Der Chip den man löschen kann

Geschrieben am 31.08.2021 von

Im November 1971 brachte die amerikanische Firma Intel den Intel 4004 heraus. Er war der erste Mikroprozessor, der in Serie ging, und eröffnete eine neue Ära der Computertechnik. Im August stellte Intel ein anderes wichtiges Produkt vor: das EPROM, einen löschbaren und wieder beschreibbaren Festwertspeicher. Entwickelt hatte es der 31 Jahre alte Ingenieur Dov Froman.

Vor drei Jahren feierten wir im Blog den 50. Geburtstag der kalifornischen Elektronikfirma Intel. Im November wird ihr wohl berühmtestes Produkt fünfzig: der Intel 4004, der erste kommerziell verfügbare Mikroprozessor. Er war aber nicht der einzige Intel-Chip, der 1971 Geschichte schrieb. Auf einer Fachtagung im Februar des Jahres enthüllte der Ingenieur Dov Froman das EPROM, einen Speicherchip mit einer ganz besonderen Eigenschaft. Im August 1971 brachte ihn das Unternehmen auf den Markt.

Dov Frohman-Bentchkowsky – der zweite Name wird meist weggelassen – wurde am 28. März 1939 in Amsterdam geboren. Seine Eltern waren wegen des im Lande verbreiteten Antisemitismus aus Polen emigriert; sie starben später im Holocaust. 1942 vertrauten sie Dov einer niederländischen Familie an; sie verbarg ihn bis 1945 vor den deutschen Besatzern. 1949 kam Dov Frohman nach Israel. Nach Gymnasium und Wehrdienst studierte er an der Technischen Hochschule von Haifa. 1963 wechselte er an die Universität Berkeley in Kalifornien; 1965 machte er den Master in Elektrotechnik.

Dov Frohmann 1971 am Arbeitsplatz (Foto Intel Corporation)

Frohman erhielt sofort eine Anstellung bei der Halbleiterfirma Fairchild im kalifornischen Palo Alto. Neben der Arbeit fand er noch Zeit für die Promotion, im Sommer 1969 erhielt er den Doktortitel. Danach ging er von Fairchild zur neu gegründeten Chipschmiede Intel. Eine seiner Aufgaben war, Fehler im Speicherbaustein Intel 1101 zu finden. Bei Temperaturen um 85 Grad spielte der Chip verrückt. Frohman entdeckte die Ursache. Eine Isolationsschicht enthielt metallische Verunreinigungen, die unerwünschte Stromflüsse auslösten.

Der Chip-Fehler wurde rasch behoben. Seine Analyse brachte Dov Frohman nun auf einen neuen Typ von Halbleiterspeicher. Dieser war nicht-flüchtig, das heißt, aufgebrachte Daten blieben nach Abschalten des Stroms erhalten. Im Prinzip gab es solche Festwertspeicher bereits; sie ließen sich aber höchstens einmal neu beschreiben. Frohman fand eine Technik, um die Daten in den Transistoren des Chips durch ultraviolettes Licht zu löschen. Danach konnte man neue Informationen laden und den Prozess einige hundert Mal wiederholen.

Speicherchip Intel 1702A, eine Variante des Ur-EPROM 1701 (Foto Intel Corporation)

Wichtigstes Merkmal des Chips war ein kleines Quarzglas-Fenster im Gehäuse, das die UV-Strahlen durchließ. 1970 führte Dov Frohman eine Testversion seiner Erfindung dem Intel-Mitgründer Gordon Moore und anderen Managern der Firma vor. Moore segnete das Konzept ab; es entstand ein Prototyp für 2.048 Bit alias zwei Kilobyte. Damit fuhr Frohman 1971 zur alljährlichen Internationalen Konferenz für Halbleiter-Schaltungen, abgekürzt ISSCC. Sie fand vom 17. bis 19. Februar in der Universität von Pennsylvania in Philadelphia statt.

Dov Frohman referierte am zweiten Tag; der Vortrag lässt sich komplett im Netz nachlesen. Die entscheidende Passage findet sich oben links auf der zweiten Seite: „Der anfängliche Gleichgewichtszustand (keine Ladung auf dem Gatter) kann aber durch Beleuchten des geöffneten Bauelements mit UV-Strahlung oder des geschlossenen durch Röntgenstrahlen wiederhergestellt werden.“ Frohman zeigte noch einen kurzen Film, danach applaudierte der ganze Saal spontan. Sein Referat wurde zum besten der Konferenz gewählt.

Ein tragbarer „Brenner“ zum Neuprogrammieren von Intel-EPROMs, hergestellt von der Firma Pro-log in den 1970er-Jahren (Foto Computer History Museum)

Im August 1971 kam der lösch- und programmierbare Nur-Lese-Speicher als Intel 1701 in den Handel. Als Gattungsname bürgerte sich EPROM ein: Erasable Programmable Read-Only Memory. Dov Frohman dachte zunächst, dass hauptsächlich die Entwickler im Labor mit dem neuen Chip arbeiten würden. Er wurde aber häufig in der Produktion von Computern eingesetzt und zu einem richtigen Geldbringer für Intel. Später lösten ihn das elektrisch löschbare EEPROM und der in Japan erfundene Flash-Speicher ab.

Dov Frohman kehrte 1974 nach Israel zurück. Dort lehrte er an der Hebräischen Universität in Jerusalem und unterstützte zugleich das Entwicklungslabor, das Intel in Haifa gründete. Es schuf 1979 den Mikroprozessor Intel 8088, eine Variante des 1978 erstellten Intel 8086. Der Chip aus Haifa gelangte 1981 in den IBM PC. 1985 wurde Frohman Generaldirektor von Intel Israel. 2001 ging er in Ruhestand. Seitdem lebt er abwechselnd in Jerusalem und in den italienischen Alpen. 2008 verfasste er einen Ratgeber für Manager. Unser Eingangsbild zeigt natürlich ein EPROM von Intel (Foto Intel Corporation).

Dov Frohman im Jahr 2018 (Foto Walden Kirsch / Intel Corporation)

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