ការមកដល់នៃបន្ទះឈីបនេះបានផ្លាស់ប្តូរដំណើរនៃការអភិវឌ្ឍន៍បន្ទះឈីប!
នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ដំណើរការ 8-bit នៅតែជាបច្ចេកវិទ្យាទំនើបបំផុតនៅពេលនោះ ហើយដំណើរការ CMOS មានគុណវិបត្តិនៅក្នុងវិស័យ semiconductor ។ វិស្វករនៅ AT&T Bell Labs បានបោះជំហានដ៏ក្លាហានមួយទៅកាន់អនាគត ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវដំណើរការផលិត CMOS 3.5-micron ដ៏ទំនើបជាមួយនឹងស្ថាបត្យកម្មខួរក្បាល 32-bit ប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត ក្នុងកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដើម្បីធ្វើអោយគូប្រជែងក្នុងដំណើរការបន្ទះឈីប លើសពី IBM និង Intel។
ទោះបីជាការច្នៃប្រឌិតរបស់ពួកគេក៏ដោយក៏ Bellmac-32 microprocessor បានបរាជ័យក្នុងការសម្រេចបាននូវភាពជោគជ័យផ្នែកពាណិជ្ជកម្មនៃផលិតផលមុនៗដូចជា Intel 4004 (ចេញផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 1971) ឥទ្ធិពលរបស់វាគឺមានអត្ថន័យជ្រាលជ្រៅ។ សព្វថ្ងៃនេះ បន្ទះឈីបនៅក្នុងស្មាតហ្វូន កុំព្យូទ័រយួរដៃ និងថេប្លេតស្ទើរតែទាំងអស់ពឹងផ្អែកលើគោលការណ៍បំពេញបន្ថែមលោហៈធាតុអុកស៊ីតកម្ម (CMOS) ដែលត្រួសត្រាយដោយ Bellmac-32 ។
ទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ខិតជិតមកដល់ ហើយ AT&T កំពុងព្យាយាមផ្លាស់ប្តូរខ្លួនឯង។ អស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ ដែលក្រុមហ៊ុនទូរគមនាគមន៍យក្សដែលមានរហស្សនាមថា "Mother Bell" បានគ្រប់គ្រងអាជីវកម្មទំនាក់ទំនងជាសំឡេងនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក ហើយក្រុមហ៊ុនបុត្រសម្ព័ន្ធរបស់ខ្លួន Western Electric បានផលិតទូរស័ព្ទស្ទើរតែទាំងអស់នៅក្នុងផ្ទះ និងការិយាល័យរបស់អាមេរិក។ រដ្ឋាភិបាលសហព័ន្ធអាមេរិកបានជំរុញឱ្យមានការបំបែកអាជីវកម្មរបស់ AT&T លើហេតុផលប្រឆាំងនឹងការទុកចិត្ត ប៉ុន្តែ AT&T បានឃើញឱកាសមួយដើម្បីចូលទៅក្នុងវិស័យកុំព្យូទ័រ។
ជាមួយនឹងក្រុមហ៊ុនកុំព្យូទ័រដែលបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អនៅលើទីផ្សារ AT&T បានរកឃើញថាវាពិបាកក្នុងការចាប់។ យុទ្ធសាស្រ្តរបស់វាគឺដើម្បីលោតផ្លោះ ហើយ Bellmac-32 គឺជាវេទិការរបស់វា។
ក្រុមគ្រួសារបន្ទះឈីប Bellmac-32 បានទទួលពានរង្វាន់ IEEE Milestone Award ។ ពិធីបង្ហាញមុខនឹងប្រារព្ធឡើងនៅឆ្នាំនេះនៅបរិវេណ Nokia Bell Labs នៅ Murray Hill រដ្ឋ New Jersey និងនៅសារមន្ទីរប្រវត្តិសាស្ត្រកុំព្យូទ័រនៅ Mountain View រដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា។
UNIQUE CHIP
