இந்த சிப்பின் வருகை சிப் வளர்ச்சியின் போக்கையே மாற்றியது!
1970களின் பிற்பகுதியில், 8-பிட் செயலிகள் அந்த நேரத்தில் மிகவும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பமாக இருந்தன, மேலும் குறைக்கடத்தி துறையில் CMOS செயல்முறைகள் பாதகமாக இருந்தன. AT&T பெல் ஆய்வகங்களின் பொறியாளர்கள் எதிர்காலத்தில் ஒரு துணிச்சலான அடியை எடுத்து வைத்தனர், IBM மற்றும் Intel ஐ விஞ்சி, சில்லு செயல்திறனில் போட்டியாளர்களை விஞ்சும் முயற்சியில், அதிநவீன 3.5-மைக்ரான் CMOS உற்பத்தி செயல்முறைகளை புதுமையான 32-பிட் செயலி கட்டமைப்புகளுடன் இணைத்தனர்.
அவர்களின் கண்டுபிடிப்பான பெல்மேக்-32 நுண்செயலி, இன்டெல் 4004 (1971 இல் வெளியிடப்பட்டது) போன்ற முந்தைய தயாரிப்புகளின் வணிக வெற்றியை அடையத் தவறிய போதிலும், அதன் செல்வாக்கு ஆழமானது. இன்று, கிட்டத்தட்ட அனைத்து ஸ்மார்ட்போன்கள், மடிக்கணினிகள் மற்றும் டேப்லெட்டுகளிலும் உள்ள சில்லுகள் பெல்மேக்-32 ஆல் முன்னோடியாகக் கொண்ட நிரப்பு உலோக-ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி (CMOS) கொள்கைகளை நம்பியுள்ளன.
1980கள் நெருங்கி வந்தன, AT&T தன்னை மாற்றிக்கொள்ள முயன்றது. பல தசாப்தங்களாக, "மதர் பெல்" என்று செல்லப்பெயர் பெற்ற தொலைத்தொடர்பு நிறுவனமான இந்த நிறுவனம் அமெரிக்காவில் குரல் தொடர்பு வணிகத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது, மேலும் அதன் துணை நிறுவனமான வெஸ்டர்ன் எலக்ட்ரிக் அமெரிக்க வீடுகள் மற்றும் அலுவலகங்களில் கிட்டத்தட்ட அனைத்து பொதுவான தொலைபேசிகளையும் தயாரித்தது. அமெரிக்க மத்திய அரசு நம்பிக்கையற்ற அடிப்படையில் AT&T இன் வணிகத்தை முறித்துக் கொள்ள வலியுறுத்தியது, ஆனால் AT&T கணினித் துறையில் நுழைவதற்கான வாய்ப்பைக் கண்டது.
சந்தையில் ஏற்கனவே நன்கு நிறுவப்பட்ட கணினி நிறுவனங்களுடன், AT&T எட்டிப் பிடிப்பது கடினமாக இருந்தது; அதன் உத்தி பாய்ச்சல், மற்றும் பெல்மாக்-32 அதன் உந்துசக்தியாக இருந்தது.
பெல்மேக்-32 சிப் குடும்பத்திற்கு IEEE மைல்ஸ்டோன் விருது வழங்கப்பட்டுள்ளது. இந்த ஆண்டு வெளியீட்டு விழாக்கள் நியூ ஜெர்சியின் முர்ரே ஹில்லில் உள்ள நோக்கியா பெல் லேப்ஸ் வளாகத்திலும், கலிபோர்னியாவின் மவுண்டன் வியூவில் உள்ள கணினி வரலாற்று அருங்காட்சியகத்திலும் நடைபெறும்.
தனித்துவமான சிப்
8-பிட் சில்லுகளின் தொழில்துறை தரத்தைப் பின்பற்றுவதற்குப் பதிலாக, AT&T நிர்வாகிகள் பெல் லேப்ஸ் பொறியாளர்களை ஒரு புரட்சிகரமான தயாரிப்பை உருவாக்க சவால் விடுத்தனர்: ஒரே கடிகார சுழற்சியில் 32 பிட் தரவை மாற்றும் திறன் கொண்ட முதல் வணிக நுண்செயலி. இதற்கு ஒரு புதிய சில்லு மட்டுமல்ல, தொலைத்தொடர்பு மாறுதலைக் கையாளக்கூடிய மற்றும் எதிர்கால கணினி அமைப்புகளின் முதுகெலும்பாகச் செயல்படும் ஒரு புதிய கட்டமைப்பையும் தேவைப்பட்டது.
