Intel 4004

En abril de 1969, Busicom se acercó a Intel y les pidió que produjeran un conjunto de chips para manejar las operaciones de una calculadora electrónica . ^{[ 4 ]} La asociación fue facilitada en parte por el ingeniero de Sharp , Tadashi Sasaki , quien había estado soñando durante décadas con miniaturizar las computadoras hasta el punto de que pudieran caber en un bolsillo. Sasaki monitoreó la tendencia de creciente complejidad de los circuitos integrados a lo largo de la década de 1960, y calculó en 1968 que para 1970 debería ser asequible construir una calculadora con solo dos chips. Sasaki discutió sus ideas para diseños de procesadores de bajo costo y con pocos chips con su compañero de universidad Yoshio Kojima, quien era presidente de Busicom, así como con Robert Noyce de Intel. ^{[ 6 ]} Busicom estaba interesado en construir un competidor de menor costo para la Olivetti Programma 101 de 1965, una de las primeras calculadoras programables de mesa del mundo . ^{[ 7 ] [ 8 ]} La diferencia clave era que el diseño de Busicom usaría circuitos integrados para reemplazar las placas de circuito impreso llenas de componentes individuales, y registros de desplazamiento de estado sólido para la memoria en lugar del costoso cable de magnetostricción del 101. Busicom también se dio cuenta de que podía lanzar un procesador de propósito general en una calculadora de escritorio de gama baja con impresora, y luego usar el mismo diseño para otros equipos como cajas registradoras y cajeros automáticos . La empresa ya había producido una calculadora usando circuitos integrados de lógica de integración a pequeña escala TTL y estaba interesada en que Intel redujera la cantidad de chips usando las técnicas de integración a escala media (MSI) de Intel . ^{[ 9 ]}

Intel asignó a Marcian Hoff , empleado número 12 y recientemente contratado, para que actuara como enlace entre las dos empresas. A finales de junio, tres ingenieros de Busicom, Masatoshi Shima y sus colegas Masuda y Takayama, viajaron a Intel para presentar el diseño. Aunque solo se le había asignado la tarea de servir de enlace con los ingenieros, Hoff comenzó a estudiar el concepto. Su propuesta inicial incluía siete circuitos integrados: control de programa, unidad aritmética (ALU), temporización, ROM de programa, registros de desplazamiento para memoria temporal, controlador de impresora y control de entrada/salida . ^{[ 10 ]}

A Hoff le preocupaba que la cantidad de chips y las interconexiones necesarias entre ellos hicieran imposible que Busicom alcanzara sus objetivos de precio. Combinar los chips reduciría la complejidad y el costo. También le preocupaba que Intel, aún pequeña, no tuviera suficiente personal de diseño para fabricar siete chips diferentes al mismo tiempo. Planteó estas inquietudes a la alta dirección, y Bob Noyce , el director ejecutivo, le dijo a Hoff que apoyaría un enfoque diferente si le parecía factible. ^{[ 10 ]}

Un concepto clave en el diseño de Busicom fue que el control de programa y la ALU no estaban dirigidos específicamente al mercado de las calculadoras, sino que era el programa en ROM lo que la convertía en una calculadora. La idea original era que la empresa pudiera usar los mismos chips con diferentes cantidades de RAM de registro de desplazamiento y ROM de programa para producir una gama de máquinas calculadoras. A Hoff le sorprendió lo mucho que la arquitectura del conjunto de instrucciones de Busicom coincidía con la de las computadoras de propósito general. Empezó a considerar si se podría fabricar un procesador verdaderamente de propósito general lo suficientemente barato como para usarlo en una calculadora. ^{[ 11 ]} Cuando más tarde se le preguntó de dónde había sacado las ideas para la arquitectura del primer microprocesador, Hoff relató que Plessey , "una empresa británica de tractores", ^{[ 12 ]} había donado una minicomputadora a Stanford , y que él había "jugado un poco con ella" mientras estaba allí.