ជាជាងធ្វើតាមស្តង់ដារឧស្សាហកម្មនៃបន្ទះឈីប 8-bit នាយកប្រតិបត្តិរបស់ AT&T បានប្រកួតប្រជែងជាមួយវិស្វករ Bell Labs ដើម្បីបង្កើតផលិតផលបដិវត្តន៍មួយ៖ microprocessor ពាណិជ្ជកម្មដំបូងគេដែលមានសមត្ថភាពផ្ទេរទិន្នន័យ 32 ប៊ីតក្នុងវដ្តនាឡិកាតែមួយ។ វាទាមទារមិនត្រឹមតែបន្ទះឈីបថ្មីប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងមានស្ថាបត្យកម្មថ្មីផងដែរ ដែលអាចគ្រប់គ្រងការផ្លាស់ប្តូរទូរគមនាគមន៍ និងបម្រើជាឆ្អឹងខ្នងនៃប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រនាពេលអនាគត។
លោក Michael Condry ដែលដឹកនាំក្រុមស្ថាបត្យកម្មនៅ Bell Labs' Holmdel រដ្ឋ New Jersey បាននិយាយថា "យើងមិនត្រឹមតែបង្កើតបន្ទះឈីបលឿនជាងមុនប៉ុណ្ណោះទេ" ។ "យើងកំពុងព្យាយាមរចនាបន្ទះឈីបដែលអាចគាំទ្រទាំងសំឡេង និងកុំព្យូទ័រ។"
នៅពេលនោះ បច្ចេកវិទ្យា CMOS ត្រូវបានគេមើលឃើញថាជាជម្រើសដ៏ជោគជ័យ ប៉ុន្តែមានហានិភ័យចំពោះការរចនា NMOS និង PMOS ។ បន្ទះសៀគ្វី NMOS ពឹងផ្អែកទាំងស្រុងលើត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភេទ N ដែលមានល្បឿនលឿន ប៉ុន្តែអត់ថាមពល ខណៈបន្ទះឈីប PMOS ពឹងផ្អែកលើចលនានៃរន្ធសាកវិជ្ជមាន ដែលយឺតពេក។ CMOS បានប្រើការរចនាកូនកាត់ដែលបង្កើនល្បឿនខណៈពេលដែលសន្សំសំចៃថាមពល។ គុណសម្បត្តិរបស់ CMOS មានភាពទាក់ទាញខ្លាំង ដែលឧស្សាហកម្មនេះឆាប់ដឹងថា ទោះបីជាវាត្រូវការត្រង់ស៊ីស្ទ័រច្រើនជាងពីរដង (NMOS និង PMOS សម្រាប់ច្រកនីមួយៗក៏ដោយ) វាពិតជាមានតម្លៃណាស់។
ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃបច្ចេកវិទ្យា semiconductor ដែលបានពិពណ៌នាដោយច្បាប់ Moore ការចំណាយនៃដង់ស៊ីតេត្រង់ស៊ីស្ទ័រទ្វេដងបានក្លាយទៅជាអាចគ្រប់គ្រងបាន ហើយនៅទីបំផុតមានការធ្វេសប្រហែស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែល Bell Labs ចាប់ផ្តើមលេងល្បែងដែលមានហានិភ័យខ្ពស់នេះ បច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្ម CMOS ខ្នាតធំមិនត្រូវបានបញ្ជាក់ទេ ហើយការចំណាយគឺខ្ពស់គួរសម។
នេះមិនបានបំភ័យ Bell Labs ទេ។ ក្រុមហ៊ុនបានទាក់ទាញជំនាញនៃសាខារបស់ខ្លួននៅ Holmdel, Murray Hill និង Naperville រដ្ឋ Illinois ហើយបានប្រមូលផ្តុំ "ក្រុមសុបិន" នៃវិស្វករ semiconductor ។ ក្រុមនេះរួមមាន Condrey, Steve Conn ដែលជាតារាដែលកំពុងរះក្នុងការរចនាបន្ទះឈីប លោក Victor Huang អ្នករចនា microprocessor ផ្សេងទៀត និងបុគ្គលិករាប់សិបនាក់មកពី AT&T Bell Labs ។ ពួកគេបានចាប់ផ្តើមធ្វើជាម្ចាស់នៃដំណើរការ CMOS ថ្មីនៅឆ្នាំ 1978 និងបង្កើត microprocessor 32-bit ពីដំបូង។
ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការរចនាស្ថាបត្យកម្ម
Condrey គឺជាអតីត IEEE Fellow ហើយក្រោយមកបានបម្រើការជាប្រធានផ្នែកបច្ចេកវិទ្យារបស់ Intel ។ ក្រុមស្ថាបត្យកម្មដែលគាត់បានដឹកនាំបានប្តេជ្ញាចិត្តក្នុងការបង្កើតប្រព័ន្ធដែលគាំទ្រប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការយូនីក និងភាសា C ។ នៅពេលនោះ ទាំងយូនីក និងភាសា C នៅតែស្ថិតក្នុងវ័យកុមារនៅឡើយ ប៉ុន្តែមានគោលដៅគ្រប់គ្រង។ ដើម្បីទម្លុះដែនកំណត់នៃអង្គចងចាំដ៏មានតម្លៃបំផុតនៃគីឡូបៃ (KB) នៅពេលនោះ ពួកគេបានណែនាំសំណុំការណែនាំដ៏ស្មុគស្មាញដែលទាមទារជំហានប្រតិបត្តិតិចជាងមុន ហើយអាចបំពេញកិច្ចការក្នុងរង្វង់នាឡិកាមួយ។
វិស្វករក៏បានរចនាបន្ទះសៀគ្វីដែលគាំទ្ររថយន្តក្រុងប៉ារ៉ាឡែល VersaModule Eurocard (VME) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យកុំព្យូទ័រចែកចាយ និងអនុញ្ញាតឱ្យថ្នាំងជាច្រើនដំណើរការទិន្នន័យស្របគ្នា។ បន្ទះឈីបដែលឆបគ្នាជាមួយ VME ក៏អនុញ្ញាតឱ្យពួកវាប្រើសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងពេលវេលាជាក់ស្តែងផងដែរ។
ក្រុមនេះបានសរសេរកំណែ Unix របស់ខ្លួន ហើយបានផ្តល់ឱ្យវានូវសមត្ថភាពក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង ដើម្បីធានាបាននូវភាពឆបគ្នាជាមួយនឹងស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម និងកម្មវិធីស្រដៀងគ្នា។ វិស្វករ Bell Labs ក៏បានបង្កើតតក្កវិជ្ជា domino ដែលបង្កើនល្បឿនដំណើរការដោយកាត់បន្ថយការពន្យារពេលក្នុងច្រកតក្កវិជ្ជាស្មុគស្មាញ។
បច្ចេកទេសធ្វើតេស្ត និងផ្ទៀងផ្ទាត់បន្ថែមត្រូវបានបង្កើតឡើង និងណែនាំជាមួយម៉ូឌុល Bellmac-32 ដែលជាគម្រោងការផ្ទៀងផ្ទាត់ និងសាកល្បងបន្ទះឈីបដ៏ស្មុគស្មាញដែលដឹកនាំដោយ Jen-Hsun Huang ដែលសម្រេចបាននូវពិការភាពសូន្យ ឬជិតសូន្យនៅក្នុងការផលិតបន្ទះឈីបស្មុគស្មាញ។ នេះជាលើកដំបូងនៅក្នុងពិភពលោកនៃការធ្វើតេស្តរួមបញ្ចូលសៀគ្វីខ្នាតធំ (VLSI) ។ វិស្វករ Bell Labs បានបង្កើតផែនការជាប្រព័ន្ធ ត្រួតពិនិត្យការងាររបស់សហសេវិករបស់ពួកគេម្តងហើយម្តងទៀត ហើយទីបំផុតសម្រេចបាននូវកិច្ចសហការយ៉ាងរលូនក្នុងគ្រួសារបន្ទះឈីបជាច្រើន ដោយឈានដល់ប្រព័ន្ធមីក្រូកុំព្យូទ័រពេញលេញ។
បន្ទាប់មកផ្នែកដែលពិបាកបំផុតគឺការផលិតបន្ទះឈីបពិតប្រាកដ។