"நாங்கள் வெறும் வேகமான சிப்பை மட்டும் உருவாக்கவில்லை," என்று நியூ ஜெர்சியில் உள்ள பெல் லேப்ஸின் ஹோம்டெல் வசதியின் கட்டிடக்கலை குழுவை வழிநடத்தும் மைக்கேல் கான்ட்ரி கூறினார். "குரல் மற்றும் கணினி இரண்டையும் ஆதரிக்கக்கூடிய ஒரு சிப்பை வடிவமைக்க நாங்கள் முயற்சிக்கிறோம்."
அந்த நேரத்தில், CMOS தொழில்நுட்பம் NMOS மற்றும் PMOS வடிவமைப்புகளுக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய ஆனால் ஆபத்தான மாற்றாகக் கருதப்பட்டது. NMOS சில்லுகள் முற்றிலும் N-வகை டிரான்சிஸ்டர்களை நம்பியிருந்தன, அவை வேகமானவை ஆனால் சக்தி தேவைப்படும், அதே நேரத்தில் PMOS சில்லுகள் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துளைகளின் இயக்கத்தை நம்பியிருந்தன, இது மிகவும் மெதுவாக இருந்தது. CMOS ஒரு கலப்பின வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தியது, இது சக்தியைச் சேமிக்கும் அதே வேளையில் வேகத்தை அதிகரித்தது. CMOS இன் நன்மைகள் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக இருந்ததால், இரண்டு மடங்கு டிரான்சிஸ்டர்கள் (ஒவ்வொரு வாயிலுக்கும் NMOS மற்றும் PMOS) தேவைப்பட்டாலும், அது மதிப்புக்குரியது என்பதை தொழில்துறை விரைவில் உணர்ந்தது.
மூரின் சட்டத்தால் விவரிக்கப்பட்ட குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தியை இரட்டிப்பாக்குவதற்கான செலவு நிர்வகிக்கத்தக்கதாகவும் இறுதியில் மிகக் குறைவாகவும் மாறியது. இருப்பினும், பெல் லேப்ஸ் இந்த அதிக ஆபத்துள்ள சூதாட்டத்தில் இறங்கியபோது, பெரிய அளவிலான CMOS உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் நிரூபிக்கப்படவில்லை மற்றும் செலவு ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக இருந்தது.
இது பெல் லேப்ஸை பயமுறுத்தவில்லை. இல்லினாய்ஸின் ஹோல்ம்டெல், முர்ரே ஹில் மற்றும் நேபர்வில்லில் உள்ள அதன் வளாகங்களின் நிபுணத்துவத்தைப் பயன்படுத்தி, குறைக்கடத்தி பொறியாளர்களின் "கனவுக் குழுவை" நிறுவனம் ஒன்று சேர்த்தது. அந்தக் குழுவில் கான்ட்ரே, சிப் வடிவமைப்பில் வளர்ந்து வரும் நட்சத்திரமான ஸ்டீவ் கான், மற்றொரு நுண்செயலி வடிவமைப்பாளரான விக்டர் ஹுவாங் மற்றும் AT&T பெல் லேப்ஸின் டஜன் கணக்கான ஊழியர்கள் அடங்குவர். அவர்கள் 1978 ஆம் ஆண்டில் ஒரு புதிய CMOS செயல்முறையில் தேர்ச்சி பெறவும், புதிதாக 32-பிட் நுண்செயலியை உருவாக்கவும் தொடங்கினர்.
