இந்த சிப்பின் வருகை, சிப் உருவாக்கத்தின் போக்கையே மாற்றிவிட்டது!
1970-களின் பிற்பகுதியில், 8-பிட் செயலிகளே அக்காலத்தில் மிகவும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பமாக இருந்தன, மேலும் குறைக்கடத்தித் துறையில் CMOS செயல்முறைகள் பின்தங்கிய நிலையில் இருந்தன. சிப் செயல்திறனில் போட்டியாளர்களை விஞ்சி, IBM மற்றும் Intel-ஐ மிஞ்சும் முயற்சியில், AT&T பெல் ஆய்வகத்தின் பொறியாளர்கள், அதிநவீன 3.5-மைக்ரான் CMOS உற்பத்தி செயல்முறைகளை புதுமையான 32-பிட் செயலி கட்டமைப்புகளுடன் இணைத்து, எதிர்காலத்தை நோக்கி ஒரு துணிச்சலான அடியை எடுத்து வைத்தனர்.
அவர்களின் கண்டுபிடிப்பான பெல்மேக்-32 நுண்செயலி, (1971-ல் வெளியிடப்பட்ட) இன்டெல் 4004 போன்ற முந்தைய தயாரிப்புகளின் வணிக வெற்றியை அடையத் தவறினாலும், அதன் தாக்கம் ஆழமானதாக இருந்தது. இன்று, ஏறக்குறைய அனைத்து ஸ்மார்ட்போன்கள், மடிக்கணினிகள் மற்றும் டேப்லெட்டுகளில் உள்ள சில்லுகள், பெல்மேக்-32-ஆல் முன்னோடியாக உருவாக்கப்பட்ட காம்ப்ளிமென்டரி மெட்டல்-ஆக்சைடு செமிகண்டக்டர் (CMOS) கொள்கைகளையே சார்ந்துள்ளன.
1980-கள் நெருங்கிக் கொண்டிருந்தன, AT&T தன்னை உருமாற்றிக் கொள்ள முயன்றுகொண்டிருந்தது. பல தசாப்தங்களாக, "மதர் பெல்" என்ற புனைப்பெயர் கொண்ட அந்தத் தொலைத்தொடர்புப் பெருநிறுவனம், அமெரிக்காவில் குரல்வழித் தொடர்புத் தொழிலில் ஆதிக்கம் செலுத்தி வந்தது. மேலும், அதன் துணை நிறுவனமான வெஸ்டர்ன் எலக்ட்ரிக், அமெரிக்க வீடுகளிலும் அலுவலகங்களிலும் இருந்த ஏறக்குறைய அனைத்துப் பொதுவான தொலைபேசிகளையும் உற்பத்தி செய்தது. ஏகபோக எதிர்ப்பு அடிப்படையில், AT&T-யின் வணிகத்தைப் பிரிக்குமாறு அமெரிக்க மத்திய அரசு வலியுறுத்தியது, ஆனால் AT&T கணினித் துறையில் நுழைவதற்கான ஒரு வாய்ப்பைக் கண்டது.
கணினி நிறுவனங்கள் ஏற்கனவே சந்தையில் நன்கு நிலைபெற்றிருந்ததால், AT&T-க்கு அவற்றைப் பின்தொடர்வது கடினமாக இருந்தது; அவற்றை முந்திச் செல்வதே அதன் உத்தியாக இருந்தது, மேலும் பெல்மேக்-32 அதற்கு ஒரு ஏவுதளமாக அமைந்தது.
பெல்மேக்-32 சிப் குடும்பத்திற்கு IEEE மைல்கல் விருது வழங்கி கௌரவிக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் அறிமுக விழாக்கள் இந்த ஆண்டு நியூ ஜெர்சியின் முர்ரே ஹில்லில் உள்ள நோக்கியா பெல் லேப்ஸ் வளாகத்திலும், கலிபோர்னியாவின் மவுண்டன் வியூவில் உள்ள கணினி வரலாற்று அருங்காட்சியகத்திலும் நடைபெறும்.
