هن چپ جي آمد چپ جي ترقي جو رخ بدلائي ڇڏيو!
1970 جي ڏهاڪي جي آخر ۾، 8-بٽ پروسيسر اڃا تائين ان وقت سڀ کان وڌيڪ جديد ٽيڪنالاجي هئا، ۽ سيمي ڪنڊڪٽر فيلڊ ۾ CMOS عمل نقصان ۾ هئا. AT&T بيل ليبز جي انجنيئرن مستقبل ۾ هڪ جرئتمند قدم کنيو، جديد 3.5-مائڪرون CMOS پيداوار جي عملن کي جديد 32-بٽ پروسيسر آرڪيٽيڪچر سان گڏ ڪندي، چپ ڪارڪردگي ۾ مقابلي ڪندڙن کي IBM ۽ Intel کان اڳتي وڌڻ جي ڪوشش ۾.
جيتوڻيڪ انهن جي ايجاد، بيل ميڪ-32 مائڪرو پروسيسر، انٽيل 4004 (1971 ۾ جاري ڪيل) جهڙين اڳئين شين جي تجارتي ڪاميابي حاصل ڪرڻ ۾ ناڪام ٿي، پر ان جو اثر گهرو هو. اڄ، تقريبن سڀني اسمارٽ فونز، ليپ ٽاپ، ۽ ٽيبليٽ ۾ چپس بيل ميڪ-32 پاران پيش ڪيل ڪمپليمينٽري ميٽل-آڪسائيڊ سيمي ڪنڊڪٽر (CMOS) اصولن تي ڀاڙين ٿا.
1980 جو ڏهاڪو ويجهو اچي رهيو هو، ۽ اي ٽي اينڊ ٽي پاڻ کي تبديل ڪرڻ جي ڪوشش ڪري رهيو هو. ڏهاڪن تائين، "مدر بيل" جي نالي سان ٽيليڪميونيڪيشن جي وڏي ڪمپني آمريڪا ۾ وائيس ڪميونيڪيشن ڪاروبار تي غلبو حاصل ڪيو، ۽ ان جي ماتحت ڪمپني ويسٽرن اليڪٽرڪ آمريڪي گهرن ۽ آفيسن ۾ تقريبن سڀئي عام ٽيليفون پيدا ڪيا. آمريڪي وفاقي حڪومت اي ٽي اينڊ ٽي جي ڪاروبار کي عدم اعتماد جي بنياد تي ٽوڙڻ تي زور ڏنو، پر اي ٽي اينڊ ٽي ڪمپيوٽر جي ميدان ۾ داخل ٿيڻ جو موقعو ڏٺو.
ڪمپيوٽر ڪمپنيون اڳ ۾ ئي مارڪيٽ ۾ چڱي طرح قائم ٿي چڪيون هيون، اي ٽي اينڊ ٽي کي پڪڙڻ ۾ ڏکيائي ٿي؛ ان جي حڪمت عملي ٽپو ڏيڻ هئي، ۽ بيل ميڪ-32 ان جو اسپرنگ بورڊ هو.
بيل ميڪ-32 چپ فيملي کي IEEE سنگ ميل ايوارڊ سان نوازيو ويو آهي. افتتاحي تقريبون هن سال نيو جرسي جي مري هِل ۾ نوڪيا بيل ليبز ڪيمپس ۽ ڪيليفورنيا جي ماؤنٽين ويو ۾ ڪمپيوٽر هسٽري ميوزيم ۾ منعقد ڪيون وينديون.
