مجموع نظرات: ۰
پنجشنبه ۲۷ دی ۱۳۸۶ - ۰۸:۱۷
۰ نفر

مهدی صارمی‌فر: هفته گذشته، رسانه‌های دنیا، خبر از اتحاد 7 شرکت عمده تولید تراشه‌های رایانه‌ای برای همکاری در تولید تراشه‌هایی دادند که ترانزیستورهای روی آن تنها 32 نانومتر عرض دارند.

بی‌بی‌سی در این باره نوشت که آی‌بی‌ام، توشیبا، ای ام‌دی، سامسونگ، چارترد، اینفینیون (زیمنس) و فری‌اسکیل (موتورولا) برای کاستن از هزینه‌های تولید، با هم ائتلافی تشکیل داده‌اند. کوچک‌شدن ترانزیستورهای روی یک پردازنده و رسیدن آنها به ابعاد 32 نانومتر، به معنی داشتن ترانزیستورهای بیشتر روی یک چیپ و داشتن قوای پردازش بیشتر است. تراشه‌های ساخته شده با فناوری 32 نانومتری می‌توانند بیش از یک میلیارد ترانزیستور  داشته‌باشند.

روزهای بهاری سال 1833، زمان انعقاد نطفه‌ای بود که بیش از یک قرن بعد به بلوغ رسید؛ میکروالکترونیک! وقتی در آن روزها، مایکل فاراده داشت تأثیر حرارت را روی رسانایی الکتریکی سولفید نقره بررسی می‌کرد، دریافت که رسانایی مواد با دما رابطه دارد. با کمک این کشف بود که نیمه‌رساناهای مورد استفاده برای صنعت تراشه مطرح شدند. فاراده که مشاهدات خود را در کتابی با نام تحقیقات‌ تجربی‌ در‌ الکتریسیته ثبت کرد، زنده نماند تا بفهمد که یک قرن بعد، نیمه‌رساناها چگونه در عرض کمتر از 2دهه تمام سبک زندگی بشر را تغییر دادند.

عناصر ستون چهارم جدول تناوبی خیلی جذاب هستند و این جذابیت را بدون شک مدیون 4  الکترون هستند. 4الکترون تنها، که منتظر تشکیل 4پیوند هستند. اولینشان کربن است؛ عنصری که حیات برپایه آن شکل گرفته‌است و البته انسان. ماجرا خیلی قدیمی‌تر از دوران فاراده است.

 شاید چیزی حدود 6 یا 7 میلیاردسال پیش بود که یک انفجار ابرنواختری در همین نزدیکی‌ها، جایی در کهکشان راه‌شیری که الان اسمش منظومه شمسی است رخ داد و حجم عظیمی از عناصری را که در یک فرآیند گداخت هسته‌ای در دل یک ستاره عظیم تولید شده‌بودند، آزاد کرد.

یکی از آنها البته کربن بود. 2میلیاردسال زمان لازم بود تا دوباره نیروی گرانش این عناصر پراکنده را دور هم جمع کند، اما این‌بار نه در یک نقطه. هیدروژن در مرکز باقی ماند و وظیفه تامین انرژی را به‌عهده گرفت. الان خورشید صدایش می‌کنیم. بقیه عناصر هم دور هم جمع شدند و آنها که سنگین‌تر بودند صخره‌های گردان به دور خورشید را به‌وجود آوردند (تیر، ناهید، زمین و مریخ) و آنها که سبک‌تر بودند، غول‌های گازی را تشکیل دادند (مشتری، کیوان، اورانوس، نپتون).

4میلیارد سال دیگر تکامل نیاز بود تا کربن روی یکی از این صخره‌های سنگی شاهکار خودش را عرضه کند: «انسان» و انسان چیزی حدود 50هزارسال روی این صخره سنگی راه می‌رفت بدون این‌که بداند با آن صخره قرابتی بسیار نزدیک دارد. عنصر اصلی آن صخره عظیم سنگی، در جدول تناوبی تنها یک‌خانه پایین‌تر از کربن بود: سیلیسیم که وقتی با 2  اتم اکسیژن ترکیب می‌شود نام علمی‌اش می‌شود: سیلیکون که سال‌هاست صدایش می‌کنیم: شن و خانه‌های دنیای حقیقی را با آن می‌سازیم.

