微处理器使电子技术进入了一个新时代。它改变了我们社会的结构。

　　——引自1981年罗纳特·诺伊斯与小马希安·霍夫著的《英特尔公司微处理器发展的历史》

　　1969年初，硅谷半导体制造商英特尔开发公司接到日本计算器公司Busi的一份委托书，要求为它的计算器生产线制造芯片。英特尔公司完全具备这样的资格，因为它是仙童半导体公司派生出来的一家公司，它的总裁罗伯特·诺伊斯曾经为集成电路的发明立下过汗马功劳。虽然英特尔公司开业只有几个月，然而公司的发展步伐与整个半导体工业的发展一样迅速。

　　马希安·“特德”·霍夫是几个月前刚刚加入英特尔公司的一名工程师，他是公司的第12名员工，不过当他开始参与为日本Busi公司开发计算器芯片时，公司已经发展到200名员工的规模。霍夫刚刚大学毕业，他取得博士学位后，继续担任斯坦福大学电气工程系的研究员，从事半导体内存芯片的设计工作，并因此而获得若干项专利，又进入了英特尔公司。当时英特尔公司总裁诺伊斯认为，公司应该全力以赴生产半导体内存芯片，不搞别的产品，他聘用霍夫的目的是让他为这些内存芯片的应用制订一个规划。不过，当Busi公司提出要英特尔生产计算器芯片时，诺伊斯考虑，公司在接受Busi公司的生产任务的同时，也要发展其内存芯片的业务，以便做到一箭双雕。

　　霍夫受公司委派与日本工程师洽谈，了解Busi公司的意图，由于按计划霍夫于当晚飞抵大洋洲塔希提岛，因此与日本工程师的第一次会见很简短。这次行程使他有时间充分思考为日本公司生产计算器芯片的问题，以便提出真知灼见。使他感到特别恼火的是，Busi公司的计算器成本几乎与一台小型计算机不相上下。当时小型计算机的价格已经不算十分昂贵了，美国的许多科研实验室都准备购买小型计算机。在大学的心理学系或物理系中，这种设备已经并不鲜见。霍夫曾经参与数字设备公司的新型PDP-8计算机的研制，这是该系列中体积最小和价格最便宜的一种计算机，他发现这种计算机的内部结构非常简单。他知道，PDP-8能够执行Busi公司准备制造的计算器要执行的所有功能，而且功能还要强大，然而价格却几乎一样。霍夫认为，制造这种计算器完全是违背常识的做法。

　　霍夫向英特尔公司的老板提出一个问题，即人们为什么花一台计算机的钱，去买一个功能只有计算机几分之一的计算器。这个问题表明他书生气十足和对市场营销的无知，他宁肯要计算机，而不要计算器，因此他认为其他人一定也是这样想的。市场营销人员耐心向他解释说这是个包装问题。如果有人只想进行数学计算，他们就不想启动计算机去运行计算器的程序。此外，大多数人，甚至包括科学家，也对计算机的使用抱着胆怯心理。计算器从启动之时起，就只起一台计算器的作用，而计算机则属于功能很难界定的设备。霍夫慢慢开窍了，不过他花了很长时间才弄明白，在通用设备同样容易制造而且价格也不贵的情况下，为什么还要生产专用设备。此外，他认为通用性质的设计会使产品的开发更有意思。他向日本工程师建议，采用大致以PDP-8为基础的改进型设计方案。

　　这个设计方案与PDP-8计算机相比存在着很大的差异。霍夫建议采用一组芯片，而不是一台完整的计算机。这些芯片中，有一个芯片非常关键。首先这个芯片的密度很高。当时的芯片包含的功能器件不到1000个，相当于1000个晶体管，但是霍夫建议的这个芯片所包含的功能器件数目至少翻一番。此外，该芯片像任何集成电路一样，能够接收输入信号，并产生输出信号。虽然这些信息可以代表简单数学运算芯片中的数字和逻辑运算芯片中的逻辑值（真或假），但是输入霍夫的芯片的信息以及从该芯片输出的信息将形成一组供集成电路使用的指令。

　　总之，这种芯片能够执行程序。日本客户需要的是计算机芯片，而霍夫设计的却是个集成电路EDVAC计算机，它是在单个硅片上的真正的通用计算机器件，即在一个芯片上运行的计算机。虽然霍夫的芯片设计方案类似一台非常简单的计算机，但是它不包括某些重要的计算机部件，如内存和用于人工输入和输出的外部设备。这种器件的专用术语称为微处理器，由于它能够在程序控制下运行，因此微处理器属于特殊的通用器件。

