अमृतांशु नेरुरकर
प्रमाणीकरणाची एक मागणी तेवढयापुरती पूर्ण करण्याऐवजी पुढला विचार करण्यातून ‘इंटेल ४००४’ आली!
१९७० मध्ये, म्हणजे स्थापनेनंतर केवळ दोन वर्षांच्या आतच, इंटेलने सेमीकंडक्टर चिपनिर्मिती क्षेत्रात ‘मेमरी चिप’चं एक नवं दालन उघडलं होतं. अधिकाधिक विदेच्या साठवणुकीची वाढती गरज सहजपणे पुरवू शकणाऱ्या मेमरी चिपची मागणी उत्तरोत्तर वाढतच जाणार, याची नॉइस आणि मूर या इंटेलच्या संस्थापकांना खात्री होती. त्याचबरोबर विदासंचय करणं हे मेमरी चिपचं एकच एक असं व्यापक उद्दिष्ट असल्यामुळे तिची निर्मिती करणं हे इंटेलच्या ‘मास मॅन्युफॅक्चिरग’ अर्थात घाऊक उत्पादन करण्याच्या धोरणाशी सुसंगतही होतं. केवळ दोन वर्षांत मिळवलेल्या अशा नेत्रदीपक यशामुळे कोणत्याही नवउद्यमी कंपनीचा संस्थापक सुखावला असता. पण इंटेलचा रॉबर्ट नॉईस मात्र बेचैन आणि काहीसा अस्वस्थ होता.
व्यावसायिक कारणांसाठी इंटेलने ‘डीरॅम’ मेमरी चिपनिर्मितीची कास धरली असली तरीही भौतिकविज्ञानातला हाडाचा संशोधक असलेल्या नॉईसचा कल हा खरा ‘लॉजिक चिप’च्या निर्मितीकडेच होता. शॉकली सेमीकंडक्टरपासून फेअरचाइल्ड सेमीकंडक्टपर्यंतच्या दशकभरापेक्षाही अधिक काळच्या प्रवासात नॉईसनं केवळ लॉजिक चिप संरचना आणि निर्मितीवरच काम केलं होतं. त्यामुळेच तोवर जरी लॉजिक चिपची निर्मितीप्रक्रिया तिच्या उपयोजनाप्रमाणे विभिन्न असली तरीही ‘बहुउद्देशीय’ स्वरूपाच्या लॉजिक चिपची निर्मिती करून या प्रक्रियेचं प्रमाणीकरण (स्टॅण्डर्डायझेशन) कसं करता येईल या विचारानं नॉईस आणि त्याच्यासह इंटेलमध्ये काम करणारे काही अभियंते झपाटले होते.
हेही वाचा >>> अन्वयार्थ : असले ‘अव्वल स्थान’ काय कामाचे?
सुदैवानं लॉजिक चिप निर्मिती प्रक्रियेच्या प्रमाणीकरण प्रकल्पावर अधिकृतरीत्या काम करण्याची संधी इंटेलकडे लगेच चालून आली. त्या काळात सुलभ आणि जलद गणनक्रियांसाठी ‘पॉकेट कॅलक्युलेटर’ हे उपकरण जगभरात लोकप्रिय होत होतं आणि जपानी कंपन्यांनी त्याच्या उत्पादनात आघाडी घेतली होती. निपॉन कॅलक्युलेटिंग मशीन कॉर्पोरेशन ही जपानी कंपनी (जिचं पुढे ‘बिजीकॉम’ असं नामकरण झालं) त्या वेळी ‘१४१-पीएफ’ या गणनक्रियेबरोबर छपाईदेखील करू शकणाऱ्या कॅलक्युलेटर निर्मितीच्या प्रकल्पात गुंतली होती. जपानी कंपन्यांनी जरी कॅलक्युलेटर उत्पादनात आघाडी घेतली असली तरीही त्याच्या परिचालनासाठी लागणाऱ्या चिपसाठी त्यांची भिस्त संपूर्णपणे अमेरिकी चिप-उत्पादक कंपन्यांवरच होती.
निपॉननं आपल्या १४१-पीएफ कॅलक्युलेटरसाठी लागणाऱ्या चिपच्या निर्मितीसाठी इंटेलशी बोलणी सुरू केली. निपॉनच्या अभिकल्पकारांच्या (डिझायनर) आरेखनानुसार त्यांना या कॅलक्युलेटरसाठी बारा प्रकारच्या चिपची (प्रामुख्यानं लॉजिक व थोडया मेमरी) गरज लागणार होती. सुरुवातीपासूनच इंटेलनं आपलं सर्व लक्ष हे केवळ ‘डीरॅम’ मेमरी चिपनिर्मितीवरच केंद्रित केलं होतं; त्यात तिला यशही मिळत होतं. अशा वेळेला हे कंत्राट पदरात पाडून घेण्यासाठी आपल्या धोरणाशी विसंगत निर्मिती प्रक्रिया असणाऱ्या लॉजिक चिपच्या निर्मितीत पाऊल टाकणं कितपत योग्य आहे हा प्रश्न इंटेलच्या नेतृत्वाला पडला होता.
