Πώς τα «Ολοκληρωμένα Μικροκυκλώματα» Κάνουν Πιο Εύκολη τη Ζωή Σας

Από τον ανταποκριτή του «Ξύπνα!» στις Βρεταννικές Νήσους

Η ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ονομασία είναι ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα (MICROPROCESSOR) «ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΜΙΚΡΟΚΥΚΛΩΜΑ; Τι είναι αυτό;» ίσως δικαιολογημένα ρωτήσετε. Και πώς μπορεί κάτι να επηρεάζη πολύ την καθημερινή ζωή όταν οι περισσότεροι άνθρωποι ούτε καν ξέρουν περί τίνος πρόκειται;

Τα αποτελέσματα του, όμως, αγγίζουν τις ζωές όλο και περισσοτέρων ατόμων σ’ όλο τον κόσμο. Στην πραγματικότητα, σήμερα το ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα αποτελεί μια βιομηχανία ενός δισεκατομμυρίου δολλαρίων!

Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται τώρα σε τόσο πολλά προϊόντα, ώστε ένας εκπρόσωπος της Βρεταννικής Κυβερνήσεως είπε: «Δεν υπάρχει καμμιά βεβαιότητα για απώλεια εργασίας αν εφαρμόσωμε πράγματι την τεχνολογία της μικροηλεκτρονικής.» Χωρίς τη χρήσι αυτής της νέας τεχνολογίας, μια εταιρία ή και μια χώρα ακόμη, θα δυσκολευόταν να συναγωνισθή τα προϊόντα εκείνων που τη χρησιμοποιούν.

Αλλά τι είναι ακριβώς το ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα; Πώς έχει επηρεάσει τη ζωή μας αυτή η σχετικά νέα τεχνολογία που έχει χαρακτηρισθή σαν «μια επανάστασις»;

Ένα χαρακτηριστικό ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα κατασκευάζεται από πυρίτιο ένα από τα πιο κοινά στοιχεία που βρίσκεται, στο φλοιό της γης. Και μια εικόνα του μεγέθους του προκύπτει, από το πρώτο συνθετικό micro, που σημαίνει πολύ μικρό. Αυτό συνήθως είναι απλώς ένα λεπτό τεμάχιο ή «τσιπ» από πυρίτιο, επιφανείας 36 τετραγωνικών χιλιοστών (1⁄4 μιας τετραγωνικής ίντσας)!

Ωστόσο, το μέγεθός του δεν αποκαλύπτει τη σημασία του. Μέσα σ’ αυτό το πολύ μικρό «τσιπ» βρίσκονται πολλές από τις ζωτικές λειτουργίες ενός υπολογιστού! Ένα και μόνο σημερινό ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα ισοδυναμεί σε κυκλώματα με τις περισσότερες από τις ζωτικές λειτουργίες των ογκωδών υπολογιστών πριν από 25 χρόνια. Πολλές χιλιάδες κυκλώματα μπορούν να προσαρμοσθούν πάνω σ’ ένα «τσιπ,» και η δυνατότητα τους συνεχώς βελτιώνεται. Πράγματι, ένα τέτοιο κύκλωμα μικρό όσο το κεφάλι της καρφίτσας μπορεί να κάνη την εργασία πολλών συμβατικών κυκλωμάτων.

Η κατασκευή των ολοκληρωμένων μικροκυκλωμάτων είναι σχετικά οικονομική. Αυτό σημαίνει ότι οι λειτουργίες που μοιάζουν με κείνες ενός υπολογιστού μπορούν να ενταχθούν σε μια τεράστια σειρά καθημερινών προϊόντων τα οποία στο παρελθόν κατατάσσονταν στη σειρά των ακριβών υπολογιστών.

Η Ιστορία του

Οι πρώτοι υπολογιστές είχαν λυχνίες σαν κύριο συστατικό τους. Αυτοί ήσαν ογκώδεις, πολυδάπανοι, δυσκίνητοι στην παραγωγή τους. Αλλά το 1948 εφευρέθη το τρανζίστορ, που αντικατέστησε τις λυχνίες. Ήταν πολύ μικρότερο, πιο αξιόπιστο και φθηνότερο.

