ಟಿ. ಜಿ. ಶ್ರೀನಿಧಿ
ಬೂಲಿಯನ್ ತರ್ಕ ಹಾಗೂ ಅದು ನಮಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಿದ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಲ್ಲ, ಮಾಡಿದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಮಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ಗೊತ್ತು. ಮೇಲ್ನೋಟಕ್ಕೆ ಸರಳವಾಗಿ ಕಂಡರೂ ಇಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದಾದ ಸಾಧ್ಯತೆಯೇ ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಕ ಸಂಗತಿ; ಏಕೆಂದರೆ ಕೇವಲ ಮನುಷ್ಯರಷ್ಟೇ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಅದೆಷ್ಟೋ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಯಂತ್ರಗಳೂ ಮಾಡುವಂತಾಗುವಲ್ಲಿ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಪಾತ್ರ ಬಹಳ ಮಹತ್ವದ್ದು.
ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ಒಮ್ಮೆ ರೂಪಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಕೂಡುವ, ಕಳೆಯುವ, ಗುಣಿಸುವ, ಭಾಗಿಸುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳೆಲ್ಲ ಸಿದ್ಧವಾಗುತ್ತವೆ. ಇಷ್ಟಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಒಂದು ಕ್ಯಾಲ್‌ಕ್ಯುಲೇಟರ್ ತಯಾರಾಗುವುದು ಇನ್ನೇನು ಕಷ್ಟವಲ್ಲ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟಿನ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ಕಂಪ್ಯೂಟರಿನ ಸಿಪಿಯುವನ್ನೂ ಸಿದ್ಧಮಾಡಿಬಿಡಬಹುದು. ಆದರೆ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದು ಹೇಗೆ?
ರಿಲೇ ಎಂಬ ಸರಳ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸಬಲ್ಲದು. ಈ ಸಾಧನದೊಳಗೆ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಿರುತ್ತವೆ - ಒಂದು ಸ್ವಿಚ್, ಹಾಗೂ ಇನ್ನೊಂದು ಆ ಸ್ವಿಚ್ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ (ವಿದ್ಯುದಯಸ್ಕಾಂತ). ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ ಒಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ವ್ಯತ್ಯಯ ಇನ್ನೊಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಂತೆ ರಿಲೇಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ವವಿಖ್ಯಾತ 'ಮಾರ್ಕ್-೨' ಸೇರಿದಂತೆ ಆರಂಭದ ಕಾಲದ ಹಲವಾರು ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳು ತಮ್ಮ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಸಾಧನವನ್ನೇ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದವು.
ರಿಲೇ ಬಳಸಿ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಬಹಳ ಸುಲಭ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಾವೀಗ ನಾಟ್ ಗೇಟ್ ನಿರ್ಮಿಸಬೇಕಿದೆ. ನಾವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ರಿಲೇಯಲ್ಲಿರುವ ಮೊದಲ ಭಾಗ - ಸ್ವಿಚ್, ತನ್ನ ಮೂಲ ಅವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಆನ್ ಆಗಿಯೇ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ; ಅಂದರೆ ಎರಡನೆಯ ಭಾಗಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪೂರೈಸದೆ ಇರುವಾಗ (ಇನ್‌ಪುಟ್ ೦) ಮೊದಲ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಊಡಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ತು ನಿರಾತಂಕವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ (ಔಟ್‌ಪುಟ್ ೧). ಈಗ ವಿದ್ಯುದಯಸ್ಕಾಂತಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸಂಪರ್ಕ ಕೊಟ್ಟರೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಮೂಡುವ ಅಯಸ್ಕಾಂತತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಸ್ವಿಚ್ ಆಫ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಎರಡನೆಯ ಭಾಗದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ೧ ಆಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಮೊದಲ ಭಾಗದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ೦ ಆಗುತ್ತದೆ, ಸುಲಭ!
ಕೇವಲ ಒಂದು ನಾಟ್ ಗೇಟ್ ರೂಪಿಸಿದ್ದರಿಂದ ಏನು ಮಹಾ ಸಾಧಿಸಿದಂತಾಯಿತು ಎನ್ನುವಂತಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ರಿಲೇಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇನ್ನೂ ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾದ ಅನೇಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು.