येत्या दशकात कॅलक्युलेटर व तत्सम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची आणि पर्यायानं ही उपकरणं चालवणाऱ्या चिपची मागणी भूमितीश्रेणीनं वाढत जाणार आहे याची नॉईसला खात्री होती. या क्षेत्राच्या जडणघडणीच्या काळापासूनच इंटेलचा त्यात सहभाग असायला हवा हे तो जाणून होता. म्हणूनच कितीही आव्हानं असली तरीही त्यांचं परिवर्तन संधीत कसं करता येईल या विचारानं नॉईसला झपाटून टाकलं. टेड हॉफ या अत्यंत कुशाग्र बुद्धिमत्तेच्या संगणक अभियंत्याला हाताशी घेऊन नॉईसनं, निपॉनला हव्या असलेल्या आरेखनात प्रमाणीकरणाच्या दृष्टीनं काय बदल करता येतील याचं विश्लेषण करायला सुरुवात केली. सखोल विश्लेषण आणि चर्चाच्या अनेक फेऱ्यांनंतर त्यांना चिप संरचनेच्या दृष्टिकोनातून दोन गोष्टी प्रकर्षांने जाणवल्या.
(अ) कॅलक्युलेटर किंवा इतर कोणतेही इलेक्ट्रॉनिक उपकरण असो, त्याच्या परिचालनासाठी चार प्रकारच्या चिप-संचाची नितांत गरज असते – (१) सर्व प्रकारच्या गणनक्रिया तसेच आज्ञावल्यांची अंमलबजावणी करणारी लॉजिक चिप, (२) उपकरण विनासायास चालावं म्हणून काही ठरावीक आज्ञावाल्यांचं कायमस्वरूपी जतन करून ठेवणारी ‘रीड ओन्ली मेमरी’ किंवा ‘रॉम’ चिप, (३) विदेचा तात्पुरता किंवा दीर्घकाळपर्यंत संचय करणारी तसंच त्यांच्यावर प्रक्रिया करणारी ‘रँडम अ‍ॅक्सेस मेमरी’ अर्थात रॅम चिप, आणि (४) मूळ उपकरणाचं इतर पूरक उपकरणांशी संधान बांधून देणारी (उदा. कॅलक्युलेटरला प्रिंटरशी जोडणारी) ‘इनपुट/आउटपुट’ किंवा ‘आय/ओ’ चिप!
(ब) कोणत्याही इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाला लागणाऱ्या विविध प्रकारच्या चिपची अशी चार भागांत तार्किक विभागणी केल्यानंतर नॉईस आणि हॉफला जाणवलेली दुसरी गोष्ट म्हणजे लॉजिक चिपच्या प्रमाणीकरणासाठी होऊ शकणारी सॉफ्टवेअर आज्ञावल्यांची (प्रोग्राम) संभाव्य मदत! उपकरणाच्या गरजेप्रमाणे लॉजिक चिपची संरचना बदलत बसण्यापेक्षा, तिची एकच सामायिक संरचना तयार करायची आणि तिचं परिचालन करणारी सॉफ्टवेअर आज्ञावली मात्र तिच्या उपयोजनानुसार बदलत राहायची, अशी ती संकल्पना होती. अगदी चार-पाच वर्षांआधी या संकल्पनेची अंमलबजावणी ही अशक्य कोटीतली गोष्ट ठरली असती. पण इंटेलच्याच डीरॅम चिपची क्षमता दिवसागणिक इतकी वाढत होती की सॉफ्टवेअर आज्ञावल्यांची साठवणूक करून ठेवणं मेमरी चिपसाठी सहजशक्य गोष्ट होती.
निपॉनच्या कॅलक्युलेटर प्रकल्पातील ही भागीदारी इंटेलसाठी सुवर्णसंधी ठरली होती. कारण लॉजिक चिपच्या प्रमाणीकरणाची गुरुकिल्ली आता इंटेलला सापडली होती. इंटेलने निपॉनच्या व्यवस्थापनासमोर प्रभावी सादरीकरण करताना आपली चार चिप-संचाची संकल्पना निपॉनच्या गळी उतरवली. संगणकाला किंवा कोणत्याही इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाला लागणाऱ्या चारही प्रकारच्या चिपचा त्यात अंतर्भाव असल्यानं त्याला ‘मायक्रो कम्प्युट सेट-४’ किंवा ‘एमसीएस-४’ हे नाव इंटेलनंच दिलं. सुरुवातीला निपॉननं प्रस्तावित केलेल्या बारा विभिन्न पद्धतीच्या चिपच्या मागणीला केवळ चार प्रकारच्या चिप-संचांत सुटसुटीतपणे सादर करून इंटेलनं चिपच्या प्रमाणीकरणाचं एक नवीन युग इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रात सुरू केलं; याबाबत कोणाचंही दुमत असणार नाही.