தனித்துவமான சிப்
8-பிட் சிப்களின் தொழில்துறை தரநிலையைப் பின்பற்றுவதற்குப் பதிலாக, ஒரே கடிகாரச் சுழற்சியில் 32 பிட் தரவுகளைப் பரிமாற்றம் செய்யக்கூடிய முதல் வணிக நுண்செயலி என்ற ஒரு புரட்சிகரமான தயாரிப்பை உருவாக்குமாறு AT&T நிர்வாகிகள் பெல் லேப்ஸ் பொறியாளர்களுக்குச் சவால் விடுத்தனர். இதற்கு ஒரு புதிய சிப் மட்டுமல்ல, தொலைத்தொடர்பு நிலைமாற்றத்தைக் கையாளக்கூடியதாகவும், எதிர்கால கணினி அமைப்புகளின் முதுகெலும்பாகச் செயல்படக்கூடியதாகவும் உள்ள ஒரு புதிய கட்டமைப்பும் தேவைப்பட்டது.
"நாங்கள் வெறும் வேகமான சிப்பை மட்டும் உருவாக்கவில்லை," என்று நியூ ஜெர்சியின் ஹோல்ம்டெலில் உள்ள பெல் லேப்ஸ் மையத்தின் கட்டமைப்பு குழுவிற்கு தலைமை தாங்கும் மைக்கேல் காண்ட்ரி கூறினார். "குரல் மற்றும் கணக்கீடு ஆகிய இரண்டையும் ஆதரிக்கக்கூடிய ஒரு சிப்பை வடிவமைக்க நாங்கள் முயற்சிக்கிறோம்."
அக்காலத்தில், CMOS தொழில்நுட்பம், NMOS மற்றும் PMOS வடிவமைப்புகளுக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய ஆனால் அபாயகரமான மாற்றாகக் கருதப்பட்டது. NMOS சிப்புகள் முற்றிலும் N-வகை டிரான்சிஸ்டர்களைச் சார்ந்திருந்தன; அவை வேகமானவை, ஆனால் அதிக மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துபவை. அதேசமயம், PMOS சிப்புகள் நேர்மின்னூட்டம் பெற்ற துளைகளின் இயக்கத்தைச் சார்ந்திருந்தன, இது மிகவும் மெதுவாக இருந்தது. CMOS, மின்சாரத்தைச் சேமிக்கும் அதே வேளையில் வேகத்தை அதிகரிக்கும் ஒரு கலப்பின வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தியது. CMOS-இன் நன்மைகள் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக இருந்ததால், ஒவ்வொரு கேட்டிற்கும் இரண்டு மடங்கு டிரான்சிஸ்டர்கள் (NMOS மற்றும் PMOS) தேவைப்பட்டாலும், அது மதிப்புக்குரியது என்பதைத் தொழில்துறை விரைவில் உணர்ந்தது.
மூரின் விதியால் விவரிக்கப்பட்ட குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தின் விரைவான வளர்ச்சியால், டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தியை இரட்டிப்பாக்குவதற்கான செலவு கட்டுப்படுத்தக்கூடியதாகவும், இறுதியில் புறக்கணிக்கத்தக்கதாகவும் ஆனது. இருப்பினும், பெல் லேப்ஸ் இந்த அதிக இடர் நிறைந்த சூதாட்டத்தில் இறங்கியபோது, பெரிய அளவிலான CMOS உற்பத்தித் தொழில்நுட்பம் நிரூபிக்கப்படாததாகவும், அதன் செலவு ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாகவும் இருந்தது.
இது பெல் லேப்ஸை அச்சுறுத்தவில்லை. அந்த நிறுவனம், இல்லினாய்ஸில் உள்ள ஹோல்ம்டெல், முர்ரே ஹில் மற்றும் நேப்பர்வில் ஆகிய இடங்களில் இருந்த தனது வளாகங்களின் நிபுணத்துவத்தைப் பயன்படுத்தி, குறைக்கடத்திப் பொறியாளர்களின் ஒரு "கனவுக் குழுவை" உருவாக்கியது. அந்தக் குழுவில் காண்ட்ரே, சிப் வடிவமைப்பில் வளர்ந்து வரும் நட்சத்திரமான ஸ்டீவ் கான், மற்றொரு நுண்செயலி வடிவமைப்பாளரான விக்டர் ஹுவாங் மற்றும் AT&T பெல் லேப்ஸைச் சேர்ந்த பல ஊழியர்கள் ஆகியோர் அடங்கியிருந்தனர். அவர்கள் 1978-ல் ஒரு புதிய CMOS செயல்முறையில் தேர்ச்சி பெறத் தொடங்கி, புதிதாக ஒரு 32-பிட் நுண்செயலியை உருவாக்கினர்.
