Ang “Chip”—Saligang Gamit sa Elektronik Ngayon
ANG digital coffee machine na mabilis na naglalaga ng kape sa umaga, ang pambulsang calculator na mabilis na nagtutuos para sa iyo, ang maraming-kulay na displey sa mga dashboard ng bagong mga kotse—lahat ng ito ay may iisang bagay: Ang mga ito ay naging posible sa paggamit ng tulad-apa na mga silicon chip na halos kasinlaki ng kuko sa hinlalaki ng isang sanggol.
Ang mga chip na ito ay masusumpungan din sa maraming iba pang bagay na maaaring mayroon ka—mga relo, TV, radyo, telepono, kagamitan, at ilang kasangkapan. Mula sa karaniwang pang-araw-araw na mga bagay na ginagamit sa bahay hanggang sa lihim na mga gamit sa militar, ang munting hiyas na ito na isang elektronikong kababalaghan ay gumaganap ng malaking bahagi sa pagbago sa paraan ng pamumuhay at pagtatrabaho ng mga tao sa buong daigdig. Subalit ano nga ba ang isang silicon chip? Saan ito nanggaling? At paano ito nakarating sa iyong pang-araw-araw na buhay?
Ano ba ang Isang Chip?
Ang isang silicon chip ay karaniwaang isang koleksiyon ng pagkaliliit na electronic circuits. Maihahambing mo ang isang electronic circuit sa isang pangungusap sa artikulong ito. Ang bawat pangungusap ay binubuo ng pamantayang mga bahagi na gaya ng mga pangngalan, pandiwa, at mga pang-uri. Sa pamamagitan ng pag-aayos sa mga bahaging ito sa iba’t ibang paraan, ang mga pangungusap ay maaaring pagsama-samahin bilang mga paglalahad, tanong, at tula pa nga. At sa pagsasama-sama sa mga pangungusap sa isang lohikal na paraan, mayroon tayong pag-uusap at katha.
Gayung-gayon ang electronic circuits. Sa pamamagitan ng pag-aayos sa pamantayang elektronikong mga bahagi—mga transistor, diodes, resistors, at katulad nito—sa iba’t ibang paraan, maaaring gawin ang electronic circuits na gagawa ng maraming gawain. Pagkatapos, libu-libong mga circuits na ito ang maaaring pagsamahin upang gawin ang lahat ng uri ng kapaki-pakinabang na elektronikong mga proseso. Gayon nga ito, sa paano man sa teoriya.
Gayunman, sa aktuwal na paggawa ito ay isang pagkalaki-laking atas na pagkabitin ang daan-daang libong elektronikong mga bahagi, huwag nang banggitin ang lugar na kinukuha nito. Iyan nga ang sagwil na nakaharap ng mga siyentipiko noong dakong huli ng 1940’s habang binubuo nila ang unang lahi ng mga computer. Isa sa gayong computer sa Philadelphia, kilala bilang ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), ay umukopa ng 140 metro kuwadrado ng espasyo ng sahig, tumitimbang ng halos 27,000 kilo, at naglalaman ng halos 19,000 mga tubo! Ang pagkalaki-laking computer na ito ay nangailangan ng maraming enerhiya upang umandar na gaya ng kakailanganin ng 1,300 100-watt na mga bumbilya. Ang lakas nitong gumamit ng kuryente ay pinagmulan ng maraming nakakatawang kuwento. Sabi ng isa na kung ito ay paaandarin, lahat ng ilaw sa Kanlurang Philadelphia ay didilim.
Sa laki nito, ang kakayahan ng ENIAC at ng mga kasabay nito ay ganap na walang sinabi kung ihahambing sa kasalukuyang lahi ng mga computer. Samantalang ang isang desktop na computer ngayon ay makagagawa ng angaw-angaw na gawain sa loob ng isang segundo, ang ENIAC ay mabagal na nakagagawa ng halos 5,000 pagdaragdag o 300 pagpaparami lamang sa bawat segundo. At samantalang ang mga computer ngayon, na nagkakahalaga lamang ng ilang daang dolyar, ay maaaring may sapat na panloob na memorya upang mag-imbak ng 100,000 bilang o higit pa, ang EDVAC, isa pang naunang dambuhala, ay makapag-iimbak lamang ng 1,024. Ano ang nagpangyari sa mga computer ngayon na maging lubhang malakas?
Maaga noong 1960’s, ang maliit at mahusay na transistor ay dumating sa eksena. Sa wakas, napaliit din ng mga siyentipiko sa computer ang kanilang mabagal, malakas-sa-kuryenteng mga computer. Gayunman, mayroon pang pagsulong na magaganap bago nagawa ang mga computer ngayon. Ito ay mula sa daigdig ng potograpya.
Pagpapaliit at ang Chip
Gaya ng marahil ay nalalaman mo, sa paggamit ng tamang mga kagamitan, ang mga litrato ay maaaring palakihin o paliitin ayon sa pangangailangan ng isa. Kamakailan lamang, isang paraan ang nagawa na nagpapahintulot sa mga inhinyero sa computer na paliitin sa pamamagitan ng litrato ang malalaking blueprints ng mga sirkito ng computer. Ang mga blueprint na ito ay maaaring kasinsalimuot ng plano ng mga kalye ng isang malaking lungsod, subalit kapag pinaliit ay magkakasiya ito sa isang chip na mas maliit pa sa isang contact lens. Ang mga litrato ay hindi ginagawa sa ordinaryong papel na gamit sa potograpya kundi sa mga apa ng purong silicon, isa sa pinakasaganang elemento sa lupa, na masusumpungan sa ordinaryong buhangin.
