د دې چپ راتګ د چپ پراختیا لاره بدله کړه!
د ۱۹۷۰ لسیزې په وروستیو کې، ۸-بټ پروسسرونه لا هم په هغه وخت کې تر ټولو پرمختللې ټیکنالوژي وه، او د CMOS پروسې د سیمیکمډکټر په برخه کې په زیان کې وې. د AT&T بیل لابراتوارونو انجینرانو په راتلونکي کې یو زړور ګام پورته کړ، د ۳.۵ مایکرون CMOS تولید پروسې د نوښتګرو ۳۲-بټ پروسسر معماریو سره یوځای کړې ترڅو د چپ فعالیت کې سیالانو څخه غوره شي، د IBM او Intel څخه تیر شي.
که څه هم د دوی اختراع، بیل میک-۳۲ مایکرو پروسیسر، د پخوانیو محصولاتو لکه انټیل ۴۰۰۴ (چې په ۱۹۷۱ کې خپور شو) سوداګریز بریالیتوب ترلاسه کولو کې پاتې راغی، د هغې اغیز ژور و. نن ورځ، نږدې ټولو سمارټ فونونو، لیپټاپونو او ټابلیټونو کې چپس د بیل میک-۳۲ لخوا پیل شوي تکمیلي فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر (CMOS) اصولو باندې تکیه کوي.
د ۱۹۸۰ لسیزه را نږدې کېده، او AT&T هڅه کوله چې ځان بدل کړي. د څو لسیزو راهیسې، د مخابراتو لوی شرکت چې "مدر بیل" نومیږي په متحده ایالاتو کې د غږ مخابراتو سوداګرۍ باندې تسلط درلود، او د هغې فرعي شرکت ویسټرن الیکټریک په امریکایی کورونو او دفترونو کې نږدې ټول عام ټیلیفونونه تولیدول. د متحده ایالاتو فدرالي حکومت د AT&T سوداګرۍ د بې باورۍ پر بنسټ د ماتولو غوښتنه وکړه، مګر AT&T د کمپیوټر ډګر ته د ننوتلو فرصت ولید.
د کمپیوټر شرکتونو سره چې دمخه یې په بازار کې ښه تاسیس شوي وو، AT&T ته یې د نیولو لپاره ستونزمنه وه؛ د هغې ستراتیژي د چنګښې وهل وو، او بیل میک-32 یې د پیل ځای و.
د بیل میک-۳۲ چپ کورنۍ ته د IEEE میلسټون جایزه ورکړل شوې ده. د پرانستلو مراسم به سږکال د نیو جرسي په موري هیل کې د نوکیا بیل لیبز کیمپس او د کالیفورنیا په ماونټین ویو کې د کمپیوټر تاریخ موزیم کې ترسره شي.
بې ساری چپ
د 8-bit چپسونو د صنعت معیار تعقیبولو پرځای، د AT&T اجرایوي رییسانو د بیل لابراتوار انجینرانو ته ننګونه وکړه چې یو انقلابي محصول رامینځته کړي: لومړی سوداګریز مایکرو پروسیسر چې په یوه ساعت دوره کې د 32 بټونو معلوماتو لیږدولو وړتیا لري. دا نه یوازې یو نوي چپ ته اړتیا لري بلکه یو نوي جوړښت ته هم اړتیا لري - یو چې کولی شي د مخابراتو سویچینګ اداره کړي او د راتلونکي کمپیوټري سیسټمونو د ملا تیر په توګه کار وکړي.
مایکل کانډري، چې د نیو جرسي په بیل لیبز هولمډیل کې د معمارۍ ډلې مشري کوي، وویل: "موږ یوازې یو ګړندی چپ نه جوړوو. موږ هڅه کوو چې داسې چپ ډیزاین کړو چې د غږ او کمپیوټر دواړو ملاتړ وکړي."
