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Intel

Die Firmengründung

Am 18. Juli 1968 gründeten Gordon E. Moore und Robert W. Noyce im kalifornischen Mountain View die Intel Corporation (Intel steht für Integrated Electronics). Die beiden Intel-Gründer waren bereits Veteranen im Halbleitergeschäft: zehn Jahre zuvor hatten sie zusammen mit sechs anderen Kollegen Fairchild Semiconductor gegründet. Das Unternehmen war damals der größte Halbleiterhersteller der Welt. Robert Noyce war General Manager von Fairchild Semiconductor, Gordon Moore Leiter der Forschung und Entwicklung.

Noyce und Moore waren unzufrieden mit ihrem Arbeitgeber Fairchild. In weniger als einem Jahr hatte der Aufsichtsrat von Fairchild Semiconductor dreimal den Vorstandsvorsitzenden ausgetauscht. Noyce schrieb deshalb seine Kündigung. Immer seltener wurden von Moore entwickelte Produkte auch tatsächlich produziert. Dabei stand die Elektronik damals an einer großen Wende: von der voluminösen und langsamen Kernspeichertechnologie ging der Trend zur kompakten und schnellen Halbleitertechnologie mit integrierten Schaltungen, die in den Halbleitergrundstoff Silizium geätzt wurden.

Auf dem Höhepunkt ihrer Frustration waren Moore und Noyce 41 Jahre alt. Die Idee zu einer zweiten Firmengründung entstand an einem Frühlingswochenende des Jahres 1968. Moore traf Noyce vor dessen Haus beim Rasenmähen. Noyce gab den entscheidenden Impuls. Er wollte das von ihm entwickelte photochemische Verfahren zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen, die MOS-Technologie (Metal Oxid Semiconductor), zum Durchbruch bringen. MOS bezeichnet die grundlegenden Schichten im Aufbau eines Transistors nach dieser Technologie: Metall als elektrisch leitendes Material, Siliziumoxid als elektrisch nicht leitendes Material und Silizium als Halbleiter. Noyce ist der Erfinder dieser heute noch maßgeblichen Technologie für die Chip-Produktion. Er hatte auch großen Anteil an der Entdeckung des Transistoreffekts und der Erfindung des integrierten Schaltkreises, dem die heutige Elektronik ihre Leistungsstärke verdankt. Als Halbleiter-Pionier war Gordon Moore davon überzeugt, daß die damals noch vorherrschende Magnetkern-Speichertechnologie alsbald von hochintegrierten Transistorschaltungen auf Silizium abgelöst werden würde.

Größtes Hindernis waren die Kosten: das preiswerteste Speicherelement auf Halbleiterbasis war pro Speicher-Bit mehr als hundertmal teurer als die traditionelle Magnetkern-Technik. Wir waren jung und selbstbewußt genug, um in voller Unabhängigkeit unseren neuen Weg zu gehen, so erinnerte sich Bob Noyce 20 Jahre später an die Entscheidung, Intel zu gründen. Kurz nach der Unternehmensgründung stieß auch Andrew S. Grove, ein Exilungar, den es nach Kalifornien verschlagen hatte, zu dem Jungunternehmen. Grove war 1963, gleich nach Abschluß seiner Promotion in Chemie an der University of California in Berkeley, zu Fairchild Semiconductor gegangen. Als Produktionschef wurde Grove der erste leitende Angestellte der neu gegründeten Intel Corporation mit Sitz im kalifornischen Mountain View. Hier hatten die Intel-Gründer ein kleines, von Union Carbide Electronics aufgegebenes Gebäude übernommen.


Der Start mit Speicherchips

Intel startete mit einem Geschäftsplan, der aus einer einzigen, mit der Schreibmaschine beschriebenen Seite bestand. Doch er enthielt eine genaue Zielvorgabe: Arbeitsspeicher für Computer auf Halbleiterbasis zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Die Hochintegration (Very Large Scale Integration, VLSI) von Transistoren auf Silizium steckte im Jahr 1968 noch in den Kinderschuhen. Den Management-Enttäuschungen bei Fairchild folgten alsbald die MOS-Probleme bei Intel:

