بۇ چىپنىڭ كېلىشى چىپ تەرەققىياتىنىڭ يۆنىلىشىنى ئۆزگەرتتى!
1970-يىللارنىڭ ئاخىرىدا، 8 بىتلىق بىر تەرەپ قىلغۇچلار يەنىلا ئەڭ ئىلغار تېخنىكا ئىدى، CMOS جەريانلىرى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ساھەسىدە پايدىسىز ئەھۋالغا چۈشۈپ قالغان ئىدى. AT&T Bell Labs دىكى ئىنژېنېرلار كەلگۈسىگە قاراپ دادىل قەدەم تاشلاپ، ئەڭ ئىلغار 3.5 مىكرونلۇق CMOS ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرىنى 32 بىتلىق بىر تەرەپ قىلغۇچ ئارخىتېكتۇرىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈپ، رىقابەتچىلىرىدىن چىپ ئىقتىدارى جەھەتتە ئېشىپ كېتىش، IBM ۋە Intel دىن ئېشىپ كېتىش ئۈچۈن تىرىشتى.
گەرچە ئۇلارنىڭ ئىجاد قىلغان Bellmac-32 مىكرو بىر تەرەپ قىلغۇچ Intel 4004 (1971-يىلى ئېلان قىلىنغان) قاتارلىق ئىلگىرىكى مەھسۇلاتلارنىڭ سودا مۇۋەپپەقىيىتىگە ئېرىشەلمىگەن بولسىمۇ، ئەمما ئۇنىڭ تەسىرى چوڭقۇر ئىدى. بۈگۈنكى كۈندە، دېگۈدەك بارلىق ئەقلىي تېلېفون، نۇتۇبۇك ۋە تاختا كومپيۇتېرلاردىكى چىپلار Bellmac-32 تەرىپىدىن ئىلگىرى سۈرۈلگەن تولۇقلىغۇچى مېتال ئوكسىد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ (CMOS) پىرىنسىپلىرىغا تايىنىدۇ.
1980-يىللار يېقىنلىشىۋاتاتتى، AT&T شىركىتى ئۆزىنى ئۆزگەرتىشكە تىرىشىۋاتاتتى. نەچچە ئون يىلدىن بۇيان، «ئانا قوڭغۇراق» دەپ نام ئالغان بۇ تېلېگراف گىگانتى ئامېرىكىدىكى ئاۋازلىق ئالاقە كەسپىگە ھۆكۈمرانلىق قىلىپ كەلگەن، ئۇنىڭ تارماق شىركىتى Western Electric ئامېرىكىدىكى ئۆيلەر ۋە ئىشخانىلاردىكى دېگۈدەك بارلىق ئادەتتىكى تېلېفونلارنى ئىشلەپچىقىراتتى. ئامېرىكا فېدېراتسىيە ھۆكۈمىتى مونوپولغا قارشى تۇرۇش سەۋەبىدىن AT&T نىڭ سودىسىنى پارچىلاشقا چاقىردى، ئەمما AT&T شىركىتى كومپيۇتېر ساھەسىگە كىرىش پۇرسىتىنى كۆردى.
كومپيۇتېر شىركەتلىرى بازاردا ئاللىبۇرۇن مۇقىم ئورۇنغا ئىگە بولغاچقا، AT&T شىركىتى ئۇلارغا يېتىشەلمىدى؛ ئۇنىڭ ئىستراتېگىيىسى ئىلگىرىلەش ئىدى، Bellmac-32 بولسا ئۇنىڭ ئالدىنقى سەپتىكى ماشىنىسى ئىدى.
Bellmac-32 چىپ ئائىلىسى IEEE نىڭ Milestone مۇكاپاتىغا ئېرىشتى. بۇ يىل ئېچىلىش مۇراسىمى يېڭى جېرسىي شىتاتىنىڭ مۇرراي خىل شەھىرىدىكى Nokia Bell Labs مەكتەپ رايونىدا ۋە كالىفورنىيە شىتاتىنىڭ ماۋتىن ۋيۇ شەھىرىدىكى كومپيۇتېر تارىخى مۇزېيىدا ئۆتكۈزۈلىدۇ.