په هغه وخت کې، د CMOS ټیکنالوژي د NMOS او PMOS ډیزاینونو لپاره د یو امید ورکوونکي مګر خطرناک بدیل په توګه لیدل کیده. د NMOS چپس په بشپړ ډول په N-ډول ټرانزیسټرونو تکیه کوله، کوم چې ګړندي وو مګر د بریښنا وږي وو، پداسې حال کې چې PMOS چپس د مثبت چارج شوي سوري حرکت باندې تکیه کوله، کوم چې ډیر ورو و. CMOS یو هایبرډ ډیزاین کارولی چې د بریښنا سپمولو پرمهال سرعت زیاتوي. د CMOS ګټې دومره زړه راښکونکې وې چې صنعت ډیر ژر پوه شو چې حتی که دا دوه چنده ډیرو ټرانزیسټرونو ته اړتیا ولري (د هرې دروازې لپاره NMOS او PMOS)، دا د ارزښت وړ و.
د مور د قانون لخوا تشریح شوي د سیمیکمډکټر ټیکنالوژۍ د چټک پرمختګ سره، د ټرانزیسټر کثافت دوه چنده کولو لګښت د مدیریت وړ او بالاخره د نه منلو وړ شو. په هرصورت، کله چې بیل لابراتوار د دې لوړ خطر قمار پیل کړ، د لوی پیمانه CMOS تولید ټیکنالوژي غیر ثابته وه او لګښت یې نسبتا لوړ و.
دې د بیل لابراتوارونو څخه ویره ونه کړه. شرکت په هولمډیل، موري هیل، او نیپرویل، الینوای کې د خپلو کیمپسونو تخصص څخه کار واخیست او د سیمیکمډکټر انجینرانو "خوبونو ټیم" یې راټول کړ. په دې ټیم کې کونډري، سټیو کون، د چپ ډیزاین کې یو راپورته کیدونکی ستوری، ویکتور هوانګ، یو بل مایکرو پروسسر ډیزاینر، او د AT&T بیل لابراتوارونو لسګونه کارمندان شامل وو. دوی په 1978 کې د نوي CMOS پروسې ماسټر کول پیل کړل او له پیل څخه یې 32-بټ مایکرو پروسسر جوړ کړ.
د ډیزاین معمارۍ سره پیل وکړئ
کونډري د IEEE پخوانی ملګری و او وروسته یې د انټل د ټیکنالوژۍ مشر په توګه دنده ترسره کړه. د معمارۍ ټیم چې هغه یې مشري کوله د داسې سیسټم جوړولو ته ژمن و چې په اصلي توګه د یونیکس عملیاتي سیسټم او C ژبې ملاتړ وکړي. په هغه وخت کې، یونیکس او C ژبه دواړه لاهم په خپل ماشومتوب کې وو، مګر د تسلط لپاره ټاکل شوي وو. د هغه وخت د کیلوبایټ (KB) د خورا ارزښتناک حافظې حد ماتولو لپاره، دوی د لارښوونې یو پیچلی سیټ معرفي کړ چې د لږ اجرا کولو مرحلو ته اړتیا لري او کولی شي د یو ساعت دورې دننه دندې بشپړې کړي.
انجینرانو داسې چپسونه هم ډیزاین کړل چې د VersaModule Eurocard (VME) موازي بس ملاتړ کوي، کوم چې ویشل شوي کمپیوټري فعالوي او څو نوډونو ته اجازه ورکوي چې په موازي ډول معلومات پروسس کړي. د VME سره مطابقت لرونکي چپسونه دوی ته د ریښتیني وخت کنټرول لپاره هم وړتیا ورکوي.
ټیم د یونیکس خپله نسخه ولیکله او د صنعتي اتوماتیک او ورته غوښتنلیکونو سره د مطابقت ډاډ ترلاسه کولو لپاره یې ریښتیني وخت وړتیاوې ورکړې. د بیل لابراتوار انجینرانو د ډومینو منطق هم اختراع کړ، کوم چې د پیچلو منطق دروازو کې د ځنډ کمولو سره د پروسس سرعت زیات کړ.
