英特尔50周年 | MCS-48系列

Magnavox Odyssey2游戏主机配备了英特尔8048微控制器。个人电脑诞生前,英特尔即以其首款单片机MCS-48系列打入嵌入式市场。

1974年,微处理器与可擦除可编程只读存储器(均于1971年问世)相结合的潜力开始显现,然而在当时这两款产品必须分别购买和安装。虽然这样可以实现定制应用,但若用于现代人生活中的各种设备,则非常昂贵且复杂。

单片机是一种可以大规模生产和实施的单封装嵌入式系统,可用于持续执行实时控制功能。换言之,单片机可在成本与实用性之间取得平衡,打造一个以嵌入式半导体系统为基础的世界。正是看到了这一点,英特尔早在1974年就开始致力于开发其首款单片机MCS-48系列。

MCS-48系列的全职研发团队规模很小,但团队成员全心投入到了这一系列的研发中。工程师David Stamm当时刚大学毕业不久,由于办公空间有限,他的办公桌只能放在走廊里。他说:“在两年多的时间里,我与一名工程师和一名绘图员一起,不分昼夜地研发8048。”

一张1976年的照片显示了英特尔8748单片机封装后的样子。

一张1976年的照片显示了英特尔8748单片机封装后以及在晶圆上的样子。

这是一个非常艰巨的任务。单片机将处理器和内存合并在单个封装中,这两项元件各自的开发本就充满挑战,而将其集成到一个密封装置又是个难点。除了这些技术难关外,还存在商业理念上的难题,他们所打造的技术产品当时刚问世几年,尚属于革命性产品——工程师要在性能与价格之间取得平衡,才能吸引最为广泛的客户群体。

此外,当时的设计工具也处处受限。设计师Dwayne Hook必须亲手画出多层处理器设计中的每一个部件。由于没有物理原型,测试方法只有寥寥几种——从提出请求到交付通常需要等待8-15周。工程师测试单个设备元件的唯一方式是从芯片中拔掉金属线,将其连接到一个10-15平方英尺的电路试验板仿真模拟器。

一张1976年的照片显示了英特尔8748单片机放置在指尖的样子。虽然经历了重重挑战,首款MCS-48设备的原型还是在1976年第二季度问世了。开发团队让该单片机执行了一个21点程序(Stamm那时很喜欢玩21点)展示给安迪·格鲁夫(Andy Grove)、戈登·摩尔(Gordon Moore)和魏德生(Les Vadasz)看。当时为避免过载,他们使用了一片插上了电极的柑橘作为电池并用导线连接到芯片。同年下半年,团队在客户面前拿出了一款MCS-48设备8748。

这一系列大获成功。其中一款产品8048迅速成为行业标准,在之后的岁月中,MCS-48系列不断扩大:它们被应用于加油枪、喷气式飞机和更多不计其数的设备中。这也是微芯片技术成为现代生活的基础的转折点。1984年, MCS-48问世还不到10年,在美国国家历史博物馆举办的史密森学会展览会上,8748被选中作为入选展出的7件英特尔产品之一。

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