Ich war felsenfest davon überzeugt, daß wir einen Reinfall erleben, erinnert sich Andy Grove. Im September 1968 verwettete er im Kollegenkreis eine Flasche Cognac, wenn es bis zum bevorstehenden Erntedank einen stabilen MOS-Transistor gäbe, dessen Schwellenspannung um weniger als ein Zehntel Volt schwanken würde. Man wußte lediglich, daß die Probleme auf Unreinheiten in der Verfahrenstechnik zurückzuführen waren. Und man wußte auch, daß in der angemieteten Fabrik nicht einmal destilliertes Wasser zur Verfügung stand. Zunächst schleppte der Prozeß-Ingenieur Tom Rowe destilliertes Wasser in Flaschen herbei. Dann kam er auf die Idee, dem MOS-Prozeß etwas geschmolzenen Phosphor hinzuzufügen, gleichsam zur "Desinfektion". Damit war, mehr oder minder zufällig, das Produktionsproblem gelöst - Grove hatte seine Wette verloren.

Als Unternehmen startete Intel zwar mit dem MOS-Prozeß, versteifte sich aber nicht allein auf diese Technologie, sondern entwickelte als ersten Speicherbaustein ein bipolares 64-bit-Schottky-RAM. Es wurde im April 1969 unter der Produktbezeichnung Intel 3101 vorgestellt.

Noyce und Moore hatten die Bipolar-Technologie des deutschen Halbleiter-Pioniers Walter Schottky kennengelernt, als sie gemeinsam (vor ihrem Engagement bei Fairchild) im Shockley Semiconductur Laboratory des amerikanischen Halbleiter-Gurus William Shockley beschäftigt waren. Das Shockley-Labor im kalifornischen Palo Alto gilt als die erste kommerzielle Halbleiterfabrik der Welt.

Einen Durchbruch in der bahnbrechenden MOS-Technologie erwartete Gordon Moore nach den Anfangsschwierigkeiten erst in fünf Jahren. Aber bereits drei Monate nach der Vorstellung des ersten elektronischen Speicherchips auf Halbleiterbasis und gut ein Jahr nach der Firmengründung folgte mit dem Intel 1101 - als statisches RAM - der erste MOS-Baustein der Welt. Während der ersten Mondlandung von Apollo 11 im Juli 1969 arbeitete die kleine Intel Mannschaft rund um die Uhr am letzten Redesign dieses Chips. Als Produkt war der erste MOS-Speicherbaustein zwar bedeutungslos, aber von der Durchschlagskraft der MOS-Technologie waren Moore und seine Mannschaft überzeugt. Im Gegensatz zur Bipolar-Technik versprach der MOS-Prozeß hohe Speichervolumina zu realistischen Kosten bei einem angemessenen Energieverbrauch, der zu einer akzeptablen Wärmeabgabe führte. Unerwünschte Wärme erforderte Kühlaggregate. Die aber standen der Miniaturisierung der Mikroelektronik im Wege.

Im Oktober 1970, in der Hälfte der ursprünglich veranschlagten Zeit, gelang der erste große Sprung nach vorn. Intel stellt unter der Produktbezeichnung 1103 den ersten DRAM (Dynamic Random Access Memory)-Speicherbaustein vor, der auf dem MOS-Prozeß basierte und die Vorzüge der Hochintegration zu bieten hatte. Während der Bipolar-Prozeß nur noch bei Hochgeschwindigkeits-Bauteilen den Vorzug genoß, entwickelte sich fortan die MOS-Technologie zur bevorzugten Halbleiter-Fertigungstechnik.

Doch dieser Durchbruch war verbunden mit einem kommerziellen Schock: Für unseren ersten Auftrag erzielten wir etwa ein Drittel des Preises, den wir uns vorgestellt hatten, so erinnert sich Les Vadasz, damals verantwortlich für das kaufmännische Management, an das Drama mit dem 1103-DRAM. Der kalkulierte Preis war am Markt nicht zu erzielen. So lernte das noch junge Unternehmen eine ebenso branchentypische wie existenzentscheidende Lektion: die fortlaufende Kostensenkung. Dennoch: Der erste dynamische Speicherchip der Welt vollbrachte ein kleines Wunder. Er deklassierte, nicht zuletzt aufgrund seiner überragenden Leistung und seines minimalen Platzbedarfs, den bis dahin traditionellen Magnetkern-Speicher zu altem Eisen. Knapp anderthalb Jahre nach der Markteinführung war der 1103 der meistverkaufte Halbleiterbaustein der Welt.

