Masatoshi Shima

Profesor Masatoshi Shima dr inż.
嶋正利
Masatoshi Shima na gali Computer History Museum 2009 Fellow Awards
Urodzić się	( 22.08.1943 ) 22 sierpnia 1943 Shizuoka , Prefektura Shizuoka , Japonia
Obywatelstwo	Japonia
Edukacja	Licencjat, Uniwersytet Tohoku (1967) Dr inż., Uniwersytet Tsukuba (1991)
Znany z	Mikroprocesory : Intel 4004 , 8080 , Zilog Z80 , Z8000 Układy peryferyjne: Intel 8259 , 8255 , 8253 , 8257 , 8251
Nagrody	Nagroda Kioto (1997) Stypendysta Muzeum Historii Komputerów (2009)
Kariera naukowa
Pola	Inżynieria elektroniczna Mikroprocesor
Instytucje	Busicom (1967-1972) Intel (1972-1975) Zilog (1975-1980) Uniwersytet Aizu (2000)

Masatoshi Shima ( 嶋正利 Shima Masatoshi , urodzony 22 sierpnia 1943, Shizuoka ) , to japoński inżynier elektronik . Był jednym z architektów pierwszego na świecie mikroprocesora , Intel 4004 . W 1968 roku Shima pracował dla Busicom w Japonii i zaprojektował logikę dla wyspecjalizowanego procesora , który miał zostać przetłumaczony na niestandardowe chipy z trzema chipami. W 1969 roku współpracował z Tedem Hoffem i Stanleyem Mazorem z Intela zredukować trzychipową propozycję Busicom do architektury jednoukładowej. W 1970 roku ta architektura została przekształcona w chip krzemowy Intel 4004 przez Federico Faggina , z pomocą Shimy w projektowaniu logiki.

Później dołączył do Intela w 1972 roku. Tam pracował z Fagginem nad opracowaniem Intel 8080 , wydanego w 1974 roku. Następnie Shima opracował kilka układów peryferyjnych Intela, niektóre używane w IBM PC , takie jak kontroler przerwań 8259 , programowalny układ interfejsu peryferyjnego 8255 , układ czasowy 8253 , układ 8257 z bezpośrednim dostępem do pamięci (DMA) i układ USART do komunikacji szeregowej 8251 . Następnie dołączył do Zilog , gdzie pracował z Fagginem nad rozwojem Zilog Z80 (1976) i Z8000 (1979).

Wczesne życie i kariera

Studiował chemię organiczną na Uniwersytecie Tohoku w Sendai w prefekturze Miyagi w Japonii . Mając słabe perspektywy zatrudnienia w dziedzinie chemii, rozpoczął pracę w firmie Busicom , producencie kalkulatorów biznesowych , do której dołączył wiosną 1967 r. Tam uczył się projektowania oprogramowania i logiki cyfrowej w latach 1967-1968.

Intel 4004

Po tym, jak firma Busicom zdecydowała się zastosować obwody integracji na dużą skalę (LSI) w swoich produktach kalkulatorów, rozpoczęła pracę nad czymś, co później stało się znane jako „Projekt Busicom”, chipsetem dla kalkulatora Busicom 141-PF, który doprowadził do stworzenia pierwszego mikroprocesora , Intel 4004 . W kwietniu 1968 roku Shima został poproszony o zaprojektowanie logiki dla tego, co miało stać się przyszłym chipsetem, który miał zostać zaprojektowany i wyprodukowany przez firmę produkującą półprzewodniki. Shima zaprojektował chipset LSI specjalnego przeznaczenia wraz ze swoim przełożonym Tadashim Tanbą w 1968 roku. Jego projekt składał się z siedmiu układów LSI, w tym trzychipowego procesora . Początkowy projekt Shimy obejmował jednostki arytmetyczne ( sumatory ), jednostki mnożące, rejestry , pamięć tylko do odczytu i zestaw makroinstrukcji do sterowania komputerem dziesiętnym system. Firma Busicom chciała wyprodukować chipset LSI ogólnego przeznaczenia, nie tylko do kalkulatorów biurkowych, ale także do innych urządzeń, takich jak bankomaty , kasy fiskalne i maszyny do rozliczeń . Shima rozpoczął pracę nad chipsetem LSI ogólnego przeznaczenia pod koniec 1968 roku, a następnie Busicom zwrócił się do amerykańskich firm Mostek i Intel o przekształcenie logiki w obwody MOS i układ chipa do produkcji. Zadanie to powierzono Intelowi, który wówczas był bardziej firmą zajmującą się pamięciami i miał zaplecze do produkcji pamięci o dużej gęstości chip z bramką krzemową metal-tlenek-półprzewodnik ( MOS ) Wymagany Busicom.