اکتبر 1926، جولیوس لیلینفیلد فیزیکدان لهستانی- آمریکایی حق امتیاز دستگاهی را ثبت‌کرد که 3  الکترود از جنس سولفید مس داشت. امروز به این دستگاه ترانزیستور می‌گوییم. ترانزیستور را از سیلیکون می‌سازیم. همان دانه‌های شنی که سال‌ها خانه‌های حقیقی ما را می‌ساختند، امروز همه پایه‌های دنیای مجازی ما هستند.

مقایسه سهم بازار اینتل با سهم بازار آمریکا و سهم بازار 20شرکت بزرگ دنیا (درآمد برحسب میلیون دلار)
مقایسه سهم بازار اینتل با سهم بازار آمریکا و سهم بازار 20شرکت بزرگ دنیا
(درآمد برحسب میلیون دلار)

دسامبر 1947، ویلیام شاکلی، جان باردین (تنها فیزیک‌دانی که 2بار جایزه نوبل فیزیک گرفته‌است) و والتر براتین، پس از 18 ماه کار، نخستین ترانزیستور را برای مدیران آزمایشگاه بل در نیوجرسی به نمایش گذاشتند.

 نقطه اتصال این ترانزیستور از جنس ژرمانیوم بود و آغاز ضربتی برای انقلاب ترانزیستور محسوب می‌شد. ژرمانیوم که اسمش را از آلمان گرفته، زیر سیلیسیوم و یکی دیگر از همان عناصر ستون شگفت‌انگیز چهارم جدول مندلیف است. حدود 9ماه بعد بود که آزمایشگاه بل اختراع خود را به اطلاع عموم رساند. سال 1952، تلگراف و تلفن آمریکا (AT&T) اولین مشتری ترانزیستور شد و از آن در شبکه تلفن ایالات متحده استفاده کرد. اما 1953 سال ترانزیستور بود.

اولین محصولات تجاری با استفاده از ترانزیستور به بازار عرضه شد. مجله فورچون این سال را «سال ترانزیستور» نامید. ریچارد گریمسدیل و داگلاس وب با همکاری تام کیلبورن در دانشگاه منچستر نمونه اولیه رایانه  مبتنی بر ترانزیستور را به نمایش گذاشتند. این ماشین تجربی در ادامه به Metrovick 950 نخستین رایانه تجاری تبدیل شد که از سال 1959 به بعد توسط MetropolitanVickers ساخته شد.7 نمونه از این ماشین تولید شد و چند ماه بعد، موریس تاننبایوم، شیمیدانان آزمایشگاه بل، نخستین ترانزیستور سیلیکون را ساخت.

ترانزیستوری که اساس تراشه‌های امروزی محسوب می‌شود. تگزاس اینسترومنتس (Texas Instruments) اولین شرکتی بود که ترانزیستور سیلیکونی را تجاری کرد.4سال بعد، جهش مهمی انجام شد.

در سپتامبر 1958 نخستین مدار مجتمع (IC)، کاری از مهندس جک کیلبی از Texas Instruments عرضه شد. ICها مدارهای بسیار کوچکی هستند که به طور مستقیم  روی صفحه نیمه‌رسانا تولید می‌شوند. درغربی‌ترین نقطه دنیا، سمتی که لوک‌خوش‌شانس در تیتراژ پایانی، دهنه جالی را به آن سمت برمی‌گرداند، شمال کالیفرنیا، جنوب سان‌فرانسیسکو، دره‌ای در جنوب شهر سان‌خوزه، جایی که خورشید دنیای حقیقی غروب می‌کند، خورشید دنیای مجازی طلوع می‌کند. این‌جا دره سیلیکون است.