வடிவமைப்பு கட்டமைப்புடன் தொடங்குங்கள்
கான்ட்ரே ஒரு முன்னாள் IEEE ஃபெலோ ஆவார், பின்னர் இன்டெல்லின் தலைமை தொழில்நுட்ப அதிகாரியாகப் பணியாற்றினார். அவர் தலைமையிலான கட்டமைப்பு அணி, யூனிக்ஸ் இயக்க முறைமை மற்றும் சி மொழியை இயல்பாக ஆதரிக்கும் ஒரு அமைப்பை உருவாக்குவதில் உறுதியாக இருந்தது. அக்காலத்தில், யூனிக்ஸ் மற்றும் சி மொழி ஆகிய இரண்டும் ஆரம்ப நிலையில் இருந்தன, ஆனால் அவை ஆதிக்கம் செலுத்தும் நிலையை அடையவிருந்தன. அக்காலத்தில் மிகவும் மதிப்புமிக்க கிலோபைட் (KB) நினைவக வரம்பை உடைப்பதற்காக, அவர்கள் குறைவான செயலாக்கப் படிகளைக் கொண்டதும், ஒரு கடிகாரச் சுழற்சிக்குள் பணிகளை முடிக்கக்கூடியதுமான ஒரு சிக்கலான கட்டளைத் தொகுப்பை அறிமுகப்படுத்தினர்.
பொறியாளர்கள், பரவலாக்கப்பட்ட கணக்கீட்டைச் சாத்தியமாக்கி, பல கணுக்கள் தரவுகளை இணையாகச் செயலாக்க அனுமதிக்கும் வெர்சாமாட்யூல் யூரோகார்டு (VME) இணைப் பேருந்தை ஆதரிக்கும் சில்லுகளையும் வடிவமைத்துள்ளனர். VME-இணக்கமான சில்லுகள், அவற்றை நிகழ்நேரக் கட்டுப்பாட்டிற்கும் பயன்படுத்த வழிவகுக்கின்றன.
அந்தக் குழு, யூனிக்ஸின் சொந்தப் பதிப்பை உருவாக்கி, தொழில்துறை தானியக்கம் மற்றும் அதுபோன்ற பயன்பாடுகளுடன் இணக்கத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக அதற்கு நிகழ்நேரத் திறன்களை வழங்கியது. பெல் லேப்ஸ் பொறியாளர்கள், சிக்கலான தர்க்க வாயில்களில் ஏற்படும் தாமதங்களைக் குறைத்து செயலாக்க வேகத்தை அதிகரித்த டொமினோ தர்க்கத்தையும் கண்டுபிடித்தனர்.
ஜென்-ஹ்சுன் ஹுவாங் தலைமையிலான, சிக்கலான பல-சிப் சரிபார்ப்பு மற்றும் சோதனைத் திட்டமான பெல்மேக்-32 மாட்யூலுடன் கூடுதல் சோதனை மற்றும் சரிபார்ப்பு நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன. இத்திட்டம், சிக்கலான சிப் உற்பத்தியில் பூஜ்ஜியம் அல்லது பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகிலான குறைபாடுகளை அடைந்தது. மிகப் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்று (VLSI) சோதனை உலகில் இது ஒரு முதல் நிகழ்வாகும். பெல் ஆய்வகப் பொறியாளர்கள் ஒரு முறையான திட்டத்தை உருவாக்கி, தங்கள் சக ஊழியர்களின் பணிகளை மீண்டும் மீண்டும் சரிபார்த்து, இறுதியில் பல சிப் குடும்பங்களுக்கு இடையே தடையற்ற ஒத்துழைப்பை அடைந்து, ஒரு முழுமையான நுண்கணினி அமைப்பில் உச்சம் பெற்றனர்.
அடுத்து வருவது மிகவும் சவாலான பகுதி: சிப்பை உண்மையாகத் தயாரிப்பது.