Αρχικά, τα τρανζίστορς κατασκευάζονταν με γερμάνιο. Μέσα σε λίγα χρόνια, όμως, το πυρίτιο αντικατέστησε το γερμάνιο κάνοντας τα τρανζίστορς πιο αποτελεσματικά. Αυτό ωδήγησε στο επόμενο βήμα των «ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών,» μια τεχνική για την κατασκευή ολόκληρων κυκλωμάτων με τα κύρια στοιχεία τους (όπως τα τρανζίστορς) πάνω σ’ ένα μικρό τεμάχιο ή «τσιπ,» από πυρίτιο. Αυτή η διαδικασία έκανε δυνατή τη σμίκρυνσι των υπολογιστών.

Κατόπιν, η εξερεύνησις του διαστήματος και οι στρατιωτικές υπηρεσίες χρειάζονταν συσκευές πολύ μικρές, ελαφρές, με οικονομία ενέργειας που επιτρέπουν περίπλοκους ηλεκτρονικούς ελέγχους για τους δορυφόρους και τα βλήματά τους. Έτσι, η έρευνα στράφηκε προς αυτή την κατεύθυνσι. Επέτυχε. Ενώ το 1963 ένα «τσιπ» πυριτίου ισοδυναμούσε με οκτώ τρανζίστορς, το 1978 ένα και μόνο «τσιπ» ισοδυναμούσε με 250.000 τρανζίστορς!

Έτσι, στις αρχές της δεκαετίας του 1970 η τεχνική των σμικρύνσεων είχε προχωρήσει αρκετά ώστε να θέτη ένα ολόκληρο υπολογιστή σε ελάχιστα μικροσκοπικά «τσιπς.» Η «επανάστασις» των ολοκληρωμένων μικροκυκλωμάτων είχε γεννηθή, και από τότε οι χρήσεις τους έχουν πολλαπλασιασθή σαν μανιτάρια.

Πώς Κατασκευάζονται

Η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου μικροκυκλώματος αποτελεί μια τρομερά επίπονη υπόθεσι. Λόγω του μικροσκοπικού μεγέθους και η ελάχιστη ακόμη σκόνη μπορεί να καταστρέψη ένα «τσιπ.» Έτσι, μολονότι χρησιμοποιούνται οι πιο ακριβείς μέθοδοι, ένα υψηλό ποσοστό των «τσιπς» που κατασκευάζονται απορρίπτονται σαν άχρηστα.

Η διαδικασία αρχίζει μ’ ένα λεπτό τεμάχιο καθαρού πυριτίου πάχους μισού χιλιοστού, και πλάτους μερικών ιντσών. Πάνω σ’ αυτό, κατασκευάζονται ταυτόχρονα αρκετές εκατοντάδες ολοκληρωμένα μικροκυκλώματα και αργότερα διαχωρίζονται.

Περίπλοκα σχεδιαγράμματα κατασκευάζονται για τα κυκλώματα που θα τοποθετηθούν πάνω στις στρώσεις του «τσιπ.» Αυτά σμικρύνονται από υπολογιστή στο ένα χιλιοστό του αρχικού τους μεγέθους, και κατόπιν μετατρέπονται σε φόρμες φωτογραφικής εκτυπώσεως. Αυτό μοιάζει λίγο με το αρνητικό μιας φωτογραφίας, και χρησιμοποιείται να εγχαράξη το σχέδιο του κυκλώματος πάνω στην επιφάνεια του τεμαχίου από πυρίτιο. Κι άλλες στρώσεις τοποθετούνται στο πυρίτιο με όμοιο τρόπο.

Στο τέλος, μια ελεγκτική διαδικασία κατευθυνόμενη από υπολογιστή ελέγχει τα «τσιπς» για να βεβαιώση αν είναι χρησιμοποιήσιμα. Τα κατάλληλα τότε σφραγίζονται μέσα σ’ ένα προστατευτικό κάλυμμα, έτοιμα προς χρήσι.

