ثورة صناعة المعالجات الدقيقة في "عملاق الصناعة" شركة إنتل Intel

بالبريد الالكتروني

في السادس عشر من ديسمبر لعام 2007احتفل بمرور 60عاما على صنع أول ترانزستور عملي في عام 1947في مختبرات بل " Bell Labs". حيث يعتبر الترانزستور كمفتاح كهربائي أساسي (وصل - فصل) " on/off " لمعظم الأجهزة التي نستخدمها في حياتنا مثل أجهزة التلفزيون وكمبيوترات المكتب والكمبيوترات المحمولة وساعات التنبيه ومشغلات MP3 وحتى في السيارات بل في كل جهاز. لذا يمكن القول أن الترانزسور يعتبر واحدا من أهم الاختراعات في القرن العشرين. ومع استمرار خطوات البحث والاكتشافات الحثيثة والتغيير المستمر أمكن إضافة خاصية جديدة لهذا الترانزستور بجعله ذا حجم أصغر وبالتالي صغر حجم الأجهزة. حيث قامت شركة انتل"Intel" بتقليص حجم الترانزستورات الى حجم صغير جدا لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مجهر إلكتروني خاص لذا فإنه أمكن حشر أكثر من 800مليون ترانزستور في شريحة معالج واحدة رباعية النواة ((Quad-Core Processor تعادل حجم نصف طابع بريدي، مقارنة بأول ترانزستور صنع في عام 1947والذي كان يمكن أن تمسكه بيدك.
ولكن ماهي القواعد أو القوانين التي تسير عليها مثل هذه الصناعة؟ بالطبع وضع العالم جوردن مور " Gordon Moore " وهو أحد مؤسسي شركة انتلIntel" سنة 1965قاعدة مشهورة عرفت باسمه " قاعدة مور Mooreصs Law " وتقول هذه النظرية بأن عدد الترانزستورات التي تحتويها كل شريحة من مادة السيليكون Silicon يتضاعف مرة كل سنتين تقريبا، وما زالت هذه القاعدة سارية منذ ما يقارب 40سنة صرف عليها بلايين الدولارات في البحث والتطوير.
ماذا قال مور: أول معالج دقيق كان يحتوي 2200ترانزستور ونحن نتطلع إلى شئ آخر يصل إلى المليون ترانزستور. والذي يعتبر صعبا في الأجيال القادمة هو الوصول إلى البليون ترانزستور، الذي سيجعلنا نسير في طريق يتصف بالمرونة في تصميم المنتجات والتي ستكون ظاهرة خيالية".
توقعات جوردن مور كانت هي وقود ثورة التقنية في العالم كما هي شركة انتل التي حركت الصناعة بشكل مستمر من حيث الأداء الأفضل، وكفاءة الطاقة، والتقنيات التي اوجدت حلول حاسوبية جديدة.
فمنذ ظهور أول معالج والذي كان يعرف ب 4004في عام 1971بعدد ( 2.300ترانزستور) وحتى ظهور معالجات البنتيوم "Pentium" في عام 1993بعدد ( 3.100.000ترانزستور) شهدت هذه الفترة طفرة هائلة في صناعة الترانزستورات ومازال هذا التطور حتى يومنا هذا بمعالجات "Itanium" والتي تحتوي ما يفوق ( 2بليون ترانزستور).
هذه الزيادة كما هو موضح في الشكل البياني هي زيادة أسية (Exponential) في عدد الترانزستورات الموجودة في الدائرة المتكاملة للمعالج، هذه الزيادات مشمولة بالثبات والموثوقية والتي قادت لزيادة في الأداء وكفاية في الطاقة ومزيداً من الكفاءة في سياسة تصنيع إنتل Intel وإنتاجها بفضل الابتكارات البنائية الدقيقة والتطور في صناعة الذاكرة المخبئة Cache وتوفير الطاقة.
اليوم شركة إنتل تقود الصناعة ب:
- شبكة مصانع لإنتاج السليكون واسعة الانتشار ، سبعة مصانع منها خاصة بإنتاج رقائق (High-Volume) وآخر سيفتتح العام الحالي
2008.- تقنية السليكون m 32الأولى في العالم ستكون هدف الإنتاج في عام
2009- أول معالج في العالم يحتوى على 2بليون ترانزستور طرح في الجيل الجديد لمعالجات الإيتانيوم (Itanium) بمسمى رمزي يدعى تكويلا Tukwila
- تقنيات هائلة متقدمة في الشرائح مثل تقنية (Hafnium-Infused High-k) في البوابات المعدنية والتي تنتج هذه الأيام.
- أبحاث في تقنيات حديثة مثل الترانزستور ثلاثي البوابات و تقنية النانو في السليكون.
قاعدة مور تعني كذلك انخفاض التكاليف، فالعناصر المعتمدة على السليكون ومقومات سياسة التصنيع التي تزيد من الأداء أصبحت أرخص وهذا بدورة انعكس على الإنتاج الذي أصبح أكثر وفرة، وأكثر قدرة، وإندماج أكثر تناغم في حياتنا اليومية.
@ ماجستير هندسة كهربائية من أمريكا
محاضر بقسم التقنيةالإلكترونية
الكلية التقنية بالرياض