"அக்காலத்தில், தளவமைப்பு, சோதனை மற்றும் அதிக உற்பத்தித் திறன் கொண்ட தொழில்நுட்பங்கள் மிகவும் அரிதாக இருந்தன," என்று நினைவுகூர்கிறார் காங். இவர் பின்னர் கொரியா மேம்பட்ட அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தின் (KAIST) தலைவராகவும், IEEE-யின் உறுப்பினராகவும் ஆனார். முழு-சிப் சரிபார்ப்பிற்கான CAD கருவிகள் இல்லாததால், குழுவினர் மிகப் பெரிய அளவிலான கால்காம்ப் வரைபடங்களை அச்சிட வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டது என்று அவர் குறிப்பிடுகிறார். விரும்பிய வெளியீட்டைப் பெறுவதற்கு, ஒரு சிப்பிற்குள் டிரான்சிஸ்டர்கள், கம்பிகள் மற்றும் இடை இணைப்புகள் எவ்வாறு அமைக்கப்பட வேண்டும் என்பதை இந்த வரைபடங்கள் காட்டுகின்றன. குழுவினர் அவற்றை தரையில் டேப் கொண்டு பொருத்தி, ஒரு பக்கத்திற்கு 6 மீட்டருக்கும் அதிகமான ஒரு பெரிய சதுர வரைபடத்தை உருவாக்கினர். காங் மற்றும் அவரது சகாக்கள் ஒவ்வொரு மின்சுற்றையும் வண்ணப் பென்சில்களால் கையால் வரைந்து, உடைந்த இணைப்புகள் மற்றும் ஒன்றுடன் ஒன்று மேலெழும் அல்லது தவறாகக் கையாளப்பட்ட இடை இணைப்புகளைக் கண்டறிந்தனர்.
பௌதீக வடிவமைப்பு முடிந்தவுடன், குழு மற்றொரு சவாலை எதிர்கொண்டது: உற்பத்தி. பென்சில்வேனியாவின் ஆலன்டவுனில் உள்ள வெஸ்டர்ன் எலக்ட்ரிக் ஆலையில் சில்லுகள் உற்பத்தி செய்யப்பட்டன, ஆனால் உற்பத்தி விகிதம் (செயல்திறன் மற்றும் தரத் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்த சில்லுகளின் சதவீதம்) மிகவும் குறைவாக இருந்ததாக காங் நினைவு கூர்கிறார்.
இதற்குத் தீர்வு காணும் வகையில், காங்கும் அவரது சகாக்களும் நியூ ஜெர்சியிலிருந்து தினமும் அந்த ஆலைக்கு வண்டியில் சென்று, தரை பெருக்குவது, சோதனை உபகரணங்களைச் சீரமைப்பது உட்படத் தேவையான அனைத்தையும் முழுமூச்சாகச் செய்தனர். இதன் மூலம், அவர்களிடையே நல்லுறவை வளர்த்து, அந்த ஆலை இதுவரை உற்பத்தி செய்ய முயன்றதிலேயே மிகவும் சிக்கலான ஒரு பொருளை அங்கே உண்மையிலேயே தயாரிக்க முடியும் என்று அனைவரையும் நம்ப வைத்தனர்.
"குழுவை உருவாக்கும் செயல்முறை சுமுகமாக நடந்தது," என்று காங் கூறினார். "சில மாதங்களுக்குப் பிறகு, வெஸ்டர்ன் எலக்ட்ரிக் நிறுவனத்தால் தேவையை விட அதிகமான அளவில் உயர்தர சில்லுகளை உற்பத்தி செய்ய முடிந்தது."
பெல்மேக்-32-இன் முதல் பதிப்பு 1980-ல் வெளியிடப்பட்டது, ஆனால் அது எதிர்பார்த்த அளவுக்குச் சிறப்பாகச் செயல்படவில்லை. அதன் செயல்திறன் இலக்கு அதிர்வெண் 4 மெகாஹெர்ட்ஸ் அல்ல, வெறும் 2 மெகாஹெர்ட்ஸ் மட்டுமே. அக்காலத்தில் அவர்கள் பயன்படுத்திக் கொண்டிருந்த அதிநவீன டகேடா ரைக்கன் சோதனைக் கருவியில் குறைபாடு இருப்பதையும், ஆய்வுக் கருவிக்கும் சோதனைத் தலைக்கும் இடையே இருந்த பரிமாற்றக் கோட்டு விளைவுகளால் துல்லியமற்ற அளவீடுகள் ஏற்பட்டதையும் பொறியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். அளவீட்டுப் பிழைகளைச் சரிசெய்வதற்காக, ஒரு திருத்த அட்டவணையை உருவாக்க அவர்கள் டகேடா ரைக்கன் குழுவுடன் இணைந்து பணியாற்றினர்.