منفرد چپ
8-بٽ چپس جي انڊسٽري معيار تي عمل ڪرڻ بدران، اي ٽي اينڊ ٽي ايگزيڪيوٽوز بيل ليبز انجنيئرن کي هڪ انقلابي پراڊڪٽ تيار ڪرڻ لاءِ چيلينج ڪيو: پهريون ڪمرشل مائڪرو پروسيسر جيڪو هڪ ڪلاڪ سائيڪل ۾ 32 بٽ ڊيٽا منتقل ڪرڻ جي قابل هجي. ان لاءِ نه رڳو هڪ نئين چپ جي ضرورت هئي پر هڪ نئين آرڪيٽيڪچر جي به ضرورت هئي - هڪ اهڙو جيڪو ٽيليڪميونيڪيشن سوئچنگ کي سنڀالي سگهي ۽ مستقبل جي ڪمپيوٽنگ سسٽم جي ريڙهه جي هڏي طور ڪم ڪري سگهي.
"اسان صرف هڪ تيز چپ نه ٺاهي رهيا آهيون،" مائيڪل ڪانڊري چيو، جيڪو بيل ليبز جي هولمڊيل، نيو جرسي جي سهولت ۾ آرڪيٽيڪچر گروپ جي اڳواڻي ڪري ٿو. "اسان هڪ اهڙي چپ ٺاهڻ جي ڪوشش ڪري رهيا آهيون جيڪا آواز ۽ ڪمپيوٽنگ ٻنهي کي سپورٽ ڪري سگهي."
ان وقت، CMOS ٽيڪنالاجي کي NMOS ۽ PMOS ڊيزائنن لاءِ هڪ اميد افزا پر خطرناڪ متبادل طور ڏٺو ويندو هو. NMOS چپس مڪمل طور تي N-قسم جي ٽرانزسٽرن تي ڀروسو ڪندا هئا، جيڪي تيز پر طاقت جي بکايل هئا، جڏهن ته PMOS چپس مثبت چارج ٿيل سوراخن جي حرڪت تي ڀروسو ڪندا هئا، جيڪو تمام سست هو. CMOS هڪ هائبرڊ ڊيزائن استعمال ڪيو جيڪو بجلي بچائڻ دوران رفتار وڌائيندو هو. CMOS جا فائدا ايترا ته دلچسپ هئا جو صنعت جلد ئي محسوس ڪيو ته جيتوڻيڪ ان کي ٻه ڀيرا وڌيڪ ٽرانزسٽر (هر گيٽ لاءِ NMOS ۽ PMOS) جي ضرورت هجي، اهو ان جي لائق هو.
مور جي قانون ۾ بيان ڪيل سيمي ڪنڊڪٽر ٽيڪنالاجي جي تيز ترقي سان، ٽرانزسٽر کثافت کي ٻيڻو ڪرڻ جي قيمت منظم ۽ آخرڪار نه هجڻ جي برابر ٿي وئي. جڏهن ته، جڏهن بيل ليبز هن اعليٰ خطري واري جوا تي عمل ڪيو، ته وڏي پيماني تي CMOS پيداوار ٽيڪنالاجي غير ثابت ٿيل هئي ۽ قيمت نسبتا وڌيڪ هئي.
هن بيل ليبز کي نه ڊڄايو. ڪمپني پنهنجي ڪيمپسز جي هولمڊيل، مري هِل، ۽ نيپرويل، الينوائي جي ماهريت تي ڌيان ڏنو ۽ سيمي ڪنڊڪٽر انجنيئرن جي هڪ "خوابن واري ٽيم" گڏ ڪئي. ٽيم ۾ ڪانڊري، اسٽيو ڪون، چپ ڊيزائن ۾ هڪ اڀرندڙ ستارو، وڪٽر هوانگ، هڪ ٻيو مائڪرو پروسيسر ڊيزائنر، ۽ اي ٽي اينڊ ٽي بيل ليبز جا درجنين ملازم شامل هئا. انهن 1978 ۾ هڪ نئين CMOS عمل ۾ مهارت حاصل ڪرڻ شروع ڪئي ۽ شروعات کان 32-بٽ مائڪرو پروسيسر ٺاهڻ شروع ڪيو.
