தொடர்பாடல் செயலிகளின் பரிணாம வளர்ச்சி – 4

First published at Solvanam.com on May 19, 2014

ஒரு சின்னக்கிளை அலுவலகம்

பிணையசெயலிகளில் ஒரு குட்டி பொதுநோக்கு செயலியையும் போனஸ்ஸாக போட்டு கொடுத்தார்கள் என்று பார்த்தோமல்லவா? தபால் நிலையப்பணியாளரைப்போல திசைவியை முடுக்கி விடவும் அவ்வப்போது சிறுசிறு வேலைகள் செய்யவும் சேர்க்கப்பட்ட அந்த பொதுநோக்கு செயலி விரைவிலேயே பல்வேறு விதமான வேலைகள் கொடுக்கப்பட்டு திணற ஆரம்பித்தது. ஒரு அலுவலக பிணைய நுழைவாயிலாக இருப்பது அப்படிப்பட்ட ஒரு திணறவைக்கும் வேலை. கீழே உள்ள படத்தில் ஒரு ஐம்பது பேர் வேலை செய்யும் கிளை அலுவலகம் ஒன்றை காட்டியிருக்கிறோம். இடது பக்கத்தில் இருக்கும் மேகம் பொது இணையத்தை குறிக்க வலதுபுறம் உள்ளது அலுவலகத்துக்குள் இருக்கும் பாதுகாப்பான பிணையம் (Protected Network) என்று கொள்ளலாம். அலுவலகத்துக்குள் நுழையும் வெளியேறும் எல்லா பொட்டலங்களும் நுழைவாயில் என்று குறிக்கப்பட்டிருக்கும் திசைவியை கடந்துதான் சென்றாக வேண்டும். இந்தப்பெட்டி அந்த அலுவலகத்துக்ககாக என்னென்ன சேவைகள் செய்கிறது என்று சுருக்கமாக பார்க்கலாம்.

1. அந்த அலுவலகத்துக்குள் இருக்கும் ஐம்பது கணிணிகளை இணையத்திலிருந்து மறைத்து ஒரே கணிணி போல ப்ராக்ஸி கொடுப்பது. இப்படிச்செய்வதால் இணையத்திலிருந்து தபால் பொட்டலங்கள் வந்து சேர ஒரு அலுவலகத்துக்கு ஒரு இணைய முகவரி இருந்தால் போதும். ஒரு வீட்டில் பலர் வசித்தாலும், வீட்டுக்கு என்று ஒரே முகவரியை உபயோகித்துக்கொண்டு வரும் கடிதங்களை பெயரை பார்த்து அவரவர் எடுத்துக்கொள்வது போல, அலுவலகத்துக்குள் இருக்கும் எல்லா கணிணிகளையும் இந்தபெட்டி அறிந்துகொண்டு வெளியுலகத்துடன் தான் மட்டும் பேசி, வந்து சேரும் பொட்டலங்களை சரியான கணிணிக்கு அனுப்பி விடுகிறது. இது ஒரு முக்கியமான வேலை. இப்படிச்செய்வதால்தான் IPv4 முகவரிகள் தீர்ந்து போய் முழிக்காமல் இன்னும் சமாளித்துக்கொண்டு இருக்கிறோம்.

2. தலைமை அலுவலகம் அல்லது வீட்டிலிருந்து வேலை செய்யும் ஊழியர்களின் கணிணிகளில் இருந்து வரும் மறையாக்கப்பட்ட பொட்டலங்களை மறை விலக்கம் செய்வது. எதிர் திசையில் அவர்களுக்கு இந்த அலுவலகதில் இருந்து போகும் பொட்டலங்களை மறையாக்கம் செய்வது.

3. இந்த கிளை அலுவலகத்தில் இருந்து ஆரம்பிக்கும் தொலைபேசி அழைப்புகளை அமைத்துக்கொடுப்பது. வெளியிலிருந்து உள்ளே வரும் தொலைபேசி அழைப்புகளை சரியான ஆளுக்கு இணைத்துக்கொடுப்பது.

4. உள்ளே வரும் பொட்டலங்களில் வைரஸ் ஏதும் உள்ளதா என்று சோதிப்பது. பணியாளர்களுக்கு வந்து சேரும் ஸ்பாம் மின்னஞ்சல்களை அடையாளம் கண்டுபிடித்து தடுப்பது.