ಹಾಗಾದರೆ ನಮ್ಮ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಕೂಡ ತಾನು ಮಾಡುವ ಕೆಲಸಗಳಿಗಾಗಿ ಈ ರಿಲೇಗಳನ್ನೇ ಬಳಸುತ್ತದೇನು ಎಂದು ಕೇಳಿದರೆ ಖಂಡಿತಾ ಇಲ್ಲ ಎಂದೇ ಉತ್ತರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ರಿಲೇಗಳ ಗಾತ್ರ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಹಾಗೂ ಅವು ಬಳಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪ್ರಮಾಣ ನಮ್ಮ ಇಂದಿನ ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳ ಅಗತ್ಯಕ್ಕೆ ಕೊಂಚವೂ ಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ.
ಹಾಗಾಗಿ ಇಂದಿನ ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳೆಲ್ಲ ತಮ್ಮ ಆಂತರಿಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಇವು ಕೆಲಸಮಾಡುವ ವಿಧಾನ ಸರಿಸುಮಾರು ರಿಲೇಯಂತೆಯೇ ಎನ್ನಬಹುದು; ಆದರೆ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಿನ ಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೇಗ ಮಾತ್ರ ರಿಲೇಗಳಿಗಿಂತ ಅದೆಷ್ಟೋ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಅಲ್ಲದೆ ಸಣ್ಣದೊಂದು ಚಿಪ್‌ನೊಳಗೆ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳು ಅಡಕವಾಗಿ ಕೂರಬಲ್ಲವು. ಹೀಗಾಗಿಯೇ ಇಂದು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳು ಎಲ್ಲ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದರಂತೂ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳು ಕಂಪ್ಯೂಟರಿನ ಹೃದಯದಂತೆಯೇ ಕೆಲಸಮಾಡುತ್ತವೆ!
ಬೂಲಿಯನ್ ತರ್ಕ ಹಾಗೂ ಅದು ನಮಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಿದ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಲ್ಲ, ಮಾಡಿದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಮಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ಗೊತ್ತು. ಮೇಲ್ನೋಟಕ್ಕೆ ಸರಳವಾಗಿ ಕಂಡರೂ ಇಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದಾದ ಸಾಧ್ಯತೆಯೇ ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಕ ಸಂಗತಿ; ಏಕೆಂದರೆ ಕೇವಲ ಮನುಷ್ಯರಷ್ಟೇ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಅದೆಷ್ಟೋ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಯಂತ್ರಗಳೂ ಮಾಡುವಂತಾಗುವಲ್ಲಿ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಪಾತ್ರ ಬಹಳ ಮಹತ್ವದ್ದು.
ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ಒಮ್ಮೆ ರೂಪಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಕೂಡುವ, ಕಳೆಯುವ, ಗುಣಿಸುವ, ಭಾಗಿಸುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳೆಲ್ಲ ಸಿದ್ಧವಾಗುತ್ತವೆ. ಇಷ್ಟಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಒಂದು ಕ್ಯಾಲ್‌ಕ್ಯುಲೇಟರ್ ತಯಾರಾಗುವುದು ಇನ್ನೇನು ಕಷ್ಟವಲ್ಲ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟಿನ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ಕಂಪ್ಯೂಟರಿನ ಸಿಪಿಯುವನ್ನೂ ಸಿದ್ಧಮಾಡಿಬಿಡಬಹುದು. ಆದರೆ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದು ಹೇಗೆ?
ರಿಲೇ ಎಂಬ ಸರಳ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸಬಲ್ಲದು. ಈ ಸಾಧನದೊಳಗೆ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಿರುತ್ತವೆ - ಒಂದು ಸ್ವಿಚ್, ಹಾಗೂ ಇನ್ನೊಂದು ಆ ಸ್ವಿಚ್ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ (ವಿದ್ಯುದಯಸ್ಕಾಂತ). ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ ಒಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ವ್ಯತ್ಯಯ ಇನ್ನೊಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಂತೆ ರಿಲೇಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ವವಿಖ್ಯಾತ 'ಮಾರ್ಕ್-೨' ಸೇರಿದಂತೆ ಆರಂಭದ ಕಾಲದ ಹಲವಾರು ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳು ತಮ್ಮ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಸಾಧನವನ್ನೇ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದವು.
