Lub sij hawm tuaj txog ntawm cov nti no tau hloov cov txheej txheem ntawm kev txhim kho chip!
Nyob rau xyoo 1970s, 8-ntsis processors tseem yog cov thev naus laus zis tshaj plaws nyob rau lub sijhawm, thiab cov txheej txheem CMOS tau muaj qhov tsis zoo hauv thaj chaw semiconductor. Cov kws tshaj lij ntawm AT&T Bell Labs tau ua ib kauj ruam tseem ceeb rau yav tom ntej, sib txuas cov txheej txheem 3.5-micron CMOS tsim nrog cov txheej txheem tshiab 32-ntsis processors hauv kev sib zog ua kom muaj txiaj ntsig zoo dua cov neeg sib tw hauv kev ua haujlwm nti, tshaj IBM thiab Intel.
Txawm hais tias lawv qhov kev tsim kho, Bellmac-32 microprocessor, ua tsis tiav kev lag luam ua tiav ntawm cov khoom lag luam dhau los xws li Intel 4004 (tso tawm xyoo 1971), nws lub hwj chim muaj txiaj ntsig. Niaj hnub no, cov chips nyob rau hauv yuav luag tag nrho cov smartphones, laptops, thiab cov ntsiav tshuaj cia siab rau lub complementary hlau-oxide semiconductor (CMOS) pioneered los ntawm Bellmac-32.
Xyoo 1980 tau los txog, thiab AT&T tab tom sim hloov nws tus kheej. Tau ntau xyoo lawm, kev sib txuas lus loj heev hu ua "Niam Tswb" tau ua tus thawj coj hauv lub suab sib txuas lus hauv Tebchaws Meskas, thiab nws lub chaw haujlwm Western Electric tsim yuav luag txhua lub xov tooj hauv Asmeskas cov tsev thiab chaw ua haujlwm. Tsoomfwv Meskas tseemfwv qibsiab tau hais kom kev tawg ntawm AT&T kev lag luam los ntawm kev tiv thaiv kev ntseeg, tab sis AT&T pom muaj sijhawm los nkag rau hauv computer.
Nrog cov tuam txhab khoos phis tawj twb tsim tau zoo hauv kev ua lag luam, AT&T pom tias nws nyuaj rau ntes; nws lub tswv yim yog leapfrog, thiab Bellmac-32 yog nws cov springboard.
Bellmac-32 nti tsev neeg tau txais kev qhuas nrog IEEE Milestone Award. Kev nthuav qhia yuav muaj nyob rau xyoo no ntawm Nokia Bell Labs tsev kawm ntawv hauv Murray Hill, New Jersey, thiab ntawm Computer History Museum hauv Mountain View, California.
UNIQUE CHIP
Ntau dua li ua raws li kev lag luam tus qauv ntawm 8-ntsis chips, AT&T cov thawj coj sib tw Bell Labs engineers los tsim cov khoom lag luam hloov pauv: thawj cov khoom lag luam microprocessor muaj peev xwm hloov 32 cov ntaub ntawv hauv ib lub voj voog ib zaug. Qhov no yuav tsum tsis yog tsuas yog lub nti tshiab xwb tab sis kuj yog ib qho qauv tshiab-ib qho uas tuaj yeem tswj kev sib txuas lus sib txuas lus thiab ua haujlwm raws li lub hauv paus ntawm kev siv computer yav tom ntej.
Michael Condry, uas yog tus thawj coj ntawm pawg architecture ntawm Bell Labs' Holmdel, New Jersey hais tias "Peb tsis yog tsuas yog tsim cov nti sai dua," "Peb tab tom sim tsim lub nti uas tuaj yeem txhawb nqa ob lub suab thiab suav."
Thaum lub sijhawm, CMOS thev naus laus zis tau pom tias yog kev cog lus tab sis pheej hmoo lwm txoj hauv kev rau NMOS thiab PMOS tsim. NMOS chips tso siab rau N-hom transistors, uas tau ceev tab sis lub zog tshaib plab, thaum PMOS chips cia siab rau qhov txav ntawm qhov zoo, uas qeeb dhau. CMOS tau siv cov qauv sib xyaw ua ke uas nce nrawm thaum txuag hluav taws xob. Qhov zoo ntawm CMOS tau ua kom yuam kev tias kev lag luam sai sai pom tau tias txawm tias nws yuav tsum tau ob zaug ntau dua transistors (NMOS thiab PMOS rau txhua lub rooj vag), nws tsim nyog.
Nrog rau txoj kev loj hlob sai ntawm cov tshuab semiconductor tau piav qhia los ntawm Moore Txoj Cai, tus nqi ntawm ob npaug ntawm transistor ntom ntom tau tswj tau thiab qhov kawg tsis txaus ntseeg. Txawm li cas los xij, thaum Tswb Labs pib ua qhov kev twv txiaj uas muaj kev pheej hmoo siab, qhov loj-scale CMOS tsim tshuab tsis muaj pov thawj thiab tus nqi kuj tseem siab.
