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英特爾50周年:MCS-48系列

Magnavox Odyssey2遊戲主機配備了英特爾8048微控制器。個人電腦誕生前,英特爾即以其首款單片機MCS-48系列打入嵌入式市場。

1974年,微處理器與可擦除可編程只讀存儲器(均於1971年問世)相結合的潛力開始顯現,然而在當時這兩款產品必須分別購買和安裝。雖然這樣可以實現定製應用,但若用於現代人生活中的各種設備,則非常昂貴且複雜。

單片機是一種可以大規模生產和實施的單封裝嵌入式系統,可用於持續執行實時控制功能。換言之,單片機可在成本與實用性之間取得平衡,打造一個以嵌入式半導體系統為基礎的世界。正是看到了這一點,英特爾早在1974年就開始致力於開發其首款單片機MCS-48系列。

MCS-48系列的全職研發團隊規模很小,但團隊成員全心投入到了這一系列的研發中。工程師David Stamm當時剛大學畢業不久,由於辦公空間有限,他的辦公桌只能放在走廊里。他說:「在兩年多的時間裡,我與一名工程師和一名繪圖員一起,不分晝夜地研發8048。」

一張1976年的照片顯示了英特爾8748單片機封裝後的樣子。

一張1976年的照片顯示了英特爾8748單片機封裝後以及在晶圓上的樣子。

這是一個非常艱巨的任務。單片機將處理器和內存合併在單個封裝中,這兩項元件各自的開發本就充滿挑戰,而將其集成到一個密封裝置又是個難點。除了這些技術難關外,還存在商業理念上的難題,他們所打造的技術產品當時剛問世幾年,尚屬於革命性產品——工程師要在性能與價格之間取得平衡,才能吸引最為廣泛的客戶群體。

此外,當時的設計工具也處處受限。設計師Dwayne Hook必須親手畫出多層處理器設計中的每一個部件。由於沒有物理原型,測試方法只有寥寥幾種——從提出請求到交付通常需要等待8-15周。工程師測試單個設備元件的唯一方式是從晶元中拔掉金屬線,將其連接到一個10-15平方英尺的電路試驗板模擬模擬器。

一張1976年的照片顯示了英特爾8748單片機放置在指尖的樣子。

雖然經歷了重重挑戰,首款MCS-48設備的原型還是在1976年第二季度問世了。開發團隊讓該單片機執行了一個21點程序(Stamm那時很喜歡玩21點)展示給安迪·格魯夫(Andy Grove)、戈登·摩爾(Gordon Moore)和魏德生(Les Vadasz)看。當時為避免過載,他們使用了一片插上了電極的柑橘作為電池並用導線連接到晶元。同年下半年,團隊在客戶面前拿出了一款MCS-48設備8748。

這一系列大獲成功。其中一款產品8048迅速成為行業標準,在之後的歲月中,MCS-48系列不斷擴大:它們被應用於加油槍、噴氣式飛機和更多不計其數的設備中。這也是微晶元技術成為現代生活的基礎的轉折點。1984年, MCS-48問世還不到10年,在美國國家歷史博物館舉辦的史密森學會展覽會上,8748被選中作為入選展出的7件英特爾產品之一。

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