வடிவமைப்பு கட்டிடக்கலையுடன் தொடங்குங்கள்
கான்ட்ரி ஒரு முன்னாள் IEEE ஃபெலோவாக இருந்தார், பின்னர் இன்டெல்லின் தலைமை தொழில்நுட்ப அதிகாரியாக பணியாற்றினார். அவர் தலைமையிலான கட்டிடக்கலை குழு, யூனிக்ஸ் இயக்க முறைமை மற்றும் C மொழியை இயல்பாக ஆதரிக்கும் ஒரு அமைப்பை உருவாக்க உறுதிபூண்டிருந்தது. அந்த நேரத்தில், யூனிக்ஸ் மற்றும் C மொழி இரண்டும் இன்னும் ஆரம்ப நிலையில் இருந்தன, ஆனால் ஆதிக்கம் செலுத்த விதிக்கப்பட்டன. அந்த நேரத்தில் கிலோபைட்டுகள் (KB) என்ற மிகவும் மதிப்புமிக்க நினைவக வரம்பை உடைக்க, அவர்கள் ஒரு சிக்கலான அறிவுறுத்தல் தொகுப்பை அறிமுகப்படுத்தினர், இது குறைவான செயல்பாட்டு படிகள் தேவைப்பட்டது மற்றும் ஒரு கடிகார சுழற்சிக்குள் பணிகளை முடிக்க முடியும்.
பொறியாளர்கள், VersaModule Eurocard (VME) இணை பஸ்ஸை ஆதரிக்கும் சில்லுகளையும் வடிவமைத்தனர், இது விநியோகிக்கப்பட்ட கணினியை செயல்படுத்துகிறது மற்றும் பல முனைகள் இணையாக தரவை செயலாக்க அனுமதிக்கிறது. VME-இணக்கமான சில்லுகள் அவற்றை நிகழ்நேரக் கட்டுப்பாட்டிற்கும் பயன்படுத்த உதவுகின்றன.
அந்தக் குழு யூனிக்ஸ்-இன் சொந்த பதிப்பை எழுதி, தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் மற்றும் ஒத்த பயன்பாடுகளுடன் இணக்கத்தன்மையை உறுதிசெய்ய நிகழ்நேர திறன்களை வழங்கியது. பெல் லேப்ஸ் பொறியாளர்கள் டோமினோ லாஜிக்கையும் கண்டுபிடித்தனர், இது சிக்கலான லாஜிக் கேட்கள் தாமதங்களைக் குறைப்பதன் மூலம் செயலாக்க வேகத்தை அதிகரித்தது.
கூடுதல் சோதனை மற்றும் சரிபார்ப்பு நுட்பங்கள் பெல்மாக்-32 தொகுதியுடன் உருவாக்கப்பட்டு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன, இது ஜென்-ஹ்சுன் ஹுவாங் தலைமையிலான ஒரு சிக்கலான பல-சிப் சரிபார்ப்பு மற்றும் சோதனைத் திட்டமாகும், இது சிக்கலான சிப் உற்பத்தியில் பூஜ்ஜிய அல்லது கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜிய குறைபாடுகளை அடைந்தது. இது மிகப் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்று (VLSI) சோதனையின் உலகில் முதல் முறையாகும். பெல் லேப்ஸ் பொறியாளர்கள் ஒரு முறையான திட்டத்தை உருவாக்கினர், தங்கள் சக ஊழியர்களின் வேலையை மீண்டும் மீண்டும் சரிபார்த்தனர், இறுதியில் பல சிப் குடும்பங்களில் தடையற்ற ஒத்துழைப்பை அடைந்தனர், இது ஒரு முழுமையான மைக்ரோகம்ப்யூட்டர் அமைப்பில் உச்சத்தை அடைந்தது.
அடுத்து மிகவும் சவாலான பகுதி வருகிறது: சிப்பின் உண்மையான உற்பத்தி.