‘एमसीएस-४’ हा चिप-संच निपॉनच्या १४१-पीएफ या कॅलक्युलेटर प्रकल्पासाठी अभिकल्पित केला असल्यानं त्याच्या संरचनेचे कायदेशीर हक्क साहजिकच निपॉनकडे होते. पण या चिप-संचामधील चारही प्रकारच्या चिपचं उपयोजन हे व्यापक व बहुउद्देशीय असल्यानं त्यांचा विनियोग केवळ कॅलक्युलेटरपुरता मर्यादित नव्हता. त्यामुळेच इंटेलनं ‘एमसीएस-४’ संदर्भातील एकस्व (पेटंट) तसंच इतर कायदेशीर हक्कांची निपॉनकडून पुनर्खरेदी केली. निपॉन त्या काळात चिपनिर्मिती क्षेत्रात नसल्यानं तिच्याकडूनही या प्रक्रियेसाठी कोणतीही आडकाठी केली गेली नाही. अखेरीस १५ नोव्हेंबर १९७१ मध्ये इंटेलनं ‘एमसीएस-४’ या चिप-संचातल्या लॉजिक चिपला ‘इंटेल ४००४’ या नाममुद्रेनं बाजारात दाखल केलं. व्यापक स्तरावर उपयोजन असलेल्या जगातील पहिल्या बहुउद्देशीय मायक्रोप्रोसेसर चिपचा मान हा निर्विवादपणे इंटेल ४००४ ला जातो.
लॉजिक चिपच्या प्रमाणीकरणाची सुरुवात इंटेल ४००४ मायक्रोप्रोसेसर चिपपासून झाली हे खरं; तरी या चिपचं महत्त्व तेवढयापुरतं मर्यादित नक्कीच नाही. या चिपची आणखीही अनेक वैशिष्टय़ं सांगता येतील. ‘इंटेल ४००४’ची क्षमता १९४६ साली आलेल्या पहिल्या संगणकाच्या क्षमतेएवढीच होती. फरक इतकाच की ही चिप माणसाच्या केवळ एका बोटावर मावेल इतक्या आकाराची होती; तर हा संगणक ३०० चौरस फुटांची खोली संपूर्णपणे व्यापायचा.
आज अगदी सर्वसामान्य मोबाइल फोनमध्ये वापरण्यात येणाऱ्या लॉजिक चिपमध्ये सहज १०० ते १००० कोटींच्या घरात ट्रान्झिस्टर्स असतात. ‘इंटेल ४००४’ हा केवळ २३०० ट्रान्झिस्टर्सपासून बनला असला तरी तांत्रिकदृष्टया तो त्या वेळचा अत्यंत प्रगत मायक्रोप्रोसेसर होता. आजच्या १०, ७, ३ नॅनोमीटर टेक्नॉलॉजी नोड असलेल्या चिपसमोर इंटेल ४००४ चे १०००० नॅनोमीटरचं तंत्रज्ञान मागास वाटेल, पण तरीही त्या चिपमध्ये असलेले दोन ट्रान्झिस्टर्समधलं अंतर हे मानवी केसाच्या रुंदीपेक्षा (जी साधारणत: १ लाख नॅनोमीटर एवढी असते) एकदशांशानं छोटं होतं.
सर्वार्थानं ‘इंटेल ४००४’ हा व्यावसायिक पद्धतीनं निर्मिला आणि विकला गेलेला पहिला मायक्रोप्रोसेसर होता. या लॉजिक चिपमध्ये उच्च कोटीची क्षमता तर होतीच, पण तिची संरचनाही गुंतागुंतीची होती. तसंच ही चिप केवळ दोन इंच व्यासाच्या सिलिकॉन वेफरवर निर्मिली जात असल्यानं (आजच्या चिप सर्वसाधारणत: बारा इंची वेफरवर निर्मिल्या जातात) तिची उत्पादन प्रक्रियाही क्लिष्ट होती. तरीही या चिपच्या व्यापक प्रसारासाठी इंटेलनं तिची किंमत केवळ साठ अमेरिकी डॉलर एवढीच ठेवली होती. यानंतर मात्र बहुउद्देशीय लॉजिक चिपच्या निर्मितीत इंटेलनं पुन्हा मागे वळून पाहिलं नाही.
‘चिप’-उद्योगात कार्यरत असलेले तज्ज्ञ.
amrutaunshu@gmail.com