5. நேரத்திற்கு ஏற்றாற்போல் சில பல இணையத்தளங்களை அணுகவிடாமல் பணியாளர்களைத்தடுப்பது (ஆபாச இணையதளங்களுக்கு எப்போதும் தடை, யூட்யூப் தளத்திற்கு வேலைநேரத்தில் தடை)

இந்த மாதிரியான பல வேலைகளை அது செய்யவேண்டி இருப்பதால், தேவையான அளவு திறன் இல்லாத ஒரு பெட்டியை விலை குறைவாக இருக்கிறது என்று பணிக்கு அமர்த்தினால் கிளை அலுவலக வேலை மிகவும் பாதிக்கப்படும்.

சில்லுக்குள் ஓர் சிற்றுலகம்

திரும்பத்திரும்ப இந்தக்கட்டுரை தொடரில் சொல்லி வந்தது போல், பொது நோக்குச்செயலிகள் விளையாட வரும்போது தபால் ஆஃபிஸ் பணியாளரைப்போல அந்த செயலியை வைத்துக்கொண்டு பல்வேறு வகையான காரியங்களை செய்து கொள்ள முடிகிறது. ஆனால் வேகம்உதைக்கிறது. ஏஸிக் சில்லுகளை உபயோகித்தால் எக்கச்சக்க வேகம் கிடைக்கிறது ஆனால் அவை என்னென்ன வேலைகளைச்செய்ய முடியும் என்கிற பட்டியல் மிகவும் சிறிதாகி விடுகிறது. நமக்கென்னவோ கூழுக்கும் ஆசை, மீசைக்கும் ஆசை. மற்ற துறைகளில் இது போன்ற சிக்கல்கள் வரும்போது இரண்டு இலக்குகளையும் சேர்த்து அடையும் தீர்வுகளை கண்டு பிடிப்பது மிகவும் கடினம். எனவே இரண்டு இலக்குகளில் ஒன்றுக்கு அதிக முக்கியத்துவம் கொடுக்க முடிவு செய்துகொண்டு இரண்டாவது இலக்கை ஓரமாக தள்ளிவிட்டு போக வேண்டியிருக்கும். ஆனால் மின்னணுவியலில் மட்டும் கொஞ்ச நாட்கள் காத்திருந்தால் போதும், சென்ற இதழில் நாம் பார்த்த மூரின் விதி .(Moore’s Law) நமக்கு கை கொடுக்க வந்துவிடும்!

கட்டுரைத்தொடரின் ஆரம்பத்தில் இன்டெல் நிறுவனத்தின் பெண்டியம் பொது நோக்கு செயலியை பற்றி பேசினோம் அல்லவா? அப்போதெல்லாம் ஒரு சில்லு வாங்கினால் அதனுள் ஒரு பெண்டியம் செயலி மட்டும்தான் இருக்கும். இப்போதெல்லாம் இந்தத்துறை எக்கச்சக்கமாய் முன்னேறி இருப்பதால், இன்டெல் நிறுவனமே ஒரே சில்லுக்குள் இரண்டு நான்கு, எட்டு என்று பல பொதுநோக்கு செயலிகளை ஒரு ICக்குள் அடைத்து விற்கிறார்கள். இதனால் பொதுநோக்கு செயலிகளின் செயலாக்கத்திறன் அதிகரிக்கிறது.

அதையும் தாண்டி, கடந்த சில வருடங்களாக எஸ்ஓசி (SoC – System On a Chip) என்று அழைக்கப்படும் இன்னும் புதிய சில்லுகள் வந்து கொண்டு இருக்கின்றன. இந்த சில்லுகள் ஒரு திசைவியோ கணிணியோ அல்லது வேறு எதுவுமோ செய்ய தேவையான அத்தனை பாகங்களையும் ஒரே ICக்குள் திணித்து வைத்துக்கொண்டு வருகின்றன. இதற்கு உதாரணமாக எல்எஸ்ஐ என்ற கம்பெனி சில மாதங்களுக்கு முன்னால் அறிமுகப்படுத்திய AXM5516 என்கிற ஒரு சில்லைப்பற்றி மட்டும் பார்ப்போம்.