د بیل میک-۳۲ ماډل سره د ازموینې او تایید اضافي تخنیکونه رامینځته او معرفي شول، د جین-هسون هوانګ په مشرۍ د څو چپونو د تایید او ازموینې یوه پیچلې پروژه چې د پیچلي چپ تولید کې صفر یا نږدې صفر نیمګړتیاوې ترلاسه کړې. دا په نړۍ کې د خورا لوی پیمانه مدغم سرکټ (VLSI) ازموینې لومړی و. د بیل لابراتوار انجینرانو یو منظم پلان رامینځته کړ، د خپلو همکارانو کار یې په مکرر ډول وڅیړ، او په نهایت کې یې د څو چپ کورنیو په اوږدو کې بې ساري همکاري ترلاسه کړه، چې په پایله کې یې یو بشپړ مایکرو کمپیوټر سیسټم رامینځته شو.
ورپسې تر ټولو ننګونکې برخه راځي: د چپ اصلي تولید.
"په هغه وخت کې، ترتیب، ازموینه، او د لوړ حاصل تولید ټیکنالوژي خورا کمه وه،" کانګ یادونه کوي، چې وروسته د کوریا د پرمختللي ساینس او ټیکنالوژۍ انسټیټیوټ (KAIST) رییس او د IEEE ملګری شو. هغه یادونه کوي چې د بشپړ چپ تصدیق لپاره د CAD وسیلو نشتوالي ټیم دې ته اړ کړ چې د لوی کالکومپ نقاشۍ چاپ کړي. دا سکیماتیکونه ښیې چې څنګه ټرانزیسټرونه، تارونه، او انټرکنیکونه باید د چپ دننه تنظیم شي ترڅو مطلوب محصول ورکړي. ټیم دوی په فرش کې د ټیپ سره راټول کړل، یو لوی مربع یې جوړ کړ چې په یوه اړخ کې له 6 مترو څخه ډیر انځور کوي. کانګ او د هغه همکارانو په لاسي ډول هر سرکټ په رنګین پنسلونو رسم کړ، د مات شوي اړیکو او اوورلیپ کولو یا په ناسم ډول اداره شوي انټرکنیکونو په لټه کې.
کله چې فزیکي ډیزاین بشپړ شو، ټیم له بلې ننګونې سره مخ شو: تولید. چپس د پنسلوانیا په الینټاون کې د ویسټرن الیکټریک فابریکه کې تولید شوي وو، مګر کانګ یادونه کوي چې د حاصل کچه (په ویفر کې د چپس سلنه چې د فعالیت او کیفیت معیارونو سره سمون لري) خورا ټیټه وه.
د دې د حل لپاره، کانګ او د هغه همکاران هره ورځ له نیو جرسي څخه فابریکې ته تلل، خپل آستینونه یې پورته کول او هر هغه څه یې کول چې اړین وو، په شمول د فرشونو جارو کول او د ازموینې تجهیزاتو اندازه کول، ترڅو ملګرتیا رامینځته کړي او هرڅوک قانع کړي چې ترټولو پیچلي محصول چې فابریکه یې د تولید هڅه کړې وه په حقیقت کې هلته تولید کیدی شي.
کانګ وویل: "د ټیم جوړونې پروسه په اسانۍ سره روانه وه." "د څو میاشتو وروسته، ویسټرن الیکټریک وکولی شو چې د لوړ کیفیت چپس په هغه مقدار کې تولید کړي چې له غوښتنې څخه ډیر وو."
