Pada tahun 1969, Nippon Calculating Machine Corporation meminta Intel untuk merancang 12 chip yang bisa dikostumisasi yang akan digunakan dalam membangun kalkulator printing yang baru, Busicom 141-PF. Daripada merancang selusin chip yang khusus untuk kalkulator, insinyur Intel mengajukan penawaran untuk merancang sesuatu yang baru: sekumpulan chip yang jumlahnya empat buah yang di dalamnya termasuk chip yang bisa diprogram untuk berbagai kebutuhan.
Sekelompok chip yang berjumlah empat buah tersebut dikenal dengan nama MCS-4. Di dalamnya termasuk chip CPU (Central Processing Unit) 4004, chip pendukung Read-Onlny Memory (ROM) yang digunakan untuk menyimpan program aplikasi, sebuah chip Random-Access Memory (RAM) untuk menyimpan data yang diproses, dan sebuah chip Shift-Register sebagai port Input/Output. Intel mengirimkan keempat chip tersebut dan Busicom berhasil menjual 100000 kalkulator tersebut.
Intel menawarkan kepada Busicom harga yang murah untuk chip tersebut agar mendapatkan hak rancangan mikroprosesor dan mendapatkan hak untuk memasarkan mikroprosesor ini dalam aplikasi di luar kalkulator. Sehingga Intel bisa mengiklankan mikroprosesor ini sebagai Intel 4004, dan menjadikannya mikroprosesor multi guna yang ada di pasaran. Mikroprosesor ini bisa dibeli oleh para ahli teknik dan kemudian dikostumisasi dengan menggunakan software untuk melakukan fungsi-fungsi yang berbeda dari berbagai jenis divais elektronik.
Intel 4004 adalah sebuah CPU 4-bit yang merupakan mikroprosesor chip tunggal pertama di dunia. Pada waktu itu, desain CPU lainnya seperti F14 CADC pada tahun 1970 merupakan implementasi dari chip-chip gabungan (multi-chip)
4004 dirilis dalam kemasan CERDIP 16-kaki pada tanggal 15 November 1971. 4004 merupakan prosesor komputer pertama yang dirancang dan diproduksi oleh produsen chip Intel. Orang yang merancang chip tersebut adalah Ted Hoff dan Federico Faggin dari Intel dan Masatoshi Shima dari Busicom.
Intel C4004 microprocessor. The "gold and white with gray traces" specimen shown belongs to the initial CERDIP type series manufactured in 1971.
Rancangan aslinya berasal dari perusahaan Jepang yang bernama Busicom, untuk digunakan pada kalkulator produksinya. 4004 juga disediakan dengan sebuah chip pendukung (misal, ROM program digabung bersama untuk menggunakan alamat program 12-bit 4004, yang mengijinkan akses memori 4 kilobyte dari bus alamat 4-bit bila semua 16 ROM dipasang). Sirkuit 4004 dibuat dari 2.300 transistor, dan pada tahun berikutnya diikuti oleh microprosesor 8-bit pertama, Intel 8008 dengan 3.300 transistor (dan Intel 4040, perbaikan dari 4004).
Pada masukan ke-empatnya ke pasar mikroprosesor, Intel melepas CPU yang memulai revolusi mikrokomputer; Intel 8080.
Intel 4004 merupakan mikroprosesor chip tunggal yang memiliki lebar data 4-bit. Mikroprosesor ini dikemas dalam kemasan CERDIP (Ceramic Dual Inline Package) dengan jumlah kaki sebanyak 16-pin. Mikroprosesor ini dirancang oleh Ted Hoff dan Federico Faggin. Mikroprosesor ini dihuni sekitar 2.300 transistor.
mikroprosesor Intel 4004 ini dalam aplikasinya didukung oleh chip pendukungnya yang berjumlah 3 buah chip pendukung. Sehingga dalam membentuk Set Komputer lengkap ini dibutuhkan empat buah chip yaitu * 4004, sebagai mikroprosesor itu sendiri.
* 4001, sebagai ROM dengan kapasitas 256-byte (256 8-bit) untuk menyimpan instruksi program. Di dalamnya juga terdapat port I/O 4-bit.
* 4002, sebagai RAM dengan kapasitas 40-byte (80 4-bit) untuk menyimpan data dan ditambah dengan port output 4-bit.
* 4003, Shift-Register output paralel 10-bit untuk dihubungkan dengan keyboard, display, printer, dan lain-lain.
Spesifikasi Jenis
* Maximum clock speed - nya adalah 740 kHz
* Program dan penyimpanan data yang terpisah (yaitu, sebuah arsitektur Harvard). Berlainan dengan rancangan arsitektur Harvard lainnya yang menggunakan bus yang terpisah, 4004, karena ingin mengurangi jumlah pin, menggunakan sebuah bus 4-bit tunggal dimultiplex untuk mentransfer:
o Alamat 12-bit
o instruksi 8-bit, tidak ditaruh di memori yang sama dengan
o data word 4-bit
* Set instruksi yang terdiri dari 46 instruksi (di mana 41 diantaranya memiliki lebar 8 bit dan 5 lebar 16 bit)
* Set register terdiri dari 16 register masing-masing 4 bit
* tumpukan subroutine internal memiliki kedalaman 3 tingkat
chip pendukung
* 4001: 256-byte ROM (256 8-bit program instructions), and one built-in 4-bit I/O port*
* 4002: 40-byte RAM (80 4-bit data words), and one built-in 4-bit output port; the RAM portion of the chip is organized into four "registers" of twenty 4-bit words:
o 16 data words (used for mantissa digits in the original calculator design)
o 4 status words (used for exponent digits and signs in the original calculator design)
* 4003: 10-bit parallel output shift register for scanning keyboards, displays, printers, etc.
* 4008: 8-bit address latch for access to standard memory chips, and one built-in 4-bit chip select and I/O port*
* 4009: program and I/O access converter to standard memory and I/O chips*
Sumber : http://www.kaskus.us/showthread.php?t=5450814
