早在20世纪70年代，美国科罗拉多州惠普的洛夫兰仪器事业部(LID)就是惠普许多计算创新的前沿。惠普在70年代早期是计算机化仪器仪表的领导者，从计算器到示波器，再到9825和9845系列这样的台式计算机。惠普为这些产品中的大多数都制造了自己的处理器。早期的计算机是基于我们之前提到的16位混合处理器。大约在同一时间，并且可以用来控制他们正在建造的各种硬件系统。它不需要像16位混合处理器那样的怪兽，而是一种更简单、便宜和非常快速的东西，它可以接口和控制HPIB卡、打印机等等。设计这样一个处理器的任务落在了拉里·鲍尔身上。
结果是一种名为惠普纳米处理器的面向控制的处理器。在内部，它被赋予了标识符94332(或9-4332)，这不是最优雅的名字，但它是原始原型和模具上的东西。目标是使用惠普最初的7微米nMOS工艺(而不是新的5微米nMOS-II工艺)，以帮助节省成本，并迅速投入生产。
最初的设计目标是5 MHz的时钟频率和在2个周期(400 Ns)内执行的指令。虽然早期的数据表已经删除了这一点，并用4 MHz和500 ns取而代之，但5 MHz的产量肯定不够高，4 MHz就足够了。
纳米处理器很有趣，因为它特别不是一个面向算术的处理器，事实上，它甚至不支持算术。它有42条8位指令，以控制逻辑为中心。这些指令由16个8位寄存器、一个8位累加器和一个11位程序计数器支持。与外部世界的接口是通过11位地址总线、8位数据总线和7位起I/O总线作用的直接控制总线。纳米处理器既支持外部矢量中断，也支持外部矢量中断。以及比较、递增/递减(二进制和BCD)和补码。
NanoProcessor需要一个简单的TTL时钟和3个电源，一个+12和+5VDC用于逻辑，一个-2VDC到-5VDC背栅偏置电压。这个偏置电压取决于制造变量，所以芯片到芯片的偏置电压并不总是相同的(目标是-5VDC)。每个芯片都经过测试，电压手写在芯片上。然后通过PCB上的一个电阻器设置电压。换掉一个NanoProcessor意味着你需要确保这个偏置电压是。
如果您需要对ALU的支持，您可以在外部添加一个(可能使用一对‘181系列TTL)。即使使用外部ALU，纳米处理器的速度也非常快。1974年，纳米处理器的预计成本为15美元(或ALU为22美元)，但在1975年末，4 MHz版本(1820-1692)的成本为18美元，较慢的2.66 MHz版本(1820-1691)的成本为13美元。
在1974年至1975年开发摩托罗拉6800的时候，摩托罗拉6800刚刚发布。6800也是一个8位处理器，采用NMOS工艺制造，最大时钟频率为1 MHz。6800的初始成本为360美元，降至175美元，然后随着6502从MOS发布，价格为69美元。到1976年，6800的价格只有36美元，但这仍然是纳米处理器成本的两倍。
1974年12月的早期“幻灯片”(纸质版)介绍了纳米处理器的“为什么”和“如何”。“它的开发总成本预计只有25万美元(按2020年美元计算约为100万美元)。”这篇论文将纳米处理器的性能与6800进行了比较。这些比较相当令人惊叹。
对于控制处理中断响应时间非常重要，NanoProcessor最多可以处理715 ns的中断，与6800的12usec相比。虽然NanoProcessor的时钟频率快4倍，但它的中断和指令的效率才是真正提供不同之处的地方。
即使使用外部算术逻辑单元，与摩托罗拉的内部算术逻辑单元相比，纳米处理器的速度也要快一倍(这要归功于它的高得多的时钟频率)。
与6800的1-10U相比，NanoProcessor上的所有指令都需要500 ns的执行时间。
今天，我们根据游戏中的帧率或渲染时间进行基准测试，但你可以看到，基准测试在当时甚至很重要。处理器处理事情的速度决定了打印机的速度，或者它可以处理外部数据传入的速度。难怪纳米处理器在20世纪80年代末仍在制造，其中许多至今仍在使用，运行着各种惠普设备。
非常感谢Larry Bower，他是NanoProcessor的项目负责人和设计师，他捐赠了几个原型、一套完整的掩膜和有关NanoProcessor的早期文档(以及其他一些好东西)。
文档太早了，有很多手写部分，还有一些更正。如果不及早发现，这肯定是一件非常恼人的事情。甚至连工程师有时也会把左右手弄混