Φυσικά, αξίζει έπαινος στους εφευρέτες αυτών των εκπληκτικών «τσιπς.» Αλλά έπαινος πρέπει επίσης ν’ αποδοθή σ’ εκείνον που κατασκεύασε τον ανθρώπινο εγκέφαλο, τα υλικά που χρησιμοποιεί, και τους φυσικούς νόμους που τα διέπουν. Όλα αυτά, τα πιο δύσκολα, κατασκευάσθησαν από έναν πολύ μεγαλύτερο «εφευρέτη,» το Δημιουργό, τον Ιεχωβά Θεό.

Σύγχρονες Χρήσεις Επηρεάζουν τη Ζωή μας

Χάρις στην επανάστασι των ολοκληρωμένων μικροκυκλωμάτων έχομε τώρα υπολογιστές τσέπης, ρολόγια με ψηφία, παιγνίδια με την τηλεόρασι, και υπολογιστές για διάφορα χόμπυ. Τα ολοκληρωμένα μικροκυκλώματα μπορούν να βρεθούν σ’ ένα σωρό άλλα προϊόντα επίσης, όπως τα πλυντήρια, οι ηλεκτρικοί φούρνοι, τα ‘μίξερ,’ οι φωτογραφικές μηχανές, τα τηλέφωνα και τα αυτοκίνητα. Καθιστούν δυνατούς τους αυτομάτους ελέγχους που αντικαθιστούν τους μηχανικούς ελέγχους που είναι και λιγότερο αξιόπιστοι.

Αυτοί οι «μίνι-υπολογιστές» κάνουν πολλές μικροδουλειές στο σπίτι. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αποθήκευσι πληροφοριών, όπως οι αριθμοί τηλεφώνων, τα προσωπικά αρχεία, οι υπενθυμίσεις για πληρωμές λογαριασμών, οι συνταγές, και πολλά άλλα πράγματα. Όλα αυτά μπορούν να είναι, διαθέσιμα με το πάτημα ενός κουμπιού, ή σε ανταπόκρισι μιας εντολής που γίνεται μέσω της συσκευής.

Ένας κατασκευαστής εισήγαγε στην αγορά «την πρώτη ραπτομηχανή με ηλεκτρονικό εγκέφαλο.» Αντί η μοδίστρα να πρέπει να κάνη πολλές προσαρμογές με το χέρι, μ’ αυτή τη μηχανή εκείνο που πρέπει να κάνη είναι να πατήση το κατάλληλο κουμπί για να γίνουν πολλές περίπλοκες βελονιές. Η εργασία για το άνοιγμα μιας κουμπότρυπας που απαιτεί ικανότητα παραδείγματος χάρι, γίνεται εύκολη: τοποθετείτε απλώς ένα κουμπί στη μηχανή, και τα υπόλοιπα τ’ αφήνετε σ’ αυτή!

Στα περασμένα λίγα χρόνια, τα καταστήματα υπέστησαν αξιοσημείωτες αλλαγές. Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι οι σύγχρονες ταμειακές μηχανές είναι αρκετά περίπλοκα μηχανήματα. Αν τα ποσά που καταγράφει μοιάζουν με του ηλεκτρονικού υπολογιστή τσέπης, τότε χρησιμοποιείται ένα ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα. Παράλληλα με την άθροισι του λογαριασμού σας, μπορεί να παρατηρή το είδος του προϊόντος που αγοράζετε ώστε αυτόματα σχηματίζεται ένας κατάλογος των ειδών που το κατάστημα χρειάζεται να αγοράση πάλι. Και αν χρησιμοποιήτε μια πιστωτική κάρτα στις πληρωμές σας, η μηχανή ελέγχει, αυτόματα τον λογαριασμό σας στην τράπεζα.

Στις υπηρεσίες γραφείου, «οι υπολογιστές γραφείου θα γίνουν τόσο κοινοί, όσο οι γραφομηχανές,» προβλέπει το Σαϊεντίφικ Αμέρικαν. Θα αποθηκεύουν λεπτομερείς πληροφορίες που χρειάζονται στην εργασία κάθε ατόμου και θα είναι πολύ πιο εύχρηστοι, από τους ογκώδεις φακέλλους, τις καρτέλλες και τα βιβλία πληροφοριών.