இப்போது இண்டெல்லுக்கு போட்டியாக ARM என்ற நிறுவனம் வித்தியாசமான முறையில் வளர்ந்து கொண்டு இருக்கிறது. ARM நிறுவனமும் பொதுநோக்கு செயலிகளை வடிவமைத்தாலும், அவர்கள் தாங்களாகவே IC எதுவும் செய்து வீற்பதில்லை. அதற்கு பதில் தாங்கள் வடிவமைத்த செயலியை எல்‌எஸ்‌ஐ போன்ற கூட்டாளி நிறுவனங்களுக்கு அவர்கள் தயாரிக்கும் சில்லுகளுக்குள் உபயோகித்துக்கொள்ள உரிமை வழங்கி விடுகிறார்கள். எல்‌எஸ்‌ஐ சில்லுகள் விற்கும்போது லாபத்தில் ARMக்கு ஒரு சின்ன சதவிகிதம் பங்கு! ARMன் செயலிகள் குறைந்த மின்சக்தியில் இயங்குவதில் பேர் பெற்றவை என்பதால் பேட்டரி திறன் பற்றிய கவலை எப்போதும் நிலவும் கைபேசிகளில் இந்த செயலிகளை உபயோகிக்க ஆரம்பித்தார்கள். இந்த வியாபாரமுறை .இப்போது மிகவும் பிரபலமாகி, இண்டெல்லை தூக்கி சாப்பிட்டுக்கொண்டு இருக்கிறது! டஜன் கணக்கில் ARMக்கு கூட்டாளி நிறுவனங்கள் இருப்பதாலும், இப்போது பட்டை கிளப்பிக்கொண்டு இருக்கும் சாம்சங், ஆப்பிள் போன்ற நிறுவனங்களின் செல்ஃபோன்களிலும் பலகை கணிணிகளிலும் இந்த செயலிகள் இருப்பதால் ஒரு நாளுக்கு ஒரு கோடி என்ற அளவில் ARM செயலிகள் விற்பதாக சொல்கிறார்கள்! எனவே மொபைல் பக்கம் போனால் சந்தையில் ARMன் பங்கு 90 சதவிகிததிற்கு மேல்! ஆனால் இவர்கள் தாங்களே சில்லுகளாக செய்து விற்காமல் வெறும் ராயல்டி மட்டுமே பெறுவதால் வருவாயை பொறுத்தவரை இன்டெல் என்ற 400 கோடி டாலர் யானைக்கு முன்னே 8 கோடி டாலர் சுண்டெலியாகத்தான் இருக்கிறார்கள். பல முறை முயன்றும் யானையால் சுண்டெலியை இதுவரை ஒன்றும் செய்ய முடியவில்லை. இப்போதைக்கு சுண்டெலிதான் சிரித்துக்கொண்டு இருக்கிறது!

மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டு இருப்பது எல்‌எஸ்‌ஐயின் AXM5516 ICயின் உள்கட்டமைப்பு. இப்போதைக்கு உலகிலேயே திறன்மிகக்கொண்ட ஒரு செயலியாக இது படைக்கப்பட்டு இருக்கிறது. ஒன்று, இரண்டு, நான்கு எல்லாம் போய், இந்த செயலிக்குள் பதினாறு ARM பொதுநோக்கு செயலிகள் உட்கார வைக்கப்பட்டு இருக்கின்றன.

வரும் பொட்டலங்களை விலாசம் பார்த்து பிரிக்கும் திறன் மேற்கண்ட படத்தில் Modular Packet Processor என்ற ஒரு கட்டத்துக்குள் அடங்கி விட்டது! அதற்கப்புறம் நாம் முன்சொன்ன போக்குவரத்தை கட்டுப்படுத்தும் திறனுக்கு ஒரு இஞ்ஜின், பொட்டல விலாசங்களை மாற்றி எழுத ஒரு இஞ்ஜின், சின்னச்சின்ன பொட்டலங்களை சேர்த்து பெரிய ஒரு பொட்டலம் கட்டுவது அல்லது பெரிய ஒரு பொட்டலத்தை உடைத்து பல சிறிய பொட்டலங்களை உருவாக்குவது போன்ற விஷயங்களை செய்ய ஒரு இஞ்ஜின், வரும் பொட்டலங்கள் வழியில் ஏதும் கறை படியாமல் சுத்தமாக வந்து சேர்ந்ததா என்று தரக்கட்டுப்பாடு செய்ய ஒரு இஞ்ஜின், மறையாக்கம்/விலக்கம் செய்ய ஒரு இஞ்ஜின், வைரஸ் ஏதும் உள்ளதா என்று பரிசோதிக்க ஒரு இஞ்ஜின் என்று ஒரு டஜன் இஞ்ஜின்களை அழகாக கட்டம் போட்டு இந்த ஒரு ICக்குள் உட்கார்த்தி வைத்திருக்கிறார்கள். அதற்கு மேல் இந்தக்காலத்தில் பொதுவாக எல்லோருக்கும் தெரிந்த USBயிலிருந்து ஆரம்பித்து, புத்தம்புதிய பல இணைப்புமுறைகளை பயன்படுத்தி பிற பெட்டிகளுடன் பேசவும் இதில் திறணமைக்கப்பட்டு இருக்கிறது. ஏறக்குறைய பத்து வருடங்களுக்கு முன்பு நான் எழுதிய “மின்-குற்றங்களைத்தடுக்கும் பிணையச்செயலிகள்” என்ற ஒரு கட்டுரையில் ^[3], இணையப்பாதுகாப்பிற்கு இத்தகைய ஒருங்கிணைவு மிகவும் உதவும் எனவே இதைச்செய்தே ஆக வேண்டும் என்று எழுதி இருந்தேன். அது ஒன்றும் பெரிய தீர்கதரிசனம் ஒன்றும் இல்லை என்றாலும் அந்த கனவு நனவானது மனதுக்கு இதமளிக்கும் விஷயம்.