លោក Kang ដែលក្រោយមកបានក្លាយជាប្រធានវិទ្យាស្ថានវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាកម្រិតខ្ពស់កូរ៉េ (KAIST) និងជាសហការីនៃ IEEE បានរំលឹកថា "នៅពេលនោះ ប្លង់ ការធ្វើតេស្ត និងបច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្មដែលផ្តល់ទិន្នផលខ្ពស់គឺខ្វះខាតខ្លាំងណាស់" ។ គាត់កត់សម្គាល់ថាកង្វះឧបករណ៍ CAD សម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់បន្ទះឈីបពេញលេញបានបង្ខំឱ្យក្រុមការងារបោះពុម្ពគំនូរ Calcomp ដែលមានទំហំធំ។ គ្រោងការណ៍ទាំងនេះបង្ហាញពីរបៀបដែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ខ្សភ្លើង និងការតភ្ជាប់គ្នាគួរតែត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងបន្ទះឈីបដើម្បីផ្តល់លទ្ធផលដែលចង់បាន។ ក្រុមនេះបានផ្គុំវានៅលើឥដ្ឋជាមួយនឹងកាសែត បង្កើតជារូបរាងការ៉េធំជាង៦ម៉ែត្រនៅម្ខាង។ Kang និងសហការីរបស់គាត់បានគូរសៀគ្វីនីមួយៗដោយខ្មៅដៃពណ៌ រកមើលការតភ្ជាប់ដែលខូច និងការត្រួតស៊ីគ្នា ឬទំនាក់ទំនងដែលមិនត្រឹមត្រូវ។
នៅពេលដែលការរចនារូបរាងកាយត្រូវបានបញ្ចប់ ក្រុមការងារបានប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាមួយទៀតគឺការផលិត។ បន្ទះសៀគ្វីនេះត្រូវបានផលិតនៅរោងចក្រ Western Electric ក្នុងទីក្រុង Allentown រដ្ឋ Pennsylvania ប៉ុន្តែ Kang រំលឹកថា អត្រាទិន្នផល (ភាគរយនៃបន្ទះសៀគ្វីនៅលើ wafer ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារគុណភាព) គឺទាបណាស់។
ដើម្បីដោះស្រាយរឿងនេះ Kang និងសហការីរបស់គាត់បានបើកឡានទៅរោងចក្រពីរដ្ឋ New Jersey ជារៀងរាល់ថ្ងៃ រមៀលដៃអាវ ហើយធ្វើអ្វីដែលចាំបាច់ រួមទាំងការបោសសម្អាតកម្រាលឥដ្ឋ និងឧបករណ៍ធ្វើតេស្តវាស់ស្ទង់ ដើម្បីបង្កើតភាពស្និទ្ធស្នាល និងបញ្ចុះបញ្ចូលមនុស្សគ្រប់គ្នាថាផលិតផលស្មុគស្មាញបំផុតដែលរោងចក្រធ្លាប់បានព្យាយាមផលិតពិតជាអាចផលិតនៅទីនោះបាន។
Kang បាននិយាយថា “ដំណើរការបង្កើតក្រុមបានដំណើរការយ៉ាងរលូន។ "បន្ទាប់ពីពីរបីខែ Western Electric អាចផលិតបន្ទះឈីបដែលមានគុណភាពខ្ពស់ក្នុងបរិមាណដែលលើសពីតម្រូវការ។"
កំណែដំបូងនៃ Bellmac-32 ត្រូវបានចេញផ្សាយនៅឆ្នាំ 1980 ប៉ុន្តែវាមិនបានបំពេញតាមការរំពឹងទុក។ ប្រេកង់គោលដៅដំណើរការរបស់វាគឺត្រឹមតែ 2 MHz មិនមែន 4 MHz ទេ។ វិស្វករបានរកឃើញថាឧបករណ៍តេស្ត Takeda Riken ដែលទំនើបបំផុតដែលពួកគេកំពុងប្រើនៅពេលនោះមានកំហុស ដោយឥទ្ធិពលនៃខ្សែបញ្ជូនរវាងការស៊ើបអង្កេត និងក្បាលតេស្តបណ្តាលឱ្យមានការវាស់វែងមិនត្រឹមត្រូវ។ ពួកគេបានធ្វើការជាមួយក្រុម Takeda Riken ដើម្បីបង្កើតតារាងកែតម្រូវដើម្បីកែកំហុសរង្វាស់។
បន្ទះឈីប Bellmac ជំនាន់ទី 2 មានល្បឿននាឡិកាលើសពី 6.2 MHz ជួនកាលខ្ពស់រហូតដល់ 9 MHz ។ នេះត្រូវបានចាត់ទុកថាលឿនណាស់នៅពេលនោះ។ ដំណើរការ 16-bit Intel 8088 ដែល IBM បានចេញផ្សាយនៅក្នុងកុំព្យូទ័រដំបូងរបស់ខ្លួនក្នុងឆ្នាំ 1981 មានល្បឿននាឡិកាត្រឹមតែ 4.77 MHz ប៉ុណ្ណោះ។