ರಿಲೇ ಬಳಸಿ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಬಹಳ ಸುಲಭ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಾವೀಗ ನಾಟ್ ಗೇಟ್ ನಿರ್ಮಿಸಬೇಕಿದೆ. ನಾವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ರಿಲೇಯಲ್ಲಿರುವ ಮೊದಲ ಭಾಗ - ಸ್ವಿಚ್, ತನ್ನ ಮೂಲ ಅವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಆನ್ ಆಗಿಯೇ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ; ಅಂದರೆ ಎರಡನೆಯ ಭಾಗಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪೂರೈಸದೆ ಇರುವಾಗ (ಇನ್‌ಪುಟ್ ೦) ಮೊದಲ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಊಡಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ತು ನಿರಾತಂಕವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ (ಔಟ್‌ಪುಟ್ ೧). ಈಗ ವಿದ್ಯುದಯಸ್ಕಾಂತಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸಂಪರ್ಕ ಕೊಟ್ಟರೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಮೂಡುವ ಅಯಸ್ಕಾಂತತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಸ್ವಿಚ್ ಆಫ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಎರಡನೆಯ ಭಾಗದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ೧ ಆಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಮೊದಲ ಭಾಗದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ೦ ಆಗುತ್ತದೆ, ಸುಲಭ!
ಕೇವಲ ಒಂದು ನಾಟ್ ಗೇಟ್ ರೂಪಿಸಿದ್ದರಿಂದ ಏನು ಮಹಾ ಸಾಧಿಸಿದಂತಾಯಿತು ಎನ್ನುವಂತಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ರಿಲೇಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇನ್ನೂ ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾದ ಅನೇಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು.
ಹಾಗಾದರೆ ನಮ್ಮ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಕೂಡ ತಾನು ಮಾಡುವ ಕೆಲಸಗಳಿಗಾಗಿ ಈ ರಿಲೇಗಳನ್ನೇ ಬಳಸುತ್ತದೇನು ಎಂದು ಕೇಳಿದರೆ ಖಂಡಿತಾ ಇಲ್ಲ ಎಂದೇ ಉತ್ತರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ರಿಲೇಗಳ ಗಾತ್ರ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಹಾಗೂ ಅವು ಬಳಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪ್ರಮಾಣ ನಮ್ಮ ಇಂದಿನ ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳ ಅಗತ್ಯಕ್ಕೆ ಕೊಂಚವೂ ಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ.
ಹಾಗಾಗಿ ಇಂದಿನ ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳೆಲ್ಲ ತಮ್ಮ ಆಂತರಿಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಇವು ಕೆಲಸಮಾಡುವ ವಿಧಾನ ಸರಿಸುಮಾರು ರಿಲೇಯಂತೆಯೇ ಎನ್ನಬಹುದು; ಆದರೆ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಿನ ಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೇಗ ಮಾತ್ರ ರಿಲೇಗಳಿಗಿಂತ ಅದೆಷ್ಟೋ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಅಲ್ಲದೆ ಸಣ್ಣದೊಂದು ಚಿಪ್‌ನೊಳಗೆ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳು ಅಡಕವಾಗಿ ಕೂರಬಲ್ಲವು. ಹೀಗಾಗಿಯೇ ಇಂದು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳು ಎಲ್ಲ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದರಂತೂ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳು ಕಂಪ್ಯೂಟರಿನ ಹೃದಯದಂತೆಯೇ ಕೆಲಸಮಾಡುತ್ತವೆ!
ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ ೨೭, ೨೦೧೩ರ ಉದಯವಾಣಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಲೇಖನ
ಕಾಮೆಂಟ್‌ಗಳಿಲ್ಲ:
ಕಾಮೆಂಟ್‌ ಪೋಸ್ಟ್‌ ಮಾಡಿ