Mikroprozessoren folgen den Maschinenanweisungen und können eine von drei Grundfunktionen umfassen. Die erste Funktion berechnet verschiedene mathematische Operationen, die von der Arithmetic Logic Unit ausgeführt werden. Die nächste Funktion besteht darin, Daten in verschiedene Speicherregister zu verschieben. Die letzte Funktion eines Mikroprozessors besteht darin, die Anweisungen zu lesen und bei Bedarf zu neuen Anweisungen zu springen.
Die Geschichte der Erfindung des Mikroprozessors ist tendenziös und umstritten; Die Erfindung des Transistors war der erste Schritt. Sie kamen 1947 in Produktion, lange bevor Mikroprozessoren auf den Markt kamen. Diese ursprünglichen Transistoren waren Bipolartransistoren. Integrierte Schaltungen mit mehreren Bipolartransistoren wurden in den 1960er Jahren entwickelt. In den 1960er Jahren wurde auch der Metall-Oxid-Halbleiter-(MOS)-Transistor erfunden. Diese Transistoren waren ursprünglich langsam, unzuverlässig und teuer, aber schnelle Innovationen machten sie Mitte des Jahrzehnts zur besten Option für Transistoren.
1967 war der D200-Computer von Autonetics der erste Computer, der aus MOS-Transistoren gebaut wurde. Der Computer wurde für die Luftfahrt und Navigation verwendet. Irgendwann war es sogar ein Kandidat für den Einsatz im Space Shuttle. Diese Implementierung eines Computers mit 24 MOS-Chips löste ein Wettrüsten aus. Nachfolgende Computerdesigns wetteiferten darum, die Designanforderungen des D200 mit 24 MOS-Chips so nahe wie möglich auf 1 zu senken.
Intel-Ingenieur Ted Hoff ist einer der besten Kandidaten für den Erfinder von Mikroprozessoren und wird normalerweise von Technikhistorikern gelobt. Hoff war der 12. Mitarbeiter von Intel. Er wurde persönlich von Intel-Mitbegründer Robert Noyce angeworben. Nach seiner Unterzeichnung überzeugte er ein japanisches Unternehmen namens BUSICOM, ein Projekt zum Bau eines einzelnen Chips zu finanzieren. Er entwarf einen Mikroprozessor, der zum Intel 4004 wurde, und leitete das Team, das für den Bau verantwortlich war. Sein Team bestand aus Intel-Mitarbeitern: Federico Faggin, Stanley Mazor und Masatoshi Shima. Insbesondere Herr Faggin wird als wichtiger Mitarbeiter in der frühen Entwicklung anerkannt. Nach der Finanzierung der frühen Projektphasen für das Team von Ted Hoff wurde BUSICOM zunehmend skeptisch gegenüber der Notwendigkeit, ein so radikales Projekt zu finanzieren. Intel erkannte den Wert des geistigen Eigentums des Designs und kaufte die Rechte von BUSICOM zurück.
Die Intel 4004 CPU, der weltweit erste Mikroprozessor
1971 produzierte Intel den 4004 mit einer einzigen CPU. Dies wurde als der erste Mikroprozessor markiert. Der Computer war ein 4-Bit-Mikroprozessor, der nur Symbole mit einer Breite von 4 Bit zuließ. Der 4004 selbst wurde in sehr wenigen kommerziellen Anwendungen eingesetzt, da er innerhalb von Monaten nach seiner Veröffentlichung von überlegenen Mikroprozessordesigns überholt wurde. Zu den bekannten Anwendungsfällen des 4004 gehören ein Flipperautomat und ein Textverarbeitungsprogramm. Für seinen Einsatz wurde Hoff 2010 von US-Präsident Barack Obama mit der National Medal of Technology and Innovation geehrt.