ئۆزگىچە چىپ
AT&T نىڭ رەھبەرلىرى 8 بىتلىق چىپلارنىڭ كەسىپ ئۆلچىمىگە ئەمەل قىلىشنىڭ ئورنىغا، Bell Labs نىڭ ئىنژېنېرلىرىغا ئىنقىلابىي مەھسۇلاتنى تەرەققىي قىلدۇرۇشقا چاقىرىق قىلدى: بۇ بىر سائەتلىك دەۋرىيلىكتە 32 بىتلىق سانلىق مەلۇماتنى يۆتكىيەلەيدىغان تۇنجى سودا مىكرو بىر تەرەپ قىلغۇچ. بۇ پەقەت يېڭى چىپلا ئەمەس، بەلكى يېڭى بىر ئارخىتېكتۇرا - تېلېگراف ئالماشتۇرۇشنى بىر تەرەپ قىلالايدىغان ۋە كەلگۈسىدىكى ھېسابلاش سىستېمىلىرىنىڭ ئاساسى بولالايدىغان بىر ئارخىتېكتۇرانىمۇ تەلەپ قىلدى.
«بىز پەقەت تېخىمۇ تېز سۈرئەتلىك چىپ ياسىمايمىز،» دېدى بېل تەجرىبىخانىسىنىڭ نيۇ-جېرسىي شىتاتىنىڭ خولمدېل شەھىرىدىكى بىناكارلىق گۇرۇپپىسىنىڭ باشلىقى مايكېل كوندرى. «بىز ئاۋاز ۋە ھېسابلاشنى قوللايدىغان چىپ لايىھىلەشكە تىرىشىۋاتىمىز».
ئەينى ۋاقىتتا، CMOS تېخنىكىسى NMOS ۋە PMOS لايىھەلىرىگە نىسبەتەن ئۈمىدۋار، ئەمما خەتەرلىك بىر ئالماشتۇرۇش دەپ قارالغان. NMOS چىپلىرى پۈتۈنلەي تېز، ئەمما توك سەرپىياتى يۇقىرى بولغان N تىپلىق ترانزىستورلارغا تايىناتتى، PMOS چىپلىرى بولسا مۇسبەت زەرەتلىك تۆشۈكلەرنىڭ ھەرىكىتىگە تايىناتتى، بۇ ھەرىكەت بەك ئاستا ئىدى. CMOS توكنى تېجەپ تۇرۇپ سۈرئەتنى ئاشۇرىدىغان ئارىلاشما لايىھەنى قوللانغان. CMOS نىڭ ئەۋزەللىكى شۇنچە كۈچلۈككى، سانائەت تېزلا ئىككى ھەسسە كۆپ ترانزىستور (ھەر بىر دەرۋازا ئۈچۈن NMOS ۋە PMOS) تەلەپ قىلسىمۇ، بۇنىڭ ئەرزىيدىغانلىقىنى ھېس قىلدى.
مور قانۇنىدا تەسۋىرلەنگەن يېرىم ئۆتكۈزگۈچ تېخنىكىسىنىڭ تېز تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ، ترانسىستور زىچلىقىنى ئىككى ھەسسە ئاشۇرۇش تەننەرخىنى كونترول قىلغىلى بولىدىغان ۋە ئاخىرىدا ئانچە قىممەت ئەمەس بولۇپ قالدى. قانداقلا بولمىسۇن، بېل تەجرىبىخانىسى بۇ يۇقىرى خەتەرلىك قىمارغا باشلىغاندا، چوڭ كۆلەملىك CMOS ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ئىسپاتلانمىغان ۋە تەننەرخى نىسبەتەن يۇقىرى بولغان.