Otro avance que hizo viable este diseño fue el trabajo de Intel en los primeros chips de memoria RAM dinámica (DRAM). En aquel entonces, los registros de desplazamiento eran de los pocos dispositivos de memoria de lectura y escritura de bajo costo. Sin embargo, la memoria de registro de desplazamiento no es adecuada para el acceso aleatorio, ya que cada acceso debe esperar a que el bit deseado fluya a través de la cadena. La DRAM, por otro lado, puede accederse aleatoriamente, y la celda DRAM de tres transistores ahorra área de silicio en comparación con la celda de registro de desplazamiento de seis transistores. ^{[ 11 ]}

Finalmente, Hoff notó que gran parte de la complejidad del chip de control del programa se debía a que cada instrucción se implementaba por separado. Sugirió que, en cambio, el chip admitiera llamadas a subrutinas y que las instrucciones se implementaran como subrutinas siempre que fuera posible. La aplicación sugería naturalmente un diseño de 4 bits, ya que esto permitía la manipulación directa de los valores decimales codificados en binario (BCD) utilizados por las calculadoras. Hoff trabajó en el concepto de diseño general durante julio y agosto de 1969, pero descubrió que los ejecutivos de Busicom parecían desinteresados ​​en su propuesta. ^{[ 11 ]} Intel tuvo que trabajar de forma más inteligente para que Busicom aceptara su propuesta para la calculadora 141-PF. Comenzaron a conceptualizar un microprocesador de propósito general que pudiera recibir instrucciones y devolver sus resultados, así como ser capaz de fusionar todas las funciones de la CPU de una computadora. ^{[ 13 ]} Más adelante, en otoño de ese año, los ingenieros de Intel propusieron un nuevo diseño de solo cuatro chips, incluyendo uno que podía programarse para su uso; el chip programable terminaría convirtiéndose en el microprocesador 4004. ^{[ 4 ]}

Sin que Hoff lo supiera, el equipo de Busicom estaba sumamente interesado en su propuesta. Sin embargo, les preocupaban varios aspectos específicos. Un problema clave era que ciertas rutinas, como el ajuste decimal y el manejo del teclado, consumirían grandes cantidades de espacio ROM si se implementaban como subrutinas. Otro problema era que el diseño no incluía ningún tipo de interrupción , por lo que sería difícil gestionar eventos en tiempo real. Finalmente, almacenar los números como BCD de 4 bits requeriría memoria adicional para almacenar el signo y la posición decimal. ^{[ 14 ]}

En septiembre de 1969, Stanley Mazor se unió a Intel procedente de Fairchild. Hoff y Mazor rápidamente idearon soluciones a los problemas de Busicom. Para abordar la complejidad de las subrutinas, originalmente resueltas en el diseño de Busicom mediante macroinstrucciones de un byte y circuitos decodificadores complejos, Mazor desarrolló un intérprete de 20 bytes que ejecutaba las mismas macroinstrucciones. Shima sugirió añadir una nueva interrupción que se activaría mediante un pin para que el teclado pudiera controlarse mediante interrupciones. También modificó la instrucción de retorno de subrutina (Balance Back) para borrar el acumulador . ^{[ 15 ]}

Para alcanzar los objetivos de precio, era importante que el chip fuera lo más pequeño posible y utilizara la menor cantidad de pines. Dado que los datos eran de 4  bits y el espacio de direcciones de 12  bits (4096  bytes), no había forma de lograr un acceso directo con menos de unos 24  pines. Esto no era lo suficientemente pequeño, por lo que el diseño utilizaría un encapsulado DIP ( Dual In-line Package ) de 16 pines y multiplexación de un único conjunto de 4 líneas. Esto significaba que especificar la dirección en la ROM a la que acceder requería tres ciclos de reloj, y otros dos para leerla desde la memoria. Funcionando a 1  MHz, realizaría cálculos matemáticos con los valores BCD a unos 80  microsegundos por dígito. ^{[ 16 ]}