د بیل میک-۳۲ لومړۍ نسخه په ۱۹۸۰ کال کې خپره شوه، خو د تمې سره سم یې کار ونشو کړای. د فعالیت هدف فریکونسي یې یوازې ۲ میګاهرتز وه، نه ۴ میګاهرتز. انجینرانو وموندله چې هغه عصري تاکیدا ریکن ازموینې تجهیزات چې دوی یې په هغه وخت کې کارول، نیمګړتیاوې درلودې، د پروب او ټیسټ سر ترمنځ د لیږد لین اغیزې د ناسم اندازه کولو لامل شوې. دوی د تاکیدا ریکن ټیم سره کار وکړ ترڅو د اندازه کولو غلطیو سمولو لپاره د سمون جدول رامینځته کړي.
د دوهم نسل بیل میک چپس د ساعت سرعت له ۶.۲ میګاهرتز څخه زیات درلود، کله ناکله تر ۹ میګاهرتز پورې لوړ و. دا په هغه وخت کې خورا ګړندی ګڼل کیده. د ۱۶-بټ انټل ۸۰۸۸ پروسیسر چې IBM په ۱۹۸۱ کې په خپل لومړي کمپیوټر کې خپور کړ، د ساعت سرعت یوازې ۴.۷۷ میګاهرتز و.
ولې بیلمیک-۳۲ ونه کړ'عام رواج نه شي
سره له دې چې ژمنې یې کړې، د بیل میک-۳۲ ټیکنالوژي په پراخه کچه سوداګریزه بڼه ونه موندله. د کنډري په وینا، AT&T د ۱۹۸۰ لسیزې په وروستیو کې د تجهیزاتو جوړونکي NCR ته کتنه پیل کړه او وروسته یې استملاک ته مخه کړه، چې پدې معنی وه چې شرکت د مختلفو چپ محصولاتو ملاتړ غوره کړ. تر هغه وخته پورې، د بیل میک-۳۲ نفوذ وده پیل کړې وه.
کانډري وویل: "د بیلمیک-۳۲ څخه مخکې، NMOS په بازار کې تسلط درلود." "مګر CMOS منظره بدله کړه ځکه چې دا په فابریکه کې د پلي کولو لپاره یوه ډیره اغیزمنه لاره ثابته شوه."
د وخت په تیریدو سره، دې احساس د سیمیکمډکټر صنعت ته بدلون ورکړ. CMOS به د عصري مایکرو پروسیسرونو اساس شي، چې د ډیسټاپ کمپیوټرونو او سمارټ فونونو په څیر وسیلو کې ډیجیټل انقلاب ته ځواک ورکوي.
د بیل لابراتوار زړوره تجربه - د یوې نه ازمول شوې تولیدي پروسې په کارولو سره او د چپ معمارۍ ټول نسل غزول - د ټیکنالوژۍ په تاریخ کې یو مهم پړاو و.
لکه څنګه چې پروفیسور کانګ وایي: "موږ د هغه څه په سر کې وو چې ممکن وو. موږ یوازې یوه موجوده لاره نه تعقیبوله، موږ یوه نوې لاره وهله." پروفیسور هوانګ، چې وروسته د سینګاپور د مایکرو الیکترونیک انسټیټیوټ مرستیال رییس شو او د IEEE فیلو هم دی، زیاتوي: "پدې کې نه یوازې د چپ جوړښت او ډیزاین شامل وو، بلکې د لوی پیمانه چپ تصدیق هم شامل وو - د CAD په کارولو سره مګر د نن ورځې ډیجیټل سمولیشن وسیلو یا حتی د ډوډۍ بورډونو پرته (د سرکټ اجزاو د تل لپاره سره وصل کیدو دمخه د چپس په کارولو سره د بریښنایی سیسټم د سرکټ ډیزاین چک کولو معیاري لاره)."
کنډري، کانګ او هوانګ په مینه سره هغه وخت ته ګوري او د AT&T ډیری کارمندانو مهارت او وقف ته ستاینه کوي چې د دوی هڅو د بیل میک-32 چپ کورنۍ ممکنه کړه.
د پوسټ وخت: می-۱۹-۲۰۲۵