بۇ Bell Labs شىركىتىنى قورقۇتمىدى. بۇ شىركەت ئىللىنوئىس شىتاتىنىڭ Holmdel، Murray Hill ۋە Naperville قاتارلىق جايلىرىدىكى مەكتەپ رايونلىرىنىڭ تەجرىبىسىدىن پايدىلىنىپ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئىنژېنېرلىرىدىن تەركىب تاپقان «ئارزۇ گۇرۇپپىسى» نى قۇردى. بۇ گۇرۇپپىدا Condrey، چىپ لايىھىلەش ساھەسىدىكى داڭلىق يۇلتۇز Steve Conn، يەنە بىر مىكرو بىر تەرەپ قىلغۇچ لايىھىلىگۈچى Victor Huang ۋە AT&T Bell Labs دىكى ئون نەچچە خىزمەتچى بار ئىدى. ئۇلار 1978-يىلى يېڭى CMOS جەريانىنى ئىگىلەشكە باشلىدى ۋە نۆلدىن باشلاپ 32 بىتلىق مىكرو بىر تەرەپ قىلغۇچنى ياسىدى.
لايىھە ئارخىتېكتۇرىسىدىن باشلاڭ
كوندرېي ئىلگىرى IEEE نىڭ ئەزاسى بولغان، كېيىن Intel نىڭ باش تېخنىكا ئەمەلدارى بولغان. ئۇ رەھبەرلىك قىلغان ئارخىتېكتۇرا گۇرۇپپىسى Unix مەشغۇلات سىستېمىسى ۋە C تىلىنى ئۆزلۈكىدىن قوللايدىغان سىستېما قۇرۇشقا بېغىشلانغان. ئەينى ۋاقىتتا، Unix ۋە C تىلىنىڭ ھەر ئىككىسى يەنىلا دەسلەپكى باسقۇچتا ئىدى، ئەمما ئۇلار ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلەيدىغان بولدى. ئەينى ۋاقىتتىكى ئىنتايىن قىممەتلىك ئىچكى ساقلىغۇچ چەكلىمىسىنى (كىلوبايت (KB)) بۇزۇپ تاشلاش ئۈچۈن، ئۇلار ئازراق ئىجرا قىلىش قەدەملىرىنى تەلەپ قىلىدىغان ۋە بىر سائەتلىك دەۋرىيلىك ئىچىدە ۋەزىپىلەرنى تاماملىيالايدىغان مۇرەككەپ بۇيرۇقلار توپلىمىنى تونۇشتۇردى.
ئىنژېنېرلار يەنە VersaModule Eurocard (VME) پاراللېل ئاپتوبۇسىنى قوللايدىغان چىپلارنى لايىھىلىدى، بۇ تارقاقلاشتۇرۇلغان ھېسابلاشنى ئىشقا ئاشۇرىدۇ ۋە كۆپ تۈگۈنلەرنىڭ سانلىق مەلۇماتلارنى پاراللېل ھالدا بىر تەرەپ قىلىشىغا يول قويىدۇ. VME بىلەن ماس كېلىدىغان چىپلار يەنە ئۇلارنى ھەقىقىي ۋاقىتلىق كونترول قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىشكە شارائىت ھازىرلايدۇ.
بۇ گۇرۇپپا ئۆزىنىڭ Unix نۇسخىسىنى يېزىپ، سانائەت ئاپتوماتلاشتۇرۇش ۋە شۇنىڭغا ئوخشاش قوللىنىشچان پروگراممىلار بىلەن ماسلىشىشچانلىقىنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن ئۇنىڭغا ھەقىقىي ۋاقىتلىق ئىقتىدارلارنى بەردى. Bell Labs ئىنژېنېرلىرى يەنە مۇرەككەپ لوگىكا ئىشىكلىرىدىكى كېچىكىشنى ئازايتىش ئارقىلىق بىر تەرەپ قىلىش سۈرئىتىنى ئاشۇرىدىغان دومىنو لوگىكىسىنى ئىجاد قىلدى.
