די אנקומען פון דעם טשיפּ האט געענדערט דעם קורס פון טשיפּ אַנטוויקלונג!
אין די שפּעטע 1970ער יאָרן, זענען 8-ביט פּראַסעסאָרן נאָך געווען די מערסט אַוואַנסירטע טעכנאָלאָגיע אין יענער צייט, און CMOS פּראַסעסן זענען געווען אין אַ שלעכטן צושטאַנד אין דעם האַלב-קאָנדוקטאָר פעלד. אינזשענירן ביי AT&T בעל לאַבס האָבן גענומען אַ מוטיקן שריט אין דער צוקונפט, קאָמבינירנדיק שניידנדיקע 3.5-מיקראָן CMOS פאַבריקאַציע פּראַסעסן מיט ינאָוואַטיווע 32-ביט פּראַסעסאָר אַרכיטעקטורן אין אַן אָנשטרענגונג צו איבערטרעפן קאָנקורענטן אין טשיפּ פאָרשטעלונג, איבערטרעפֿנדיק IBM און Intel.
כאָטש זייער דערפינדונג, דער בעלמאַק-32 מיקראָפּראָסעסאָר, האָט נישט דערגרייכט דעם קאמערציעלן ערפאָלג פון פריערדיקע פּראָדוקטן ווי דער אינטעל 4004 (אַרויסגעגעבן אין 1971), איז זיין השפּעה געווען טיף. היינט, די טשיפּס אין כּמעט אַלע סמאַרטפאָונז, לאַפּטאַפּס און טאַבלעטן פאַרלאָזן זיך אויף די קאָמפּלעמענטאַרע מעטאַל-אָקסייד האַלב-קאָנדוקטאָר (CMOS) פּרינציפּן וואָס זענען געווען פּיאָנירט דורך דעם בעלמאַק-32.
די 1980ער יארן האבן זיך גענענטערט, און AT&T האט פרובירט זיך צו טראנספארמירן. פאר יארצענדלינגער האט דער טעלעקאמוניקאציע ריז מיטן נאמען "מאטער בעל" דאמינירט דעם שטימע קאמוניקאציע געשעפט אין די פאראייניגטע שטאטן, און איר טאכטער-פירמע וועסטערן עלעקטריק האט פראדוצירט כמעט אלע געווענליכע טעלעפאנען אין אמעריקאנער היימען און אפיסעס. די אמעריקאנער פעדעראלע רעגירונג האט געבעטן די צעבראכןקייט פון AT&T'ס געשעפט אויף אנטיטראסט גרינדן, אבער AT&T האט געזען א געלעגנהייט אריינצוגיין אין דעם קאמפיוטער פעלד.
מיט קאָמפּיוטער קאָמפּאַניעס שוין גוט איינגעשטעלט אין מאַרק, האָט AT&T געפֿונען עס שווער זיך צו כאַפּן; זייער סטראַטעגיע איז געווען צו שפּרינגען איבער, און די Bellmac-32 איז געווען זייער שפּרונגברעט.
די בעלמאַק-32 טשיפּ משפּחה איז געוואָרן באַעהרט מיט אַן IEEE מיילסטאָון אַוואָרד. די אַנטפּלעקונג צערעמאָניעס וועלן דאָס יאָר אָפּגעהאַלטן ווערן אין נאָקיאַ בעל לאַבס קאַמפּוס אין מוריי היל, ניו דזשערזי, און אין קאָמפּיוטער געשיכטע מוזיי אין מאַונטען וויו, קאַליפאָרניע.
איינציקאַרטיקער טשיפּ
אנשטאט נאכצופאלגן דעם אינדוסטריע סטאנדארט פון 8-ביט טשיפס, האבן AT&T עקזעקוטיוון ארויסגערופן בעל לאבס אינזשענירן צו אנטוויקלען א רעוואלוציאנערן פראדוקט: דער ערשטער קאמערציעלער מיקראפראצעסאר וואס איז פעאיג צו טראנספערירן 32 ביטס דאטן אין איין זייגער ציקל. דאס האט פארלאנגט נישט נאר א נייעם טשיפּ נאר אויך א נייע ארכיטעקטור - איינע וואס קען האנדלען מיט טעלעקאמוניקאציע סוויטשינג און דינען אלס די רוקן-ביין פון צוקונפטיגע קאמפיוטינג סיסטעמען.
