مروری بر زندگی گوردون مور، مهندس افسانه‌ای دره سیلیکونی و خالق قانون مور

شرکت اینتل امروز خبر تلخی را اعلام کرد: گوردون مور در سن ۹۴ سالگی درگذشت. اگرچه گوردون مور را با قانون مور و پیش‌بینی افزایش نمایی ترانزیستورها در مدارهای مجتمع می‌شناسیم اما او زندگی خود را به فناوری‌های بنیادین کامپیوتر اختصاص داده بود و فعالیت‌های بشردوستانه را نیز دنبال می‌کرد. از تأسیس اینتل تا قانون مور، این مهندس برق و الکترونیک توانست دنیای تکنولوژی را متحول کند. در ادامه می‌خواهیم مرور کوتاهی بر زندگی این شخصیت برجسته سیلیکون ولی داشته باشیم.

همه‌چیز از شیمی شروع شد

گوردن مور در تاریخ سوم ژانویه سال ۱۹۲۹ میلادی در سن‌فرانسیسکو ایالت کالیفرنیا متولد شد، یعنی همان مکانی که امروزه با نام دره سیلیکونی و قطب نوآوری‌های دنیای تکنولوژی شناخته می‌شود. خانواده مور کمی بعد به شهر مجاور یعنی ردوود (Redwood) نقل مکان کردند و همین موضوع باعث شد گوردون به تجهیزات آزمایشگاهی شیمی یکی از همسایه‌ها دست پیدا کند. این آشنایی با شیمی، علاقه شدیدی در گوردون به‌وجود آورد و تصمیم گرفت همین مسیر را تا دانشگاه ادامه دهد.

گوردون مدرک کارشناسی شیمی را از دانشگاه کالیفرنیا برکلی دریافت کرد و در نهایت مدرک دکترای شیمی فیزیک خود را در سال ۱۹۵۴ میلادی از مؤسسه تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) به‌دست آورد. علاقه گوردون به شیمی، فیزیک و علوم مواد، موقعیت‌های شغلی جذابی را پیش روی او قرار داد.

ورود به سیلیکون ولی

اگرچه فصل اول زندگی حرفه‌ای گوردون مور تأثیر زیادی روی آینده او داشت، اما خودش این بازه را بسیار متلاطم و سخت معرفی می‌کند. او پس از دریافت مدرک دکترا در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز مشغول به کار شد و سرپرسی فعالیت‌های تحقیقاتی را بر عهده گرفت. یکی از پروژه‌های او تمرکز روی پیشرانه‌های جامد موشک برای ارتش آمریکا بود که نقش کلیدی را در موشک‌های ضد هوایی ایفا می‌کردند.

دوره فعالیت‌های آزمایشگاهی مور چندان دوام نداشت. او به‌خاطر بی‌علاقگی به موضوعات تحقیقاتی، تصمیم گرفت به کالیفرنیا برگردد تا مسیر شغلی خود را از نو شروع کند. بنابراین در سال ۱۹۵۶ به کالیفرنیا برگشت و کجا بهتر از آزمایشگاه نیمه‌هادی شاکلی؟ ویلیام شاکلی (William Shockley) مؤسس این شرکت به‌تازگی کارخانه خود را در پالو آلتو تأسیس کرده بود که با محل زندگی مور فقط ۲۰ دقیقه فاصله داشت. شاکلی یکی از دانشمندانی بود که ترانزیستور را اختراع کرد و جایزه نوبل را به دست آورد.

مور تنها ۱۸ ماه در این شرکت کار کرد اما در همین مدت توانست فرایند جدیدی را برای تولید چیپ‌های سیلیکونی راه‌اندازی کند. این فرایند که دوپینگ (doping) نام دارد، ناخالصی‌ها را به‌طور هدفمند به سیلیکون خالص اضافه می‌کند. ناخالصی‌ها در فرایند دوپینگ، الکترون‌ها را در سیلیکون هدایت می‌کنند و تفاوت انباشت یا کمبود الکترون باعث ایجاد بار الکتریکی و تولید ترانزیستور می‌شود.

مور همچنین ترکیبات بهینه‌ای را برای ناخالصی‌ها به دست آورد که کارایی چیپ را به بالاترین سطح ممکن برساند. از همه مهم‌تر، مور توانست فرایند حالت جامد را برای دوپینگ توسعه دهد تا بتوان از این روش در کاربردهای خاص استفاده کرد.

جدایی از شاکلی و شروع فرچایلد

اگرچه آزمایشگاه‌های شاکلی به‌عنوان یکی از پیشروترین مجموعه‌ها در حوزه صنایع نیمه‌هادی شناخته می‌شدند اما مور و تعدادی از همکارانش از مدیریت ویلیام شاکلی و دخالت او در ریزترین فرایندهای کسب‌وکار ناراضی بودند. شرایط نامناسب فضای کار باعث شد تا این افراد از مجموعه جدا شده و شرکت خودشان را به نام «صنایع نیمه‌هادی فرچایلد» (Fairchild Semiconductor) راه‌اندازی کنند. مور نیز به عنوان متخصص ارشد و مدیر مجموعه مشغول به کار شد.