மெய்நிகர் குழாய்வழியமைப்பு

மேற்ச்சொன்ன விஷயங்கள் எல்லாம் போதாதென்று “மெய்நிகர் குழாய்வழியமைப்பு” (Virtual Pipeline Technology) என்றொரு புதிய தொழில்நுட்பம் வேறு இதில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு இருக்கிறது. நமது நாவைச்சுழல வைக்கும் இது என்ன மாதிரி தொழில் நுட்பம் என்று கொஞ்சம் பார்த்து விடுவோம்.

ஒரு கிளை அலுவலகத்தை பற்றி பேசிக்கொண்டு இருந்தோம் இல்லையா? அந்த நுழைவாயில் திசைவியினுள் வந்துபோகும் பொட்டலங்களின் செயலாக்கத்தேவைகள் நான்கு விதமாக இருக்கலாம்.

1. வெளியுலகத்தில் இருந்து உள்ளே வரும் பொட்டலங்களை முதலில் வைரஸ் செக் செய்யும் இடத்துக்கு அனுப்பி, அங்கிருந்து பச்சை விளக்கு வந்தால், பொட்டலத்தலைப்பில் கிளைக்குள் அது எந்த கணிணிக்கு போய்ச்சேர வேண்டுமோ அந்த விலாசத்தை எழுதி அனுப்ப வேண்டும்.

2. வெளியுலகத்தில் இருந்து உள்ளே வரும் இன்னொரு பொட்டலம் அன்று வீட்டிலிருந்து வேலை செய்யும் ஒரு பணியாளரிடமிருந்து வந்திருந்தால், முதலில் அதை மறைவிலக்கம் செய்து, அதன் பின் வைரஸ் ஸ்கேன் செய்து, பின் விலாசம் மாற்றி உள்ளே அனுப்ப வேண்டும்.

3. கிளைக்குள் ஒரு கணிணி காலையில் முடுக்கி விடப்படும்போது, அது விழித்தெழுந்து ஹலோ நான் எழுந்து விட்டேன் என்று சொல்ல விழையும்போது அத்தகைய அறிவிப்புகளை ஏற்று வரும் பொட்டலங்களை பொதுநோக்கு செயலிக்கு அனுப்பி அங்கு ஓடும் நிரலிகளை உபயோகித்து அந்த கணிணி விழித்தெழுந்து பிணையத்துடன் இணைந்திருக்கிறது என்று குறித்துக்கொள்ள வேண்டும்.

4. கிளைக்குள் இருப்பவர்கள் இணையத்தை மேய முற்படும்போது, வரும் பொட்டலங்களை மறையாக்கம் செய்யாமல், நேர இணையத்துக்கு அனுப்ப வேண்டும். இது அலுவலகத்துக்குள் இருந்து புறப்பட்ட பொட்டலம் என்பதால் வெளியே அனுப்பும்போது வைரஸ் ஸ்கேன் செய்ய வேண்டிய அவசியமும் இல்லை.