"מיר בויען נישט נאָר אַ שנעלערן טשיפּ," האָט געזאָגט מיכאל קאָנדרי, וועלכער פירט די אַרכיטעקטור גרופּע אין בעל לאַבס' האָלמדעל, ניו דזשערזי, פאַבריק. "מיר פּרוּוון צו דיזיינען אַ טשיפּ וואָס קען שטיצן ביידע קול און קאָמפּיוטינג."
אין יענער צייט איז CMOS טעכנאָלאָגיע געזען געוואָרן ווי אַ פּראָמיסינג אָבער ריזיקאַלישע אַלטערנאַטיוו צו NMOS און PMOS דיזיינז. NMOS טשיפּס האָבן זיך גאָר פֿאַרלאָזט אויף N-טיפּ טראַנזיסטאָרן, וואָס זענען געווען שנעל אָבער מאַכט-הונגעריק, בשעת PMOS טשיפּס האָבן זיך פֿאַרלאָזט אויף דער באַוועגונג פֿון פּאָזיטיוו געלאָדענע לעכער, וואָס איז געווען צו לאַנגזאַם. CMOS האָט גענוצט אַ כייבריד דיזיין וואָס האָט פֿאַרגרעסערט גיכקייט בשעתן שפּאָרן מאַכט. די מעלות פֿון CMOS זענען געווען אַזוי איבערצייגנדיק אַז די אינדוסטריע האָט באַלד פֿאַרשטאַנען אַז אפילו אויב עס דאַרף צוויי מאָל אַזוי פֿיל טראַנזיסטאָרן (NMOS און PMOS פֿאַר יעדן גייט), האָט עס זיך געלוינט.
מיט דער שנעלער אַנטוויקלונג פון האַלב-קאָנדוקטאָר טעכנאָלאָגיע באַשריבן דורך מור'ס געזעץ, איז די קאָסטן פון פאַרדאָפּלען טראַנזיסטאָר געדיכטקייט געוואָרן פאַרוואַלטבאַר און עווענטועל נישטיק. אָבער, ווען בעל לאַבס האָט זיך אונטערגענומען דעם הויך-ריזיקירנדיקן ריזיקע, איז גרויס-מאָסשטאַביגע CMOS פּראָדוקציע טעכנאָלאָגיע נישט געווען באַוויזן און די קאָסטן זענען געווען רעלאַטיוו הויך.
דאָס האָט נישט דערשרעקט בעל לאַבס. די פירמע האָט זיך אויסגענוצט מיט דער עקספּערטיז פון אירע קאַמפּוסן אין האָלמדעל, מוריי היל, און נעיפּערוויל, אילינאָי, און צוזאַמענגעשטעלט אַ "חלום מאַנשאַפֿט" פון האַלב-קאָנדוקטאָר אינזשענירן. די מאַנשאַפֿט האָט אַרייַנגענומען קאָנדריי, סטיוו קאָן, אַ שטייגנדיקער שטערן אין טשיפּ פּלאַן, וויקטאָר הואַנג, נאָך אַ מיקראָפּראָסעסאָר דיזיינער, און דאַזאַנז פון עמפּלוייז פון AT&T בעל לאַבס. זיי האָבן אָנגעהויבן צו באַהערשן אַ נייעם CMOS פּראָצעס אין 1978 און בויען אַ 32-ביט מיקראָפּראָסעסאָר פון אָנהייב.