بېلماك-32 مودۇلى ئارقىلىق قوشۇمچە سىناق ۋە دەلىللەش تېخنىكىلىرى تەرەققىي قىلدۇرۇلۇپ تونۇشتۇرۇلدى. بۇ مودۇل جېن-ھسۇن خۇاڭ رەھبەرلىكىدىكى مۇرەككەپ كۆپ چىپلىق دەلىللەش ۋە سىناق تۈرى بولۇپ، مۇرەككەپ چىپ ئىشلەپچىقىرىشتا نۆل ياكى نۆلگە يېقىن نۇقسانلارغا ئېرىشتى. بۇ دۇنيادا تۇنجى قېتىم ئىنتايىن چوڭ كۆلەملىك بىرلەشتۈرۈلگەن توك يولى (VLSI) سىنىقى ئېلىپ بېرىلدى. بېل تەجرىبىخانىسىنىڭ ئىنژېنېرلىرى سىستېمىلىق پىلان تۈزۈپ، خىزمەتداشلىرىنىڭ خىزمىتىنى قايتا-قايتا تەكشۈرۈپ، ئاخىرىدا كۆپ خىل چىپ ئائىلىلىرى ئارىسىدا ئۈزۈلمەس ھەمكارلىقنى قولغا كەلتۈردى، بۇنىڭ بىلەن تولۇق مىكرو كومپيۇتېر سىستېمىسى بارلىققا كەلدى.
ئاندىن ئەڭ قىيىن قىسىم كېلىدۇ، يەنى چىپنى ئىشلەپچىقىرىش.
«ئەينى ۋاقىتتا، ئورۇنلاشتۇرۇش، سىناق قىلىش ۋە يۇقىرى ئۈنۈملۈك ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىلىرى ناھايىتى كەمچىل ئىدى» دەپ ئەسلەيدۇ كېيىن كورېيە ئىلغار پەن-تېخنىكا ئىنستىتۇتى (KAIST) نىڭ رەئىسى ۋە IEEE نىڭ ئەزاسى بولغان كاڭ. ئۇنىڭ ئېيتىشىچە، تولۇق چىپنى تەكشۈرۈش ئۈچۈن CAD قوراللىرىنىڭ كەمچىل بولۇشى بۇ گۇرۇپپىنى چوڭراق Calcomp سىزمىلىرىنى بېسىپ چىقىرىشقا مەجبۇرلىغان. بۇ سىخېمىلار ترانزىستورلار، سىملار ۋە ئۆزئارا باغلىنىشلارنىڭ قانداق قىلىپ چىپ ئىچىدە ئورۇنلاشتۇرۇلۇپ، ئارزۇ قىلىنغان نەتىجىنى بېرىش كېرەكلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. گۇرۇپپا ئۇلارنى لېنتا بىلەن يەرگە يىغدى، بىر تەرىپى 6 مېتىردىن ئۇزۇنراق چوڭلۇقتىكى كۋادرات شەكىللىك سىزما ھاسىل قىلدى. كاڭ ۋە ئۇنىڭ خىزمەتداشلىرى ھەر بىر توك يولىنى رەڭلىك قەلەم بىلەن قولدا سىزىپ، ئۈزۈلۈپ قالغان ئۇلىنىشلار ۋە قاپسىلىپ قالغان ياكى توغرا ئىشلەنمىگەن ئۆزئارا باغلىنىشلارنى ئىزدىدى.