El resultado de las conversaciones entre Intel y Busicom fue una arquitectura que redujo el diseño de Busicom de 7 chips a una propuesta de Intel de 4 chips compuesta por CPU, ROM, RAM y dispositivos de E/S (entrada/salida). La propuesta se presentó a un equipo visitante de ejecutivos de Busicom en octubre de 1969. Estos coincidieron en que el nuevo concepto era superior y dieron luz verde a Intel para comenzar el desarrollo. Hoff se molestó al saber que el contrato cedía todos los derechos del diseño a Busicom, a pesar de que este había sido diseñado íntegramente por Intel. El equipo partió entonces hacia Japón, pero Shima permaneció en California hasta diciembre, desarrollando muchas de las subrutinas. ^{[ 16 ]}

Ni Hoff ni Mazor, que trabajaban en el grupo de Investigación de Aplicaciones, tenían experiencia en el diseño del silicio propiamente dicho, y el grupo de diseño ya estaba sobrecargado con el desarrollo de dispositivos de memoria. En abril de 1970, Leslie Vadász , que dirigía el grupo de diseño MOS, contrató a Federico Faggin de Fairchild Semiconductor para que se hiciera cargo del proyecto. ^{[ 17 ]} Faggin ya se había labrado una reputación al liderar todo el desarrollo de la tecnología de puerta de silicio MOS y el diseño del primer circuito integrado (CI) comercial fabricado con ella. La nueva tecnología iba a cambiar por completo el mercado de los semiconductores.

Los circuitos integrados constan de varios componentes individuales, como transistores y resistencias, que se fabrican mezclando el silicio subyacente con dopantes. Esto se logra normalmente calentando el chip en presencia de un gas químico que se difunde en la superficie. Anteriormente, los componentes individuales se conectaban para formar un circuito mediante cables de aluminio depositados en la superficie. Dado que el aluminio se funde a 600 grados y el silicio a 1000, las pistas debían depositarse como último paso, lo que a menudo complicaba el ciclo de producción.

En 1967, Bell Labs publicó un documento sobre la fabricación de transistores MOS con compuertas autoalineadas hechas de silicio en lugar de metal. Sin embargo, estos dispositivos eran una prueba de concepto y no podían usarse para fabricar circuitos integrados (CI). Faggin y Tom Klein tomaron lo que era una curiosidad y desarrollaron toda la tecnología de proceso necesaria para fabricar CI confiables. Faggin también diseñó y produjo el Fairchild 3708 , ^{[ 18 ]} el primer CI fabricado con SGT, que se vendió por primera vez a finales de 1968 y apareció en la portada de Electronics en septiembre de 1969. ^{[ 19 ] [ 17 ]} La ​​tecnología de compuerta de silicio también redujo la corriente de fuga en más de 100 veces, lo que hizo posible circuitos dinámicos sofisticados como las DRAM (memorias de acceso aleatorio dinámico). Además, el silicio altamente dopado utilizado para las compuertas podía usarse para las interconexiones, lo que mejoró enormemente la densidad de circuitos de los CI de lógica aleatoria como los microprocesadores.

Esta técnica permitió realizar las interconexiones en cualquier momento del proceso. Más importante aún, el cableado se depositó utilizando el mismo equipo que se empleó para fabricar el resto de los componentes. Esto eliminó las ligeras diferencias de diseño entre los distintos tipos de máquinas. Anteriormente, las interconexiones debían ser mucho más grandes de lo necesario para asegurar que el aluminio tocara los componentes de silicio, que se desalineaban debido a imprecisiones en la maquinaria. Al eliminarse este problema, los circuitos pudieron colocarse mucho más cerca entre sí, duplicando inmediatamente la densidad de los componentes y reduciendo su coste en la misma proporción. Además, el cableado de aluminio actuaba como capacitores parásitos que limitaban la velocidad de la señal; sin estos parásitos, los chips podían funcionar a mayor velocidad. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