இப்படியாக SoCக்குள் குறுக்கும் நெடுக்குமாக பல பாதைகளில் பொட்டலங்கள் பயணிக்க வேண்டிய அவசியம் உண்டு. வெறும் பொதுநோக்கு செயலிகளில் உள்ளேவரும் அல்லது வெளியே போகும் எல்லா பொட்டலங்களும் செயலி வழியாகத்தான் வந்து போயாக வேண்டும். உதாரணமாக, அந்தக்காலத்து இண்டெல் x386 பொதுநோக்கு செயலிக்கு x387 என்றொரு இணைச்செயலி (Coprocessor) உண்டு. அந்த இணைச்செயலி x386 செயலி நிறைய கணித சமன்பாடுகளை சமாளிக்க வேண்டிய தேவை வந்து தடுமாறும்போது மட்டும் அதற்கு கணக்குப்பிள்ளையாக இருந்து உதவுவதற்காகவே உருவாக்கப்பட்டது. கணிதத்தேவை அதிகம் இல்லாத பொட்டலங்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள நீலப்பாதையில் x386க்குள் வந்து, அந்த செயலிக்குள்ளேயே கையாளப்பட்டு திருப்பி அனுப்பப்படும். கணிதத்தேவை அதிகம் உள்ள பொட்டலங்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள சிவப்புப்பாதையில் x386க்குள் வந்து, அந்த செயலியால் தேவைக்கேற்ப கணக்குப்பிள்ளையிடம் அனுப்பப்பட்டு, திரும்ப x386ல் பெறப்பட்டு அதன்பின் வெளியே அனுப்பிவைக்கப்படும்.

வரும் பொட்டலங்கள் எதுவும் நேராக கணக்குபிள்ளையிடம் சென்று பேசிவிட முடியாது. இந்த அமைப்பின் மூலம் x386 பொதுநோக்கு செயலிக்கு கொஞ்சம் உதவி கிடைத்தாலும், எல்லா பொட்டலங்களும் x386 வழியாகத்தான் வந்துபோக வேண்டும் என்ற கட்டாயம் உண்டு. அந்தக்கட்டாயம் பொதுநோக்கு செயலியை திணற அடிக்கும் என்பதால். அந்தத்திணறலை தவிர்க்கவே புத்திசாலித்தனமாக உருவாக்கப்பட்ட இந்த மெய்நிகர் குழாய்வழியமைப்பு தொழில்நுட்பம் நம் இஷ்டத்துக்கு SoCக்குள் பல பாதைகள் அமைத்துக்கொள்ள வழி செய்கிறது.

1. ஒரு பாதை வெளியிலிருந்து நேராக பாதுகாப்பு இஞ்ஜின் (மறைவிலக்கம் செய்ய) பின் வைரஸ் ஸ்கேன் இஞ்ஜின் அப்புறம் விலாசப்பிரிவு இஞ்ஜின் அதன்பின் கிளையிலுள்ள கணிணியை நோக்கி பயணம். கீழே உள்ள படத்தில் இது சிவப்பு பாதை.

2. இன்னொரு பாதை உள்ளே நுழைந்து விலாசப்பிரிவு இஞ்ஜினை மட்டும் தொட்டுவிட்டு இணையத்தை நோக்கி ஓட்டம். படத்தில் இது பச்சைப்பாதை.

3. இன்னொரு பாதை உள்ளே வந்து நேராக பொதுநோக்குச்செயலியை சென்றடைவது. படத்தில் இது நீலப்பாதை.

இப்படி டஜன் கணக்கில் பல பாதைகளை மெய்நிகர் குழாய்வழிகளாய் (Virtual Pipes) ஒரே சமயத்தில் அமைத்துக்கொண்டு லட்க்ஷக்கணக்கான பொட்டலங்களை ஒவ்வொரு வினாடியும் கையாள முடியும். எல்லா பாதைகளும் ARM பொதுநோக்கு செயலிகளை தொட்டுப்பார்த்து நமஸ்காரம் செய்துதான் ஆக வேண்டும் என்ற கட்டாயங்கள் ஏதும் கிடையாது. மொத்தத்தில் ஒரு தொழிற்சாலைக்குள் பல்வேறு இயந்திரங்கள் ஒரே சமயத்தில் பல்வேறு திறன்களுடன் இணையாக இயங்கி தேவைக்கேற்றார் போல் வேலைகளை முடித்துக்கொடுப்பதை இந்த ஒரு SoCக்குள்ளும் நிகழ்த்த முடிகிறது! இன்னொரு விதத்தில் நமது தபால் நிலைய உதாரணத்திலிருந்து பார்த்தால் இந்த ஒரு SoC 16 பணியாளர்கள், விலாசம் பார்த்து கடிதங்களை பிரிக்கும் இயந்திரம் (MPP: Modular Packet Processor Engine), சங்கேதமொழியில் எழுதப்பட்ட கடிதங்களை சாதாரண ஆங்கிலத்திற்கு மொழி பெயர்க்கும் இயந்திரம் (IPSec: Internet Protocol Security Engine), கிருமிகள் ஏதாவது இருக்கிறதா என்று ஸ்கேன் செய்யும் இயந்திரம் (DPI: Deep Packet Inspection Engine), உள்ளே வந்த கடிதங்கள் சேதம் ஏதும் அடையாமல் வந்துள்ளனவா என்று பார்க்கும் இயந்திரம் (PIC: Packet Integrity Check Engine) என்ற எல்லாவற்றையும் தன்னுள் அடக்கிய ஒரு பெரிய கட்டிடம்!

