ثورة تصميم رقائق VLSI من شركة Mead-Conway

كانت ثورة تصميم رقائق VLSI من شركة ميد-كونواي ، أو ثورة ميد وكونواي ، ثورة في تصميم الدوائر المتكاملة واسعة النطاق ( VLSI ) بدأت عام 1978، وأسفرت عن إعادة هيكلة عالمية للمواد الأكاديمية في علوم الحاسوب والهندسة الكهربائية، وكانت ذات أهمية بالغة لتطوير الصناعات القائمة على تطبيق الإلكترونيات الدقيقة . ^{[ 1 ] [ أ ] [ 2 ]}

كان من العوامل البارزة في تعزيز ثورة التصميم هذه في جميع أنحاء الصناعة مشروع VLSI الممول من DARPA والذي بدأه كارفر ميد ولين كونواي والذي حفز تطوير أتمتة التصميم الإلكتروني .

عندما تم اختراع الدوائر المتكاملة وتسويقها تجاريًا، كان مصممو الرقائق الأوائل يعملون جنبًا إلى جنب مع الفيزيائيين والمهندسين والمصانع التي كانت على دراية بتقنية الدوائر المتكاملة . في ذلك الوقت، كان عدد الترانزستورات التي تتسع لها رقاقة الدائرة المتكاملة أقل من 100 ترانزستور. كانت القدرة على تصميم هذه الدوائر متمركزة في الصناعة، بينما كانت الجامعات تسعى جاهدة لمواكبة التطور. سرعان ما بدأ عدد الترانزستورات التي تتسع لها الرقاقة يتضاعف سنويًا ^{[ 3 ]} ، ومنذ عام 1975 يتضاعف كل عامين . أصبح من الممكن حينها وضع دوائر أكثر تعقيدًا على رقاقة واحدة، لكن فيزيائيي الأجهزة الذين قاموا بتصنيع الرقائق لم يكونوا خبراء في تصميم الدوائر الإلكترونية، لذا كانت تصاميمهم محدودة بخبرتهم وخيالهم أكثر من كونها محدودة بقيود التكنولوجيا.

في عامي 1978-1979، عندما أصبح بالإمكان تصنيع ما يقارب 20,000 ترانزستور في شريحة واحدة، ألّف كارفر ميد ولين كونواي كتابًا بعنوان " مقدمة في أنظمة VLSI" . ^{[ 1 ]} نُشر الكتاب عام 1979 وحقق مبيعات هائلة، كونه أول كتاب في تصميم أنظمة VLSI ( التكامل واسع النطاق جدًا ) يُمكن لغير المتخصصين في الفيزياء استخدامه. كان هدف المؤلفين من الكتاب سدّ ثغرة في المراجع العلمية وتعريف طلاب الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب ببنية الأنظمة المتكاملة . أحدث هذا الكتاب نقلة نوعية في التعليم، وكذلك في الممارسة الصناعية. بدأ أساتذة علوم الحاسوب والهندسة الكهربائية في جميع أنحاء العالم بتدريس تصميم أنظمة VLSI باستخدام هذا الكتاب. كما حصل العديد منهم على نسخة من ملاحظات لين كونواي من دورتها الشهيرة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1978، والتي تضمنت مجموعة من التمارين. ^{[ 4 ]}

كان من أهم الإنجازات اللاحقة مفهوم رقاقة المشاريع المتعددة (MPC)، الذي أتاح تصنيع تصاميم متعددة على رقاقة واحدة، مما خفض التكلفة بشكل كبير لدرجة أنه أصبح بالإمكان تصنيع نماذج الطلاب الأولية وتمارينهم التصميمية بأعداد صغيرة. وقد تم عرض أول تشغيل ناجح لخط إنتاج MPC في دورة تصميم الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI) التي قدمها لين كونواي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1978. وبعد أسابيع قليلة من إتمام تصاميمهم، حصل الطلاب على النماذج الأولية المصنعة، جاهزة للاختبار. وبحلول أواخر عام 1979، تم تشغيل نظام وخدمة تنفيذ VLSI الجديد والمُحسّن من لين كونواي، والمُطوّر من قبل شركة زيروكس بارك (Xerox PARC)، بنجاح في اثنتي عشرة جامعة. ثم نقل عالم الحاسوب داني كوهين هذه التقنية إلى معهد علوم المعلومات بجامعة جنوب كاليفورنيا ، مُنشئًا خدمة تنفيذ أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة ( MOSIS )، التي تطورت منذ عام 1981 لتصبح بنية تحتية وطنية للنماذج الأولية السريعة لتصاميم رقائق VLSI من قبل الجامعات والباحثين.

في عام 1980، بدأت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة مشروعًا بحثيًا جديدًا لوزارة الدفاع الأمريكية في مجال الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI) لدعم توسيع نطاق هذا العمل. وقد أسفر ذلك عن تعلم العديد من الباحثين الجامعيين والصناعيين لابتكارات ميد-كونواي وتحسينها، وسرعان ما انتشرت هذه الابتكارات في جميع أنحاء العالم. كما تم تنظيم العديد من المبادرات الإقليمية المتعلقة بميد-كونواي، مثل مشروع EIS الألماني متعدد الجامعات .