Als weitsichtiger Integrations-Stratege hatte Gordon Moore schon 1965 einen Trend erkannt, der später als das Moore`sche Gesetz nicht nur die Geschichte von Intel, sondern die Entwicklung der gesamten Hochtechnologie maßgeblich geprägt hat. Das Gesetz lautet: Die Dichte der integrierten Schaltungen verdoppelt sich alle 24 Monate.


Das erste EPROM, eine zufällige Entdeckung

Das zweite Baby nach der glücklichen Geburt des Intel 1103 DRAM war nicht geplant. Es kam völlig überraschend. Sein "Vater" und Erfinder Dov Frohman hatte, wie er später einräumte, viel geträumt und sich dann gefragt: warum nicht? Der realisierte Traum war ein programmierbarer Speicherchip, ein Erasable Programmable Read-Only Memory, in der Sprache der Elektronik EPROM genannt. Bereits bei der Vorstellung des ersten EPROMs der Welt auf der Solid State Circuits Conference des Jahres 1971 landete Dov Frohman einen durchschlagenden Erfolg. Er zeigte einen Film über das Bit-Muster der EPROM-Speicherzellen. Als die Zellen einer ultravioletten Lichtquelle ausgesetzt wurden, verließ ein Bit nach dem anderen die Zellen, bis nur noch das Intel Logo übrig blieb. Das letzte Bit war soeben dem EPROM-Speicher entschlüpft - da brach im Konferenzsaal tosender Beifall aus. Das Intel-EPROM 1702 war ein großer Erfolg. Es wurde bis Mitte der achtziger Jahre in hohen Stückzahlen verlangt, nicht zuletzt weil Intel viele Jahre der einzige Hersteller war, der EPROMs in hoher Stückzahl produzieren konnte.


Der erste Mikroprozessor

Als große Erfindung war der Mikroprozessor nicht geplant. Das japanische Unternehmen Busicom erteilte Intel bereits im Jahr 1969 den Auftrag, einen Satz Chips für eine programmierbare Rechenmaschine zu entwickeln. Statt der mechanischen Apparatur, die bereits 1885 in den USA erfunden worden war, wollten die Japaner ein "intelligentes", programmierbares Produkt auf den Markt bringen. Nach den Plänen der Japaner war hierfür ein Design aus zwölf Halbleiterbausteinen erforderlich. Der Intel-Ingenieur Marcian E. 'Ted' Hoff jedoch war davon überzeugt, daß ein Set von nur vier Chips, zentriert um einen Allround-Logik-Baustein, ausreichen würde. Außerdem glaubte Ted Hoff, daß sein Chip-Set weitaus mehr Anwendungen zulassen würde als die Programmierung einer Rechenmaschine.


Der Intel 4004

Intel 4004 Der Intel-Ingenieur Federico Faggin ließ sich von Hoffs Vision anstecken. Er stellte ein Entwicklungsteam zusammen mit der Zielsetzung, die vier Chips nach Hoffs Plänen auf einem einzigen Chip zu integrieren. Nach neun Monaten, im Herbst 1971, war die Arbeit getan: der Intel 4004 mit einem 4 Bit breiten Datenbus war serienreif. Dieser erste "Computer auf einem einzigen Chip" hatte 2.300 MOS-Transistoren und wurde mit 108 kHz getaktet.

Der Chip 4004 mit seinen acht Metallbeinchen fand Platz in einer Kinderhand und erbrachte die Leistung eines ENIAC (erster funktionstüchtiger Elektronenrechner der Welt, entstand im Jahr 1946 und füllte damals einen ganzen Raum).

In einer Anzeige der amerikanischen Fachzeitschrift Electronic News gab am 15. November 1971 das gerade drei Jahre alte, damals noch ziemlich unbekannte Unternehmen Intel die Erfindung des Mikroprozessors bekannt. Die Schlagzeile dieser Anzeige wirkte übertrieben. Aber die prophetische Aussage Announcing a new era of integrated electronics sollte sich als wahr erweisen. Das angekündigte neue Zeitalter der integrierten Elektronik wurde mit dem vorgestellten 4004 tatsächlich eingeläutet. In dieser Anzeige vermittelte Intel in Form einer Zeichnung auch seine visionäre und wahr gewordene Anwendungsmöglichkeit für den Mikrocomputer auf einem Chip. Gezeigt wird ein Tischcomputer mit integriertem Bildschirm und zwei Diskettenlaufwerken, daneben ein Drucker. Die Vision von einem kommerziell nutzbaren Tischcomputer war im Jahr 1971 äußerst gewagt, doch bereits fünf Jahre später wurde sie mit dem Apple I Realität (wenn auch nicht mit einer Intel-CPU, aber dazu später mehr).

