Wie de uitvinder van de eerste chip was in de jaren zeventig, is een omstreden zaak: Ted Hoff samen met Frederico Faggin en Stam Mazor onder de vleugels van Intel, en op basis van een schetsje van Masatoshi Shima? Of komt de eer toe aan Gary Boone van Texas Instruments, of toch eigenlijk aan Gilbert Hyatt? Een poging tot een reconstructie.
Begin 1970 arriveerde Masatoshi Shima, medewerker van het agressieve Japanse bedrijfje Busicom, bij Intel in Californië. De jonge ingenieur kwam kijken hoe het stond met de elektronica die Busicom had besteld voor een nieuwe rekenmachine. Shima had er zelf enkele ruwe schetsen voor aangeleverd. Eenmaal in Santa Clara aangekomen vond Shima slechts een papieren ontwerp. "Ik kom inspecteren", stamelde de razende Shima in gebroken Engels. "Niets om te checken. Dit is slechts idee."
De veroorzaker van Shima’s woede was Ted Hoff. Hoff was enkele jaren eerder in dienst getreden als Intels twaalfde medewerker. Voor die tijd had hij op Stanford University research verricht op het gebied van computersystemen. De jonge bedrijven in de halfgeleiderindustrie waren in die tijd echter allemaal bezeten van rekenmachines. Intel, een jong bedrijf dat was opgericht door de Fairchild-oudgedienden Robert Noyce en Gordon Moore, had van Busicom de opdracht gekregen een tiental chips te ontwerpen voor zijn nieuwste bureaucalculator. Hoff kreeg dit op zijn bord.
Deze negeerde het oorspronkelijke ontwerp volledig. "Ze hadden een interessant ontwerp, maar het bestond uit een hoop gecompliceerde chips. Al die onderdeeltjes brachten bovendien veel verpakkingskosten met zich mee, terwijl Busicom een scherpe prijs had bedongen." In plaats van voor elke rekenfunctie van de calculator een chip te ontwerpen, besloot Hoff een chip te bouwen die al deze functies kon uitvoeren met één programma. Eigenlijk had Hoff geen keuze: hij en de rest van de Intel-medewerkers hadden weinig ervaring met ‘custom’-chips zoals Busicom ze wilde hebben.
De inspiratie om de hele logica op één chip te zetten ontleende Hoff aan de PDP-8, een kleine computer van Digital Equipment die hij bij Intel gebruikte voor circuit-simulaties. "De PDP-8 instructieset was verrassend simpel en toch kon je er een heleboel mee", zegt Hoff, die op uitnodiging van Intel de wereld rondtrekt om het vijfentwintigjarig jubileum van de microprocessor luister bij te zetten. Daarentegen was het calculator-ontwerp, zoals Busicom het voorstelde, verschrikkelijk complex. Ik dacht: wellicht kan ik het probleem op een soortgelijke manier aanpakken."
Intel
De papieren resultaten die de geschrokken Shima in april 1970 bij Intel bekeek waren niet Busicoms eerste voorstel van tien chips, maar Hoffs ontwerp. Het jaar daarvoor had Busicom na een pijnlijke discussie met Intel al ingestemd om Hoffs voorstel voor een programmeerbare processor te volgen. Na die ontmoeting had Shima samen met Hoff en Intel-medewerker Stan Mazor een architectuur met vier chips bedacht: een processor, een ‘read only’-geheugen om de programma-instructies in op te slaan, een wisbaar-geheugen voor de rekenresultaten, en een register-chip voor de communicatie met de toetsen en het led-display. Hoffs grootste bijdrage was de 4-bit cpu inclusief de architectuur van de rekenmachine.
Mazor en Hoff wisten echter eigenlijk niet zo goed hoe ze hun processor-architectuur in een werkbare chip moesten gieten. Frederico Faggin was de man die voor deze job werd aangenomen. Vers aangekomen van Fairchild had Faggin Hoffs schetsen nog nauwelijks onder ogen gehad of hij kreeg de volle laag van Shima. Faggin liep al achter op de dag dat hij aan het werk begon. Hij maakte de overstap van Fairchild, omdat Intel van plan was beter gebruik te maken van de ‘silicon gate MOS’-technologie die hij bij zijn vorige werkgever ontwikkeld had. Met deze chip-produktiemethode en met zijn ontwerpkennis slaagde de briljante Faggin er uiteindelijk in om binnen vier maanden de chips – de 4001, 4002, 4003 en 4004 – te produceren. Daarvan was de 4004 de eerste werkende microprocessor die op één tegeltje silicium werd vastgelegd.
