Hatina vê çîpê rêça pêşveçûna çîpê guherand!
Di dawiya salên 1970an de, pêvajoyên 8-bitî hîn jî teknolojiya herî pêşketî bûn di wê demê de, û pêvajoyên CMOS di warê nîvconductoran de di dezavantajê de bûn. Endezyarên li AT&T Bell Labs gaveke wêrek ber bi pêşerojê ve avêtin, pêvajoyên çêkirina CMOS-a 3.5 mîkron ên pêşketî bi mîmariyên pêvajoyên 32-bitî yên nûjen re kirin yek da ku di performansa çîpan de ji pêşbazan çêtir performans bikin, ji IBM û Intel derbas bibin.
Her çend îcadkirina wan, mîkroprosesorê Bellmac-32, nekarî serkeftina bazirganî ya berhemên berê yên wekî Intel 4004 (ku di sala 1971an de hate derxistin) bi dest bixe jî, bandora wê pir kûr bû. Îro, çîpên di hema hema hemî têlefonên jîr, laptop û tabletan de li ser prensîbên nîvconductorê metal-oksîda temamker (CMOS) ku ji hêla Bellmac-32 ve hatine pêşeng kirin, disekinin.
Salên 1980an nêzîk dibûn û AT&T hewl dida xwe veguherîne. Bi dehsalan, şîrketa telekomunîkasyonê ya bi navê "Mother Bell" li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê serdestî karsaziya ragihandina dengî kiribû û şîrketa wê ya girêdayî Western Electric hema hema hemî telefonên hevpar ên li mal û ofîsên Amerîkî hildiberand. Hikûmeta federal a Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê ji ber binpêkirinên dijî-trustê daxwaza parçekirina karsaziya AT&T kir, lê AT&T derfetek dît ku bikeve qada komputerê.
Ji ber ku şîrketên komputeran jixwe di sûkê de baş bicîh bûbûn, AT&T zehmetî kişand ku bigihîje wan; stratejiya wê ew bû ku pêşde biçe, û Bellmac-32 jî tramplîna wê bû.
Malbata çîpên Bellmac-32 bi Xelata IEEE Milestone hatiye xelatkirin. Merasîmên eşkerekirinê îsal dê li kampusa Nokia Bell Labs li Murray Hill, New Jersey, û li Muzexaneya Dîroka Komputerê li Mountain View, California werin lidarxistin.
ÇÎPA YEKEM
Li şûna ku li gorî standarda pîşesaziyê ya çîpên 8-bit tevbigerin, rêveberên AT&T ji endezyarên Bell Labs xwestin ku hilberek şoreşger pêşve bibin: yekem mîkroprosesorê bazirganî ku dikare di yek çerxeya demjimêrê de 32 bit daneyan veguhezîne. Ev ne tenê çîpek nû, lê di heman demê de mîmariyek nû jî hewce dikir - yek ku bikaribe guheztina telekomunîkasyonê birêve bibe û wekî stûna pergalên hesabkirinê yên pêşerojê xizmet bike.
Michael Condry, ku serokatiya koma mîmariyê li tesîsa Bell Labs' Holmdel, New Jersey dike, got, "Em ne tenê çîpek bileztir çêdikin. Em hewl didin ku çîpek sêwirînin ku hem deng û hem jî hesabkirinê piştgirî bike."
Di wê demê de, teknolojiya CMOS wekî alternatîfek sozdar lê xeternak ji bo sêwiranên NMOS û PMOS dihat dîtin. Çîpên NMOS bi tevahî xwe dispêrin tranzîstorên celebê N, ku bilez lê enerjî-xwaz bûn, lê çîpên PMOS xwe dispêrin tevgera qulên barkirî yên erênî, ku pir hêdî bû. CMOS sêwirana hîbrîd bikar anî ku leza zêde kir dema ku enerjiyê teserûf kir. Awantajên CMOS ew qas balkêş bûn ku pîşesazî zû fêm kir ku her çend du qat zêdetir tranzîstor hewce bike jî (NMOS û PMOS ji bo her derî), ew hêjayî wê ye.
Bi pêşketina bilez a teknolojiya nîvconductor ku ji hêla Qanûna Moore ve tê vegotin, lêçûna duqatkirina dendika tranzîstorê bû birêvebirin û di dawiyê de bêwate bû. Lêbelê, dema ku Bell Labs dest bi vê qumara xetereya bilind kir, teknolojiya çêkirina CMOS-a di asta mezin de nehat îspat kirin û lêçûn nisbeten zêde bû.