قطب پژوهش الکترونیک دنیا، دانشکده برق دانشگاه استنفورد، این‌جاست. دره سیلیکون جایی‌است که تابلوها با آدم حرف می‌زنند: ای‌ام‌دی، آدوبی، اپل، اسوس، سیسکو سیستمز، الکترونیک آرتز، ای‌بی، گوگل، اچ‌پی، مکستور، ان‌ویدا، اوراکل، سن‌دیسک، سیمانتک، یاهو، آتاری، فوجیتسو، هیتاچی، مک‌ای‌فی، مایکروسافت، ای‌او‌ال، موزیلا، نینتندو، سونی، یوتیوب و ... این‌جا پایتخت دنیای مجازی است. اما یک نام است که این دره بیشتر از همه شهرتش را مدیون آن است: اینتل.

اینتل را پیغمبر دنیای سیلیکون، گوردون مور با همکاری باب نویس در سال 1968 تاسیس کرد. مور، دکترایش را در شیمی از دانشگاه برکلی گرفته‌بود اما در ملاقاتی تصادفی با ویلیام شاکلی جذب او شد و با کار در آزمایشگاه بل و آشنایی با باب‌نویس ایده تشکیل اینتل را شکل داد. او افتخارات زیادی را به‌نام خود ثبت کرده؛ از تاثیرات مهم در ابداع ریزپردازنده و گسترش استفاده از آن تا بنیان‌گذاری اینتل و ثبت قانون معروف مور و تثبیت خود به‌عنوان راهبر انقلاب سخت‌افزاری و  رایانه‌ای  و دریافت مدال ملی فناوری.

 نوامبر 1971بود که اینتل، اولین ریزپردازنده را به دنیا معرفی کرد. پردازنده 4004 شامل 2300 ترانزیستور بود و سرعتی معادل 108 کیلوهرتز یعنی 2000 بار آهسته‌تر از تراشه‌های امروزی داشت و برای ماشین حساب Busicom طراحی شده‌بود.

رشد صنعت نیم‌رسانا در 20 سال گذشته در آمریکا، اروپا، ژاپن و کره (درآمد برحسب میلیون دلار)
رشد صنعت نیم‌رسانا در 20 سال گذشته در آمریکا، اروپا، ژاپن و کره
(درآمد برحسب میلیون دلار)

ارائه این ریزپردازنده، 6 سال پس از پیش‌گویی عظیم مور است که دنیای دیجیتال را تکان داد. پیشگویی‌ای که الان به قانون مور مشهور است. مقاله گوردون با عنوان قراردادن اجزای بیشتر بر روی مدارهای مجتمع سال 1965 در مجله الکترونیکز منتشر شد. در این مقاله مور پیش‌بینی کرد که در طول 10 سال، تعداد ترانزیستورهای روی تراشه هر سال 2 برابر خواهد شد. البته مور  در سال 1975 پیش‌بینی‌اش را به24ماه تغییر داد. اما این پیش‌بینی، نه‌تنها 10 سال بلکه بیش از 40 سال است که همچنان درست باقی مانده است و باعث باعث پیشبرد صنعت تراشه می‌شود.

از آن زمان اینتل یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های صنعت نیمه‌رسانا یا کسب‌وکار منطق (Logib Business) است. دهه 1980 البته شرکت‌های ژاپنی مثل NEC، میتسوبیشی، هیتاچی، سونی، توشیبا و پاناسونیک فرمانروایان مطلق بازار بودند. اما این قبل از راه‌اندازی وب، اینترنت یا ارائه ویندوز بود. آن‌زمان لوازم الکترونیک خانگی بزرگ‌ترین مصرف‌کننده تراشه‌ها بودند. اما ارائه ویندوز 95، رواج اینترنت و البته بحران دوشنبه سیاه در ژاپن ورق را برگرداند. اینتل حدود 15سال پیش، بازار را مطلقا در دست گرفت و تگزاس اینسترومنتس، آی‌بی‌ام، موتورولا (فری‌اسکیل) و ای‌ام‌دی را پشت‌سرگذاشت و در صدر شرکت‌های آمریکایی قرارگرفت که از تجارت سیلیکون بهره می‌برند.