ڊيزائن آرڪيٽيڪچر سان شروع ڪريو
ڪانڊري هڪ اڳوڻو IEEE فيلو هو ۽ بعد ۾ انٽيل جي چيف ٽيڪنالاجي آفيسر طور ڪم ڪيو. هن جي اڳواڻي ۾ آرڪيٽيڪچر ٽيم هڪ اهڙو نظام ٺاهڻ لاءِ پرعزم هئي جيڪو مقامي طور تي يونڪس آپريٽنگ سسٽم ۽ سي ٻولي کي سپورٽ ڪري. ان وقت، يونڪس ۽ سي ٻولي ٻئي اڃا پنهنجي ابتدائي مرحلي ۾ هئا، پر انهن جو مقدر غالب هو. ان وقت ڪلو بائيٽس (KB) جي انتهائي قيمتي ياداشت جي حد کي ٽوڙڻ لاءِ، انهن هڪ پيچيده هدايتون سيٽ متعارف ڪرايو جنهن کي گهٽ عملدرآمد جي مرحلن جي ضرورت هئي ۽ هڪ ڪلاڪ چڪر اندر ڪم مڪمل ڪري سگهي ٿي.
انجنيئرن اهڙيون چپس پڻ ٺاهيون آهن جيڪي ورسا ماڊل يورو ڪارڊ (VME) متوازي بس کي سپورٽ ڪن ٿيون، جيڪي ورهايل ڪمپيوٽنگ کي فعال بڻائين ٿيون ۽ ڪيترن ئي نوڊس کي متوازي طور تي ڊيٽا کي پروسيس ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿيون. VME-مطابقت رکندڙ چپس انهن کي حقيقي وقت جي ڪنٽرول لاءِ استعمال ڪرڻ جي قابل پڻ بڻائين ٿيون.
ٽيم يونڪس جو پنهنجو نسخو لکيو ۽ ان کي صنعتي آٽوميشن ۽ ساڳين ايپليڪيشنن سان مطابقت کي يقيني بڻائڻ لاءِ حقيقي وقت جون صلاحيتون ڏنيون. بيل ليبز جي انجنيئرن ڊومينو لاجڪ پڻ ايجاد ڪيو، جنهن پيچيده لاجڪ گيٽس ۾ دير کي گهٽائي پروسيسنگ جي رفتار وڌائي.
بيل ميڪ-32 ماڊيول سان اضافي ٽيسٽ ۽ تصديق جون ٽيڪنڪون تيار ڪيون ويون ۽ متعارف ڪرايون ويون، هڪ پيچيده ملٽي چپ تصديق ۽ ٽيسٽ پروجيڪٽ جنهن جي اڳواڻي جين-هسن هوانگ ڪئي جنهن پيچيده چپ جي پيداوار ۾ صفر يا تقريبن صفر نقص حاصل ڪيا. هي دنيا ۾ تمام وڏي پيماني تي انٽيگريٽڊ سرڪٽ (VLSI) ٽيسٽ جو پهريون هو. بيل ليبز جي انجنيئرن هڪ منظم منصوبو تيار ڪيو، پنهنجن ساٿين جي ڪم کي بار بار جانچيو، ۽ آخرڪار ڪيترن ئي چپ خاندانن ۾ بيحد تعاون حاصل ڪيو، جنهن جو نتيجو هڪ مڪمل مائڪرو ڪمپيوٽر سسٽم ۾ نڪتو.
اڳيون سڀ کان مشڪل حصو اچي ٿو: چپ جي اصل پيداوار.