Ted Hoff mit Stanley Mazor und Federico Faggin erhält die National Medal of Technology and Innovation für seine Arbeit am Intel 4004
Nach dem 4-Bit-Design wurden 8-Bit-Mikroprozessoren bald zum Standard für alle Computer. 1970 wurde Intel von der Computer Terminal Corporation beauftragt, einen einzelnen MOS-Chip zu bauen, um den Prozessor ihres Datapoint 2200-Computers zu ersetzen. Das Design wurde zu Intels 8008-Chip, einem 8-Bit-Mikroprozessor. Gleichzeitig wurde Texas Instruments mit der Entwicklung eines Mikroprozessors beauftragt. Ein Jahr später und vor der Entwicklung des Intel-Chips hatte Texas Instruments den TMC 1795 entworfen. Die Computer Terminal Corporation lehnte das Design zugunsten seines älteren Modells ab. Der Chip von Texas Instruments hat nie einen Käufer gefunden, obwohl klar ist, dass Texas Instruments die Anerkennung für den ersten 8-Bit-Mikroprozessor verdient.
Intel war schnell dabei, den 8008-Mikroprozessor zu kommerzialisieren, nachdem er die Rechte von der Computer Terminal Corporation zurückgekauft hatte. Intels 8008 war der erste kommerziell erfolgreiche Mikroprozessor. Bis April 1972 hatte Intel Hunderttausende von 8008-Chips zur Auslieferung bereit. Der Erfolg des 8008 führte zum 8080 und dann zum 8086, der schließlich zum x86 wurde.
Dennoch ist ein weiterer Anwärter in die Erfindungsdebatte eingestiegen und hat den Kampf um die Patentrechte an dem Mikroprozessor langwierig und höchst streitig gemacht. Texas Instruments hatte sich ursprünglich mehrere Patente für seinen TMC 1795 gesichert. 1990 erhielt ein wenig bekannter Erfinder aus La Palma, Kalifornien, namens Gilbert Hyatt, ein Patent für den Single-Chip-Prozessor. Das umstrittene Patent Nr. 4.942.516 wurde auf der Grundlage eines Computers erteilt, den er 1969 mit bipolaren Spanplatten gebaut hatte. Hyatt hatte 1967 mit dem Bau eines Mikroprozessors begonnen und seinen Job 1968 aufgegeben, um ein Unternehmen zu gründen, das sich dem Bau des ersten Mikroprozessors widmete. Hyatts Unternehmen Microcomputer Inc. hatte finanzielle Unterstützung von den Intel-Gründern Gordon Moore und Robert Noyce. Das Patent hätte zu Vergleichszahlungen in Milliardenhöhe zugunsten von Herrn Hyatt von Computerherstellern führen können. Texas Instruments gelang es schließlich, das Patent von Hyatt 1996 nach einem langwierigen Rechtsstreit aufzuheben und erhebliche Lizenzgebühren an Hyatt zu zahlen. Hyatt behauptet immer noch, dass sein Entwurf der erste Mikroprozessor war und dass er nur aufgrund von Streitigkeiten mit den anderen Geldgebern seines Unternehmens keinen kommerziellen Erfolg hatte.
Gilbert Hyatt von Microcomputer Inc.
Intel ist auch heute noch einer der größten Mikroprozessor-Entwickler. Sie sind dem massiven technologischen Wandel erfolgreich voraus geblieben. 1965 veröffentlichte Gordon Moore, einer der Gründer von Intel, ein Papier, in dem er voraussagte, dass sich die Anzahl der Transistoren in einem integrierten Schaltkreis jedes Jahr verdoppeln würde. Zehn Jahre später, 1975, sagte er voraus, dass die Verdoppelung alle zwei Jahre stattfinden würde. Seine Vorhersage war bisher fast vollständig richtig. Der Streit um den Erfinder des Mikroprozessors wird vielleicht nie vollständig beigelegt werden, aber es ist klar, dass die Entwicklung von Mikroprozessoren mit kleineren und billigeren Transistoren die Welt verändert hat, indem sie die Computerrevolution und das Aufkommen von Personal Computern eingeleitet haben.
Der erste Mikroprozessor arbeitete 1970 tatsächlich in einem Flugzeug. Zwei Jahre vor Intel. Vollständig dokumentiert und verifiziert . Genau die gleiche Technologie wie beim 4004.