ثورة ميد-كونواي لتصميم رقائق التكامل واسع النطاق
ثورة ميد-كونواي لتصميم رقائق التكامل واسع النطاق (Mead–Conway VLSI chip design revolution)، أو ثورة ميد-كونواي (Mead and Conway revolution)، هي ثورة في تصميم التكامل واسع النطاق (VLSI) بدأت عام 1978 مما أدى إلى إعادة هيكلة عالمية للمواد الأكاديمية في علوم الحاسوب وتعليم الهندسة الكهربائية، وكانت ذات أهمية قصوى لتطوير الصناعات القائمة على تطبيق الإلكترونيات الدقيقة.[1][2]
كان العامل البارز في تعزيز هذه الثورة التصميمية في جميع أنحاء الصناعة هو مشروع التكامل واسع النطاق الممول من دارپا والذي بدأه كارڤر ميد ولين كونواي، والذي حفز تطوير أتمتة التصميم الإلكتروني.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التفاصيل
عند الدائرة المتكاملة وتسويقها تجاريًا في الأصل، كان مصممو الرقائق الأوائل يعملون جنبًا إلى جنب مع الفيزيائيين والمهندسين والمصانع التي تفهم تكنولوجيا الدوائر المتكاملة. في ذلك الوقت، كان عدد الترانزستورات التي يمكن أن تتناسب مع "رقاقة" الدائرة المتكاملة أقل من 100 ترانزستور. كانت القدرة على تصميم مثل هذه الدوائر متمركزة في الصناعة، وكانت الجامعات تكافح لمواكبة الركب. وسرعان ما بدأ عدد الترانزستورات التي يمكن أن تتناسب مع الرقاقة في التضاعف كل عام[3] ومنذ عام 1975، كان يتضاعف كل عامين. ومن ثم، أصبح من الممكن تركيب دوائر أكثر تعقيدًا على رقاقة واحدة، ولكن [[علماء النبائط الذين صنعوا الرقائق لم يكونوا خبراء في تصميم الدوائر الإلكترونية، لذا كانت تصميماتهم محدودة بخبرتهم وخيالهم أكثر من القيود المفروضة على التكنولوجيا.
في الفترة 1978-1979، عندما كان من الممكن تصنيع ما يقرب من 20.000 ترانزستور في رقاقة واحدة، كتب كارڤر ميد ولين كونواي كتاباً دراسياً بعنوان مقدمة لأنظمة التكامل واسع النطاق.[1] نُشر هذا الكتاب عام 1979 وأصبح من أكثر الكتب مبيعًا، لأنه كان أول كتاب دراسي عن تصميم التكامل واسع النطاق يمكن لغير الفيزيائيين استخدامه. كان المؤلفان يعتزمان من خلال هذا الكتاب سد فجوة في الأدبيات وتعريف طلبة الهندسة الكهربائية وعلم الحاسوب ببهندسة الأنظمة المتكاملة. أحدث هذا الكتاب طفرة في التعليم، وكذلك في ممارسات الصناعة. بدأ أساتذة علوم الحاسوب والهندسة الكهربائية في جميع أنحاء العالم في تدريس تصميم أنظمة التكامل واسع النطاق باستخدام هذا الكتاب. كما حصل العديد منهم على نسخة من ملاحظات لين كونواي التي درستها في معهد مساتشوستس للتكنولوجيا عام 1978، والتي تتضمن مجموعة من التمارين.[4]
كان أحد المعالم الهامة التي تلت ذلك هو مفهوم الرقاقة متعددة المشروعات الذي سمح بتصنيع تصميمات متعددة على رقاقة واحدة، مما أدى إلى تقليل التكلفة بشكل كبير إلى الحد الذي يمكن فيه تصنيع (إنشاء) تمارين التصميم والنماذج الأولية للطلاب بأعداد صغيرة. عُرض أول تشغيل ناجح لخط الرقاقات متعددة المشروعات في دورة تصميم التكامل واسع النطاق التي كانت تدرسها لين كونواي عام 1978 في معهد مساتشوستس للتكنولوجيا. بعد بضعة أسابيع من إكمال تصميماتهم، كان الطلاب يمتلكون النماذج الأولية المصنعة في أيديهم، ومتاحة للاختبار. تم تشغيل نظام خدمة وتنفيذ الرقاقة متعددة المشروعات-التكامل واسع النطاق من شركة زيروكس پارك المحسن الجديد والمطور من قبل لين كونواي بنجاح في عشرات الجامعات بحلول أواخر عام 1979. بعد ذلك نقل عالم الحاسوب داني كوهن التكنولوجيا إلى معهد علوم المعلومات بجامعة جنوب كاليفورنيا، مما أدى إلى إنشاء خدمة تطبيق أشباه الموصلات بأكسيد المعادن (MOSIS)، والتي تطورت منذ عام 1981 إلى بنية أساسية وطنية للنماذج الأولية السريعة لتصميمات الرقائق التكامل واسع النطاق من قبل الجامعات والباحثين.
عام 1980، بدأت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة مشروع التكامل لواسع النطاق الجديد التابع لوزارة الدفاع الأمريكية لدعم توسعات هذا العمل. وقد أدى هذا إلى تعلم العديد من الباحثين في الجامعات والصناعة وتحسين ابتكارات ميد-كونواي. وسرعان ما انتشرت في جميع أنحاء العالم. وتم تنظيم العديد من مشاهد ميد-كونواي الإقليمية، مثل جامعة ميد الألمانية المتعددة de (E.I.S. project).
المصادر
- ^ أ ب Mead, Carver; Conway, Lynn (1980). Introduction to VLSI systems. Reading, Mass.: Addison-Wesley. ISBN 0201043580. OCLC 4641561.
- ^ Pios Labs (June 3, 2021) The Mead-Conway Revolution - Clip from The K12 Engineering Education Podcast
- ^ Moore, Gordon (April 19, 1965). "Cramming more components onto integrated circuits" (PDF). Intel.com. McGraw-Hill, Electronics Magazine. Retrieved 19 November 2020.
[...] by 1975 economics may dictate squeezing as many as 65,000 components on a single silicon chip
- ^ Conway, Lynn (August 12, 1979). "The MIT'78 VLSI System Design Course: A Guidebook for the Instructor of VLSI System Design" (PDF). Xerox Palo Alto Research Center.
قراءات إضافية
- Conway, Lynn (16 November 2007). "Impact of the Mead-Conway innovations in VLSI chip design and implementation methodology".
- Conway, Lynn (2006). "The Mead-Conway VLSI Chip Design Revolution: An Annotated List of References". ai.eecs.umich.edu. Retrieved 2021-06-01.
- Conway, Lynn (November 1982) [1981]. "The MPC Adventures". Microprocessing and Microprogramming — the Euromicro Journal. 10 (4): 209–228. doi:10.1016/0165-6074(82)90054-0. Xerox PARC Technical Report VLSI-81-2.
- Gilder, George (1990). Microcosm: The Quantum Revolution In Economics And Technology. Free Press. ISBN 978-0-671-70592-3.
- Hiltzik, Michael A. (2000). Dealers of Lightning: Xerox PARC and the Dawn of the Computer Age. Harper Collins. ISBN 978-0-88730-989-2.