ហេតុអ្វីបានជា Bellmac-32 បានធ្វើ't ក្លាយជាចរន្តសំខាន់
ទោះបីជាមានការសន្យាក៏ដោយ ក៏បច្ចេកវិទ្យា Bellmac-32 មិនទទួលបានការអនុម័តពាណិជ្ជកម្មយ៉ាងទូលំទូលាយនោះទេ។ យោងតាមលោក Condrey ក្រុមហ៊ុន AT&T បានចាប់ផ្តើមសម្លឹងមើលក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍ NCR នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ហើយក្រោយមកបានងាកទៅរកការទិញ ដែលមានន័យថាក្រុមហ៊ុនបានជ្រើសរើសដើម្បីគាំទ្រខ្សែផលិតផលបន្ទះឈីបផ្សេងៗគ្នា។ នៅពេលនោះ ឥទ្ធិពលរបស់ Bellmac-32 បានចាប់ផ្តើមកើនឡើង។
Condry បាននិយាយថា "មុនពេល Bellmac-32 NMOS បានគ្រប់គ្រងទីផ្សារ" ។ "ប៉ុន្តែ CMOS បានផ្លាស់ប្តូរទេសភាព ព្រោះវាបានបង្ហាញថាជាមធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពជាងមុនក្នុងការអនុវត្តវានៅក្នុង fab" ។
យូរ ៗ ទៅការសម្រេចបាននេះផ្លាស់ប្តូរឧស្សាហកម្ម semiconductor ។ CMOS នឹងក្លាយជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ microprocessors ទំនើប ដែលផ្តល់ថាមពលដល់បដិវត្តឌីជីថលនៅក្នុងឧបករណ៍ដូចជាកុំព្យូទ័រលើតុ និងស្មាតហ្វូន។
ការពិសោធន៍ដិតរបស់ Bell Labs—ដោយប្រើដំណើរការផលិតដែលមិនបានសាកល្បង និងដំណើរការស្ថាបត្យកម្មបន្ទះឈីបជំនាន់ទាំងមូល—គឺជាព្រឹត្តិការណ៍ដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្របច្ចេកវិទ្យា។
ដូចដែលសាស្រ្តាចារ្យ Kang បាននិយាយថា៖ "យើងឈានមុខគេនៃអ្វីដែលអាចធ្វើទៅបាន។ យើងមិនត្រឹមតែដើរតាមគន្លងដែលមានស្រាប់នោះទេ យើងកំពុងឆេះផ្លូវថ្មីមួយ"។ សាស្ត្រាចារ្យ Huang ដែលក្រោយមកបានក្លាយជានាយករងនៃវិទ្យាស្ថានមីក្រូអេឡិចត្រូនិកសិង្ហបុរី និងក៏ជា IEEE Fellow បន្ថែមថា "នេះមិនត្រឹមតែរួមបញ្ចូលស្ថាបត្យកម្មបន្ទះឈីប និងការរចនាប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងការផ្ទៀងផ្ទាត់បន្ទះឈីបខ្នាតធំផងដែរ ដោយប្រើ CAD ប៉ុន្តែដោយគ្មានឧបករណ៍ក្លែងធ្វើឌីជីថលនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឬសូម្បីតែក្តារបន្ទះ (វិធីស្តង់ដារក្នុងការត្រួតពិនិត្យការរចនាសៀគ្វីនៃប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដោយប្រើបន្ទះសៀគ្វី មុនពេលដែលសមាសធាតុសៀគ្វីត្រូវបានភ្ជាប់ជាអចិន្ត្រៃយ៍។"
Condry Kang និង Huang ក្រឡេកមើលទៅគ្រានោះដោយក្តីស្រលាញ់ និងសម្តែងការកោតសរសើរចំពោះជំនាញ និងការលះបង់របស់បុគ្គលិក AT&T ជាច្រើននាក់ ដែលការខិតខំប្រឹងប្រែងបានធ្វើឱ្យគ្រួសារបន្ទះឈីប Bellmac-32 អាចដំណើរការបាន។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ឧសភា-១៩-២០២៥