Qhov no tsis tau ntshai Bell Labs. Lub tuam txhab tau kos cov kev txawj ntse ntawm nws cov tsev kawm ntawv hauv Holmdel, Murray Hill, thiab Naperville, Illinois, thiab sib sau ua ke "npau suav pab pawg" ntawm semiconductor engineers. Pab neeg no suav nrog Condrey, Steve Conn, lub hnub qub nce hauv nti tsim, Victor Huang, lwm tus tsim microprocessor, thiab ntau tus neeg ua haujlwm los ntawm AT&T Bell Labs. Lawv tau pib ua tus txheej txheem CMOS tshiab hauv xyoo 1978 thiab tsim 32-ntsis microprocessor los ntawm kos.
Pib nrog tsim architecture
Condrey yog ib tug qub IEEE Fellow thiab tom qab ntawd ua haujlwm ua Intel's Chief Technology Officer. Pawg architecture nws coj tau cog lus los tsim lub kaw lus uas ib txwm txhawb nqa Unix operating system thiab C lus. Thaum lub sij hawm, ob qho tib si Unix thiab C hom lus tseem nyob rau hauv lawv cov me nyuam mos, tab sis tau destined los ua tus thawj. Txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau qhov muaj txiaj ntsig zoo ntawm lub cim xeeb txwv ntawm kilobytes (KB) thaum lub sijhawm, lawv tau qhia txog cov lus qhia nyuaj uas yuav tsum tau ua kom tsawg dua cov kauj ruam thiab tuaj yeem ua tiav cov haujlwm hauv ib lub voj voog moos.
Cov kws tshaj lij kuj tau tsim cov chips uas txhawb nqa VersaModule Eurocard (VME) lub npav sib npaug, uas ua rau muaj kev faib cov lej thiab tso cai rau ntau lub pob los ua cov ntaub ntawv sib npaug. VME-compatible chips kuj ua rau lawv siv rau kev tswj xyuas lub sijhawm.
Pab pawg tau sau nws tus kheej version ntawm Unix thiab muab nws lub peev xwm tiag tiag los xyuas kom muaj kev sib raug zoo nrog kev lag luam automation thiab cov ntawv siv zoo sib xws. Tswb Labs engineers kuj tau tsim domino logic, uas ua rau kom ceev nrawm los ntawm kev txo qis hauv cov rooj vag logic nyuaj.
Cov txheej txheem kev xeem thiab kev pov thawj ntxiv tau tsim thiab qhia nrog Bellmac-32 module, ib qho kev sib tw ntau daim ntawv pov thawj thiab kev sim ua haujlwm coj los ntawm Jen-Hsun Huang uas ua tiav xoom lossis zero tsis xws luag hauv kev tsim cov chips nyuaj. Qhov no yog thawj zaug nyob rau hauv lub ntiaj teb no loj heev scale integrated circuit (VLSI) xeem. Bell Labs engineers tsim ib txoj kev npaj, rov xyuas lawv cov npoj yaig ua haujlwm, thiab thaum kawg tau ua tiav kev sib koom tes tsis sib haum thoob plaws ntau tsev neeg chip, ua tiav hauv kev ua tiav microcomputer.
Tom ntej no los txog qhov nyuaj tshaj plaws: kev tsim khoom tiag tiag ntawm cov nti.
"Thaum lub sijhawm, kev teeb tsa, kev sim, thiab kev tsim cov thev naus laus zis tau txais txiaj ntsig tsawg heev," hais Kang, uas tom qab tau los ua tus thawj tswj hwm ntawm Kaus Lim Qab Teb Advanced Institute of Science thiab Technology (KAIST) thiab ib tus khub ntawm IEEE. Nws sau tseg tias qhov tsis muaj CAD cov cuab yeej rau kev kuaj xyuas tag nrho ua rau pab pawg luam tawm Calcomp cov duab kos. Cov schematics qhia yuav ua li cas transistors, xov hlau, thiab interconnects yuav tsum tau teem nyob rau hauv ib tug nti kom muab qhov xav tau tso zis. Cov pab pawg tau sib sau ua ke rau hauv pem teb nrog daim kab xev, ua ib lub voj voog loj heev uas muaj ntau tshaj 6 meters ntawm ib sab. Kang thiab nws cov npoj yaig tau kos txhua lub voj voog hauv cov xaum xim, tab tom nrhiav kev sib txuas uas tawg thiab sib tshooj los yog kev sib cuam tshuam tsis raug.
Thaum lub cev tsim ua tiav, pab pawg tau ntsib lwm qhov kev sib tw: kev tsim khoom. Cov chips tau tsim nyob rau ntawm Western Electric cog hauv Allentown, Pennsylvania, tab sis Kang nco qab tias cov txiaj ntsig tau los (feem pua ntawm cov chips ntawm wafer uas ua tau raws li kev ua tau zoo thiab cov qauv zoo) yog tsawg heev.
