Ang “Chip”—Hinungdanong Elektronikong Piyesa Karong Adlawa

ANG digital nga makina sa kape nga nagpabukal sa imong kape sa buntag, ang de-bulsang kalkiyulitor nga nakasalbar kanimo gikan sa daghang pagpislit sa lapis, sa daghag-kolor nga mga displey sa dashboard sa bag-ong mga awto—kining tanan dunay usa ka butang nga gikausahan: Sila gihimong posible tungod sa paggamit sa samag-tubig nga silicon chips nga dili mosobra sa gidak-on sa kumagko sa batang masuso.

Kining mga chip makita usab diha sa daghan pang butang nga tingali imong nabatonan—mga relo, TV, radyo, telepono, mga kasangkapan, ug pila ka kagamitan. Gikan niining komun adlaw-adlawng mga butang nga gigamit sa balay ngadto sa sekretong mga gamit sa militar, kining gamitoyng mutya nga usa ka elektronikong katingad-anan nagadulag dakong papel sa pagbag-o sa paagi sa pagkinabuhi ug pagtrabaho sa mga tawo sa tibuok kalibotan. Apan unsa man gayod ang silicon chip? Sa unsang paagi mitungha kini? Ug sa unsang paagi midangat kini sa imong adlaw-adlawng pagkinabuhi?

Unsa Kining Chip?

Ang silicon chip maoy koleksiyon sa gagmayng electronic circuits o elektronikong sirkito. Mahimo nimong itandi ang elektronikong mga sirkito sa usa ka sentence o han-ay sa mga pulong niining artikuloha. Ang matag han-ay sa mga pulong dunay sukdanang mga sangkap sama sa mga nombre, berbo, ug mga adhetibo. Pinaagi sa paghan-ay niining mga sangkapa sa nagkalainlaing paagi, ang han-ay sa mga pulong mahimong tigomon ingong mga pahayag, mga pangutana, ug balak pa gani. Ug pinaagi sa pagtapo sa mga han-ay sa pulong diha sa lohikal nga paagi, kita dunay panagsultihay ug pagsulat.

Ang elektronikong mga sirkito kaamgid kaayo niini. Pinaagi sa paghan-ay sa sukdanang elektronikong sangkap—mga transistor, diodes, resistors, ug susama niini—sa nagkalainlaing paagi, ang elektronikong mga sirkito nga makahimog daghang obra mahimong gam-on. Unya, linibo niining maong mga sirkito matapo aron sa paghimog tanang matang sa mapuslanong kagamitang elektroniko. Matuod kini, sa labing menos sa teoriya.

Kon himoon, hinunoa, dako kaayog trabaho ang pagkonektar sa ginatos ka libong elektronikong mga sangkap, bisag dili na hisgotan pa ang luna nga ilang makuha. Mao kana ang problema nga giatubang sa mga siyentipiko balik pa sa ulahing katuigan sa 1940 samtang ilang giasembol ang unang kaliwatan sa mga kompiyoter. Ang usa sa maong kompiyoter sa Philadelphia, nga nailhang ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), nakakuhag 140 ka metro kuwadradong luna, nga nagtimbang hapit 27,000 ka kilogramos, ug nasudlag duolan sa 19,000 ka vacuum tubes! Kining maong higante nagkinahanglag daghan kaayong enerhiya sa pag-obra ingong 1,300 ka 100-ka-bohiyas nga mga suga. Ang dakong kunsomo niini sa elektrisidad maoy nakabangon sa kataw-anang mga estorya. Dunay miingon nga sa dihang gipaandar kini, ang tanang suga sa Amihanang Philadephia napalong.

Tungod sa ilang gidak-on, ang kapabilidad sa ENIAC ug ang mga katalirongan niini wala ra sa kumingking kon itandi sa kaliwatan sa mga kompiyoter karong adlawa. Samtang ang kompiyoter nga igapatong sa lamesa karong adlawa makahimog milyonmilyong mga obra sa usa ka segundo, nangiwit ang ENIAC sa mga 5,000 ka pagsumag numero o 300 lamang ka multiplikasyon matag segundo. Ug samtang ang mga kompiyoter karong adlawa, nga mobalor lamag pila ka gatos ka dolyares, dunay igong memoriya sa sulod niini nga makapundog 100,000 ka numero o kapin pa, ang EDVAC, laing unang higante, makapundo lamag 1,024. Unsay gihimo aron sa paghimo sa mga kompiyoter karong adlawa nga mas gamhanan?

Sa sayo sa katuigang 1960, ang gamay ug episyenteng transistor mitungha sa esena. Sa kataposan, ang mga siyentipiko sa kompiyoter nakahimo sa pagpagamay sa ilang hinay, kusog mokunsumog enerhiyang mga higante. Sa gihapon, laing kauswagan ang nahitabo sa wala pa mahimo ang mga kompiyoter karong adlawa. Kini mitungha gikan sa kalibotan sa potograpiya.

Pagpagamay ug ang Chip

Sumala sa imo na tingaling nahibaloan, pinaagi sa paggamit sa hustong sangkap, ang mga letrato mahimong mapadako o mapagamyan sumala sa kagustohan sa usa. Sa mga katuigang dili pa dugay, nagama ang usa teknik nga nagtugot sa mga enhinyero sa kompiyoter sa pagpagamay pinaagi sa potograpiya sa dagkong mga plano sa mga sirkito sa kompiyoter. Kining mga plano tingali komplikado sama sa plano sa karsada sa usa ka dakong siyudad, apan kon pagamyon kini maigo diha sa chip nga mas gamay pa kay sa contac lens. Ang mga letrato dili gam-on sa ordinaryong papel sa letrato kondili diha sa samag-apa nga lunlon silicon, usa sa labing daghang elemento sa yuta, nga makaplagan sa kasagarang balas.