En Intel, Faggin comenzó a diseñar el nuevo procesador utilizando este proceso de puerta autoalineada. Apenas unos días después de que Faggin se uniera a Intel, Shima llegó de Japón. Se sintió decepcionado al saber que el proyecto se había estancado desde su partida en diciembre y expresó su preocupación de que su cronograma original ahora fuera imposible. Faggin respondió trabajando hasta altas horas de la noche todos los días, y Shima se quedó durante otros seis meses para ayudar. El propio Faggin se sumergió en semanas laborales que abarcaban de 70 a 80 horas. ^{[ 22 ]} Se necesitaban avances adicionales para alcanzar la densidad de circuito requerida. Uno de estos avances fue el uso de "contactos enterrados" ^{[ 23 ] [ 24 ]} para conectar los cables directamente a los componentes. Otro fue descubrir cómo hacer que la adición de "cargas de arranque" con puerta de silicio como parte de uno de los pasos de enmascaramiento, ^{[ 25 ]} eliminando un paso del procesamiento. ^{[ 17 ]} Sin estas dos innovaciones de Faggin, la arquitectura de Hoff no se habría podido realizar en un solo chip.

El sistema de nomenclatura de chips de Intel en aquel entonces utilizaba un número de cuatro dígitos para cada componente. El primer dígito indicaba la tecnología de proceso utilizada, el segundo la función genérica y los dos últimos el número secuencial en el desarrollo de ese tipo de componente. Siguiendo esta convención, los chips se habrían conocido como 1302, 1105, 1507 y 1202. Faggin consideró que esto ocultaría el hecho de que formaban un conjunto coherente y decidió denominarlos como la "familia 4000". ^{[ 26 ]} Los cuatro chips eran los siguientes:

• la Intel 4001 , una ROM de 4 bits y 256 bytes;
• La Intel 4002 , DRAM con cuatro registros de 20 nibbles (tamaño total 40 bytes);
• el Intel 4003 , un chip de E/S que comprende un registro de desplazamiento estático de 10 bits con salidas en serie y en paralelo; y
• La CPU Intel 4004 .

Un sistema completamente expandido podía admitir 16 procesadores Intel 4001 para un total de 4  kB de ROM, 16 procesadores Intel 4002 para un total de 1280 nibbles (640 bytes) de RAM y un número ilimitado de procesadores 4003. Los procesadores 4003 estaban conectados a pines de entrada y salida programables del 4001 y a pines de salida del 4002, no directamente a la CPU. ^{[ 10 ]}

Con el diseño completo, Shima regresó a Japón para comenzar a construir un prototipo de la calculadora. Las primeras obleas del 4001 se procesaron en octubre de 1970, ^{[ 17 ]} seguidas por las del 4003 y 4002 en noviembre. El 4002 resultó tener un problema menor que se corrigió fácilmente. Los primeros 4004 llegaron a finales de diciembre y eran completamente inoperativos. Al examinar el chip, Faggin descubrió que se había omitido el paso de fabricación de contactos enterrados. Se fabricó una segunda tanda en enero de 1971 y el 4004 funcionó como se esperaba, excepto por dos problemas menores.

Faggin enviaba muestras de estos chips a Shima a medida que llegaban en febrero de 1971. ^{[ 4 ]} En abril de ese año, supieron que el prototipo de calculadora era operativo. Más tarde ese mes, Shima envió a Intel las máscaras finales para las ROM 4001; el diseño ya estaba completo. Consistía en un chip 4004, dos 4002, tres 4003 y cuatro 4001. Un chip 4001 adicional proporcionaba la función opcional de raíz cuadrada. Se añadió un último cambio después de que Faggin encontrara un problema en los chips 4001 y 4002 que ocurría solo cuando estaban calientes. La adición de un nuevo circuito decodificador de registro en ambos resolvió el problema. La producción en serie comenzó en agosto de 1971. ^{[ 27 ]}