Shima udał się do Intela w czerwcu 1969 roku, aby przedstawić propozycję. Ze względu na brak inżynierów logiki w firmie Intel, którzy mogliby zrozumieć schematy logiczne lub inżynierów obwodów, którzy mogliby je przekonwertować, Intel poprosił Shimę o uproszczenie logiki. Intel chciał jednoukładowego projektu procesora, na który wpływ miał Tadashi Sasaki z firmy Sharp , który przedstawił tę koncepcję Intelowi w 1968 roku. Został on następnie sformułowany przez Marciana „Teda” Hoffa z Intela w 1969 roku, upraszczając początkowy projekt Shimy do czterech chipów, w tym jednoukładowy procesor. Ze względu na brak kluczowych szczegółów w sformułowaniu Hoffa, Shima wpadł na własne pomysły, aby znaleźć rozwiązania do jego wdrożenia. W końcu obaj zdali sobie sprawę, że 4-bitowego mikroprocesora, z pomocą Stanleya Mazora z Intela w interpretacji pomysłów Shimy i Hoffa. Shima był odpowiedzialny za dodanie 10-bitowego statycznego rejestru przesuwnego , aby był użyteczny jako bufor drukarki i interfejs klawiatury, wiele ulepszeń w zestawie instrukcji , dzięki czemu organizacja pamięci o dostępie swobodnym (RAM) była odpowiednia dla kalkulatora, adres pamięci wejściem/wyjściem (I/O) w czasie rzeczywistym oraz instrukcje wymiany danych między akumulatorem a rejestrem ogólnego przeznaczenia . Specyfikacje czterech chipów zostały opracowane w ciągu kilku miesięcy w 1969 roku przez zespół Intela kierowany przez Hoffa i zespół Busicom kierowany przez Shimę.

Po tym, jak Shima wrócił do Japonii pod koniec 1969 r., A następnie wrócił do Intela na początku 1970 r., Stwierdził, że od czasu jego wyjazdu nie wykonano żadnych dalszych prac nad 4004, a Hoff nie pracował już nad projektem. Liderem projektu został Federico Faggin , który dołączył do Intela zaledwie tydzień przed przybyciem Shimy. Faggin został zatrudniony w firmie Fairchild Semiconductor, gdzie opracował oryginalną technologię bramki krzemowej MOS, jedyną technologię, której można było użyć do zaprojektowania chipa o złożoności i szybkości 4004. Shima pracował z nim, pomagając mu w projektowaniu logiki Procesor 4004 Pracował w biurach Intela przez sześć miesięcy, od kwietnia do października 1970 roku. Następnie jego firma sprzedała Intelowi prawa do używania procesora 4004, z wyjątkiem wykorzystania w kalkulatorach biznesowych.

Intel 8080 na Zilog Z8000

Po 4004 Intel zaprojektował 8008 (architektura firmy Computer Terminal Corporation, projekt Federico Faggin i Hal Feeney). Następnie Shima dołączył do Intela w 1972 roku. Został zatrudniony do wdrożenia logiki na poziomie tranzystora w kolejnym mikroprocesorze Intela, którym stał się Intel 8080 (koncepcja i architektura autorstwa Federico Faggina), wydany w 1974 roku. Następnie Shima opracował kilka chipów peryferyjnych Intela, niektóre używane W IBM PC , takich jak kontroler przerwań 8259 , układ portu równoległego 8255 , układ timera 8253 , 8257 DMA i układ USART do komunikacji szeregowej 8251 . Nie był zaangażowany w tworzenie Intel 8088 lub 8086 .

Shima przeniósł się do Zilog w 1975 roku i korzystając tylko z kilku asystentów, opracował tranzystorową i fizyczną implementację Zilog Z80 , pod nadzorem Faggina, który wymyślił i zaprojektował architekturę Z80 jako zestaw instrukcji kompatybilny z Intel 8080 Następnie wykonano to samo zadanie dla 16-bitowego Z8000 .

Według współpracowników z Intela metoda Faggina, której użył Shima, polegała na zaprojektowaniu całej logiki na poziomie tranzystora, bezpośrednio i ręcznie, a nie na poziomie bramki i / lub rejestru. Schematy były więc trudne do odczytania, ale ponieważ tranzystory zostały narysowane w taki sposób, że sugerowały „plan piętra” chipa, pomogło to w stworzeniu fizycznego układu chipa. Jednak, według Shimy, logika została najpierw przetestowana na prototypowych przy użyciu układów tranzystorowo-tranzystorowych (TTL), zanim została ręcznie przetłumaczona na odpowiedniki tranzystorów MOS.

Po powrocie do Japonii Shima założył Intel Japan Design Center w 1980 r., A VM Technology Corporation w 1986 r. W VM opracował 16-bitowy mikroprocesor VM860 i 32-bitowy mikroprocesor VM 8600 na japoński rynek procesorów tekstu . Został profesorem na Uniwersytecie w Aizu w 2000 roku.

Nagrody

• Nagroda Kioto 1997 (zaawansowana technologia)
• 2009 Członek Muzeum Historii Komputerów „za pracę w zespole, który opracował Intel 4004, pierwszy na świecie komercyjny mikroprocesor”.

Linki zewnętrzne

• Wywiad z Masatoshi Shima dotyczący jego roli w projektowaniu 4004