"ان وقت، لي آئوٽ، ٽيسٽ، ۽ اعليٰ پيداوار واريون پيداواري ٽيڪنالاجيون تمام گهٽ هيون،" ڪانگ ياد ڪري ٿو، جيڪو بعد ۾ ڪوريا ايڊوانسڊ انسٽيٽيوٽ آف سائنس اينڊ ٽيڪنالاجي (KAIST) جو صدر ۽ IEEE جو ساٿي بڻيو. هو نوٽ ڪري ٿو ته مڪمل چپ جي تصديق لاءِ CAD ٽولز جي کوٽ ٽيم کي وڏي سائيز جي ڪيلڪمپ ڊرائنگ کي پرنٽ ڪرڻ تي مجبور ڪيو. اهي اسڪيميٽڪس ڏيکارين ٿا ته ٽرانزسٽر، تار، ۽ انٽر ڪنيڪٽس کي ڪيئن هڪ چپ اندر ترتيب ڏنو وڃي ته جيئن گهربل آئوٽ پُٽ ڏئي سگهجي. ٽيم انهن کي ٽيپ سان فرش تي گڏ ڪيو، هڪ پاسي تي 6 ميٽر کان وڌيڪ هڪ وڏو چورس ڊرائنگ ٺاهيو. ڪانگ ۽ سندس ساٿين هر سرڪٽ کي رنگين پينسلن ۾ هٿ سان ٺاهيو، ٽٽل ڪنيڪشن ۽ اوورليپنگ يا غلط طريقي سان هٿ ڪيل انٽر ڪنيڪٽس کي ڳولي رهيا هئا.
هڪ ڀيرو جسماني ڊيزائن مڪمل ٿي وئي، ٽيم کي هڪ ٻي چئلينج کي منهن ڏيڻو پيو: پيداوار. چپس پينسلوانيا جي ايلنٽاؤن ۾ ويسٽرن اليڪٽرڪ پلانٽ ۾ تيار ڪيون ويون، پر ڪانگ ياد ڪري ٿو ته پيداوار جي شرح (ويفر تي چپس جو سيڪڙو جيڪو ڪارڪردگي ۽ معيار جي معيارن تي پورو لهندو هو) تمام گهٽ هئي.
ان کي حل ڪرڻ لاءِ، ڪانگ ۽ سندس ساٿي هر روز نيو جرسي کان پلانٽ ڏانهن گاڏي هلائيندا هئا، پنهنجون آستينون مٿي ڪندا هئا ۽ جيڪو به ضروري هو اهو ڪندا هئا، جنهن ۾ فرش صاف ڪرڻ ۽ ٽيسٽ سامان کي ڪيليبريٽ ڪرڻ شامل هو، ته جيئن دوستي قائم ڪري سگهجي ۽ سڀني کي قائل ڪري سگهجي ته پلانٽ جيڪو سڀ کان پيچيده پراڊڪٽ پيدا ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي آهي اهو واقعي اتي ٺاهي سگهجي ٿو.
"ٽيم ٺاهڻ جو عمل آساني سان هليو،" ڪانگ چيو. "ڪجهه مهينن کان پوءِ، ويسٽرن اليڪٽرڪ طلب کان وڌيڪ مقدار ۾ اعليٰ معيار جي چپس پيدا ڪرڻ جي قابل ٿي ويو."
بيل ميڪ-32 جو پهريون نسخو 1980 ۾ جاري ڪيو ويو، پر اهو اميدن تي پورو لهڻ ۾ ناڪام ٿيو. ان جي ڪارڪردگي جو هدف فريڪوئنسي صرف 2 ميگا هرٽز هئي، 4 ميگا هرٽز نه. انجنيئرن دريافت ڪيو ته ان وقت اهي استعمال ڪري رهيا هئا ته جديد ترين تاڪيدا ريڪن ٽيسٽ سامان ناقص هو، جنهن جي ڪري پروب ۽ ٽيسٽ هيڊ جي وچ ۾ ٽرانسميشن لائن جا اثر غلط ماپن جو سبب بڻيا. انهن ماپ جي غلطين کي درست ڪرڻ لاءِ هڪ اصلاحي ٽيبل تيار ڪرڻ لاءِ تاڪيدا ريڪن ٽيم سان گڏ ڪم ڪيو.