فىزىكىلىق لايىھە تاماملانغاندىن كېيىن، بۇ گۇرۇپپا يەنە بىر قىيىنچىلىققا دۇچ كەلدى: ئىشلەپچىقىرىش. چىپلار پېنسىلۋانىيە شىتاتىنىڭ ئاللېنتاۋن شەھىرىدىكى غەربىي ئېلېكتر زاۋۇتىدا ئىشلەپچىقىرىلدى، ئەمما كاڭنىڭ ئېسىدە قېلىشىچە، مەھسۇلات مىقدارى (ۋاففېردىكى چىپلارنىڭ ئىقتىدار ۋە سۈپەت ئۆلچىمىگە يەتكەن نىسبىتى) ناھايىتى تۆۋەن ئىدى.
بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن، كاڭ ۋە ئۇنىڭ خىزمەتداشلىرى ھەر كۈنى يېڭى جېرسىيدىن زاۋۇتقا ماشىنا ھەيدەپ بېرىپ، يەڭلىرىنى شىرەڭ-شىرەڭ قىلىپ، پولنى سۈپۈرۈش ۋە سىناق ئۈسكۈنىلىرىنى تەڭشەش قاتارلىق زۆرۈر ئىشلارنى قىلدى، بۇنىڭ بىلەن ئۇلار دوستلۇق ئورناتىپ، زاۋۇت ئىشلەپچىقارماقچى بولغان ئەڭ مۇرەككەپ مەھسۇلاتنى ھەقىقەتەن شۇ يەردە ئىشلەپچىقارغىلى بولىدىغانلىقىغا ھەممەيلەننى ئىشەندۈردى.
«گۇرۇپپا قۇرۇش جەريانى راۋان ئۆتتى،» دېدى كاڭ. «بىر قانچە ئايدىن كېيىن، غەربىي ئېلېكتر شىركىتى تەلەپتىن ئېشىپ كەتكەن مىقداردا يۇقىرى سۈپەتلىك چىپلارنى ئىشلەپچىقىرالىدى».
Bellmac-32 نىڭ تۇنجى نۇسخىسى 1980-يىلى ئېلان قىلىنغان، ئەمما ئۇ ئۈمىدكە يېتەلمىدى. ئۇنىڭ نىشان چاستوتىسى پەقەت 2 MHz ئىدى، 4 MHz ئەمەس. ئىنژېنېرلار ئەينى ۋاقىتتا ئىشلەتكەن ئەڭ ئىلغار Takeda Riken سىناق ئۈسكۈنىسىنىڭ نۇقسانلىق ئىكەنلىكىنى، زوند بىلەن سىناق بېشى ئوتتۇرىسىدىكى توك يەتكۈزۈش لىنىيىسى تەسىرىنىڭ توغرا ئۆلچەش نەتىجىسىنىڭ خاتا بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغانلىقىنى بايقىدى. ئۇلار Takeda Riken گۇرۇپپىسى بىلەن بىرلىكتە ئۆلچەش خاتالىقىنى تۈزىتىش ئۈچۈن تۈزىتىش جەدۋىلىنى تۈزۈپ چىقتى.
ئىككىنچى ئەۋلاد Bellmac چىپلىرىنىڭ سائەتلىك چاستوتىسى 6.2 MHz دىن ئېشىپ كەتكەن، بەزىدە 9 MHz غىچە يەتكەن. بۇ ئۆز ۋاقتىدا ناھايىتى تېز دەپ قارالغان. IBM 1981-يىلى تۇنجى كومپيۇتېرىدا تارقاتقان 16 بىتلىق Intel 8088 بىر تەرەپ قىلغۇچنىڭ سائەتلىك چاستوتىسى پەقەت 4.77 MHz ئىدى.