Dahil sa ilang katangian ng silicon kaya ito ang pinipili sa paggawa ng chip. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iba’t ibang uri ng chemical impurities dito, ang silicon ay maaaring pakilusin na gaya ng mga resistor, capacitor, at mga transistor pa nga. Kaya sa pagdaragdag ng impurities sa espisipikong dako sa isang silicon chip ng mga impurities nito, posibleng makagawa ng isang buong electronic circuit dito.
Buhat sa tinunaw at dinalisay na buhangin, ang mga kristal ng silicon ay pinalalaki hanggang sa ang mga ito ay maging tulad ng mahahabang tubo ng salami. Pagkatapos ang mga ito ay hinihiwa na gaya ng maninipis na apa at pantanging pinapahiran. Ang pagkaliliit na mga larawan sa malaking electronic circuits ay nakabakat sa mga apa sa sunud-sunod na salansan. Ang chemical impurities ay idinaragdag sa angkop na mga dako. At ang nalalagay sa mga chip ay hindi lamang mga larawan kundi aktuwal na kumikilos na electronic circuits, na tinatawag na integrated circuits, o mga IC sa maikli.
Ang integrated circuits na ginawa noong 1960’s ay naglalaman ng halos isang daang elektronikong mga bahagi. Pinangyari nito ang mga inhinyero na gumawa ng sinlaki-maleta na “munting” mga computer para sa mga laboratoryo at sa iba pang mga institusyon. Sa dakong huli ng 1970’s, ang LSI (large-scale-integration) chips na may mahigit na isang daang libong bahagi ay ginawa. Ang mga chip na ito ay napakasalimuot anupa’t ang isa lamang nito ayon sa teoriya ay makagagawa ng mga gawain ng isang kompletong computer, gaya ng pagpapaandar ng isang microwave oven o pagpapatakbo ng isang kotse. Ngayon, pinag-uusapan ng mga siyentipiko sa computer ang tungkol sa VLSI (very large-scale-integration) chips na naglalaman ng milyun-milyong mga bahagi. Isip-isiping isiksik ang mga plano sa kalye ng isang lungsod na halos 1,600 kilometro kuwadrado, o doble ng laki ng Alaska, sa isang chip na 0.6 centimetro kuwadrado!
Ang Chip at Ikaw
Ang gamit ng chip ay nag-aalis ng marami sa matagal at nakapapagod na paghihinang at paggawa ng kamay na kakailanganin sa paggawa ng masalimuot na mga aparatong elektronik. Ginagawa nitong hindi gaanong mahal ang produkto, mas maaasahan, at mas maliit. Ang maramihang paggawa ay nakabawas nang husto sa halaga ng mga chip na may pantanging talino, gaya ng mga sound synthesis, anupa’t ang mga ito ay ginagamit sa lahat ng uri ng produkto ngayon.
Sa gayon makikita natin ang mga chip na ito na ginagamit sa talking games, vending machines, at sa mga kotse sa paligid natin. Sa ilang mga bansa ang “opereytor” ng telepono na nagsasabi sa iyo ng oras o nagbibigay sa iyo ng isang numero ng telepono ay maaaring yari sa silicon! Ang mga produkto ng mamimili na gumagamit ng mga chip upang maunawaan ang iyong binibigkas na utos ay nagiging popular din. Ang ilan sa mga ito ay maaaring mga gimik lamang, subalit ang iba ay makapagbibigay ng lubhang-kinakailangang tulong sa mga taong may kapansanan.
Ang mga chip ay ginagamit din sa daigdig ng industriya at negosyo. Sa mga pagawaan, ito ay ginagamit upang pangasiwaan ang mga robot na maaaring humalili sa mga tao sa nakababagot, paulit-ulit, o mapanganib na mga trabaho. Nakapasok na nga ito sa paggawa ng kotse, ginagawa ang mga trabahong gaya ng pagwiwelding at pagpipinta. Sa mga opisina, ang mga makinilya ay mabilis na hinahalinhan ng mga electronic word processor na tumitingin sa iyong pagbaybay, pinapayagan kang gumawa ng mga pagbabago nang hindi na mamakinilyahin pang muli ang buong dokumento, at kusa pa nga nitong ililimbag ang mga mailing labels. Gayunman, kung minsan ito ay halong pagpapala at sumpa. Ang mga manggagawa sa opisina ay maaaring napalaya sa kanilang nakababagot na rutina sa opisina, subalit sila ay higit at higit na napapako sa screen ng computer.
Sa kabilang dako, ang mga silicon chip ay kapansin-pansing nakatulong sa pagbabago sa teknolohiya ng komunikasyon na nakita ng salinlahing ito. Ang magasing iyong binabasa ay isinulat sa mga screen ng computer, nai-typeset sa pamamagitan ng computer, at inimprenta sa tulong ng computer. Tunay, sa pamamagitan ng natatanging sistema nito na MEPS (Multilanguage Electronic Phototypesetting System) para sa typesetting at pag-iimprenta na tinutulungan ng computer, ang Samahang Watchtower ay nangunguna sa maraming-wikang gamit na ito ng nagiging pangkaraniwan, mahalaga, at kapaki-pakinabang na saligang gamit sa elektronik—ang silicon chip.