Durante una llamada a Shima, Faggin se enteró de que Busicom tenía dificultades financieras y probablemente quebraría si no se reducía el precio del chip. Entonces, Faggin convenció a Noyce de bajar el precio a cambio de liberar a Intel del acuerdo de exclusividad. En mayo de 1971, Busicom aceptó, con la condición de que no se utilizara para ningún otro proyecto de calculadora y que Intel reembolsara sus 60 000 dólares de costes de desarrollo. ^{[ 27 ]} Con este cambio de enfoque de marketing, el nombre de la familia de chips se cambió a MCS-4 , abreviatura de Micro Computer System, 4-bit. ^{[ 26 ]}

La dirección de Intel se mostró escéptica de que su equipo de ventas pudiera explicar el producto a sus clientes. Dado el éxito de Intel en el mercado de la memoria, les preocupaba que el 4004 pudiera generar confusión y dudaban en publicitarlo. ^{[ 27 ]} Temían que los clientes actuales de Intel vieran el nuevo producto como competencia y optaran por comprar memoria a la competencia. ^{[ 28 ]} A Hoff y Mazor también les preocupaba que las limitaciones del diseño lo hicieran menos interesante para los usuarios acostumbrados a las nuevas minicomputadoras de 16 bits que estaban entrando al mercado en ese momento. ^{[ 29 ]}

Todo esto cambió en el verano de 1971, cuando Ed Gelbach, anteriormente de Texas Instruments , se hizo cargo del departamento de marketing e inmediatamente comenzó a planificar el anuncio público del producto. ^{[ 29 ]} Esto ocurrió en noviembre de 1971, cuando Intel publicó anuncios titulados "Anunciando una nueva era de la electrónica integrada", ^{[ 30 ]} que aparecieron por primera vez en la edición del 15 de noviembre de Electronic News . ^{[ 31 ]}

El 4004 se convirtió en el primer microprocesador comercial disponible para uso general. ^{[ a ]} ​​Esto casi no fue así. ^{[ 29 ]}

En diciembre de 1969, Computer Terminal Corporation (CTC) contactó a Intel para que produjera un chip de memoria bipolar personalizado para una terminal de computadora que estaban diseñando, la Datapoint 2200. Mazor y Hoff consideraron su diseño de CPU y concluyeron que no era mucho más complicado que el 4004, y que podía implementarse como una CPU de 8 bits de un solo chip. ^{[ 16 ]} Unas semanas antes de contratar a Faggin, en marzo de 1970, Intel contrató a Hal Feeney para diseñar el Intel 8008 , en ese momento llamado 1201, siguiendo la convención de nombres de Intel. Sin embargo, CTC decidió proceder inicialmente con una implementación TTL convencional de su CPU y el proyecto se redujo en prioridad. Feeney fue asignado a otros proyectos y finalmente terminó ayudando a Faggin con las pruebas de los chips de la familia 4000. ^{[ 32 ]}

En enero de 1971, Feeney fue reasignado al proyecto 1201 bajo la supervisión de Faggin, y los chips de producción estuvieron disponibles en marzo de 1972. En mayo, Hoff y Mazor realizaron una gira de conferencias por Estados Unidos para presentar los dos diseños de CPU. Las ventajas y desventajas de ambos diseños radicaban en que, con el 4004 y sus chips de memoria y E/S, era mucho más fácil construir un sistema informático completo, mientras que el 8008 era más flexible, tenía un  espacio de direcciones mayor de 16 kB y ofrecía más instrucciones. Una diferencia significativa es que, si bien un sistema 4004 mínimo podía construirse utilizando solo dos chips, uno 4004 y uno 4001 (ROM de 256 bytes), el 8008 requería al menos 20 componentes TTL adicionales para la interfaz con las funciones de memoria y E/S. ^{[ 32 ]}

Los dos diseños se utilizaron en funciones diferentes. El 4004 se empleó donde el costo de implementación era la principal preocupación, y se popularizó en controladores integrados para aplicaciones como hornos microondas , semáforos y funciones similares. El 8008, en cambio, se utilizó principalmente en aplicaciones programables por el usuario, como terminales de computadora , microcomputadoras y funciones similares. Esta diferencia en la funcionalidad se mantiene hasta el día de hoy, y el primero se conoce como microcontrolador . ^{[ 32 ]}

El 4004 no utilizaba niveles TTL comunes . Al alimentarse con una  fuente de +15 V, las tensiones de salida lógica oscilan, como mínimo, entre 8,5  V y 14,5  V, con respecto a VDD _. La entrada requiere una oscilación mínima de entre 9,5  V y 13,5  V.

