수의 횡포

Tyranny of numbers

숫자의 횡포는 1960년대에 컴퓨터 공학자들이 직면한 문제였다.엔지니어들은 관련 부품 수가 너무 많아서 설계 성능을 높일 수 없었다.이론적으로, 모든 구성 요소는 다른 모든 구성 요소(또는 적어도 많은 다른 구성 요소)에 연결되어야 했고 일반적으로 손으로 매달고 납땜되었다.성능을 향상시키기 위해서는 더 많은 부품이 필요할 것이고, 미래 설계는 거의 전적으로 배선으로 구성될 것으로 보였다.null

역사

크레용-1호에는 50마일의 배선이 실려 있었다.

이러한 맥락에서 최초로 알려진 용어 사용은 1958년 6월 트랜지스터 발명 10주년을 기념하는 기사에서 벨 연구소 부사장에 의해 만들어졌다[1].그는 많은 디자이너들이 겪고 있는 문제를 언급하면서 다음과 같이 썼다.

한동안 전자인은 모든 종류의 정보의 디지털 전송과 처리를 통해 자신의 시각적, 촉각적, 정신적 능력을 크게 확장하는 '원칙적으로' 어떻게 '원리적으로' 알고 있었다.그러나 이 모든 기능은 이른바 '수의 횡포'로 인해 어려움을 겪고 있다.그러한 시스템은 복잡한 디지털 특성 때문에 수백, 수천, 때로는 수만 개의 전자 소자를 필요로 한다.

Jack Morton, The Tyranny of Numbers

당시 컴퓨터는 일반적으로 단일 기능을 수행하는 데 필요한 전자장치를 포함하는 일련의 "모듈"로부터 구축되었다.추가기 같은 복잡한 회로는 일반적으로 여러 모듈이 동시에 작동해야 한다.모듈들은 일반적으로 표준화된 크기의 인쇄 회로 기판 위에 제작되었고, 한쪽 가장자리에 커넥터가 있어 기계의 전원과 신호 라인에 꽂을 수 있게 한 다음, 트위스트 페어 또는 동축 케이블을 사용하여 다른 모듈에 연결되었다.null

각 모듈은 비교적 맞춤이었기 때문에 손으로 조립하고 납땜하여 자동화가 제한되었다.그 결과, 그들은 큰 신뢰성 문제를 겪었다.단 하나의 불량 구성 요소나 납땜 조인트라도 전체 모듈을 작동하지 않게 만들 수 있다.제대로 작동하는 모듈도 함께 연결하는 배선의 질량은 시공과 신뢰성 문제의 또 다른 원인이었다.컴퓨터가 복잡해지고 모듈의 수가 증가함에 따라, 실제로 기계를 작동시키는 복잡성은 점점 더 어려워졌다.이것은 "숫자의 여류"였다.null

잭 킬비텍사스 인스트루먼트에서 일하면서 생각하고 있었던 것은 바로 이 문제였다.게르마늄이 저항기, 캐패시터 등 모든 일반적인 전자 부품을 만드는 데 사용될 수 있다는 이론을 세운 그는 전체 모듈의 기능을 결합한 단일 슬래브 부품을 제작하기 시작했다.이 목표에서는 성공했지만, 집적회로(IC)를 진정으로 실용적으로 만드는 것은 로버트 노이스의 실리콘 버전과 관련 제작 기술이었다.null

모듈과는 달리 IC는 조립라인에서 포토에칭 기법을 이용해 제작해 비용을 크게 절감했다.비록 주어진 IC가 모듈로서 작동하거나 작동하지 않을 수 있는 동일한 기회를 가질 수 있지만, 그것들은 너무 적은 비용이 들기 때문에 만약 그것들이 작동하지 않는다면 당신은 그것을 버리고 다른 IC를 시도한다.실제로 초기 IC 조립 라인은 고장률이 90% 이상일 정도로 가격이 높게 유지됐다.미 공군NASA는 초기의 IC를 주로 구매했는데, 이 IC의 작은 크기와 가벼운 무게는 어떤 비용 문제도 극복했다.이들은 높은 신뢰성을 요구했고, 업계의 반응은 원하는 신뢰성을 제공할 뿐만 아니라 수익률 상승이 가격 하락 효과를 가져왔다는 것을 의미했다.null

1960년대 초반의 IC는 일반적인 컴퓨터 사용에 충분히 복잡하지 않았지만, 1960년대를 거치면서 복잡성이 증가함에 따라 사실상 모든 컴퓨터가 IC 기반 설계로 전환되었다.그 결과는 오늘날 3세대 컴퓨터라고 불리는 것으로 1970년대 초에 보편화되었다.집적회로인 마이크로프로세서의 발전은 결국 개별 IC의 사용도 대체하여 전체 모듈 컬렉션을 하나의 칩에 배치하였다.null

시모어 크레이는 특히 숫자의 횡포에도 불구하고 복잡한 디자인을 작동시키는 것으로 잘 알려져 있었다.작업 설계 시 여러 번의 시도에 자금을 댈 수 있는 세부 사항과 능력에 대한 그의 관심은 순수한 엔지니어링 노력이 그들이 직면한 문제들을 극복할 수 있다는 것을 의미했다.그러나 Cray조차도 CDC 8600 프로젝트 동안 결국 이 문제에 굴복했고, 결국 Control Data를 떠나게 되었다.null

참조

  • "The Chip that Jack Built". Texas Instruments. Archived from the original on 4 January 2012.