Tungod sa hiyas sa silicon kini pinili sa paggamag chip. Pananglitan, pinaagi sa pagdugang ug nagkalainlaing matang sa chemical impurities, ang silicon mahimong molihok samag resistors, capacitors, ug bisan mga transistor. Busa pinaagi sa pagsambog sa tinong mga bahin sa usa ka silicon chip sa maong mga impurities, posible ang paggamag tibuok elektronikong sirkito diha niana.

Gikan sa tinunaw ug gidalisay nga balas, motubo ang kristal nga silicon hangtod nga sila mahiamgid sa tag-as nga mga salami. Dayon hiwaon sila nga sama ka nipis sa apa ug sa linain nga paagi taklapan. Ang gagmayng mga larawan sa dagkong elektronikong mga sirkito mahikulit diha sa apa nga nagpatongpatong. Ang kemikal nga impurities idugang sa nahiangay nga mga luna. Ug ang epekto diha sa chips dili lamang mga letrato kondili aktuwal nga nagaobrang elektronikong mga sirkito nga gitawag integrated circuits, IC sa minubo.

Ang integrated circuits nga gihimo sa katuigang 1960 nasudlan ug duolan sa usa ka gatos ka elektronikong mga sangkap. Kini ang nagtugot sa mga enhinyero sa paghimog kompiyoter nga samag-gidak-on sa “gamay” nga malita alang sa mga laboratoryo ug ubang mga institusyon. Sa ulahing katuigan sa 1970, ang LSI (large-scale-integration) chips nga dunay kapin sa usa ka gatos ka libong mga sangkap ang nahimo. Kini nga mga chip komplikado kaayo nga ang usa lamang kanila sa teoriya makahimo sa mga obra sa usa ka kompletong kompiyoter, sama sa pagpaandar sa microwave oven o sa pagpadagan sa awto. Karong adlawa, ang mga siyentipiko sa kompiyoter naghisgot ug VLSI (very large-scale-integration) chips nga nasudlan ug milyonmilyong mga sangkap. Handurawa lang ang pagtipog mga plano sa karsada sa usa ka siyudad nga duolan sa 1,600 ka kilometro kuwadrado, o duha ka pilo sa gidak-on sa Alaska, diha sa usa ka chip nga 0.6 sentimetro kuwadrado!

Ang Chip ug Ikaw

Ang paggamit sa chip nakawala sa daghang hagong pagsolda ug trabaho sa kamot nga kinahanglan sa paghimog komplikadong elektronikong gamit. Kini ang nakapahimo sa produkto nga dili kaayo mahal, mas kasaligan, ug mas gamay. Ang dinaghan nga paggama nakakunhod sa gastos sa mga chip nga dunay linain nga mga katakos, sama sa sound synthesis, nga gigamit diha sa tanang matang sa mga produkto karon.

Busa atong makita kining mga chip diha sa mga dula nga nagasulti, sa mga vending machines, ug sa mga sakyanan sa atong palibot. Diha sa pila ka nasod ang “operitor” sa telepono nga motug-an kanimo sa oras o mohatag kanimo sa numero sa telepono tingali hinimog silicon! Ang mga produkto nga nagagamit ug mga chip sa pagsabot sa imong gisulting sugo napopular usab. Ang uban niini tingali mga gimik lang, apan ang uban makatabag dako sa mga tawong baldado.

Ang mga chip gigamit usab sa industriya ug sa negosyo. Diha sa mga pabrika, kini gigamit sa pagkontrolar sa mga robot nga makapuli sa mga tawo sa makalaay, balik-balik, o peligrosong mga trabaho. Sila nakahimo nag dagkong mga kauswagan sa paggamag sakyanan, nagabuhat sa mga trabaho sama sa pagsolda ug sa pagpamintal. Diha sa mga opisina, ang mga makinelya kusog nga gipulihan sa elektronikong word processors nga motan-aw sa imong pagtitik, nagtugot kanimo sa paghimog mga kausaban nga dili na kinahanglang makinelyahon pag-usab ang tibuok nga dokumento, ug moprinta bisan sa mga sipra sa awtomatiko. Kini, hinunoa, usahay maoy sagol nga panalangin. Ang de-opisinang mga trabahante tingali nakalibre gikan sa kalaay sa ilang naandang trabaho sa opisina, apan sila hinunoa dugang ug dugang nadukot diha sa ilang iskren sa kompiyoter.

Sa laing bahin, ang mga silicon chip nailhang nakaamot sa kausaban sa teknolohiya sa mga komunikasyon nga nakita niining kaliwatana. Ang magasin nga imong gibasa gisulat diha sa mga iskren sa kompiyoter, gihan-ay sa kompiyoter, ug giprinta uban sa tabang sa kompiyoter. Sa pagkamatuod, pinaagi sa tagsaong MEPS system (Multilanguage Electronic Phototypesetting System) alang sa gigamitag-kompiyoter nga paghan-ay ug pagprinta, ang Watchtower Society nanguna niining daghag-pinulongan kaayong aplikasyon nga dugang nagakakomun, mabatonan, ug mapuslanon hinungdanong elektronikong piyesa—ang silicon chip.