نېمىشقا Bellmac-32 ئۇنداق قىلمىدى'ئاساسلىق ئېقىمغا ئايلانمىدى
Bellmac-32 تېخنىكىسىنىڭ كەلگۈسىگە بولغان ئۈمىدىگە قارىماي، ئۇ كەڭ كۆلەمدە سودا قوللىنىلىشىغا ئېرىشەلمىدى. Condrey نىڭ سۆزىگە قارىغاندا، AT&T شىركىتى 1980-يىللارنىڭ ئاخىرىدا ئۈسكۈنە ئىشلەپچىقارغۇچى NCR شىركىتىگە دىققەت قىلىشقا باشلىغان ۋە كېيىن سېتىۋېلىشقا يۈزلەنگەن، بۇ شىركەتنىڭ ھەر خىل چىپ مەھسۇلات لىنىيىلىرىنى قوللاشنى تاللىغانلىقىدىن دېرەك بېرىدۇ. شۇنىڭغا كەلگەندە، Bellmac-32 نىڭ تەسىرى ئېشىشقا باشلىغان.
«Bellmac-32 دىن ئىلگىرى، NMOS بازاردا ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلىگەن ئىدى،» دېدى كوندرى. «لېكىن CMOS بۇ مەنزىرىنى ئۆزگەرتتى، چۈنكى ئۇ زاۋۇتتا ئۇنى قوللىنىشنىڭ تېخىمۇ ئۈنۈملۈك ئۇسۇلى ئىكەنلىكى ئىسپاتلاندى».
ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ، بۇ تونۇش يېرىم ئۆتكۈزگۈچ كەسپىنى قايتا شەكىللەندۈردى. CMOS زامانىۋى مىكرو بىر تەرەپ قىلغۇچلارنىڭ ئاساسىغا ئايلىنىپ، ئۈستەل يۈزى كومپيۇتېرى ۋە ئەقلىي تېلېفون قاتارلىق ئۈسكۈنىلەردە رەقەملىك ئىنقىلابنى قوزغىدى.
بېل تەجرىبىخانىسىنىڭ سىناق قىلىنمىغان ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى ئىشلىتىپ، پۈتۈن بىر ئەۋلاد چىپ قۇرۇلمىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان جاسارەتلىك تەجرىبىسى تېخنىكا تارىخىدىكى مۇھىم بىر مۇھىم نۇقتا بولدى.
پروفېسسور كاڭنىڭ دېيىشىچە: «بىز مۇمكىن بولغان ئىشلارنىڭ ئالدىنقى سېپىدە ئىدۇق. بىز پەقەت مەۋجۇت يولنىلا بويلاپ ماڭماي، يېڭى يول ئاچتۇق». كېيىن سىنگاپور مىكرو ئېلېكترون ئىنستىتۇتىنىڭ مۇئاۋىن مۇدىرى بولغان ۋە IEEE نىڭ ئەزاسى بولغان پروفېسسور خۇاڭ مۇنداق دەپ قوشۇمچە قىلدى: «بۇ پەقەت چىپ قۇرۇلمىسى ۋە لايىھىسىنىلا ئەمەس، بەلكى كەڭ كۆلەملىك چىپ تەكشۈرۈشنىمۇ ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ - CAD ئارقىلىق، ئەمما بۈگۈنكى رەقەملىك سىمۇلياتسىيە قوراللىرى ياكى ھەتتا نان تاختىسىسىز (توك يولى زاپچاسلىرى بىر-بىرىگە مەڭگۈلۈك ئۇلىنىشتىن بۇرۇن چىپ ئىشلىتىپ ئېلېكترونلۇق سىستېمىنىڭ توك يولى لايىھىسىنى تەكشۈرۈشنىڭ ئۆلچەملىك ئۇسۇلى).»
كوندرى، كاڭ ۋە خۇاڭ ئاشۇ ۋاقىتلارنى ئەسلەپ، Bellmac-32 چىپ ئائىلىسىنى بارلىققا كەلتۈرۈش ئۈچۈن تىرىشچانلىق كۆرسەتكەن نۇرغۇن AT&T خىزمەتچىلىرىنىڭ ماھارىتى ۋە پىداكارلىقىغا قايىللىقىنى بىلدۈردى.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 5-ئاينىڭ 19-كۈنى