একটি চিপ যা ইতিহাসের গতিপথ বদলে দিয়েছিল

কন্ড্রে একজন প্রাক্তন IEEE ফেলো ছিলেন এবং পরে ইন্টেলের চিফ টেকনোলজি অফিসার হিসেবে দায়িত্ব পালন করেন। তাঁর নেতৃত্বাধীন আর্কিটেকচার দলটি এমন একটি সিস্টেম তৈরিতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ ছিল যা নেটিভভাবে ইউনিক্স অপারেটিং সিস্টেম এবং সি ল্যাঙ্গুয়েজকে সমর্থন করবে। সেই সময়ে, ইউনিক্স এবং সি ল্যাঙ্গুয়েজ উভয়ই ছিল একেবারে প্রাথমিক পর্যায়ে, কিন্তু তাদের আধিপত্য বিস্তার করার নিয়তি ছিল। তৎকালীন অত্যন্ত মূল্যবান কিলোবাইট (KB) মেমরির সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করার জন্য, তারা একটি জটিল ইন্সট্রাকশন সেট চালু করে, যার জন্য কম এক্সিকিউশন স্টেপের প্রয়োজন হতো এবং যা একটি ক্লক সাইকেলের মধ্যেই কাজ সম্পন্ন করতে পারত।

প্রকৌশলীরা এমন চিপও ডিজাইন করেছেন যা ভার্সামডিউল ইউরোকার্ড (VME) প্যারালাল বাস সমর্থন করে, যা ডিস্ট্রিবিউটেড কম্পিউটিং সক্ষম করে এবং একাধিক নোডকে সমান্তরালভাবে ডেটা প্রসেস করার সুযোগ দেয়। VME-উপযোগী চিপগুলো রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণের জন্যও ব্যবহার করা যায়।

দলটি ইউনিক্সের নিজস্ব সংস্করণ তৈরি করে এবং শিল্প অটোমেশন ও অনুরূপ অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করতে এটিকে রিয়েল-টাইম সক্ষমতা প্রদান করে। বেল ল্যাবসের প্রকৌশলীরা ডমিনো লজিকও আবিষ্কার করেন, যা জটিল লজিক গেটগুলির বিলম্ব কমিয়ে প্রক্রিয়াকরণের গতি বাড়িয়েছিল।

জেন-হুন হুয়াং-এর নেতৃত্বে পরিচালিত একটি জটিল মাল্টি-চিপ যাচাইকরণ ও পরীক্ষা প্রকল্প, বেলম্যাক-৩২ মডিউলের মাধ্যমে অতিরিক্ত পরীক্ষা ও যাচাইকরণ কৌশল তৈরি ও প্রবর্তন করা হয়েছিল, যা জটিল চিপ উৎপাদনে শূন্য বা প্রায়-শূন্য ত্রুটি অর্জন করেছিল। ভেরি লার্জ স্কেল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (VLSI) পরীক্ষার জগতে এটি ছিল প্রথম। বেল ল্যাবসের প্রকৌশলীরা একটি সুসংবদ্ধ পরিকল্পনা তৈরি করেন, বারবার তাদের সহকর্মীদের কাজ পরীক্ষা করেন এবং অবশেষে একাধিক চিপ ফ্যামিলির মধ্যে নির্বিঘ্ন সহযোগিতা অর্জন করেন, যার ফলস্বরূপ একটি সম্পূর্ণ মাইক্রোকম্পিউটার সিস্টেম তৈরি হয়।