Τα «ολοκληρωμένα μικροκυκλώματα λέξεων» είναι μια εφαρμογή της τεχνολογίας των μικροκυκλωμάτων στη δακτυλογράφησι. Αναλαμβάνουν το γράψιμο ενός αριθμού θεμάτων που επαναλαμβάνονται στη δακτυλογράφησι. Πολλές επιχειρήσεις στέλνουν επιστολές στους πελάτες τους, και αυτές οι επιστολές συχνά αποτελούνται, από τυποποιημένες παραγράφους. Ένα ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα λεξεων αποθηκεύει τέτοιες βασικές παραγράφους και τις δακτυλογραφεί αυτομάτως. Μπορεί επίσης να κανονίση το μήκος των γραμμών, το σχέδιο της επιστολής και ακόμη να διορθώση απλά εκφραστικά λάθη. Αν το κείμενο πρέπει να ανασυνταχθή, το ολοκληρωμένο μικροκύκλωμα λέξεων θα το κάνη αυτό και έχει περιθώρια και για άλλες αλλαγές. Δύο ή τρεις τέτοιες συσκευές μπορούν να κάνουν τη δουλειά πολύ περισσοτέρων δακτυλογράφων.

Τα εργοστάσια έχουν ήδη αυτοματοποιηθή πολύ. Στο παρελθόν το πρόβλημα ήταν να γνωρίζης πώς θα διδάξης μια μηχανή τις περίπλοκες κινήσεις που εύκολα κάνει ένας άνθρωπος εργάτης. Τα ολοκληρωμένα μικροκυκλώματα έχουν υπερνικήσει κατά μέγα μέρος αυτό το πρόβλημα και χρησιμοποιούνται για να ελέγχουν βραχίονες ρομπότ.

Παρόμοιες αρχές εφαρμόζονται στις αγροτικές εργασίες, ώστε, παραδείγματος χάρι, το όργωμα μπορεί να γίνεται με ένα τρακτέρ χωρίς οδηγό, που να εργάζεται συνέχεια ημέρα και νύχτα.

Αιτίες για Ανησυχία

Αυτή η νεοανακαλυφθείσα ηλεκτρονική βοήθεια εκτελεί όλο και περισσότερες από τις εργασίες του ανθρώπου, με αυξημένη αποτελεσματικότητα. Έχει βοηθήσει στην εξαφάνισι πολλών ανιαρών και επικινδύνων εργασιών, στην απαλλαγή των ανθρώπων από πολλή σωματική προσπάθεια και στην εξοικονόμησι χρόνου.

Εν τούτοις το ότι ο άνθρωπος ελευθερώνεται από σωματική προσπάθεια και αποκτά περισσότερο χρόνο μπορεί να είναι μια ευλογία με δύο όψεις. Αν ο χρόνος χρησιμοποιήται άσοφα, απλώς για επιδίωξι απολαύσεων, αυτό δεν βελτιώνει κατ’ ανάγκη τη ζωή του ανθρώπου. Μπορεί να κάνη το αντίθετο—να την υποβαθμίση. Και το να επιρρίπτουμε στις μηχανές πολύ μεγάλο μέρος της σωματικής μας εργασίας μπορεί ν’ αποδειχθή βλαβερό στη σωματική μας υγεία.

Για να γίνεται σοφή χρήσις οποιασδήποτε τεχνολογικής προόδου, η γνώσις χρειάζεται να εξισορροπήται με την εκτίμησι των πνευματικών αξιών. Χρειάζεται να συμβαδίζη με το ανιδιοτελές ενδιαφέρον για τον συνάνθρωπο και με μια μεγαλύτερη γνωριμία με το Δημιουργό μας, εφόσον κάθε τι καλό προέρχεται από το ότι Αυτός μας δίνει τη ζωή και την ικανότητα να την βελτιώνωμε.

[Εικόνα στη σελίδα 21]

Μέρος ενός μικροκυκλώματος σε μεγέθυνσι πάνω από 100 φορές για να φανή πόσο πολύπλοκο είναι

[Εικόνες στη σελίδα 22]

Ένα μικροσκοπικό μικροκύκλωμα 1⁄4 της τετραγωνικής ίντσας βοηθά στο ν’ αποκτήσωμε προϊόντα όπως αυτά