Die Intel®-Geschichte

Vorgeschichte:


 

Robert Noyce wuchs in Grinell, einer Kleinstadt in Iowa auf. In seinen Kindheits- und frühen Jugendjahren besuchte er jede Woche die Sonntagsschule. Dadurch lernte er so viel das er beim Abschluss einen so guten Notendurchschnitt erzielte, dass er die Abschlusrede halten durfte. Er wurde schon das Quiz-Kid genannt, das auf jede Frage eine Antwort wusste. Noyce promovierte im Massachusetts Institute of Technologie.
Er stand überall im Mittelpunkt - ob in der Schule, auf Parties oder im Büro.
Ganz anders dagegen sein Intel-Gründungsgefährte Gordon Moore. Beide trafen sich zum ersten mal bei Fairchild Semiconducter, wo Moore Noyce als Forschungs- und Entwicklungsleiter unterstellt war. Moore's liebste Hobbies waren Angeln und mit dem Boot herumfahren. Er war also menschlich gesehen gerade das Gegenteil von Robert Noyce, doch beide waren geniale Ingenieure. Auch waren beide mit Intel® nicht zum ersten mal Firmengründer geworden. Beide waren in dem 8-köpfigen Gründungsgremium bei Fairchild. 1957 investierte Sherman Fairchild - der schon ein Fairchild Unternehmen hatte, jedoch keine Halbleiter-Bausteine produzierte - in ein Tochterunternehmen, das sich auf die Fertigung von Halbleitern spezialisierte. Verantwortlich für diese Zweigstelle waren eben diese 8 und wenn die Sache erfolgreich sein sollte, hätte die Firma die Option gehabt jeden dieser 8 mit 300000 Dollar auszubezahlen. Und als die Sache dann erfolgreich war wurde jeder dieser 8 zu einem reichen Mann. Doch danach hatten sie bei Fairchild Semiconductor nicht mehr viel zu sagen. Nur wenige von Moore's entwickelten Produkten wurden wirklich gebaut obwohl die Elektronik damals in einem Wendepunkt war als die Halbleiter die Magenetkernspeicher abzulösen begannen. Entscheidungen trafen nur noch Wirtschaftsprüfer aus Soysset/New York. Danach lösten sich nach und nach die Gründungsväter von Fairchild Semiconductor weil es ihnen zu langweilig und zu chaotisch wurde und gründeten eigene Unternehmen. Den Tiefpunkt hatte Faichild 1967 als Charlie Spock ein eigenes Unternehmen aufbaute und viele gute Leute vin Fairchild abwarb.
1968 verließen Noyce und Moore als letzte der 8 Gründungsväter Fairchild Semiconductor.
Als sie dann zusammen Intel® gründeten waren sie also keine jungen Anfänger ohne Geld wie das z. B. bei der Gründung von Microsoft der Fall war . Den Anstoß zur Intel®-Gründung kam von Noyce. Er traf Moore und sagte ihm das er mit ihm das von Moore entwickelte photochemische Verfahren zum Herstellen von integrierten Schaltungen (IC) - die MOS-Technologie - zum Durchbruch bringen wollte. (MOS bezeichnet den Aufbau eines Transistors nach dieser Technologie. Dabei besteht ein Transistor aus drei Schichten: Eine Metall-Schicht als leitende Schicht, eine Siliziumoxid-Schicht als nicht leitende Schicht und aus einer Schicht Silizium als halbleitende Schicht. Diese Transistoren sollten dann durch dieses photochemische Verfahren auf ein einzigen Stück Silizium aufgeätzt werden.).
Durch den Risikokapitalanleger Arthur Rock schafften es Noyce und Moore das Startkapital von 2,3 Millionen Dollar an einem Nachmittag aufzutreiben. Nicht unwichtig dabei war der gute Ruf von Noyce der den "Integrated Cuircit" der IC erfunden hatte. Noyce und Moore brachten je 250000 Dollar auf und Rock und das Massachusetts Institute of Technologie brachten auch je 300000 Dollar auf. Der Rest kam von anderen Investoren und Aktien-Brokern. Am 17. Juli 1968 lagen die offiziellen Gründungsunterlagen vor und so war der Weg frei für den erfolgreichsten Chipproduzenten der Welt: Intel.

