Microprocessor-கணினியின் மூளை (சிறப்பு கட்டுரை)

 

சாதாரணமாகவே நாம் கணினியை மனிதனின் மூளைக்கு ஒப்பிட்டுச் சொல்வோம்.

 

மனிதனின் மூளைக்கு சரிசமமாக இல்லாவிடினும், மனிதனை விட அதிக கணக்குகள் மற்றும் மனிதனுக்கு தேவையானவைகளை , குறைந்த நேரத்தில் விரைவாக வேலைகளை செய்து தரும் ஒரு சாதனம்தான் கணினி.

கணினிக்கும் மூளை உண்டு. இதை  மைக்ரோ பிராசசர் (Microprocessor) என்கிறோம்.  தமிழில் சொல்வதெனில் நுண்செயலி.


நுண் செயலி என்றால் என்ன? இதன் பணி என்ன?
(What is a micro processor? What is the task?)

நுண் செயலி என்பது ஒரு கட்டுப்பாட்டு இயக்கு மையம் ஆகும். ஆங்கிலத்தில் CPU என்பார்கள். இது சில்லுக்குள் அடங்கியிருக்கும்.

இது கணினியில் உள்ள ஒவ்வொரு வன்பொருளும் (Hardware)கட்டளை சைகைகளை ஏற்படுத்தி அவற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

கணினியில் கொடுக்கும் செயல்கள் பல்வேறு நுண்செயல்களாக மாற்றப்பட்டு இயக்கும் பணியை இது செய்வதாலேயே இதை நுண்செயலி என்கிறோம்.

நுண்செயலியைக் கண்டுபிடித்தவர் யார்? 
(Who is the inventor of microprocessor?)

கணினியை இயங்குவதற்கு மூலாதாரமான நுண்செயலியைக் கண்டுபிடித்தவர்  மெர்சியன் டெட் ஹாப் (1969). இவர் கால்குலேட்டருக்குத் தேவையுள்ள பல சர்க்யூட்களை ஒரே சில்லுக்குள் வடிவமைத்ததே உலகின் முதல் நுண்செயலியாகும்.

இந்த நுண்செயலியை busicom என்ற ஜாப்பன் நிறுவனம் Calculaterக்குத் தேவையான சர்க்யூட் உருவாக்கித் தர இன்டென் நிறுவனத்தை நாடும்பொழுது, அதற்கான முயற்சியில் இன்டெல் நிறுவனம் இறங்கியது.
அந்நிறுவனத்தில் அப்பொழுது பணிபுரிந்த Mercian E Ted haff அவற்றிற்கான முயற்சியில் ஈடுபட்டு அதில் வெற்றியும் கண்டார். அதுவே முதல் நுண்செயலி ஆயிற்று.

தற்காலத்தில் பல்வேறு வகையான நுண்செயலிகள் வந்துவிட்டன.

நுண்செயலிகளின் வகைகள்: 

1. RISC வகை நுண்செயலிகள்
2. x86 வகையான நுண்செயலிகள்
3. 64 பிட் வகையான நுண்செயலிகள்

இத்தகைய பயனுள்ள நுண்செயலிகள் எப்படி வடிவமைக்கப்படுகின்றன தெரியுமா?

கடந்த நூற்றாண்டின் முக்கியமான கண்டுபிடிப்புகளில் Miro Prossorம் ஒன்று. இதனால்  கணினி உலகத்தில் மாபெரும் புரட்சியே ஏற்பட்டுவிட்டது.

மின்னணு உலகத்தில் இது ஒரு மைல் கல் என்று சொல்லலாம்.

இம்மின்னணு நுண்செயலியை(Microprocessor) உருவாக்க க்வார்ட்ஸ்(Kvarts) என்னும் கண்ணாடி ஸ்படிகம் பயன்படுகிறது.

இக்கண்ணாடி ஸ்படிகத்தை நன்கு சுத்தம் செய்த பிறகு அது க்வார்ட்ஸ் சிலிக்கானாக (Kvarts sio2) மாற்றப்படுகிறது.

க்வார்ட்ஸ் சிலிக்கானாக மாற்றப்பட்ட தகட்டில் இணைப்புகள் வரையப்படுகிறது.

முதன்முறையாக வடிவமைக்கப்பட்ட (Microprocessor)நுண்செயலி 4004ல் 2300 டிரான்சிஸ்டர்கள் வரைக்கும் வரைந்தனர். தற்போது Pentium 4 போன்ற பிராச்சர்களில் கோடிக்கணக்கான டிரான்சிஸ்டர்கள் வரைந்துள்ளனர். இத்தனை டிரான்சிஸ்டர்கள் (Transistors) அடங்கியுள்ள நுண்செயலின் அகலம் எவ்வளவு தெரியுமா?

வெறும் கால் அங்குல சதுரப் பரப்பளவுதான்.

சிலிக்கனின் மேல் போட்டோ resist மூலம் மின்கடத்தும் பொருள், மின் கடத்தாப் பொருள் மற்றும் குறை கடத்தி ஆகியவற்றையும் சேர்த்தே இதில் வடிவமைக்கின்றனர். இது அவ்வளவு சுலபமானது அல்ல.

இந்த மொத்த அமைப்பும் ஒரு டிரான்சிஸ்டர் போல் வேலை செய்வதாலேயே இவற்றை டிரான்சிஸ்டர் என்றழைக்கிறோம்.

இவ்வாறான சிக்கலான இணைப்புகளை வரையும் முறைக்கு போட்டோ லித்தோகிராபி என்று பெயர்.

இவ்வாறு வரையப்பட்ட இணைப்புகளில் உள்ள மெல்லிய கண்ணுக்குத் தெரியாத கோடுகளின் அகலம் மைக்ரான் என்னும் அலகால் அளவிடப்படுகிறது.

இவற்றை வெறும் கண்களால் அளவிட முடியாது. ஒரு மைக்ரான் என்பது ஒரு மீட்டரில் பத்து லட்சத்தில் ஒரு பாகம். குறிப்பாக நாம் உணர்ந்துகொள்ளும்படி சொல்ல வேண்டுமானால் நம் தலைமுடி இருக்கிறதல்லவா? அதில் ஒரு முடியை எழுபதாக பிரித்தால் என்ன அளவு வருமோ.. அந்தளவுதான் மைக்ரான்...

இந்த மைக்ரான் அளவை நாம் வெறும் கண்களால் பார்க்க முடியாது.