"அந்த நேரத்தில், வடிவமைப்பு, சோதனை மற்றும் அதிக மகசூல் உற்பத்தி தொழில்நுட்பங்கள் மிகவும் அரிதாகவே இருந்தன," என்று காங் நினைவு கூர்ந்தார், பின்னர் அவர் கொரியா மேம்பட்ட அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தின் (KAIST) தலைவராகவும் IEEE இன் உறுப்பினராகவும் ஆனார். முழு-சிப் சரிபார்ப்புக்கான CAD கருவிகள் இல்லாததால், குழு மிகப்பெரிய கால்காம்ப் வரைபடங்களை அச்சிட வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டது என்று அவர் குறிப்பிடுகிறார். விரும்பிய வெளியீட்டை வழங்க டிரான்சிஸ்டர்கள், கம்பிகள் மற்றும் இன்டர்கனெக்ட்கள் ஒரு சிப்பிற்குள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்பட வேண்டும் என்பதை இந்த வரைபடங்கள் காட்டுகின்றன. குழு அவற்றை டேப் மூலம் தரையில் ஒன்று சேர்த்து, ஒரு பக்கத்தில் 6 மீட்டருக்கும் அதிகமான ஒரு பெரிய சதுர வரைபடத்தை உருவாக்கியது. காங் மற்றும் அவரது சகாக்கள் ஒவ்வொரு சுற்றுகளையும் வண்ண பென்சில்களில் கையால் வரைந்தனர், உடைந்த இணைப்புகள் மற்றும் ஒன்றுடன் ஒன்று அல்லது தவறாக கையாளப்பட்ட இன்டர்கனெக்ட்களைத் தேடினர்.
இயற்பியல் வடிவமைப்பு முடிந்ததும், குழு மற்றொரு சவாலை எதிர்கொண்டது: உற்பத்தி. இந்த சில்லுகள் பென்சில்வேனியாவின் ஆலன்டவுனில் உள்ள வெஸ்டர்ன் எலக்ட்ரிக் ஆலையில் தயாரிக்கப்பட்டன, ஆனால் மகசூல் விகிதம் (செயல்திறன் மற்றும் தரத் தரங்களை பூர்த்தி செய்த வேஃபரில் உள்ள சில்லுகளின் சதவீதம்) மிகக் குறைவாக இருந்ததாக காங் நினைவு கூர்ந்தார்.
இதைச் சமாளிக்க, காங் மற்றும் அவரது சகாக்கள் ஒவ்வொரு நாளும் நியூ ஜெர்சியிலிருந்து ஆலைக்கு காரில் சென்று, தங்கள் சட்டைகளை சுருட்டிக்கொண்டு, தரையைத் துடைப்பது மற்றும் சோதனை உபகரணங்களை அளவீடு செய்வது உட்பட தேவையான அனைத்தையும் செய்து, நட்புறவை வளர்த்து, ஆலை இதுவரை உற்பத்தி செய்ய முயற்சித்ததிலேயே மிகவும் சிக்கலான தயாரிப்பு உண்மையில் அங்கு தயாரிக்கப்படலாம் என்று அனைவரையும் நம்ப வைத்தனர்.
"குழுவை உருவாக்கும் செயல்முறை சீராக நடந்தது," என்று காங் கூறினார். "சில மாதங்களுக்குப் பிறகு, வெஸ்டர்ன் எலக்ட்ரிக் நிறுவனத்தால் தேவையை மீறிய அளவில் உயர்தர சில்லுகளை உற்பத்தி செய்ய முடிந்தது."
பெல்மாக்-32 இன் முதல் பதிப்பு 1980 இல் வெளியிடப்பட்டது, ஆனால் அது எதிர்பார்ப்புகளை பூர்த்தி செய்யத் தவறிவிட்டது. அதன் செயல்திறன் இலக்கு அதிர்வெண் 4 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அல்ல, 2 மெகா ஹெர்ட்ஸ் மட்டுமே. அந்த நேரத்தில் அவர்கள் பயன்படுத்தி வந்த அதிநவீன டகேடா ரிக்கன் சோதனை உபகரணங்கள் குறைபாடுடையவை என்பதையும், ஆய்வுக்கும் சோதனைத் தலைக்கும் இடையிலான பரிமாற்றக் கோடு விளைவுகள் தவறான அளவீடுகளை ஏற்படுத்துவதையும் பொறியாளர்கள் கண்டுபிடித்தனர். அளவீட்டுப் பிழைகளைச் சரிசெய்ய ஒரு திருத்த அட்டவணையை உருவாக்க டகேடா ரிக்கன் குழுவுடன் அவர்கள் பணியாற்றினர்.