 

Die Intel®-Welt nach dem Sommer 1968:


Nach dem die beiden das Geld hatten kauften sie das von Union Garbide Elektronics aufgegebene Gebäude und brachte dort die Zielsetzungen auf einem einzigen, mit Schreibmaschine geschriebenem Blatt Papier auf den Punkt.
Am Anfang wollte sich Intel® auf die Herstellung von Halbleiter-Speicherchips spezialisieren. Doch ein großen Hindernis waren dabei die hohen Kosten. Ein Speicherelement auf Halbleiterbasis kostete 100 mal mahr pro Speicher-bit, als ein Herkömmlicher Magnetkern-Speicher. Man wollte aber die besten Arbeitsspeicher der Welt bauen und da ist die Halbleitertechnik eben die beste Möglichkeit. Ziel war auch die VLSI, die very large scale integration. Dabei wird die Integrationsdichte von Transistoren, Kondensatoren,... auf Chips immer weiter erhöht. Doch am Anfang hatte man große Probleme bei der Umsetzung des Vorhabens die MOS-Technologie zum Durchbruch zu bringen, denn noch war das Silizium noch zu verunreinigt, das man keinen einzigen stabilen MOS-Transistor herstellen konnte. Das änderte sich aber im Herbst 1968 als man einfach beim Herstellen des Monokristallinen Siliziums Phosphor hinzu gab.
Und bald darauf lieferte Intel® seinen ersten Speicherbaustein: Den Intel® 3101. Das ist ein bipolares 64-bis-RAM-Speichermodul.
Moore sah einen MOS-Durchbruch erst in ca. 5 Jahren, aber 1 Jahr nach der Firmengründung kam der Intel 1101 als erster MOS-Baustein auf den Markt. Im Juli 1969 arbeiteten die Intel®-Mitarbeiter an der Erweiterung des 1101. Sie wollten dafüt Sorgen das MOS in kurzer Zeit den Markt erobert. Und sie hatten gute Chancen dabei, denn im Gegensatz zur Bipolar-Technuk versprach die MOS-Technik hohe Speichervolumen zu realistischen Preisen mit angemessenem Energieverbrauch und Wärmeabgabe. Doch trotz das die MOS-Bausteine weniger Wärme abgaben, so brauchte man doch noch Kühlgeräte und diese standen bei der Fortschreitung der VLSI im Wege.
Im Oktober 1970 kommt der erste DRAM-Speicherbaustein auf den Markt. Genannt wurde er 1103 der neben der MOS-Technik auch noch über eine wegweisende VLSI verfügt. Heute ist ein DRAM ein Standart-Speicherbaustein.
Doch die 1103-Geschichte endete im Drama: Nur ein Drittel des vorgesehenen Preises konnte verlangt werden und so lernte das noch junge Unternehmen das man Produkte so günstig wie nur möglich anbieten und deshalb auch so billig wie möglich herstellen muss.
Aber der 1103 hatte auch etwas Gutes. Er deklassierte den Magnetkernspeicher und nachdem Intel® seine Wirtschaftslektion gelernt hatte wurde der 1103 anderthalb-Jahre nach der Markteinführung zum meistverkauften Halbleiterbaustein der Welt. Schon 1965 erkannte Moore die anscheinende Gesetzmäßigkeit, dass sich die Integrationsdichden von Chips alle 24 Monate verdoppeln - diese Gesetzmäßigkeit konnte er nun bei Intel noch genauer verfolgen.
1971 wirde der programmierbare nur-Lese-Speicher fast zufällig bei Intel erfunden. Auf diedem Speicherbausteinen kann man mit einem speziellen Brenner Daten speichern, die auch nach dem Ausschalten des Stromes verhanden bleiben. Durch UV-Licht können sie wieder gelöscht werden. Das EEPROM ist die moderne Variante des 1971 erfundenen EPROM und ist elekrtonisch löschbar. Das EPROM wurde zu einem der größten Erfolge von Intel®.