אָנהייבן מיט דיזיין אַרכיטעקטור
קאָנדריי איז געווען אַ פריערדיגער IEEE פעלאָו און שפּעטער געדינט ווי אינטעל'ס הויפּט טעכנאָלאָגיע אָפיציר. די אַרכיטעקטור מאַנשאַפֿט וואָס ער האָט אָנגעפֿירט איז געווען פֿאַרפֿליכטעט צו בויען אַ סיסטעם וואָס האָט נאַטירלעך געשטיצט די יוניקס אָפּערירן סיסטעם און די סי שפּראַך. אין יענער צייט, זענען ביידע יוניקס און די סי שפּראַך נאָך געווען אין זייערע קינדער יאָרן, אָבער זענען באַשערט געווען צו דאָמינירן. כּדי צו דורכברעכן די גאָר ווערטפֿולע זכּרון לימיט פֿון קילאָבייטן (KB) אין יענער צייט, האָבן זיי אײַנגעפֿירט אַ קאָמפּלעקסע אינסטרוקציע סעט וואָס האָט געפֿאָדערט ווייניקער אויספֿירונג טריט און האָט געקענט פֿאַרענדיקן אויפֿגאַבעס אין איין זייגער ציקל.
אינזשענירן האבן אויך דיזיינט טשיפּס וואָס שטיצן דעם VersaModule Eurocard (VME) פּאַראַלעל באַס, וואָס ערמעגליכט פאַרשפּרייטע קאָמפּיוטינג און ערלויבט קייפל נאָודז צו פּראָצעסירן דאַטן אין פּאַראַלעל. VME-קאָמפּאַטיבלע טשיפּס ערמעגליכן זיי אויך צו ווערן גענוצט פֿאַר רעאַל-צייט קאָנטראָל.
די מאַנשאַפֿט האָט געשריבן איר אייגענע ווערסיע פֿון יוניקס און געגעבן איר רעאַל-צייט מעגלעכקייטן צו פֿאַרזיכערן קאָמפּאַטאַביליטי מיט אינדוסטריעלער אָטאָמאַציע און ענלעכע אַפּליקאַציעס. בעל לאַבס אינזשענירן האָבן אויך אויסגעטראַכט דאָמינאָ לאָגיק, וואָס האָט פֿאַרגרעסערט די פּראַסעסינג גיכקייט דורך רעדוצירן פֿאַרהאַלטונגען אין קאָמפּלעקסע לאָגיק טויערן.
נאָך טעסט און וועריפיקאַציע טעקניקס זענען דעוועלאָפּעד און איינגעפירט געוואָרן מיטן Bellmac-32 מאָדול, אַ קאָמפּלעקסער מולטי-טשיפּ וועריפיקאַציע און טעסט פּראָיעקט געפירט דורך דזשען-הסון הואַנג וואָס האָט דערגרייכט נול אָדער כּמעט-נול חסרונות אין קאָמפּלעקסער טשיפּ פאַבריקאַציע. דאָס איז געווען אַ ערשטער אין דער וועלט פון זייער גרויס-וואָג אינטעגרירטע קרייַז (VLSI) טעסט. Bell Labs אינזשענירן האָבן דעוועלאָפּעד אַ סיסטעמאַטישן פּלאַן, ריפּיטידלי אָפּגעקוקט זייערע קאָלעגעס' אַרבעט, און לעסאָף דערגרייכט אַ סימלאַס מיטאַרבעט אַריבער קייפל טשיפּ משפּחות, קולמינירנדיק אין אַ פולשטענדיק מיקראָקאָמפּיוטער סיסטעם.
דערנאך קומט דער שווערסטער טייל: די פאקטישע פאבריקאציע פון דעם טשיפּ.