இரண்டாம் தலைமுறை பெல்மேக் சில்லுகள் 6.2 மெகா ஹெர்ட்ஸை விட அதிகமான கடிகார வேகத்தைக் கொண்டிருந்தன, சில சமயங்களில் 9 மெகா ஹெர்ட்ஸ் வரை கூட. அந்த நேரத்தில் இது மிகவும் வேகமாகக் கருதப்பட்டது. 1981 ஆம் ஆண்டில் ஐபிஎம் தனது முதல் கணினியில் வெளியிட்ட 16-பிட் இன்டெல் 8088 செயலியின் கடிகார வேகம் 4.77 மெகா ஹெர்ட்ஸ் மட்டுமே.
பெல்மாக்-32 ஏன் அப்படிச் செய்தது?'முக்கிய நீரோட்டமாக மாறாதே
அதன் வாக்குறுதி இருந்தபோதிலும், பெல்மேக்-32 தொழில்நுட்பம் பரவலான வணிக ரீதியான ஏற்றுக்கொள்ளலைப் பெறவில்லை. கான்ட்ரேயின் கூற்றுப்படி, AT&T 1980களின் பிற்பகுதியில் உபகரண தயாரிப்பாளர் NCR-ஐப் பார்க்கத் தொடங்கியது, பின்னர் கையகப்படுத்துதல்களுக்குத் திரும்பியது, இதன் பொருள் நிறுவனம் வெவ்வேறு சிப் தயாரிப்பு வரிசைகளை ஆதரிக்கத் தேர்ந்தெடுத்தது. அதற்குள், பெல்மேக்-32 இன் செல்வாக்கு வளரத் தொடங்கியது.
"பெல்மாக்-32 க்கு முன்பு, NMOS சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது," என்று கான்ட்ரி கூறினார். "ஆனால் CMOS அதை ஃபேப்பில் செயல்படுத்த மிகவும் திறமையான வழியாக நிரூபிக்கப்பட்டதால், அது நிலப்பரப்பை மாற்றியது."
காலப்போக்கில், இந்த உணர்தல் குறைக்கடத்தித் துறையை மறுவடிவமைத்தது. CMOS நவீன நுண்செயலிகளுக்கு அடிப்படையாக மாறும், இது டெஸ்க்டாப் கணினிகள் மற்றும் ஸ்மார்ட்போன்கள் போன்ற சாதனங்களில் டிஜிட்டல் புரட்சியை ஏற்படுத்தும்.
பெல் லேப்ஸின் துணிச்சலான சோதனை - சோதிக்கப்படாத உற்பத்தி செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி, முழு தலைமுறை சிப் கட்டமைப்பையும் உள்ளடக்கியது - தொழில்நுட்ப வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல்லாக அமைந்தது.
பேராசிரியர் காங் கூறுவது போல்: “சாத்தியமானவற்றில் நாங்கள் முன்னணியில் இருந்தோம். நாங்கள் ஏற்கனவே இருந்த பாதையை மட்டும் பின்பற்றவில்லை, ஒரு புதிய பாதையை நாங்கள் தொடங்கி வைத்திருந்தோம்.” பின்னர் சிங்கப்பூர் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் நிறுவனத்தின் துணை இயக்குநராக ஆன பேராசிரியர் ஹுவாங் மேலும் கூறுகிறார்: “இதில் சிப் கட்டமைப்பு மற்றும் வடிவமைப்பு மட்டுமல்லாமல், இன்றைய டிஜிட்டல் சிமுலேஷன் கருவிகள் அல்லது பிரெட்போர்டுகள் இல்லாமல் CAD ஐப் பயன்படுத்தி பெரிய அளவிலான சிப் சரிபார்ப்பும் அடங்கும் (சுற்று கூறுகள் நிரந்தரமாக ஒன்றாக இணைக்கப்படுவதற்கு முன்பு சிப்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு மின்னணு அமைப்பின் சுற்று வடிவமைப்பைச் சரிபார்க்கும் ஒரு நிலையான வழி). ”
கான்ட்ரி, காங் மற்றும் ஹுவாங் ஆகியோர் அந்தக் காலத்தை அன்புடன் நினைவு கூர்ந்து, பெல்மேக்-32 சிப் குடும்பத்தை சாத்தியமாக்கிய பல AT&T ஊழியர்களின் திறமை மற்றும் அர்ப்பணிப்பைப் பாராட்டுகிறார்கள்.
இடுகை நேரம்: மே-19-2025