এরপর আসে সবচেয়ে কঠিন অংশ: চিপটির প্রকৃত উৎপাদন।

“সেই সময়ে লেআউট, পরীক্ষা এবং উচ্চ-উৎপাদনশীল উৎপাদন প্রযুক্তি খুবই দুর্লভ ছিল,” স্মরণ করেন কাং, যিনি পরবর্তীতে কোরিয়া অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (KAIST)-এর প্রেসিডেন্ট এবং IEEE-এর ফেলো হয়েছিলেন। তিনি উল্লেখ করেন যে, সম্পূর্ণ চিপ যাচাইয়ের জন্য CAD টুলের অভাব দলটিকে বড় আকারের ক্যালকম্প ড্রয়িং প্রিন্ট করতে বাধ্য করেছিল। এই নকশাগুলো দেখায় যে, কাঙ্ক্ষিত আউটপুট পাওয়ার জন্য একটি চিপের মধ্যে ট্রানজিস্টর, তার এবং ইন্টারকানেক্টগুলো কীভাবে সাজানো উচিত। দলটি মেঝেতে টেপ দিয়ে এগুলো একত্রিত করে ৬ মিটারেরও বেশি বাহুবিশিষ্ট একটি বিশাল বর্গাকার নকশা তৈরি করেছিল। কাং এবং তার সহকর্মীরা রঙিন পেন্সিল দিয়ে প্রতিটি সার্কিট হাতে এঁকেছিলেন এবং ভাঙা সংযোগ, একটির ওপর আরেকটি উঠে যাওয়া বা ভুলভাবে লাগানো ইন্টারকানেক্টগুলো খুঁজে বের করেছিলেন।

ভৌত নকশা সম্পন্ন হওয়ার পর, দলটি আরেকটি চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়েছিল: উৎপাদন। চিপগুলো পেনসিলভেনিয়ার অ্যালেনটাউনে অবস্থিত ওয়েস্টার্ন ইলেকট্রিক প্ল্যান্টে উৎপাদিত হতো, কিন্তু ক্যাং-এর স্মৃতিচারণ অনুযায়ী, উৎপাদনের হার (ওয়েফারে থাকা চিপগুলোর মধ্যে কর্মক্ষমতা ও গুণমানের মানদণ্ড পূরণকারী চিপের শতাংশ) খুবই কম ছিল।

এই পরিস্থিতি মোকাবেলায়, ক্যাং এবং তার সহকর্মীরা প্রতিদিন নিউ জার্সি থেকে গাড়ি চালিয়ে কারখানায় আসতেন, কোমর বেঁধে নেমে পড়তেন এবং সৌহার্দ্য গড়ে তুলতে ও সবাইকে এটা বোঝাতে যে, কারখানায় এ পর্যন্ত উৎপাদিত সবচেয়ে জটিল পণ্যটি সত্যিই সেখানে তৈরি করা সম্ভব, মেঝে ঝাড়ু দেওয়া এবং পরীক্ষার সরঞ্জাম ক্রমাঙ্কন করাসহ যা যা করা প্রয়োজন, তার সবই করতেন।

“দল গঠনের প্রক্রিয়াটি সুষ্ঠুভাবে সম্পন্ন হয়েছিল,” কাং বলেন। “কয়েক মাস পরেই ওয়েস্টার্ন ইলেকট্রিক চাহিদার চেয়েও বেশি পরিমাণে উচ্চমানের চিপ উৎপাদন করতে সক্ষম হয়েছিল।”

বেলম্যাক-৩২-এর প্রথম সংস্করণটি ১৯৮০ সালে প্রকাশিত হয়েছিল, কিন্তু এটি প্রত্যাশা পূরণে ব্যর্থ হয়। এর কার্যক্ষমতার লক্ষ্যমাত্রা ফ্রিকোয়েন্সি ছিল মাত্র ২ মেগাহার্টজ, ৪ মেগাহার্টজ নয়। প্রকৌশলীরা আবিষ্কার করেন যে, সেই সময়ে তারা যে অত্যাধুনিক তাকেদা রিকেন পরীক্ষার সরঞ্জাম ব্যবহার করছিলেন, তাতে ত্রুটি ছিল; প্রোব এবং টেস্ট হেডের মধ্যে ট্রান্সমিশন লাইন এফেক্টের কারণে পরিমাপ ভুল হচ্ছিল। পরিমাপের এই ত্রুটিগুলো সংশোধন করার জন্য তারা তাকেদা রিকেন দলের সাথে মিলে একটি সংশোধন সারণী তৈরি করেন।

দ্বিতীয় প্রজন্মের বেলম্যাক চিপগুলোর ক্লক স্পিড ছিল ৬.২ মেগাহার্টজের বেশি, কখনও কখনও ৯ মেগাহার্টজ পর্যন্তও। সে সময়ে এটিকে বেশ দ্রুত বলে মনে করা হতো। আইবিএম ১৯৮১ সালে তাদের প্রথম পিসিতে যে ১৬-বিট ইন্টেল ৮০৮৮ প্রসেসরটি প্রকাশ করেছিল, তার ক্লক স্পিড ছিল মাত্র ৪.৭৭ মেগাহার্টজ।