 

Erfolg mit Mikroprozessoren:

Das Produzieren von Mikroprozessoren war bei Intel® ursprünglich gar nicht eingeplant. Doch schon 1969 beauftragt die japanische Firma Busicom Intel® einen Mikroprozessor zu bauen um eine programmierbare Rechenmachine herzustellen. Nach Meinung von Busicom wären dazu 12 Halbleiterbausteine in einem Design nötig gewesen. Doch Ted Hoff hielt das ganze schon mit 4 Halbleiterbausteinen für möglicht. Jedoch müsste nur noch Allround-Logik-Baustein vorhanden sein. Damit wäre das Design sogar besser als das von den Japanern vorgeschlagene.
Im Herbst 1971 war es dann auch so weit und in den Intel® 4004 waren die 4 Chips integriert. Der 4004er besaß einen 4-bit breiten Datenbus, 2300 MOS-Transistoren und wurde mit 108 kHZ getaktet.
Doch der 4004 war noch nicht ganz fertig. Weil er im Namen von Busicom entwickelt wurde, waren auch die Rechte für den 4004 bei Busicom. Da das japanische Unternehmen damals in finanziellen Schwierigkeiten steckte, verkaufte es Noyce die Rechte für den 4004er für 60000 Dollar. Ohne dieses Geschäft würde heute wohl niemand wissen was Intel® ist, denn Intel® hätte sonst niemals die Rechte an einem Mikropozessor gehabt und hätte sie dann auch nicht produzieren dürfen.
Doch ein Problem blieb dennoch das Intel® noch über Jahre hinweg haben sollte: Die leute wussten einfach nichts mit einem Mikroprozessor anzufangen. Deshalb verkaufte Intel kurz nach der Markteinführung des Intel® 4004 den Intellec 4 - auch Blue Box genannt - womit Ingenieure im der Lage waren Produkte mit dem 4004 zu kreiren.
Im Januar 1972 kommt der Intel® 8008 auf den Markt. Es ist eine Upgrade-Version des 4004 bei dem lediglich der Datenbus vin 4-bit auf 8-bit verdoppelt und die Taktfrequenz von 108 kHz auf 200 kHz erhöht wurde.
1974 kam der 8080 auf den Markt. Der 8080 hatte die 10fache Leistung des 8008 und ebenfalls einen 8-bit Datenbus.
Doch wie auch schon beim 4004 war ein solches Ding mit ein paar Stäbchen unten dran ein seltsames Gebilde im Alltagsleben und wussten so viel wie gar nichts davon. Doch durch die Bemühungen von Apple schafften es die Intel®-Prozessoren doch noch in Desktop-Computern in die Haushalte zu gelangen.
1975 entstand die iAPX (intel Advanced Processor Arcitecture) mit dem iAPX 432 - dem ersten 32-bit Prozessor der Welt. Er konnte sich und seine Peripherie auf Fehler überprüfen. Doch dieser Prozessor hatte keinen Erfolg, weil die Welt mit dem Sprung vom 8-bit auf den 32-bit Prozessor einfach nicht klar kam. Deshalb führte Intel einen 16-bit Prozessor ein: Den i8086. Doch auch dieser ab Ende 1975 gebaute Prozessor konnte sich nicht durchsetzen. Die gekauften Rechner und Maschinen waren auf 8-bit Prozessoren ausgelegt und waren mit etwas höherem nicht kompatibel. Daher ging Intel noch einen Schritt zurück. Sie speckten den 8086 zu einem 8-bit Prozessor ab und verkauften ihn unter dem Namen i8088 der ab Mai 1979 zu kaufen war.
Im August 1981 bringt IBM den "Personal Computer" (PC) auf den Markt. Seine Architektur durfte kopiert werden, damit IBM durch kompatibilität seine Marktporition steigern konnte. Erstmals war ein Intel®-Prozessor das Herz eines solchen PC. Der 8088 wurde hierfür genutzt. Der erste Vertrag von IBM und Intel® wurde für 10000 Stück pro Jahr ausgehadelt. Wenige Jahre später waren es millionen von Prozessoren pro Jahr.
