Das Ende der Röhren und Relais

Der erste Mikrochip kam vor 40 Jahren auf den Markt und setzte die digitale Revolution in Gang.

Die PC-Welt standardisieren: Ein Mikrochip in einem IBM-Labor in Zürich.

Die PC-Welt standardisieren: Ein Mikrochip in einem IBM-Labor in Zürich. Bild: Keystone

Feedback

Tragen Sie mit Hinweisen zu diesem Artikel bei oder melden Sie uns Fehler.

In Zukunft seien Computer denkbar, die «nur 1,5 Tonnen wiegen würden», schrieb die Zeitschrift «Popular Mechanics» im März 1949. Eine gewagte Prognose angesichts der 30 Tonnen, die der Vorzeigecomputer der damaligen Zeit auf die Waage brachte. Dieser hiess Eniac und hatte ein Rechenwerk aus 17 468 Elektronenröhren.

Er führte im Auftrag der US-Armee ballistische Berechnungen aus und war recht fehleranfällig. Röhren gingen kaputt und verfälschten das Resultat. Der Strombedarf war mit 174 kW gigantisch. Nebst Elektronenröhren kamen in den Anfängen der Computerei auch Relais zum Einsatz. Solche mechanischen Bauteile steckten im Z3 von Konrad Zuse, dem ersten Computer der Welt von 1941.

Patent für einen Schaltkreis

In den 1960er-Jahren konnten Computer durch Transistoren in Grösse und Gewicht reduziert werden. Richard Grimsdale und Douglas Webb demonstrierten 1953 an der Universität Manchester einen Prototyp, aus dem ein kommerziell eingesetztes Modell namens Metrovick 950 entstand. Der letzte Schritt auf dem Weg zum modernen Computer war die Erfindung des integrierten Schaltkreises. Statt einzelne Transistoren zu verschalten, wurden Halbleiterelemente inklusive Verdrahtung auf einem Substrat untergebracht. Dieses Prinzip haben unabhängig voneinander Jack Kilby von Texas Instruments und Robert Noyce von Fairchild Semiconductor entwickelt und zum Patent angemeldet. Kilby erhielt das Patent 1959 für einen Schaltkreis aus Germanium auf einem Stück Glas, der am Oszilloskop eine Sinuskurve ausgab. In den Sechzigern wurde das Germanium durch das einfacher zu verarbeitende Silizium ersetzt und erste integrierte Schaltungen in Taschenrechnern eingesetzt.

So leistungsfähig wie Eniac

Am 15. November 1971 brachte Intel den 4004 auf den Markt, den ersten freikäuflich und frei programmierbaren Mikroprozessor der Welt. Er hatte ungefähr die gleiche Rechenleistung wie der 30 Tonnen schwere Eniac-Supercomputer. Er bestand aus 2300 Transistoren, arbeitete mit einer Taktfrequenz von 500 bis 740 kHz und hatte einen 4 Bit breiten Datenbus. Zum Vergleich: Bei heutigen Prozessoren ist der Datenbus 64 Bit breit, die Taktfrequenz beträgt mehrere Gigahertz und ist damit hunderttausendfach schneller. Die Zahl der Transistoren überschreitet teils die Milliardengrenze. Die Leiterbahnen des 4004 waren 10 000 Nanometer breit, was dem Zehntel eines Haars entspricht. Heute messen sie noch 45 bis 32 Nanometer.

Die Heimcomputer-Revolution

Die Initialzündung zum 4004 kam von Busicom, einem japanischen Hersteller von Tischrechnern. Für neue Modelle hatte er ein Dutzend unterschiedliche Chips in Auftrag gegeben. Der mit dem Projekt betraute Ingenieur Ted Hoff hielt das Design für zu kompliziert und veränderte es in Eigenregie. Anstelle der Chips mit fester Verdrahtung entwarf er einen universellen Mikroprozessor, der für unterschiedliche Aufgaben programmiert werden konnte.