Nadat Faggin in 1974 Intel verliet en het concurrerende bedrijf Zilog oprichtte, werd zijn naam zorgvuldig uit Intels annalen weggepoetst. Maar hij verdient als maker van de eerste microprocessor minstens zoveel eer als Hoff. Ook Shima en Mazor komt eer toe. Hoewel Intels PR-machine slechts Hoff op het podium zet, weet hij zijn bijdrage aan een van de belangrijkste ontwikkelingen van deze eeuw goed te nuanceren. "Stan Mazor, Faggin en ik zien elkaar als gezamenlijke uitvinders. Ik gaf het startschot, daarom is er veel van de aandacht op mij gericht. Maar de uitwerking van mijn ontwerp was ook een zeer belangrijk onderdeel. Frederico Faggin deed dat fantastisch.’
Texas Instruments
De groep rond Intel en Busicom is niet de enige die de uitvinding van de microprocessor claimt. Ook Texas Instruments claimt de rechten. En dan is er nog Gilbert Hyatt, de uitvinder die pas in 1990 een patent kreeg van het Patent and Trademark Office in de VS. Hoffs lijkt weinig zin te hebben in vragen over TI of Hyatt. De reis naar Londen, de presentaties en de aandacht is voor de bejaarde Hoff een ware uitputtingsslag. Hoffs bezorgde vrouw heeft er al op aangedrongen dat hij de interviewsessies stopt.
"Het zou absurd zijn om te veronderstellen dat wij iets van Hyatt zouden hebben overgenomen", zei Hoff in 1990, nadat hij Hyatts patenten had bestudeerd. "Als we ook maar iets van zijn ontwerp hadden genomen, dan zou dat waarschijnlijk desastreus zijn geweest." Nu, zes jaar later, weigert Hoff dit statement te herhalen. Hoff vertelt dat Hyatt door het geld dat hij inmiddels met zijn patenten verdiende een gevreesd tegenstander is. "Het gerucht gaat dat Hyatt iedereen voor de rechter sleept die zich negatief uitlaat over hem. Hij heeft inmiddels een hele grote strijdkas (door de geïncasseerde royalty’s, RR), ik wil niet aangeklaagd worden."
Hyatts microprocessor is echter nooit geproduceerd. In 1990 leverde hem dat het cynische commentaar op van Faggin: "Als het zo simpel was, waarom heb je ‘m dan niet gemaakt?" Waarop Hyatt antwoordde: "Ik maak geen dingen, ik ontwerp ze." Hoff werpt op dat Hyatts ontwerp in 1971 met geen mogelijkheid op een plakje silicium te bakken zou zijn geweest. "Wij hadden als doel 2000 transistoren op de chip te zetten. Dat werden er 2300. Voor Hyatts ontwerp zouden 8000 transistoren nodig geweest zijn, veel meer dan wij op een chip konden krijgen, en in die tijd dachten wij over de beste produktietechnologie te beschikken."
Texas Instruments vocht Hyatts patenten intussen met succes aan. Afgelopen zomer draaide het Patent and Trademark Office de beslissing uit 1990 weer om. De officiële erkenning ligt nu bij Gary Boone van TI. Deze papieren toewijzing is er het gevolg van dat Intel begin jaren zeventig niet wakker genoeg was om de vinding van de microprocessor wettelijk te verankeren. Het was een idee dat rijp was voor zijn tijd. Dat ook een slimme combinatie van al eerder uitgevonden technieken te patenteren was, daar stonden Noyce, Moore en Hoff niet bij stil. Zoals de talrijke rechtszaken met ondermeer AMD bewijzen heeft Intel hier later meer werk van gemaakt. Ted Hoff verdient er tegenwoordig al zijn brood mee. Als Chief Technologist van Teklicon in Mountain View, adviseert hij bedrijven en ingenieurs over patenten, rechtsprocedures en geschillen op technologisch vlak.