　　鉴于英特尔公司的微处理器采用了存储程序的概念，因此计算器制造商能够使微处理器按照他们想要的任何种类的计算器那样来运行。这就是霍夫的想法。他相信这是能够做到的，并且这是解决问题的正确方法。然而日本工程师对霍夫的想法不以为然，这使霍夫灰心丧气，于是他请示公司总裁诺伊斯怎么办，诺伊斯鼓励他按自己的思路干下去。当芯片设计师斯坦·梅宙退出仙童公司，进入英特尔时，霍夫与梅宙便着手设计该芯片。当时他们实际上尚未制造出集成电路，半导体设计专家必须将设计方案变成二维蓝图，再将蓝图蚀刻到硅晶片中。芯片开发的这些后续步骤需要投入资金，因此英特尔公司决定先与日本客户谈妥后再从芯片的逻辑设计阶段进入实际生产阶段。1969年10月，心存疑虑的Busi公司代表前来与英特尔公司洽谈具体开发计划。日本工程师提出了他们的技术要求，霍夫则展示了他们的设计方案。尽管技术要求与设计方案之间并不完全吻合，但是经过几次洽谈，Busi公司决定接受英特尔公司的芯片设计方案。双方洽谈的结果使Busi公司独家获得了该芯片的合同，而对于英特尔公司来说，这次洽谈却并不是最为有利，不过至少他们都准备实施这项芯片开发计划。

　　芯片开发计划上马后，霍夫终于松了一口气。他们将该芯片称为4004，它表示单个芯片能够取代的晶体管的大概数目，同时又说明了它的复杂程度。

　　曾经考虑用一个芯片来制造一台计算机的决非霍夫一人，不过霍夫是实施这一开发计划的第一个人。在开发过程中，他与梅宙攻克了一系列设计难题，进一步完善了微处理器的理论思路。不过计划与具体实施之间还有很大的距离。

　　英特尔公司芯片设计业务部负责人莱斯利·瓦达兹知道费德里克·费金最适合将设计方案付诸实现。费金是一位卓越的芯片设计师，早在仙童公司期间，他就为瓦达兹工作过，并在早期为意大利的好利获得（Olivetti）公司设计过一种计算机。但是，当时费金尚未加入英特尔公司，更为糟糕的是，他不能为英特尔工作，至少不能立即为英特尔工作，因为根据美国的工作签证，他不能随意改换工作而仍然保留他的签证。至少要等到次年春季，他才能进入英特尔公司从事芯片设计。

　　1970年4月费金进入英特尔公司后，立即被指定负责4004芯片的设计工作。日本工程师正田志摩即将前来考察和审定最后的设计方案，而费金则着手将设计方案变为硅芯片。

　　可惜，设计方案还远远没有完成。霍夫与梅宙完成了该芯片的指令集的设计和总体设计，但是必要的具体设计方案尚未出笼。志摩立即明白，这个设计方案不过是一套设计思路。他对费金大声吼叫说，“这只不过是个设计思路！根本不是设计方案。我来这儿来是要审定方案，可是根本没有方案可审！”

　　费金说他是刚刚接手这项设计工作，准备先完成设计方案，然后再将方案付诸实施。在梅宙和志摩的协议下，他以极短的时间完成了他的工作，每天工作长达12～16个小时。由于他的工作是前人都没有做过的，因此他必须创造新的技术，才能完成他的工作。

　　1971年2月，费金终于大功告成，向Busi公司提交了他的工作成果，包括4004微处理器和计算器运行所需的另外8种芯片。这是个重大的技术突破，而且它的价值远远超出了实际交付的芯片本身所具备的意义。

　　另一方面，这个新型微处理器只不过是半导体制造商多年来一直在制造的用于数学运算和逻辑运算的集成电路芯片的一种延伸。这种微处理器只是将更多的功能塞进一个芯片之中。同样，由于该微处理器能够执行的功能太多，而且它们集成密度太大，因此，若要使用该设备，用户必须学会一种新语言，尽管这种语言比较简单。4004的指令集构成了一种编程语言。

　　今天的微处理器比1950年时构成计算机的满屋子电路系统更加复杂，功能更强大。1969年霍夫设计的4004芯片是实现霍夫、诺伊斯和英特尔公司的管理部门预期目标的第一步。两年后英特尔公司生产的8008芯片则是第二步。8008微处理器是为当时的计算机终端设备公司（CTC）开发的（该公司后来又改名为数据点公司）。计算机终端设备公司拥有一种技术先进的计算机终端，希望采用某种芯片为它提供更多的功能。

　　这时，霍夫描绘了一幅如何使用现有产品的更加灿烂的前景。他建议采用单个芯片作为控制电title();