اروپایی‌ها هم در این دوره چندان بد عمل نکردند و بازار تقریبا با ثباتی داشتند؛ هرچند که از ژاپنی‌ها عقب‌ترند. زیمنس (اینفینیون و کیموندا)، اس‌تی میکروالکترونیک و فیلیپس (NXP) سهم قابل توجهی از بازار دارند. اما رشد شرکت‌های کره‌ای و قرارگرفتن آن‌ها در صدر فهرست و تهدید بازار شرکت‌های آمریکایی پدیده جالب توجه 5سال اخیر تجارت نیمه‌رساناها است.

سامسونگ که20 سال پیش در این فهرست جایی نداشت، الان بعد از اینتل، دومین شرکت دنیا با 20میلیارد دلار درآمد از این صنعت است. (درآمد اینتل در رتبه اول 34 میلیارد دلار و درآمد توشیبا و تگزاس اینسترومنتس در رتبه سوم، از این صنعت، 12 میلیارد دلار است).

دومین شرکت کره‌ای این فهرست، هاینیکس (بخش فناوری اطلاعات هیوندای) در رتبه ششم با حدود 10 میلیارد دلار درآمد قرار دارد. نکته جالب توجه این که کشور کره جنوبی در این صنعت به تنهایی با کل اتحادیه اروپا رقابت می‌کند. برخلاف مور که الان بازنشسته شده و با 4 میلیارد دلار ثروت، خوشگذرانی می‌کند، قانون مور هنوز زنده است و در متن فناوری قرار دارد. همین قانون مور، الان شرکت‌های بزرگ را به تکاپو واداشته تا برای رسیدن به پیش‌بینی‌های قانون مور با هم ائتلاف کنند؛ ائتلافی که البته اینتل در آن جایی ندارد!

به‌این‌ترتیب، در نخستین روزهای سال 2008، آی‌بی‌ام، توشیبا، ای‌ام‌دی، سامسونگ، چارترد، اینفینیون، (زیمنس) و فری‌اسکیل (موتورولا) برای ساختن تراشه‌های 32نانومتری با هم ائتلافی تشکیل دادند. بی‌بی‌سی در این باره به نقل از مالکوم پن، تحلیلگر امور فنی در موسسه فیوچر هورایزون اعلام کرده که تشکیل این ائتلاف شبیه به موارد همکاری، پیش از دوره‌ای است که رقابت میان این شرکت‌ها بالا بگیرد.

آقای پن می‌گوید: هر 2سال یکبار، کل صنعت تراشه سازی به سرمایه‌گذاری های عظیمی برای احیای خود نیاز دارد و هزینه لازم برای ساختن یک شرکت تراشه‌سازی جدید، بیشتر از خرید ناوگانی متشکل از 12 هواپیمای پهن پیکر ایرباس 380 (هرکدام نزدیک به 240 میلیون یورو) است. برای همین این 7 شرکت توافق کرده اند که تا سال 2010 برای طراحی، توسعه و تولید این تراشه‌ها همکاری کنند. تراشه‌های 32نانومتری می‌تواند در همه مصارف، از تولید حافظه، رایانه، کارت‌های گرافیک، گیرنده‌های تلویزیونی و کنسول‌های بازی به‌کار گرفته شود.

این همکاری عمدتا در زمینه شراکت برای تولید مواد لازم برای ساخت تراشه ها انجام می شود. پس از آن مواد به‌دست آمده به شرکت‌های مختلف فرستاده می‌شود تا آنها تراشه‌های خود را به شیوه‌ای رقابتی ایجاد کنند.

msaremif@hamshahri.org

کد خبر 41974

برچسب‌ها

پر بیننده‌ترین اخبار دانش

دیدگاه خوانندگان امروز

پر بیننده‌ترین خبر امروز