152.1971年：微处理器

　　马尔西安·霍夫（Marcian Hofg，1937—）

　　费德里科·法金（Federico Faggin，1941—）

　　斯坦利·马泽尔（Stanley Mazor，1941—）

　　志摩雅俊（Masatoshi Shima，1943—）

　　设计者费德里科·法金在放大了的设计图上指出了他帮忙设计的Intel 4004芯片错综复杂的地方。1971年，Intel 4004成为了世界上第一款微处理器。

　　广播电台（1920年），微波炉（1946年），土星五号火箭（1967年），数码相机（1994年），高清电视（1996年），平板电脑（2010年）

　　没有微处理器（microprocessor），那些我们今天认为理所当然的东西都不会存在：计算器、电子闹钟、电子手表、远程控制、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、高清电视、微波炉上的数字显示器和按钮、DVD播放器、仪表盘、收音机、温度调节器、打印机。数码相机不会存在，MP3播放器也不会，以及电控单元（Electronic Control Unit，ECU），等等。在1969年，人们周围的一切都是使用机械装置控制的。没错，土星五号火箭内部确实有一台计算机，但它非常巨大，且花费了数百万美元。

　　到了1971年，随着英特尔4004芯片的出现，一切都开始发生了改变。这是第一款微处理器—― 第一次，仅仅一个硅片就包含了一整台计算机内的电路：算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）、寄存器、内存寻址、指令译码器。以今天的眼光看，这款微处理器相当简陋：大约2000根晶体管、10微米的特征尺寸、pMOS技术、740000赫兹时钟频率、每个指令8或16个时钟周期、指令集包含46个指令。执行四位数运算时，每秒处理的指令不超过100000个。尽管如此，在当时这款微处理器的存在仍然是令人惊讶的。

　　为了制造它，英特尔的工程师们—―包括马尔西安·霍夫、费德里科·法金和志摩雅俊，以及后来的斯坦利·马泽尔—―用他们的双手使用条形或方形塑料完成了2300根晶体管的布线图。

　　从那以后，工程师取得了许多进步。4位寄存器变成了64位寄存器，微处理器的特征尺寸达到了纳米级别，时钟频率从740000赫兹提高到了3000000000赫兹，晶体管的数量从大约2000根变成了数十亿根。更不用说那些先进的概念：浮点单元（fmoating point unit）、流水线（pipelining）、多级缓存（multilevel cache memories）、多核心、超标量CPU（superscalar CPU）、超线程（hyper threading），等等。今天的小型微处理器的价格只有几便士，而且几乎不耗能。

　　微处理器存在于我们生活中的方方面面。一辆普通汽车会有24个，一间房屋内或有更多。总有那么一天，微处理器在性能和复杂程度上都会超过人脑。工程师也许制造出了反过来代替他们的东西。■ 工程学之书