"אין יענער צייט, זענען אויסלייג, טעסט, און הויך-אויספיר פאבריקאציע טעכנאלאגיעס געווען זייער זעלטן," דערמאנט זיך קאנג, וועלכער איז שפעטער געווארן פרעזידענט פון די קארעא אדוואנסירטע אינסטיטוט פון וויסנשאפט און טעכנולוגיע (KAIST) און א מיטגליד פון די IEEE. ער באמערקט אז דער מאנגל פון CAD געצייג פאר פול-טשיפּ וועריפיקאציע האט געצווינגען די מאַנשאַפט צו דרוקן איבערגרויסע קאַלקאָמפּ צייכענונגען. די סכעמאטיקס ווייזן ווי טראַנזיסטאָרן, דראָטן, און אינטערקאָנעקטס זאָלן זיין ארגאניזירט אין א טשיפּ צו געבן די געוואונטשענע רעזולטאַט. די מאַנשאַפט האט זיי צוזאַמענגעשטעלט אויפן שטאָק מיט טייפּ, פאָרמענדיק א ריזיקע קוואַדראַטישע צייכענונג מער ווי 6 מעטער אויף א זייט. קאנג און זיינע קאָלעגעס האבן מיט דער האַנט געצייכנט יעדן קרייַז אין קאָלירטע בלייַערס, זוכנדיק פאר צעבראָכענע פארבינדונגען און איבערלאַפּנדיקע אדער נישט ריכטיק געהאַנדלטע אינטערקאָנעקטס.
אזוי שנעל ווי דער פיזישער דיזיין איז געווען פארטיג, האט זיך די מאַנשאַפֿט אָנגעשטויסן מיט נאך א שוועריקייט: פאבריקאציע. די טשיפּס זענען פראדוצירט געווארן אין דער וועסטערן עלעקטריק פאבריק אין אלענטאון, פענסילוועניע, אבער קאנג דערמאנט זיך אז די פראצענט פון די טשיפּס אויפן וועיפער וואס האבן דערגרייכט די פערפארמענס און קוואליטעט סטאנדארטן איז געווען זייער נידעריג.
כדי דאָס צו אַדרעסירן, זענען קאַנג און זיינע קאָלעגעס יעדן טאָג געפֿאָרן צום פֿאַבריק פֿון ניו דזשערזי, אויפֿגעקרייַצט די אַרבל און געטאָן וואָס איז געווען נייטיק, אַרייַנגערעכנט אויספֿעגן פֿוסבאָדן און קאַליברירן טעסט-עקוויפּמענט, כּדי צו בויען חבֿרשאַפֿט און איבערצייגן אַלעמען אַז דער קאָמפּליצירטסטער פּראָדוקט וואָס די פֿאַבריק האָט ווען פּרובירט צו פּראָדוצירן קען טאַקע דאָרט געמאַכט ווערן.
"דער מאַנשאַפֿט-בויען פּראָצעס איז געגאַנגען גלאַט," האָט קאַנג געזאָגט. "נאָך אַ פּאָר חדשים, איז וועסטערן עלעקטריק געווען ביכולת צו פּראָדוצירן הויך-קוואַליטעט טשיפּס אין קוואַנטיטעטן וואָס האָבן איבערגעשטיגן די פאָדערונג."
די ערשטע ווערסיע פון די בעלמאַק-32 איז ארויסגעקומען אין 1980, אבער עס האט נישט דערפילט די ערווארטונגען. איר ציל-פרעקווענץ איז געווען בלויז 2 מעגאהערץ, נישט 4 מעגאהערץ. די אינזשענירן האבן אנטדעקט אז די מאדערנע טאקעדא ריקען טעסט-אויסריכטונג וואס זיי האבן גענוצט אין יענער צייט איז געווען פעלערהאפט, מיט טראנסמיסיע-ליניע עפעקטן צווישן די פראבע און די טעסט קאפ וואס האבן געפירט צו אומרעכטע מעסטונגען. זיי האבן געארבעט מיטן טאקעדא ריקען מאנשאפט צו אנטוויקלען א קארעקציע-טאבעלע צו קארעקטירן די מעסטונג-פעלערן.
די צווייטע-גענעראציע בעלמאַק טשיפּס האָבן געהאַט קלאָק גיכקייטן העכער 6.2 מעגהערץ, מאל אַזוי הויך ווי 9 מעגהערץ. דאָס איז געווען באַטראַכט גאַנץ שנעל אין יענער צייט. דער 16-ביט אינטעל 8088 פּראַסעסאָר וואָס IBM האָט אַרויסגעגעבן אין זיין ערשטן פּיסי אין 1981 האָט געהאַט אַ קלאָק גיכקייט פון בלויז 4.77 מעגהערץ.