காலம் மாறிக்கொண்டிருக்கிறது..!

1980களில் என் தகப்பனார் தமிழ்நாட்டில் ஒரு சிறிய கிராமத்தில் வங்கி மேலாளராக பணி புரிந்துகொண்டிருந்தார். அப்போது அவர் கிளைக்கு புதிதாக தொலைபேசி இணைப்பு கொடுக்கப்பட்டது. வங்கியின் தொலைபேசி எண் 27. எண்ணுக்கு மொத்தம் இரண்டே இலக்கங்கள்தான்! ஊரில் தொலைபேசி இணைப்பு இருந்த இன்னொரு இடம் மின்சார அலுவலகம். அதன் எண் 22. கொஞ்சம் அடித்து மழை பெய்தால் இணைப்பு காணாமல்போய் விடுவது வழக்கம். அப்படி ஒருமுறை தொலைபேசி இணைப்பு துண்டுபட்டு 10 நாட்களுக்குப்பின் திரும்ப வந்தது. இணைப்பு திரும்பிவந்ததில் இருந்து வங்கிக்கு வந்த தொலைபேசி அழைப்புக்கள் எல்லாம் “ஏங்க, எங்க வீட்டுக்கு எப்போ கரண்ட் வரும்?” என்பதாகவே இருந்தது! பிரச்சினையை புரிந்து கொண்ட என் தந்தையார் தொலைபேசி நிலையத்தை கூப்பிட்டு வங்கிக்கும் மின்சார நிலையத்துக்குமான தொலைபேசி இணைப்புகள் மாறி இருப்பது போல் தெரிகிறது என்று கூறி இருக்கிறார். நிலைமையை புரிந்து கொண்ட தொலைபேசி நிலைய இளம் பொறியாளர், திரும்பவும் ஒரு ஆளை இதை சரியாக்க இந்த ஊருக்கு அனுப்பி வைப்பதற்கு பதிலாக, அந்த தொலைபேசி நிலையத்திலேயே அவர் மேஜைக்கு பின்னால் இருக்கும் பேனலில் அந்த இரண்டு ஒயர்களையும் வெட்டி மாற்றி இணைத்து பிரச்சினையை சமாளித்தார்!

அந்த எளிமையான காலக்கட்டதிலிருந்து 25 வருடங்கள் கழித்து பிறந்திருக்கும் நாற்பத்தி மூன்று சதுர மில்லிமீட்டர் பரப்பளவு கூட இல்லாத இந்த செயலிக்குள் 380 கோடி டிரான்சிஸ்டெர்கள் அடைத்து வைக்கப்பட்டு இருக்கின்றன. திருப்பி பார்த்தால் கீழ்ப்புறம் 1680 உலோக புள்ளிகள் தெரியும். ஒவ்வொரு புள்ளியும் பிணையத்துடன் இச்செயலி தொடர்பு கொள்ள ஏற்படுத்தப்பட்டிருக்கும் தொடுபுள்ளிகள் (contact points). வினாடிக்கு 8000 கோடி பிட்டுகளை கையாளக்கூடிய இந்த ராட்சச செயலி, ஒரே சமயத்தில் லட்சக்கணக்கான தொலைபேசி இணைப்புகளையும் இணைய இணைப்புகளையும் இனம் பிரித்து வழங்க வல்லது. இது செல்போன் டவர், ஆயிரக்கணக்கான இணைய இணைப்புகளை கையாளும் மத்திய அலுவலகங்கள் போன்றவற்றில் உபயோகப்படுத்துவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டிருந்தாலும், இதன் குடும்பத்தை சேர்ந்த திறன் குறைக்கப்பட்ட தம்பி தங்கை வடிவங்கள் சிறிய அலுவலகங்கள் மற்றும் எதிர்கால வீடுகளில் நுழைந்து பணியாற்ற வல்லவை. என் தந்தையின் வங்கியில் நிகழ்ந்தது போன்ற இணைப்பு மாற்றங்கள் தொடர்பாடல் செயலிகளை உபயோகித்து தொலைபேசி இணைப்பு கொடுக்கும்போது வருவதில்லை. ஏனெனில் உங்கள் தொலைபேசி எண் உங்கள் வீட்டுக்கு வரும் கேபிளை பொருத்ததில்லை. அது உங்கள் வீட்டில் இருக்கும் திசைவியிலும் மற்றும் இருபுறங்களிலும் ஓடித்திரியும் பொட்டலங்களிலும் பொதிந்திருக்கிறது. உதாரணமாக வானேஜ் (Vonage) என்ற ஒரு அமெரிக்க டெலிஃபோன் கம்பெனியின் திசைவியை இணையத்தில் எங்கே இணைத்தாலும், அது நியூயார்கோ காட்டேறிகுப்பமோ, அது உங்கள் வீட்டு தொலைபேசி எண்ணாகவே வேலை செய்து உங்களுக்கு அழைப்புகளை அமைத்து தருகிறது. பன்னாட்டு கைபேசிகளிலும் (International cellphone) ஒரே எண் உலகம் முழுவதும் வேலை செய்வதை நாம் பார்க்கிறோம்.