Gebaut wurde der Prozessor von Federico Faggin, einem italienischen Auswanderer, der 2010 von US-Präsident Barack Obama mit der National Medal of Technology geehrt wurde. Der 4004-Prozessor wurde von Busicom im Rechner 141-PF eingesetzt, aber auch von Intel selbst vermarktet. In weiser Voraussicht hatte Intel im Gegenzug für Verkaufsrechte dem japanischen Auftraggeber einen Preisnachlass gewährt. Der 4004 wurde im April 1972 durch den Intel 8008 abgelöst, 1974 folgte der 8080, der 1978 zum 8086-Prozessor weiterentwickelt wurde. Er begründete die x86-Prozessor-Familie. Sie besteht bist heute fort: Der Core i7, der gegenwärtig in Windows-PC und Mac sitzt, gehört ihr in der neunten Generation an.

Der Intel 8080 seinerseits läutete die Heimcomputer-Revolution ein. Die Pionierrolle kommt Ed Roberts zu. Der Elektroingenieur brachte 1975 den Altair 8800 als Bausatz in die Elektronikläden und verkaufte um die 40 000 Stück. Der Altair 8800 geriet auch Paul Allen in die Hände, der zusammen mit Bill Gates die Programmiersprache Basic für Heimcomputer entwickelte und damit den Grundstein für Microsoft legte. 1979 gab es nicht nur den Commodore PET oder den legendären Apple II, sondern Hunderte von Computermodellen zu kaufen, und es wurden insgesamt eine Million Kleincomputer abgesetzt. (Bis zur ersten Milliarde verkaufter PCs sollte es bis zum Jahr 2001 dauern.)

Die Ära des IBM-PC

Der endgültige Durchbruch sollte dem Personal Computer am 12. August 1981 gelingen. Fast genau zehn Jahre nach dem Intel 4004 stellte IBM sein Model 5150 vor, der als «IBM-PC» Weltruhm erlangte. IBM gelang es mit seiner Maschine, die PC-Welt zu standardisieren. Microsoft konnte sich mit DOS als Betriebssystem in der Welt der «IBM-kompatiblen» etablieren – während Steve Jobs 1984 mit dem Macintosh den Aufstand gegen IBMs uniforme Computerwelt probte. (Tages-Anzeiger)

Erstellt: 14.11.2011, 10:52 Uhr

Artikel zum Thema

Wie IBM die Computerindustrie erfand

Google, Apple und Facebook dominieren die Schlagzeilen. Doch unzählige mittlerweile alltägliche Funktionen verdankt die moderne Gesellschaft IBM. Das Unternehmen wurde am 16. Juni 100 Jahre alt. Mehr...

Die schnellsten Computer der Welt

China hat jetzt den leistungsfähigsten Computer der Welt. Er schafft 2,5 Milliarden Millionen Rechenoperation pro Sekunde. Die USA haben das Nachsehen. Mehr...

Erstmals ist eine Frau an der Spitze von IBM

Der US-Computerkonzern wird mit Virginia «Ginni» Rometty zum ersten Mal von einer Frau geführt. Die Branche erlebt damit einen weiteren Generationenwechsel. Mehr...

Werbung

Weiterbildung

Ausbildung & Weiterbildung Finden Sie die passende Weiterbildung Technischer Kaufmann, Deutsch lernen, Coaching Ausbildung, Präsentationstechnik, Persönlichkeitsentwicklung

Kommentare

Newsletter

Der ideale Start in den Tag

Sonntags bis freitags ab 7 Uhr die besten Beiträge aus der Redaktion.
Newsletter «Der Morgen» jetzt abonnieren.

Die Welt in Bildern

Abkühlung: Der kleine Gorilla Virunga wird von seiner Mutter Nalani durch den Biopark Valencia in Spanien getragen. Virunga ist der zweite Gorilla, der im Rahmen des europäischen Artenschutzprogrammes geboren wurde. (17.August 2018)
(Bild: Manuel Bruque/EPA) Mehr...