Txhawm rau hais txog qhov no, Kang thiab nws cov npoj yaig tau tsav tsheb mus rau tsob ntoo los ntawm New Jersey txhua hnub, dov lawv lub tes tsho thiab ua txhua yam tsim nyog, suav nrog cheb pem teb thiab ntsuas cov cuab yeej ntsuas ntsuas, tsim kom muaj kev sib raug zoo thiab txhawb txhua tus neeg tias cov khoom lag luam nyuaj tshaj plaws uas cov nroj tsuag tau sim tsim tuaj yeem tsim muaj.
Kang tau hais tias "Txoj kev tsim pab pawg tau ua tiav," Kang hais. "Tom qab ob peb lub hlis, Western Electric muaj peev xwm tsim cov chips zoo hauv qhov ntau tshaj qhov xav tau."
Thawj version ntawm Bellmac-32 tau tso tawm xyoo 1980, tab sis nws ua tsis tau raws li qhov xav tau. Nws lub hom phiaj ua haujlwm zaus tsuas yog 2 MHz, tsis yog 4 MHz. Cov kws tshaj lij tau tshawb pom tias lub xeev-ntawm-lub-kos duab Takeda Riken xeem cov cuab yeej uas lawv tau siv thaum lub sij hawm yog flawed, nrog rau kev sib kis kab cuam tshuam ntawm qhov kev sojntsuam thiab lub taub hau xeem ua rau kev ntsuas tsis raug. Lawv tau ua haujlwm nrog pab pawg Takeda Riken los txhim kho lub rooj kho kom kho qhov ntsuas qhov yuam kev.
Qhov thib ob tiam Bellmac chips muaj moos ceev tshaj 6.2 MHz, qee zaum siab li 9 MHz. Qhov no tau txiav txim siab ceev heev thaum lub sijhawm. Lub 16-ntsis Intel 8088 processor uas IBM tso tawm hauv nws thawj PC hauv 1981 muaj lub moos ceev ntawm 4.77 MHz.
Vim li cas Bellmac-32 tsis tau't ua mainstream
Txawm hais tias nws tau cog lus tseg, Bellmac-32 thev naus laus zis tsis tau txais kev coj mus muag dav dav. Raws li Condrey, AT&T pib saib cov cuab yeej tsim NCR nyob rau xyoo 1980s thiab tom qab ntawd tig mus rau kev yuav khoom, uas txhais tau hais tias lub tuam txhab tau xaiv los txhawb cov khoom siv sib txawv. Thaum ntawd, Bellmac-32 lub hwj chim tau pib loj tuaj.
Condry tau hais tias "Ua ntej Bellmac-32, NMOS tau tswj hwm kev lag luam," Condry tau hais. "Tab sis CMOS hloov lub toj roob hauv pes vim nws tau ua pov thawj tias nws yog txoj hauv kev zoo dua los siv nws hauv fab."
Nyob rau tib lub sijhawm, qhov kev ua tiav no tau hloov kho kev lag luam semiconductor. CMOS yuav dhau los ua lub hauv paus rau niaj hnub microprocessors, txhawb lub kiv puag ncig digital hauv cov khoom siv xws li desktop computers thiab smartphones.
Tswb Labs 'kev sim ua siab tawv-siv cov txheej txheem tsim khoom tsis raug kuaj thiab nthuav dav tag nrho tiam ntawm chip architecture-yog qhov tseem ceeb hauv keeb kwm ntawm thev naus laus zis.
Raws li Xib Fwb Kang tau hais tias: "Peb tau ua ntej ntawm qhov ua tau. Peb tsis yog ua raws li txoj kev uas twb muaj lawm, peb tau tawg txoj kev tshiab." Xib fwb Huang, uas tom qab los ua tus thawj coj ntawm Singapore Institute of Microelectronics thiab tseem yog IEEE Fellow, ntxiv tias: "Qhov no suav nrog tsis tsuas yog chip architecture thiab tsim, tab sis kuj tseem muaj cov ntawv pov thawj chip loj - siv CAD tab sis tsis muaj cov cuab yeej simulation digital niaj hnub no lossis txawm tias breadboards (ib txoj hauv kev ntawm kev kuaj xyuas lub voj voog tsim hluav taws xob siv cov chips ua ntej cov khoom siv hluav taws xob txuas mus tas li."
Condry, Kang thiab Huang saib rov qab rau lub sijhawm ntawd zoo siab thiab qhuas txog kev txawj ntse thiab kev mob siab rau ntau tus neeg ua haujlwm AT&T uas nws txoj kev siv zog ua rau Bellmac-32 nti tsev neeg ua tau.
Post lub sij hawm: May-19-2025