நிச்சயமாக இந்த AXM5500 பரிணாம வளர்ச்சி புத்தகத்தின் கடைசி அத்யாயம் ஒன்றும் இல்லை. போன வாரம் எல்‌எஸ்‌ஐ நிறுவனத்தை அவாகோ (Avago Technologies) என்ற இன்னொரு நிறுவனம் .ஓட்டு மொத்தமாக வாங்கி விட்டது! ஃப்‌ரீஸ்கேல் (Freescale), மார்வெல் (Marvel), ப்ராட்காம் (Broadcom) என்று பல போட்டி நிறுவனங்கள் புதிய செயலிகளைப்படைப்பதில் கடும் தீவிரத்துடன் ஈடுபட்டுள்ளன. பதினாறு ARM பொதுநோக்கு செயலிகளுக்கு பதில் முப்பத்திரண்டு அல்லது அறுபத்திநான்கு ARM பொதுநோக்கு செயலிகளை உள்ளே உட்கார வைத்திருக்கும் SoC சில்லுகளின் உருவமைப்பு இப்போதே நடந்து கொண்டிருக்கிறது. மொத்தம் எட்டே எட்டு இணைப்புகளுடன் ஒரு எட்டுக்கால் பூச்சி போல் தோன்றிய 555 ஐ‌சி காலத்தில் இருந்து, நுண்செயலிகள், பிணையச்செயலிகள், தொடர்புச்செயலிகள் என்று பல பரிணாமங்களைத்தாண்டி வெகுதூரம் வந்துவிட்டோம். IC சில்லுகள் தயாரிப்பவர்கள் இப்படி கலப்பு கட்டமைப்பு (Hybrid Architecture) முறைகளில் சில்லுகளை உருவாக்கினாலும், விதம்விதமான ஒடுக்கிகளைக்கொண்டு ஒரு நிரலியை பல செயலிகளில் ஓட்டுவது போல, SoC கட்டமைப்பைப்பற்றி கவலைப்படாமல் மென்பொருட்களாலேயே வரையறுக்கப்படும் பிணையங்கள்தான் (Software Defined Networking) இணைய சொர்கத்துக்கு ஒரே வழி என்று இன்னொரு எண்ணம் சிறகு விரித்திருக்கிறது. இன்னும் ஐம்பது வருடங்களில் பிணையம் எப்படி உருமாறும் என்பது ஒருவருக்கும் தெரியாத சிதம்பர ரகசியம். எனினும் கடந்த ஐம்பது வருடங்கள் இந்தத்துறை முன்னேறும் வேகத்தைப்பற்றி நமக்கு கற்று கொடுத்திருப்பதிலிருந்து அந்த ரகசியத்தை நாம் துரத்திக்கொண்டு ஓடும் வழியில் இன்னும் பல அற்புதங்களை நம் வாழ்நாளிலேயே பார்க்கப்போகிறோம் என்பதில் ஐயம் ஏதும் இல்லை.

(முற்றும்)

oOo

தொடர்பாடல் செயலிகளின் பரிணாம வளர்ச்சி – 3

First published at Solvanam.com on May 4, 2014

மூரின் விதி?