Ev yek Bell Labs netirsand. Şîrket ji pisporiya kampusên xwe yên li Holmdel, Murray Hill, û Naperville, Illinois sûd wergirt û "tîmek xeyalî" ya endezyarên nîvconductor kom kir. Tîm ji Condrey, Steve Conn, stêrkek derketî di sêwirana çîpan de, Victor Huang, sêwiranerek din ê mîkroprosesoran, û bi dehan karmendên ji AT&T Bell Labs pêk dihat. Wan di sala 1978an de dest bi serweriya pêvajoyek nû ya CMOS kirin û mîkroprosesorek 32-bit ji sifirê ava kirin.
Bi sêwirana mîmariyê dest pê bikin
Condrey berê endamê IEEE bû û paşê wekî Serokê Teknolojiyê yê Intel xebitî. Tîma mîmariyê ya ku wî bi rê ve dibir, pabend bû ku pergalek ava bike ku bi awayekî xwemalî pergala xebitandinê ya Unix û zimanê C piştgirî bike. Di wê demê de, hem Unix û hem jî zimanê C hîn di qonaxa xwe ya destpêkê de bûn, lê mehkûmî serdestiyê bûn. Ji bo ku sînorê bîranînê yê pir hêja yê kîlobayt (KB) di wê demê de bişkînin, wan komek rêwerzên tevlihev destnîşan kirin ku gavên darvekirinê yên kêmtir hewce dikir û dikaribû peywirên di nav yek çerxa demjimêrê de biqedîne.
Endezyaran her wiha çîpên ku piştgiriyê didin otobusa paralel a VersaModule Eurocard (VME) sêwirandin, ku dihêle hesabkirina belavkirî û dihêle ku gelek girêk daneyan bi paralel pêvajo bikin. Çîpên lihevhatî yên VME jî dihêle ku ew ji bo kontrola rast-dem werin bikar anîn.
Tîmê guhertoya xwe ya Unix nivîsand û şiyanên rast-dem dan wê da ku lihevhatina bi otomasyona pîşesaziyê û sepanên wekhev re misoger bike. Endezyarên Bell Labs her wiha mantiqa domînoyê îcad kirin, ku bi kêmkirina derengmayînên di deriyên mantiqî yên tevlihev de leza pêvajoyê zêde kir.
Teknîkên ceribandin û verastkirinê yên din bi modula Bellmac-32, projeyek verastkirin û ceribandina pir-çîp a tevlihev ku ji hêla Jen-Hsun Huang ve hatî rêvebirin, hatin pêşxistin û destnîşan kirin ku di çêkirina çîpên tevlihev de kêmasiyên sifir an jî nêzîkî sifir bi dest xist. Ev ceribandina çerxa entegre ya pir mezin (VLSI) di cîhanê de yekem car bû. Endezyarên Bell Labs planeke sîstematîk pêş xistin, xebata hevkarên xwe bi dubarekirî kontrol kirin, û di dawiyê de hevkariyek bênavber li seranserê gelek malbatên çîpan bi dest xistin, ku di encamê de pergalek mîkrokomputerê ya bêkêmasî bi dawî bû.
Piştre beşa herî dijwar tê: çêkirina bi rastî ya çîpê.
Kang, ku paşê bû serokê Enstîtuya Zanist û Teknolojiyê ya Pêşketî ya Koreyê (KAIST) û endamê IEEEyê, bi bîr tîne, "Di wê demê de, teknolojiyên sêwirandin, ceribandin û hilberînê yên bi berhemdar pir kêm bûn." Ew destnîşan dike ku nebûna amûrên CAD ji bo verastkirina tevahî-çîpê tîm neçar kir ku nexşeyên Calcomp-ê yên mezin çap bikin. Ev şematîk nîşan didin ka çawa tranzîstor, têl û girêdanên navber divê di nav çîpekê de werin rêzkirin da ku derana xwestî bidin. Tîmê ew bi teypê li erdê kom kirin, wêneyek çargoşeyî ya mezin a ji 6 metreyan zêdetir li aliyekî çêkirin. Kang û hevkarên wî her çerxeyek bi qelemên rengîn bi destan xêz kirin, li girêdanên şikestî û girêdanên navber ên li ser hev an jî yên bi awayekî nebaş hatine destgirtin geriyan.