مور با تکیه بر تجارب خود از آزمایشگاه شاکلی، مواد و فرایندهای جدیدی را برای ساخت مدار مجتمع توسعه داد و کوره‌های مخصوص این کار را ساخت. در همین راستا، مور متوجه شد که آلومینیوم به‌شکل کاملا مطلوبی با سیلیکون سازگار است و این کشف بسیار مهم بود، چون آلومینیوم یکی از فراوان ترین و ارزان‌ترین مواد مورد استفاده در صنایع محسوب می‌شود. دستاوردهای مور در زمان فعالیت در فرچایلد را می‌توان به‌شکل زیر بیان کرد:

• فرایند مسطح چاپ مدار نیمه‌هادی
• معرفی اولین مدار مجتمع در سال ۱۹۶۱ میلادی با استفاده از لایه‌های دی‌اکسید سیلیسیم
• پیشرفت قابل توجه در معرفی اولین ترانزیستور اثر میدانی نیمه‌های اکسید فلزی یا ماسفت (MOSFET)

دستاوردهای مور در فرچایلد، دهه‌های بعدی را برای صنایع نیمه‌هادی جذاب‌تر کرد و جالب این‌که هنوز در بسیاری از چیپ‌های امروزی و مدرن از فناوری ماسفت استفاده می‌شود.

اینتل و تولد قانون افسانه‌ای

مور در سال ۱۹۶۵ یکی از جالب‌ترین پیش‌بینی‌های قرن را انجام داد که به قانون مور معرف است و هنوز نیز به آن استناد می‌شود. طبق این قانون، تراکم ترانزیستورها در مساحت مشخصی از سیلیکون در هر سال دو برابر خواهد شد. این قانون، هم وضعیت فناوری‌های کنونی در صنعت نیمه‌هادی را بیان می‌کند و هم به‌عنوان چراغ راه شرکت‌ها در سال‌های بعد مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عقیده مور، توان پردازش در هر سال به‌مراتب بیشتر از سال قبل شده و هزینه آن نیز کاهش می‌یابد.

چند سال بعد مور این قانون را اصلاح کرد و گفت که به‌جای هر سال، تراکم ترانزیستورها در هر دو سال دو برابر خواهد شد. او معتقد بود گام‌های نخست پیشرفت در این حوزه بسیار ساده است اما به‌مرور زمان تبعیت از قانون سخت‌تر خواهد شد.

قانون مور در زمان فعالیت مور در فرچایلد خلق شد اما چالش‌های موجود در این شرکت، نتوانست انتظارات مور را برآورده کند. نوآوری‌ها در حوزه ماس (MOS) در آزمایشگاه عملکرد خوبی داشتند اما در فرایند تولید به‌خوبی پیاده نمی‌شدند. واضح است که تولید چیپ یک فعالیت علمی و حتی هنری است، اما مدیران ارشد فرچایلد به این امر اعتقاد نداشتند. به همین دلیل مور و یکی از همکارانش به‌نام رابرت نویس (Robert Noyce) تصمیم به ترک فرچایلد و تأسیس شرکت جدیدی در سانتا کلارا گرفتند. این شرکت، اینتل (Intel) نام گرفت.

اینتل در سال ۱۹۶۸ و با هدف تولید چیپ در مقیاس انبوه بنیان گذاشته شد. تولید انبوه چیپ به دانش عظیمی در حوزه طراحی، تولید و مدیریت زنجیره تأمین نیاز دارد. اینتل در ابتدا توانست با معماری چیپ‌های حافظه نظر دیگر شرکت‌ها را به خود جلب کند اما فشار رقبا باعث شد تا به تولید قلب تپنده تمام تجهیزات الکترونیکی مدرن یعنی ریزپردازنده روی بیاورد.

طی چند دهه، اینتل نه‌تنها قدرت پردازش تراشه‌ها را بهبود بخشید بلکه توانست از نظر تولید حرارت، تراکم ترانزیستور و بهینگی مصرف انرژی نیز به پیشرفت‌های عظیمی دست پیدا کند. نشان Intel Inside در آن زمان مهر تأییدی بر کارایی استثنایی کامپیوترها به‌شمار می‌رفت. با وجود رقابت تنگاتنگ و رقبای سرسخت، اینتل هنوز هم ۷۵ درصد بازار پردازنده‌های دنیا را در اختیار دارد و بخش زیادی از این موفقیت را به مور مدیون است.

تأثیر ماندگار مور بر دنیای تکنولوژی

پس از حدود دو دهه فعالیت در اینتل به‌عنوان مدیر ارشد اجرایی و مدیر عامل، مور در سال ۱۹۸۷ از این سمت کناره‌گیری کرد. در سال ۱۹۹۷ مور به‌عنوان عضو مشاور در هیئت مدیره اینتل حضور داشت و نهایتا در سال ۲۰۰۶ به‌طور کامل بازنشسته شد.

مور و همسرش، بتی، از اواخر دهه ۱۹۹۰ میلادی فعالیت‌های بشردوستانه خود را شروع کردند. بنیاد گوردون و بتی مور در سال ۲۰۰۰ راه‌اندازی شد و یکی از سخاوتمندترین نهادهای خیریه کالیفرنیا نام گرفت. این بنیاد در طول دوران فعالیت‌اش تعداد زیادی پروژه را در حوزه‌های علمی، فناوری و آموزشی حمایت کرده است. مور در ادامه حیات پربار خود افتخارات متعددی را نیز کسب کرده که تعدادی از آنها را مرور می‌کنیم:

• مدال طلای آتمراز بنیاد میراث شیمی در سال ۲۰۰۱
• نشان افتخاری آزادی ریاست جمهوری آمریکا در سال ۲۰۰۲
• مدال پرکینز انجمن صنایع شیمی در سال ۲۰۰۴
• عضو بلندمدت آکادمی ملی مهندسی آمریکا (NAE)
• عضو بلندمدت مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE)

گوردون مور بدون شک یکی از تأثیرگذارترین افراد در حوزه تکنولوژی و کامپیوتر بوده و همه ما هر روز از دستاوردهای او در زندگی خود استفاده می‌کنیم. گوردون مور در تاریخ ۲۴ مارس سال ۲۰۲۳ میلادی و در سن ۹۴ سالگی درگذشت.