Doch das technische Wunder 4004 hatte aus Intel-Sicht einen Konstruktionsfehler: es war im Auftrag des japanischen Rechenmaschinen-Herstellers Busicom entwickelt worden. Nach langer Diskussion im Management entschloß sich Intel, die Rechte an seinem Mikroprozessor-Design für weniger als 60.000 Dollar (Bob Noyce) zurückzukaufen. Busicom befand sich damals in finanziellen Schwierigkeiten und stimmte zu. Diese simple Übereinkunft, die wir erzielten, sollte sich als historisch erweisen, so erinnete sich Noyce. Denn wäre dieses Geschäft nicht zustande gekommen, wäre Intels späterer Erfolg auf dem Gebiet der Mikroprozessoren bereits in der Kinderschuhen am Urheberrecht kläglich gescheitert. Ingenieure aus anderen Unternehmen waren zwar neugierig auf die Erfindung des Mikroprozessors, doch sie hatten keine konkreten Vorstellungen, was man mit diesem elektronischen Intelligenzträger anfangen konnte. Deshalb entwickelten Ted Hoff und sein Team einen Simulator, den sie Blue Box nannten. Mit diesem Simulationswerkzeug namens Intellec 4 konnten Systementwickler Produkte mit dem Intel 4004 kreieren. Lange Zeit machte das Unternehmen mehr Umsatz mit der Blue Box als mit dem Mikroprozessor selbst, dessen Absatz sie eigentlich fördern sollte.


Der Intel 8008

Bereits im Januar 1972 wurde der Nachfolger des 4004 eingeführt, der Intel 8008. Die Busbreite wurde von 4 auf 8 Bit verdoppelt, der Takt von 108 kHz auf 200 kHz erhöht.


Der Intel 8080

Intel 8080 Im Jahr 1974 bekam der 8008 einen weiterentwickelten Nachfolger, den Intel 8080. Gegenüber seinem Vorgänger konnte der 8080 mit der zehnfachen Leistungsfähigkeit aufwarten. Aber auch dieser 8-Bit-Prozessor war eher in Anlagen wie Benzinzapfsäulen oder Verkehrsampeln eingebaut, wie sich der Intel-Manager Justin Rattner erinnert, als in Computern. Mitte der siebziger Jahre, so erinnert sich Intel-Mitbegründer Gordon Moore, stand bei Intel die Idee im Raum, den damals aktuellen Mikroprozessor 8080 mit einer Tastatur und mit einem Monitor in Verbindung zu bringen. Diese Produktkombination sollte als Heimcomputer vermarktet werden. Ich fragte damals, so berichtete Moore, wozu ein solches Produkt gut sei, und die Antwort war, damit könne die Hausfrau ihre Kochrezepte verwalten. Das war mir persönlich zu wenig, und wir nahmen uns vor, nie mehr einen Gedanken an einen Heimcomputer zu verschwenden. Eine grobe Fehleinschätzung, wie sich bald herausstellen sollte. Dennoch: der 8080 hielt seinen Einzug in die Computerwelt, besonders bei CP/M-Maschinen ist er häufig zu finden.


Der iAPX 432

Ab 1975 entstand die Intel Advanced Processor Architecture (iAPX) mit dem ersten 32-Bit-Prozessor der Welt, dem iAPX 432. Er verstand sich bereits auf Fehlertoleranz, er konnte sich wie auch seine Peripherie auf Funktionstüchtigkeit überprüfen. Vom iAPX 432 führt ein direkter Weg zum heute aktuellen Pentium-Prozessor. Doch dieses unglaublich fortschrittliche Produkt (Rattner) hatte am Markt keinen Erfolg. Es war laut Rattner für die meisten Anwender zu unhandlich und zu komplex. Wie so oft in der Intel-Geschichte lernte das Unternehmen aus seinem Mißerfolg. Da der Sprung vom 8-Bit- zum 32-Bit-Prozessor die Intel Kunden überfordert hatte, kam ein 16-Bit-Prozessor zum Zuge, der später weltberühmt wurde: der Intel 8086.