Dema ku sêwirana fîzîkî temam bû, tîm bi dijwariyeke din re rû bi rû ma: çêkirin. Çîp li kargeha Western Electric li Allentown, Pennsylvania hatin hilberandin, lê Kang bi bîr tîne ku rêjeya berhemdariyê (rêjeya çîpên li ser waferê ku li gorî pîvanên performans û kalîteyê bûn) pir kêm bû.
Ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê, Kang û hevkarên wî her roj ji New Jersey bi otomobîlê diçûn kargehê, destên xwe li xwe dikirin û çi pêwîst bû dikirin, di nav de paqijkirina erdê û kalibrkirina alavên ceribandinê, da ku hevaltiyê ava bikin û her kesî îqna bikin ku berhema herî tevlihev a ku kargehê heta niha hewl daye hilberîne bi rastî jî dikare li wir were çêkirin.
Kang got, "Pêvajoya avakirina tîmê bi rêkûpêk çû. Piştî çend mehan, Western Electric karîbû çîpên bi kalîte bilind bi mîqdarên ku ji daxwazê zêdetir bûn hilberîne."
Guhertoya yekem a Bellmac-32 di sala 1980an de hate derxistin, lê ew negihîşte hêviyan. Frekansa armanca performansa wê tenê 2 MHz bû, ne 4 MHz. Endezyaran keşf kirin ku alavên ceribandinê yên Takeda Riken ên herî pêşketî yên ku ew wê demê bikar dianîn xelet bûn, bandorên xeta veguhestinê di navbera sondayê û serê ceribandinê de bûn sedema pîvandinên nerast. Wan bi tîma Takeda Riken re xebitîn da ku tabloyek rastkirinê pêşve bibin da ku xeletiyên pîvandinê rast bikin.
Çîpên Bellmac ên nifşa duyemîn xwedî leza demjimêrê bûn ku ji 6.2 MHz derbas dibû, carinan digihîşt 9 MHz. Ev di wê demê de pir zû dihat hesibandin. Prosesorê 16-bit Intel 8088 ku IBM di sala 1981-an de di yekem PC-ya xwe de derxist, leza demjimêrê tenê 4.77 MHz bû.
Çima Bellmac-32 nekir'bibin sereke
Tevî soza xwe, teknolojiya Bellmac-32 bi awayekî bazirganî belav nebû. Li gorî Condrey, AT&T di dawiya salên 1980-an de dest bi lêkolîna çêkerê alavan NCR kir û paşê berê xwe da kirînan, ku ev tê vê wateyê ku pargîdanî hilbijart ku piştgiriyê bide rêzikên hilberên çîpên cûda. Heta wê demê, bandora Bellmac-32 dest pê kiribû mezin bibe.
Condry got, "Berî Bellmac-32, NMOS bazarê serdest dikir. Lê CMOS rewş guherand ji ber ku ew rêyek bibandortir derket holê ji bo bicîhanîna wê di kargehê de."
Bi demê re, vê têgihîştinê pîşesaziya nîvconductor ji nû ve şekil da. CMOS dê bibe bingeha mîkroprosesorên nûjen, ku şoreşa dîjîtal di cîhazên wekî komputerên sermaseyê û têlefonên jîr de hêzdar dike.
Ceribandina wêrek a Bell Labs—bi karanîna pêvajoyek çêkirinê ya nehatî ceribandin û tevahiya nifşek ji mîmariya çîpê vehewand—di dîroka teknolojiyê de qonaxek girîng bû.
Wekî ku Profesor Kang dibêje: "Em di pêşengiya tiştên gengaz de bûn. Em ne tenê rêyeke heyî dişopandin, me rêyeke nû vedikir." Profesor Huang, ku paşê bû cîgirê rêveberê Enstîtuya Mîkroelektronîkê ya Singapûrê û di heman demê de Hevalê IEEE ye, lê zêde dike: "Ev ne tenê mîmarî û sêwirana çîpê, lê di heman demê de verastkirina çîpê ya di asta mezin de jî - bi karanîna CAD lê bêyî amûrên simulasyona dîjîtal ên îroyîn an jî nanpêjkeran (rêbazek standard a kontrolkirina sêwirana devreyê ya pergalek elektronîkî bi karanîna çîpan berî ku pêkhateyên devreyê bi domdarî bi hev ve werin girêdan) vedihewîne."
Condry, Kang û Huang bi hezkirin li wê demê dinêrin û heyraniya xwe ji bo jêhatîbûn û fedakariya gelek karmendên AT&T tînin ziman ku bi saya hewldanên wan malbata çîpên Bellmac-32 pêkan bû.
Dema weşandinê: 19ê Gulana 2025an