פארוואס בעלמאַק-32 האט נישט'נישט ווערן הויפּטשטראָם
טראָץ איר צוזאָג, האָט Bellmac-32 טעכנאָלאָגיע נישט באַקומען ברייטע קאמערציעלע אײַנפֿלוס. לויט קאָנדרי, האָט AT&T אָנגעהויבן קוקן אויף עקוויפּמענט פאַבריקאַנט NCR אין די שפּעטע 1980ער יאָרן און שפּעטער זיך געוואָנדן צו אַקוויזיציעס, וואָס האָט באַדײַט אַז די פירמע האָט אויסגעקליבן צו שטיצן פֿאַרשידענע טשיפּ פּראָדוקט ליניעס. ביז דעמאָלט האָט Bellmac-32'ס השפּעה אָנגעהויבן צו וואַקסן.
"פאר בעלמאַק-32, האט NMOS דאמינירט דעם מאַרק," האט קאָנדרי געזאגט. "אבער CMOS האט געטוישט דעם לאַנדשאַפט ווייל עס האט זיך ארויסגעוויזן צו זיין א מער עפעקטיווער וועג עס צו אימפּלעמענטירן אין דער פאַבריק."
מיט דער צייט האט די דערקענונג איבערגעפארמט די האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע. CMOS וואָלט ווערן די באַזע פֿאַר מאָדערנע מיקראָפּראָסעסאָרן, וואָס וואָלט געשטאַרקט די דיגיטאַלע רעוואָלוציע אין דעוויסעס ווי דעסקטאַפּ קאָמפּיוטערס און סמאַרטפאָונז.
בעל לאַבס' מוטיקע עקספּערימענט—ניצנדיק אַן נישט-געפּריפטן פאַבריקאַציע פּראָצעס און וואָס האָט זיך אויסגעשפּרייט איבער אַ גאַנצע דור פון טשיפּ אַרכיטעקטור—איז געווען אַ מיילשטיין אין דער געשיכטע פון טעכנאָלאָגיע.
ווי פּראָפעסאָר קאַנג זאָגט: "מיר זענען געווען אין דער פאָדערשטער ריי פון וואָס איז געווען מעגלעך. מיר זענען נישט נאָר געגאַנגען נאָך אַן עקזיסטירנדיקן וועג, מיר האָבן געמאַכט אַ נייעם וועג." פּראָפעסאָר הואנג, וועלכער איז שפּעטער געוואָרן דעפּוטאַט דירעקטאָר פון דעם סינגאַפּאָר אינסטיטוט פון מיקראָעלעקטראָניק און איז אויך אַן IEEE פעללאָו, לייגט צו: "דאָס האָט אַרייַנגענומען נישט נאָר טשיפּ אַרכיטעקטור און פּלאַן, נאָר אויך גרויס-מאָסשטאַביגע טשיפּ וועריפיקאַציע - ניצנדיק CAD אָבער אָן היינטיקע דיגיטאַלע סימולאַציע מכשירים אָדער אפילו ברעדבאָרדז (אַ נאָרמאַלער וועג צו קאָנטראָלירן דעם קרייַז פּלאַן פון אַן עלעקטראָניש סיסטעם ניצנדיק טשיפּס איידער די קרייַז קאָמפּאָנענטן ווערן שטענדיק פארבונדן צוזאַמען)."
קאָנדרי, קאַנג און הואַנג קוקן צוריק אויף יענער צייט מיט ליבע און אויסדריקן באַוואונדערונג פֿאַר די בקיאקייט און איבערגעגעבנקייט פון די פילע AT&T עמפּלוייז וועמענס השתדלות האָבן געמאַכט די Bellmac-32 טשיפּ משפּחה מעגלעך.
פּאָסט צייט: 19טן מײַ 2025