இரண்டாம் தலைமுறை பெல்மேக் சிப்கள் 6.2 மெகாஹெர்ட்ஸைத் தாண்டிய, சில சமயங்களில் 9 மெகாஹெர்ட்ஸ் வரை உயர்ந்த கடிகார வேகத்தைக் கொண்டிருந்தன. அக்காலத்தில் இது மிகவும் வேகமானதாகக் கருதப்பட்டது. 1981-ல் ஐபிஎம் தனது முதல் பிசியில் வெளியிட்ட 16-பிட் இன்டெல் 8088 செயலியானது, வெறும் 4.77 மெகாஹெர்ட்ஸ் கடிகார வேகத்தை மட்டுமே கொண்டிருந்தது.
பெல்மேக்-32 ஏன்'முக்கிய நீரோட்டமாக மாற
அதன் சாத்தியக்கூறுகள் இருந்தபோதிலும், பெல்மேக்-32 தொழில்நுட்பம் பரவலான வணிக அங்கீகாரத்தைப் பெறவில்லை. காண்ட்ரேயின் கூற்றுப்படி, 1980-களின் பிற்பகுதியில் AT&T நிறுவனம் உபகரண உற்பத்தியாளரான NCR-ஐக் கவனிக்கத் தொடங்கியது, பின்னர் கையகப்படுத்துதல்களில் ஈடுபட்டது. இதன் விளைவாக, அந்நிறுவனம் வெவ்வேறு சிப் தயாரிப்பு வரிசைகளை ஆதரிக்கத் தேர்ந்தெடுத்தது. அதற்குள், பெல்மேக்-32-இன் செல்வாக்கு வளரத் தொடங்கியிருந்தது.
"பெல்மேக்-32 வருவதற்கு முன்பு, NMOS சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது," என்று காண்ட்ரி கூறினார். "ஆனால் CMOS இந்த நிலையை மாற்றியது, ஏனெனில் உற்பத்தி ஆலையில் அதைச் செயல்படுத்துவதற்கு இது மிகவும் திறமையான வழி என்று நிரூபிக்கப்பட்டது."
காலப்போக்கில், இந்த உணர்தல் குறைக்கடத்தித் தொழில்துறையை மறுவடிவமைத்தது. CMOS ஆனது நவீன நுண்செயலிகளுக்கு அடிப்படையாக மாறி, மேசைக்கணினிகள் மற்றும் ஸ்மார்ட்போன்கள் போன்ற சாதனங்களில் டிஜிட்டல் புரட்சிக்கு ஆற்றலளித்தது.
சோதிக்கப்படாத ஒரு உற்பத்தி செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி, ஒரு முழுத் தலைமுறை சிப் கட்டமைப்பையும் உள்ளடக்கிய பெல் லேப்ஸின் அந்தத் துணிச்சலான பரிசோதனை, தொழில்நுட்ப வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல்லாக அமைந்தது.
பேராசிரியர் காங் கூறுவது போல்: “சாத்தியமானவற்றின் முன்னணியில் நாங்கள் இருந்தோம். நாங்கள் ஏற்கனவே இருந்த ஒரு பாதையைப் பின்பற்றவில்லை, ஒரு புதிய பாதையை உருவாக்கினோம்.” பின்னர் சிங்கப்பூர் நுண்மின்னணுவியல் நிறுவனத்தின் துணை இயக்குநராக ஆனவரும், IEEE ஃபெலோவுமான பேராசிரியர் ஹுவாங் மேலும் கூறுகிறார்: “இதில் சிப் கட்டமைப்பு மற்றும் வடிவமைப்பு மட்டுமல்லாமல், இன்றைய டிஜிட்டல் சிமுலேஷன் கருவிகள் அல்லது பிரெட்போர்டுகள் (ஒரு மின்னணு அமைப்பின் சுற்றுக்கூறுகள் நிரந்தரமாக இணைக்கப்படுவதற்கு முன்பு, சிப்களைப் பயன்படுத்தி அதன் சுற்று வடிவமைப்பைச் சரிபார்க்கும் ஒரு நிலையான முறை) இல்லாமலேயே, CAD-ஐப் பயன்படுத்தி செய்யப்படும் பெரிய அளவிலான சிப் சரிபார்ப்பும் அடங்கும்.”
கான்ட்ரி, காங் மற்றும் ஹுவாங் ஆகியோர் அந்தக் காலத்தை இனிமையாக நினைவுகூர்வதோடு, பெல்மேக்-32 சிப் குடும்பத்தைச் சாத்தியமாக்கிய பல AT&T ஊழியர்களின் திறமை மற்றும் அர்ப்பணிப்புக்கான தங்கள் பாராட்டுகளையும் வெளிப்படுத்துகின்றனர்.
பதிவிட்ட நேரம்: மே-19-2025