ٻئي نسل جي بيل ميڪ چپس جي ڪلاڪ اسپيڊ 6.2 MHz کان وڌيڪ هئي، ڪڏهن ڪڏهن 9 MHz تائين. ان وقت اهو ڪافي تيز سمجهيو ويندو هو. 16-بٽ انٽيل 8088 پروسيسر جيڪو IBM پنهنجي پهرين پي سي ۾ 1981 ۾ جاري ڪيو هو، ان جي ڪلاڪ اسپيڊ صرف 4.77 MHz هئي.
ڇو بيل ميڪ-32 ائين نه ڪيو'عام ماڻهو نه بڻجو
پنهنجي واعدي جي باوجود، بيل ميڪ-32 ٽيڪنالاجي کي وڏي پيماني تي تجارتي طور تي اختيار نه ملي سگهيو. ڪانڊري جي مطابق، اي ٽي اينڊ ٽي 1980 جي ڏهاڪي جي آخر ۾ سامان ٺاهيندڙ اين سي آر کي ڏسڻ شروع ڪيو ۽ بعد ۾ حاصلات ڏانهن رخ ڪيو، جنهن جو مطلب هو ته ڪمپني مختلف چپ پراڊڪٽ لائنن کي سپورٽ ڪرڻ جو انتخاب ڪيو. ان وقت تائين، بيل ميڪ-32 جو اثر وڌڻ شروع ٿي چڪو هو.
"بيل ميڪ-32 کان اڳ، NMOS مارڪيٽ تي غلبو حاصل ڪيو،" ڪانڊري چيو. "پر CMOS منظرنامو تبديل ڪري ڇڏيو ڇاڪاڻ ته اهو فيب ۾ ان کي لاڳو ڪرڻ جو هڪ وڌيڪ ڪارآمد طريقو ثابت ٿيو."
وقت سان گڏ، هن احساس سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري کي نئين شڪل ڏني. CMOS جديد مائڪرو پروسيسرز جو بنياد بڻجي ويندو، ڊيسڪ ٽاپ ڪمپيوٽرن ۽ اسمارٽ فونز جهڙن ڊوائيسز ۾ ڊجيٽل انقلاب کي طاقت ڏيندو.
بيل ليبز جو دلير تجربو - هڪ غير آزمائشي پيداوار جي عمل کي استعمال ڪندي ۽ چپ آرڪيٽيڪچر جي هڪ پوري نسل کي پکڙيل - ٽيڪنالاجي جي تاريخ ۾ هڪ سنگ ميل هو.
جيئن پروفيسر ڪانگ چوي ٿو: "اسان ممڪن حد تائين سڀ کان اڳيان هئاسين. اسان صرف هڪ موجوده رستي تي نه هلي رهيا هئاسين، اسان هڪ نئين رستي کي روشن ڪري رهيا هئاسين." پروفيسر هوانگ، جيڪو بعد ۾ سنگاپور انسٽيٽيوٽ آف مائڪرو اليڪٽرانڪس جو ڊپٽي ڊائريڪٽر بڻيو ۽ هڪ IEEE فيلو پڻ آهي، وڌيڪ چوي ٿو: "ان ۾ نه رڳو چپ آرڪيٽيڪچر ۽ ڊيزائن شامل هئي، پر وڏي پيماني تي چپ جي تصديق پڻ شامل هئي - CAD استعمال ڪندي پر اڄ جي ڊجيٽل سموليشن ٽولز يا بريڊ بورڊ کان سواءِ (سرڪٽ جي حصن کي مستقل طور تي هڪٻئي سان ڳنڍڻ کان اڳ چپس استعمال ڪندي اليڪٽرانڪ سسٽم جي سرڪٽ ڊيزائن کي جانچڻ جو هڪ معياري طريقو)."
ڪانڊري، ڪانگ ۽ هوانگ ان وقت کي پيار سان ياد ڪن ٿا ۽ ڪيترن ئي اي ٽي اينڊ ٽي ملازمن جي مهارت ۽ لگن جي تعريف جو اظهار ڪن ٿا جن جي ڪوششن سان بيل ميڪ-32 چپ خاندان ممڪن ٿيو.
پوسٽ جو وقت: مئي-19-2025