Архитекторы компьютерного мира
 
 
Тэд Хофф.
Архитектор первого микропроцессора

В ряду революционных событий компьютерной истории изобретение программного логического блока под названием "микропроцессор" занимает видное место. Причем с того момента темпы микропроцессорной революции не имеют себе равных — они даже превосходят интенсивность развития обычных средств компьютерной техники. Отлитая в кремнии идея управляемого программируемого логического вычислительного блока была представлена общественности 15 ноября 1971 года.

"Новая эра в интегральной электронике" — под таким заголовком была опубликована рекламная статья в Electronic News за 1971 год. В ней фирма Intel представила микропроцессор под номером 4004 и его архитектора Теда Хоффа. Гордон Мур, один из основателей фирмы Intel, вообще назвал этот микропроцессор "одним из самых революционных продуктов в истории человечества". Изобретение было настолько важным, что Хофф был признан одним из величайших ученых XX века.

Микросхема была достаточно простой и дешевой, чтобы соответствовать почти всем "думающим" устройствам. Ее можно было применять в лифтах, в калькуляторах и электрических пишущих машинках с памятью, она могла управлять механизмом часов или штурвалом самолета. Хоффу было забавно узнать о том, как люди вначале использовали микропроцессоры: одним из первых применений было контролирование количества воды, которое выпивали коровы на экспериментальных фермах. Основным достоинством микропроцессора Хоффа стала его многофункциональность.

Тед Хофф родился в Рочестере, Нью-Йорк, 28 октября 1937 года. Он рос за пределами Рочестера, недалеко от деревни Норт-Чили, где поступил в среднюю школу Чечвил-Чили. Начал он свое образование в однокомнатном школьном здании, один учитель обучал семь классов, всего 13 учеников. От своего отца, который работал в компании General Railway Signal, Тед перенял интерес к электричеству. От дяди к нему перешел интерес к химии.

Хофф вспоминает, что в детстве он видел, как его дядя сливал две бесцветных жидкости вместе, и они становились красного цвета. Под впечатлением этого феномена он начал заниматься химией самостоятельно. Он выдержал экзамен по химии в штате Нью-Йорк, не посещая курса химии средней школы, и получил 95 баллов. Однако его дядя дал ему совет: рабочие места в химической области ограничены и ему лучше изучать химическое производство. Хофф отверг эту идею, думая, что в этой области слишком много "водопроводных и типовых чертежей". Кроме того, дядя подписал его на журнал Popular Science. Хофф выписал радио-каталог, и это послужило толчком к занятиям электроникой — предметом, которым он был полностью поглощен во время обучения в школе.

В 1954 году Хофф поступил в политехнический колледж Ренсселэра в г. Троя, штат Нью-Йорк. Благодаря своему отцу, он каждое лето во время каникул работал техником в электронной лаборатории компании General Railway Signal в Рочестере. Здесь он включился в работу над электронной схемой, выдвинув несколько предложений по проекту, которые в результате были использованы — и таким образом его имя появилось в заявке на патент. Другой проект был посвящен схемам защиты освещения железнодорожных путей; за него Хофф также был удостоен чести быть заявителем на патент (получение двух патентов произошло в 1959 году).

В 1958 году Хофф получил степень бакалавра по электротехнике в колледже Ренсселэра. Его научная работа была посвящена транзисторам. Поступив в Стэнфордский университет, он получил степень магистра и доктора по электротехнике и стал обладателем еще двух патентов.

Однокурсники Хоффа по колледжу Ренсселэра вспоминают его как способного, но скромного студента. "Он обладал сверхъестественной способностью решать сложные задачи по электротехнике за короткое время, — вспоминал его товарищ Гарольд Хойт. Однажды Хойт провел весь уик-энд, работая над очень сложной технической задачей, которую нужно было сдать в понедельник к часу дня. "Я забежал к Теду около 11 и спросил, решил ли он. "Нет, — ответил он. — Еще нет". Тем не менее в классе, спустя 2 часа, он закончил ее. Хофф обладал природными способностями, натурой исследователя, пытливым подходом к решению проблем. Однако он не был организатором.

Хофф был немного знаком с компьютерами после окончания колледжа, он прослушал курс лекций по компьютерам и имел представление о машине IBM 650. Однако его интерес к компьютерам проявился в Стэнфорде. Он был увлечен проблемами распознавания образов и обработки изображений. При написании дипломной работы он пользовался компьютером IBM 1620, недавно приобретенным Стэнфордским университетом. Это дало ему первую возможность программировать. Он получил степень магистра в 1959-м, а доктора — в 1962 году. Его докторская диссертация называлась "Изучение феномена в сетях адаптивных нейронов".