1982 erschien der 80186. Er war ein großer Flop. Nur wenige Rechner arbeiteten damit. Nur durch den IBM-PC begann der richtige Erfolg für Intel®. 1985 waren aber Prozessoren von Zilog besser ab die von Intel®. Intel® hatte also noch ein wenig zu tun. Doch auch Eigentum von Intel® nutzen würden.
Doch nicht alle Patente braucht Intel® für sich alleine. Manchmal gibt Intel® auch einen Teil davon her damit andere Hersteller Klones - die oft besser oder billiger als das Original sind - von Intel-Prozessoren herstellen dürfen. Zum Tausch dagegen bekommt Intel oft neu Patente. Somit Kann Intel® heute noch werden dann lieber Gerichtsverfahren entwickelt als bessere Technik. Schon oft hat Intel seine Marktposition nur gehalten, weil es im strategisch besten Moment ein Gerichtsverfahren an einen Konkurrenten stellte. Häufig ging es dabei um Patentrecht oder um die Angst Intels, das ehmalige Mitarbeiter die ein neues Unternehmen gründen geistiges durch die hergestellten Klones seine Marktposition festigen und bekommt zusätzlich neue Produkte ohne nur eine Sekunde an Entwicklungsarbeit zu verschwenden.
Den 386 SX brauchte man sich gar nicht zu kaufen, denn er hatte gar keine Leistungssteigerung gegenüber dem 286.
Dieses Spiel wiederholte sich beim 486 SX (das ist der 486 nur ohne Gleitkommaprozessor und mit niedrigerer Taktfrequenz) und beim Celeron (P2 mit verkleinertem L2-Cache). Intel® wollte mit solchen abgespeckte Versionen seine Konkurrenten nieder machen. Der Vorteil Intels war da die schon vorhandene hohe Marktstellung. Viele Hauptplatinen waren nur mit Intel®-Prozessoren kompatibel. Und somit blieb oft nur die Herstellung von Clones und damit hatte Intel den Markt fest in der Hand.
Doch ab dem Pentium hat sich das geändert. Aufgrund der CISC-Architektur der x86-Prozessoren konnte die Taktfrequenz nicht erhöht werden, weil schon der 486 80% der Befehle mit nur einem Taktzyklus abarbeiten konnte. Deshalb wurde der Pentium mit einem RISC-Kern ausgestattet wobei der Pentium® nach außen so tut als wäre er ein CISC-Prozessor. Diese Aufbauform ist übrigens beim heutigen Pentium 4 auch noch so. Die Befehle werden parallel verarbeitet und so kann die Leistungsfähigkeit immer mehr gesteigert werden.
Eine Weiterentwicklung des Pentium® ist der Pentium® MMX®. Dabei bestand die Möglichkeit die Register der FPU für Integerrechnungen zu verwenden. MMX® bringt aber keine Leistungssteigerung gegenüber dem normalen Pentium Prozessor. Auch der Unterschied zwischen Pentium 2 und Pentium 3 ist eine solche Zweckentfremdung von internen Bausteinen. Sie heißt ISSE und bringt Geschwindigkeitszuwachs. AMD war damit aber mit 3D Now früher da.
Bis heute ist AMD auch schon einmal mit dem Athlon an Intel® vorbeigezogen und kann es sich leisten Intel-unkompatibel zu sein. Dadurch wird das Auswechseln von Prozessoren zum Roulette, weil man immer Gefahr läuft den neu-gekauften Prozessor durch ein inkompatibles Mainboard zu zerstören.
Heute steht Intel mit dem Pentium® 4 wieder an der Spitze des Prozessormarktes und schafft es mit dem entsprechnenden Chipsatz diesen Prozessor auf über 2 GHz zu takten. Doch die Grenze der Leistungsfähigkeit ist noch nicht erreicht und angetrieben durch die starke konkurrenz arbeiten Intel® und andere Prozessorhersteller daran die 3 GHz-Schallmauer zu durchbrechen.

 

 

© by Stefan Landsiedel