10,000nm에서는 칩의 개별 트랜지스터가 낮은 배율로도 관찰됩니다.
CPU 수집가이자 열성 애호가인 CPU Duke가 인텔 최초의 다목적 마이크로프로세서인 4004를 내부적으로 살펴보는 '개봉(Decap)' 기회를 얻었습니다. CPU Duke는 X에 게시한 글을 통해 4004 프로세서의 상부 금속층을 제거하여, 현미경으로 그 내부 구조를 탐험할 수 있도록 했습니다.
현미경으로 조금만 확대해보면 10,000nm 크기의 칩이 그 진가를 발휘하고 있습니다. CPU Duke는 여러 X 게시물을 통해 4004의 내부 배선과 칩의 금속층 아래 폴리실리콘 구조를 공개했습니다. 한 게시물에서는 이 칩에 들어 있는 2,300개의 모든 트랜지스터를 개별적으로 셀 수 있다고 자랑하기도 했습니다.
[The #Intel 4004 - the first single-chip microprocessor!Yes, I did it again, an old historic chip is decapped…but for a good cause! Thanks to the kind donation by the #Entertechnikwelt Computer Museum in Solothurn, Switzerland, I gave microscope this jewel.(2/n) https://t.co/0Qts8jKePu pic.twitter.com/ek4LgslyNr October 24, 2025]
인텔 4004는 4비트 프로세서이며, 클럭 속도는 740kHz, 작동 전압은 무려 15V였습니다 (비교하자면 최신 프로세서는 1.0V에서 1.4V 범위에서 작동합니다). 이 칩이 주소 지정할 수 있는 최대 메모리 양은 겨우 4kB에 불과했습니다. 칩의 클럭 속도가 최신 칩과 비교했을 때 얼마나 느린지를 직접적으로 보여주진 않지만, 참고로 4004는 초당 약 92,000개의 명령을 처리할 수 있습니다. 이는 초당 수십억 개의 명령을 처리하는 현대 칩과 비교할 때 큰 격차입니다.
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4004는 소프트웨어로 재프로그래밍이 가능한 최초의 프로세서였기 때문에, 최초의 현대 마이크로칩 프로세서로 간주됩니다. 역설적이게도, 4004의 설계는 처음에는 계산기를 위해 구상되었습니다. 1971년, 인텔은 버시컴(Busicom)에 데스크톱 계산기를 제작하기 위한 12개 칩 세트를 만들라는 요청을 받았습니다. 그러나 인텔 엔지니어 중 한 명인 테드 호프(Ted Hoff)는 이 개념이 실현 가능하지 않다고 깨달았습니다. 대신, 그는 프로그래밍이 가능한 훨씬 단순한 4칩 솔루션을 제안했고, 이것이 인텔 4004의 탄생을 알리는 계기가 되었습니다.
이것은 인텔에게 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 4004 이전까지의 칩들은 특정 기능만을 수행하도록 설계되었으며, 이들이 사용하는 모든 로직 프로그래밍은 하드웨어 아키텍처에 고정되어 있었습니다. 4004의 등장은 컴퓨팅 산업에 혁명을 일으켰고, 마이크로칩 프로세서가 하드웨어 변경 없이 다양한 작업을 수행할 수 있게 만들었습니다.
아이러니하게도, 버시컴은 계산기에 사용된 인텔 4004에 만족하지 못했습니다. 당시 데스크톱 계산기 시장 수요가 감소함에 따라, 버시컴은 4004에 대한 가격 재협상을 원했습니다. (참고로, 당시 4004의 권리는 버시컴이 소유하고 있었습니다.)
하지만 4004가 지닌 엄청난 잠재력을 인식한 인텔의 로버트 노이스 회장은 회사의 비전을 바탕으로 이 기술을 계속 발전시켰습니다.
이러한 발전은 컴퓨터 과학의 패러다임을 바꾸어, 오늘날 우리가 아는 컴퓨터 시대를 열었습니다.
4004는 컴퓨터 산업의 근간을 이루는 시대를 열었으며, 현대 컴퓨터 시스템의 핵심 원리가 되었습니다.
오늘날 우리가 사용하는 모든 기기는 이 초석 위에 세워진 것이라 해도 과언이 아닙니다.
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