• 4001: ROM de 256 bytes (256 instrucciones de programa de 8 bits ) y un puerto de E/S integrado de 4 bits . Un chip ROM+E/S 4001 no puede utilizarse en un sistema junto con un par 4008/4009. ^{[ 38 ]}
• 4002: 40 bytes de RAM (80 palabras de datos de 4 bits ) y un puerto de salida de 4 bits incorporado; la parte de RAM del chip está organizada en 4 "registros" de 20 palabras de 4 bits:
  • 16 palabras de datos (utilizadas para los dígitos de la mantisa en el diseño original de la calculadora), a las que se accede de una manera relativamente estándar,
  • 4 palabras de estado (utilizadas para los dígitos y signos del exponente en el diseño original de la calculadora), a las que se accede mediante comandos de tipo E/S en lugar del canal de entrada de la ROM.
• 4003: Registro de desplazamiento de salida paralela de 10 bits para escanear teclados, pantallas, impresoras, etc.
• 4008: Latch de dirección de 8 bits para acceso a chips de memoria estándar y un puerto de E/S y selección de chip de 4 bits incorporado.
• 4009: convertidor de acceso a programas y E/S para chips de memoria y E/S estándar.
• 4269: interfaz de teclado/pantalla.
• 4289: interfaz de memoria (funciones combinadas de 4008 y 4009).

La especificación mínima del sistema descrita por Intel consiste en un procesador 4004 con una única ROM de programa 4001 de 256 bytes. En aplicaciones de complejidad mínima, no se requiere memoria RAM adicional gracias a la gran cantidad de registros de índice integrados del 4004, que representan el equivalente a 16 caracteres  de 4 bits u 8  caracteres de 8 bits (o una combinación de ambos) de RAM de trabajo, ni tampoco chips de interfaz sencillos gracias a las líneas de E/S integradas en la ROM. Sin embargo, a medida que aumenta la complejidad del proyecto, los diversos chips de soporte adicionales comienzan a ser útiles.

Se produjeron numerosas versiones de la línea de procesadores Intel MCS-4. Las primeras versiones, marcadas con la letra C (como la C4004), eran de cerámica y presentaban un patrón de cebra en blanco y gris en la parte posterior de los chips, conocido como "pistas grises". La siguiente generación de chips era de cerámica blanca lisa (también marcada con la letra C), y posteriormente de cerámica gris oscuro (D). Muchas de las versiones más recientes de la familia MCS-4 también se fabricaron con plástico (P).

• 
  La variante cerámica C4004 sin trazas grises
• 
  La variante cerámica D4004
• 
  La variante de plástico P4004

• Faggin, Federico; Hoff, Marciano hijo; Mazor, Stanley; Shima, Masatoshi (diciembre de 1996). "La Historia del 4004". Micro IEEE . 16 (6): 10– 20. Bibcode : 1996IMicr..16f..10F . doi : 10.1109/40.546561 .
• Federico Faggin: La tecnología de puerta de silicio MOS y los primeros microprocesadores publicados en La Rivista del Nuovo Cimento por la Sociedad Italiana de Física y la Sociedad Europea de Física, 8 de octubre de 2015, Vol. 38, N.º 12 (págs. 575–619)
• Federico Faggin: SILICIO: De la invención del microprocesador a la nueva ciencia de la conciencia. Autobiografía del líder y principal desarrollador de la tecnología de puerta lógica de silicio y de los primeros proyectos de microprocesadores, fundador de Zilog y desarrollador de la CPU Z80. Publicado por Waterside Productions en 2020.

• US 3753011  14 de agosto de 1973. Faggin, Federico: Circuito biestable con fuente de alimentación configurable.
• US 3821715  28 de junio de 1974. Hoff, Marcian; Mazor, Stanley; Faggin, Federico: Sistema de memoria para computadora digital multichip.