Der Intel 8086/8088

Intel 8088 Das Intel-Management entschied bereits im Dezember 1975, einen 16-Bit-Prozessor zu entwickeln, den Intel 8086, der dann 1978 auf den Markt kam (wiederum mit einer zehnfachen Leistungssteigerung gegenüber seinem Vorgänger, dem 8080). Doch noch immer scheuten viele System- und Applikations-Entwickler vor den 16 Bit breiten Datenpfaden zurück, auf denen sich dieser Prozessor intern wie extern an die Arbeit machte.

Zunächst wartete Intel geduldig auf den erhofften Geschäftserfolg des 8086. Als dieser ausblieb, nahm das Unternehmen auch diese erneute Zurückhaltung der potentiellen Prozessorkundschaft sehr ernst. Die Prozessor-Entwickler gingen erneut einen technologischen Schritt zurück und brachten im Mai 1979 den Intel 8088 auf den Markt. Diese abgespeckte Version des Intel 8086 arbeitete extern mit einem 8-Bit-Datenbus.


Der IBM PC

Anfang 1976 brachte Apple den ersten Computer zum persönlichen Gebrauch auf den Markt, den Apple I. Ein Jahr später präsentierte das kalifornische Jungunternehmen mit dem Apple ][ einen Tischcomputer, der nicht nur bei Hobbyisten, sondern auch kommerziell starken Anklang fand. Doch der erste Highflyer einer neuen Computergattung verwendete keine Intel Prozessoren, sondern Produkte des Konkurrenten MOS Technology (siehe Commodore).

So schien es, daß auch der Intel 8088 nicht die erhofften Stückzahlen erreichen würde - bis der Marktriese IBM seine langjährige Zurückhaltung gegenüber Mikrocomputern aufgab. Im August 1981 schickte die IBM ihren Personal Computer - abgekürzt PC - in den Wettbewerb. Seine Architektur war zur Nachahmung freigegeben. Die mächtige IBM legte damit den Grundstock für den "IBM-kompatiblen PC". Und im ersten PC mit einem IBM-Logo auf der Frontseite arbeitete als Mikroprozessor erstmals ein Fremdprodukt: der 8088 von Intel.

Die Verhandlungen verliefen sehr geheimnisvoll, so erinnert sich Intel Vice President Earl Whetstone, der damals das Team der Verkaufsingenieure anführte. Die Intel-Techniker waren durch einen schwarzen Vorhang von den IBM-Entwicklern getrennt, damit der IBM-Prototyp im Verborgenen blieb. Das IBM-Team stellte Fragen, das Intel Team hatte zu antworten und praktisch aus dem Dunkel heraus Probleme, die auftraten, zu lösen, so berichtet Whetstone. Im äußersten Fall erlaubte man uns, mit der Hand durch den Vorhang zu greifen, um wenigstens zu ertasten, wo die Probleme lagen. Den Ausschlag für die IBM-Entscheidung gab Intels Verpflichtung, die Architektur der 8086/8088 Prozessoren auch in der Weiterentwicklung neuer Prozessoren beizubehalten. IBM verlangte Einblick in die künftige Produktplanung und prüfte, ob Intel in der Lage war, hohe Stückzahlen in gleichbleibender Qualität zu fertigen. Dann endlich stand die Unterschrift unter einem Liefervertrag für 10.000 Prozessoren pro Jahr. Niemand dachte damals daran, so amüsiert sich Whetstone im Rückblick, daß aus dem PC-Geschäft mit IBM eines Tages nicht 10.000, sondern einige zehn Millionen Einheiten pro Jahr werden würden.


Wer mehr über die Geschichte von Intel erfahren möchte (vor allem, was die Prozessoren ab 286 aufwärts betrifft), sollte sich unbedingt die offiziellen Seiten des Herstellers ansehen.

Ich möchte mich hiermit auch ausdrücklich bei Intel Deutschland für die freundliche Unterstützung und die Bereitstellung des Materials bedanken.

 
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