Хофф провел в Стэнфордском университете еще 6 лет в качестве исследователя. Наряду с другими занятиями, он работал вместе со своим научным руководителем Бернардом Видроу над элементами электрохимической памяти, что привело к получению нескольких патентов. 1 сентября 1968 года он начал работать инженером по прикладным исследованиям в новой фирме Intel, занимающейся интегральными схемами. Он был двадцатым по счету сотрудником в фирме, принятым на работу Робертом Нойсом для того, чтобы ускорить коммерческое использование полупроводниковой памяти, которую разработала Intel.

История микропроцессора Теда Хоффа в действительности начинается в конце 50-х годов XX века, когда Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобрели первые интегральные схемы. Серийное производство интегральных схем в середине 60-х годов положило начало процессу миниатюризации. Однако крупномасштабная интеграция транзисторов в одном кристалле кремния тогда лишь зарождалась.

Одной из целей компании Intel было создание полупроводниковых микросхем памяти и их промышленное производство. Стоит отметить, что в то время "кремниевая" память была раз в сто дороже, чем созданная по ведущей на тот момент технологии память на магнитных сердечниках. Однако основатели Intel были уверены в том, что такие неоспоримые преимущества полупроводниковой памяти, как малые габариты, более высокая производительность и пониженное энергопотребление, убедят сотрудников отрасли хотя бы опробовать новую технологию.

Сконцентрировавшись на разработке первых коммерческих прибыльных продуктов, Intel едва не проглядела первые ростки микропроцессорной революции. Впрочем, и начиналась-то она более чем скромно. К работе над микропроцессором Тед Хофф приступил в 1969 году, когда Intel получила от японской фирмы Busicom заказ на разработку набора микросхем для семейства программируемых калькуляторов. Первоначальная конструкция калькуляторов Busicom предполагала использование не менее 12 микросхем.

Еще одно изобретение Intel ускорило развитие микропроцессора 4004 Хоффа и улучшило его продвижение на рынке. Это была стираемая программируемая постоянная память EPROM, изобретенная Фромэном, специалистом Intel. До этого память компьютера была постоянной, ее можно было изменить только с большим трудом. Теперь, благодаря EPROM, стало возможным стереть из памяти одну функцию и провести повторное программирование. До изобретения EPROM единственными видами памяти были энергозависимые постоянная память, постоянная память, определяемая при изготовлении, и постоянная память одноразового программирования. Теперь можно с помощью EPROM повторно программировать запоминающие устройства и не выбраковывать неправильно запрограммированные участки.

В 1974 году фирма Intel осознала, что для микропроцессора Хоффа существуют беспредельные возможности применения. Выпущенный фирмой микропроцессор Intel 8080, значительно более мощный, чем его предшественники, выполнял до 290 тысяч операций в секунду. Он стал промышленным стандартом, а фирма Intel быстро завоевала 8-битный рынок.

В 1974 году Хофф начал активно работать над телекоммуникационной продукцией Intel. Он помог создать конфигурацию "аналогового" микропроцессора — "EPROM цифровой сигнальный процессор с аналоговыми входными и выходными интерфейсами". В 1978 Хофф был выдвинут в члены Ученого совета Intel. В конце 1982 года ученый привел в изумление электронную промышленность, объявив, что после 14 лет он намерен покинуть Intel. Он чувствовал, что ему нужна перемена. Тед Хофф становится вице-президентом корпорации, возглавив исследования и развитие в калифорнийской фирме Atari, с мандатом на создание новой продукции. Хоффа привлекла Atari, т. к. она поставляла домашние компьютеры, которые интересовали его больше всего. Но спустя 18 месяцев, в июле 1984 года, компания была продана, и Хофф стал вести индивидуальные консультации и исследования. Он начал работать в своем гараже, превращенном в лабораторию, где, по его словам, он может создать почти все, что хочет. Когда его спрашивали, в каком направлении он проводит исследования, он отвечал неопределенно: "Я изучаю некоторые аспекты интерфейса и пути более полного использования компьютера". Хофф предсказал времена, когда компьютеры будут управлять большей частью нудной работы в повседневной жизни.

В 1983 году Тед Хофф стал третьим обладателем медали Дэвиса "За выдающиеся технические достижения" политехнического колледжа Ренсселэра в знак признания его изобретения микропроцессора.

В 1996 году отмечался 25-летний юбилей изобретения микропроцессора. По этому поводу фирма Intel заявила, что отныне в одном ряду с именами Томаса Эдисона, братьев Райт и Александра Белла будут стоять имена трех бывших сотрудников корпорации Intel — инженеров, которые без малого 25 лет назад создали первый в мире микропроцессор: это доктор Тед Хофф, доктор Федерико Феджин и Стэн Мэйзор. Их имена внесены в список лауреатов Национального зала славы изобретателей США, о чем было объявлено 28 июня 1996 года на пресс-конференции в Стэнфордском университете.