• Faggin, F., Klein, T., y Vadasz, L.: Circuitos integrados de transistores de efecto de campo de puerta aislada con puertas de silicio. Portada y resumen del programa de la IEDM (International Electron Devices Meeting) (octubre de 1968) . La tecnología de puerta de silicio (SGT), creada en Fairchild Semiconductor en 1968, fue presentada por primera vez por su coinventor y desarrollador, Federico Faggin, en la IEDM el 23 de octubre de 1968 en Washington, D.C. Fue la única tecnología de proceso comercial para la fabricación de circuitos integrados MOS con puerta autoalineada que posteriormente fue adoptada universalmente por la industria de semiconductores. La SGT fue la primera tecnología en producir RAM dinámicas comerciales, sensores de imagen CCD, memorias no volátiles y el microprocesador, proporcionando por primera vez todos los elementos fundamentales de una computadora de propósito general con circuitos integrados LSI.
• Federico Faggin y Thomas Klein: «Una generación más rápida de dispositivos MOS con bajos umbrales está a la vanguardia de la nueva ola de circuitos integrados con puerta de silicio». Portada de la revista Electronics (29 de septiembre de 1969) . El artículo de Electronics presenta el Fairchild 3708, diseñado por Federico Faggin en 1968. Fue el primer circuito integrado comercial del mundo que utilizó la tecnología de puerta de silicio, demostrando su viabilidad, y fue la primera aplicación de esta nueva tecnología.
• F. Faggin, T. Klein: Tecnología de puerta de silicio. "Electrónica de estado sólido", 1970, vol. 13, págs.  1125–1144

• Iniciales FF (Federico Faggin) en el diseño del 4004 (1971) . El 4004 lleva grabadas en una esquina del chip las iniciales FF de su diseñador, Federico Faggin. Firmar el chip fue un gesto espontáneo de orgullo por la autoría y una idea original que muchos diseñadores de Intel imitaron posteriormente.
• F. Faggin y ME Hoff: "Componentes estándar y diseño personalizado se fusionan en un kit de procesador de cuatro chips". Electronics/24 de abril de 1972, págs.  112-116. Reimpreso en las págs.  6-27 a 6-31 de The Intel Memory Design Handbook: agosto de 1973 .
• F. Faggin, M. Shima, ME Hoff Jr., H. Feeney, S. Mazor: "El MCS-4: un sistema de microcomputadora LSI". Conferencia IEEE '72 Región Seis. Reimpreso en las páginas  6-32 a 6-37 de The Intel Memory Design Handbook: agosto de 1973 .
• Prototipo de ingeniería de la calculadora de impresión Busicom 141-PF (1971) . (Donación de Federico Faggin al Museo de Historia de la Computación, Mountain View, CA). El catálogo de la colección del CHM muestra imágenes del prototipo de ingeniería de la calculadora de escritorio Busicom 141-PF. Este prototipo utilizaba el primer microprocesador jamás fabricado. Este prototipo único fue un obsequio personal del presidente de Busicom, el Sr. Yoshio Kojima, a Federico Faggin por su exitosa dirección en el diseño y desarrollo del 4004 y otros tres chips de memoria y E/S (el conjunto de chips MCS-4). Tras conservarlo en su casa durante 25 años, Faggin lo donó al CHM en 1996.
• Faggin, F.; Capocaccia, F. "Un nuevo registro de desplazamiento MOS integrado", Actas del XV Congreso Científico Internacional de Electrónica, Roma, abril de 1968, págs.  143-152. Este artículo describe un novedoso registro de desplazamiento MOS estático, desarrollado en SGS-Fairchild (ahora ST Micro) a finales de 1967, antes de que Federico Faggin se uniera al departamento de I+D de Fairchild en Palo Alto (California) en febrero de 1968. Posteriormente, Faggin utilizó este nuevo registro de desplazamiento en los chips MCS-4, incluido el 4004 (1970).