Intel 4004 som fullskaligt kretskort

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Intel 4004 som fullskaligt kretskort

Inlägg av blueint »

En person som 2004 höll på med montering av chips direkt på kretskort kom att fundera på vad man kan göra men enstaka grind. Eller rentav flera. Det slutade med att de införskaffade ritningen till Intel 4004 och byggde en fullkskaligt kretskort av chippet hos http://www.4004.com/ där den ställs ut. För att se härligheten direkt så kan man klicka på denna bild:
Bild

Där kör den programvaran för miniräknaren Busicom 141-PF. Vars ROM fick läsas ut från 5 st likadana chips innan det lyckades. En datormodell av processorn 4004 fick man simulerad med en hastighet av 4-10 Hz.
Bild

Det finns ett liknande projekt för processorn MOS 6502 men där har man nöjt sig med en ren datorsimulering. Kikar man på antalet transistorer så ser man att 4004 använder 2300 st och 6502 använder 3510 st. Då 4004 har en chip die på cirka 12 mm² i 10 µm teknik så blir varje sida cirka 3,5 mm lång och enligt 4004.com så blir fullskalemodellen cirka 130 gånger större. Så det färdiga kretskortet får cirka 0,45 m sidor. Vilket ger att varje transistor upptar cirka 9,4 mm x 9,4 mm.

Så en 6502 i motsvarande uppskalning med 8 µm teknik och därmed 10/8 gånger fler transistorer för samma sträcka på kiselbrickan borde få en storlek på 0,0043*130*(10/8) x 0,0039*130*(10/8) =
0,70 x 0,63 meter. Motsvarande för en Intel 386 den första 32-bit processorn med MMU i 1,5 µm teknik med 275 000 transistorer. Så får man med samma täthet ett kretskort med sidor på sqrt(275000)*0,00939 = 4,9 meter.

Skulle man realistiskt med en pick-n-place maskin kunna bygga en 32-bit CPU med MMU och vilken klockhastighet kan dessa processorer tänkas klara? inte minst vad skulle det kosta..?