இன்டெல் நிறுவனத்தை நிறுவிய இருவரில் ஒருவரான கோர்டென் மூர் (Gordon Moore) என்பவர் 1965ஆம் வருடம் ஒரு கட்டுரை எழுதினார். அந்தக்கட்டுரையில், அதற்கு முந்தைய ஐந்தாறு வருடங்களாக IC சில்லுகளுக்குள் திணிக்கப்படும் டிரான்சிஸ்டர் போன்ற உதிரி பாகங்கள் வருடத்திற்கு ஒரு முறை இரண்டு மடங்காக அதிகரித்து வருவதை கவனித்து, அதே போக்கு இன்னும் பத்து வருடங்களுக்காவது தொடரும் என்றும் எழுதி இருந்தார். இது போன்ற ஜோசியங்களை இதற்கு முன்னும் பின்னும் வேறு பலர் கூட சொல்லி இருக்கிறார்கள். மூர் முதலில் வருடத்துக்கு ஒருமுறை பாகங்கள் செறிவு (Component Density) இரட்டிக்கும் என்று சொன்னதை 1975 வாக்கில் மாற்றி இரண்டு வருடங்களுக்கு ஒருமுறை என்று மறுகணிப்பும் செய்தார். பின்னால் வேறு ஒருவர் செறிவு இரட்டிப்பாக தேவைப்படும் காலம் ஒன்றரை வருடம் என்று சொன்னதும் உண்டு. அறிவியலில் விதி என்று சொல்லப்படுபவை எல்லாம் மிகச்சரியாக அறுதியாக சொல்லப்பட்டு பரிசோதனைகள் மூலம் நிரூபணம் செய்யப்பட்ட உண்மைகளாக இருக்க வேண்டும். அப்படி இல்லாமல் இது என்னவோ இந்தத்துறையின் முன்னேற்றங்களை கவனித்து மூர் உத்தேசமாய் செய்த வெறும் ஒரு கணிப்புதான். ஆனாலும் ஏதோ ஒரு யோகத்தில் அவருடைய இந்தக்கருத்து பிரபலமாகி, மூரின் விதி (Moore’s Law) என்று இன்றும் சொல்லப்பட்டு வருகிறது.

இந்த இரட்டிப்பு வருடத்திற்கு ஒருமுறை இல்லாமல் இரண்டு வருடங்களுக்கு ஒரு முறை நிகழ்ந்தாலும் கூட, இது ஒரு வியப்பூட்டும் அற்புதம்தான். ஏனெனில் ஒரு சதுர செண்டிமீட்டருக்குள் நம்மால் திணிக்க முடியும் டிரான்சிஸ்டெர்களின் எண்ணிக்கை 2, 4, 6, 8, 10, 12 வருடங்களில் முறையே 1, 2, 4, 8, 16, 32 மடங்காக பெருகுகிறதே! ஆங்கிலத்தில் exponential rise என்று சொல்லப்படும் இத்தகைய வளர்ச்சியின் வேகத்தை சின்னக்குழந்தைகளுக்கு சொல்லப்படும் குட்டிக்கதை ஒன்றை நினைவுபடுத்துவதன் மூலம் எளிதாகப்புரிந்து கொள்ளலாம். வெளிநாட்டிலிருந்து வந்து ஒரு நாட்டில் இருந்த அத்தனை சதுரங்கப்போட்டியாளர்களையும் வென்ற ஒரு விற்பன்னன் மன்னரிடம் பரிசு பெற வருகிறான், மன்னர் அவனிடம் உனக்கு என்ன பரிசு வேண்டும் என்று கேட்கிறார். அவன் பணிவுடன் ஆனால் ஒரு நமட்டுச்சிரிப்பு சிரித்துக்கொண்டு, “உங்கள் நாட்டு அரிசி எனக்கு மிகவும் பிடிக்கும். சதுரங்க விளையாட்டுதான் எனக்கு சாப்பாடு போடுகிறது என்பதால், என் சதுரங்க பலகையின் முதல் கட்டதிற்கு ஒற்றை அரிசி தானியத்தை கொடுங்கள், அடுத்த கட்டத்திற்கு இரண்டு அரிசி, அடுத்ததற்கு நான்கு அரிசி, அடுத்ததற்கு எட்டு அரிசி என்று இரட்டித்து கொண்டேபோய் என் சதுரங்க பலகையிலிருக்கும் அத்தனை கட்டங்களுக்கும் அரிசி கொடுத்தீர்களானால் போதும்” என்கிறான். இவ்வளவுதானா என்று வியந்த அரசர் ஒரு மூட்டை அரிசியை கொடுத்து பாக்கி இருப்பதையும் நீயே வைத்துக்கொள்ளலாம் என்கிறார். இந்தக்கதை அப்புறம் எப்படி போகும் என்பது உங்களுக்கு ஞாபகம் இருக்கலாம். சதுரங்க பலகையில் 64 கட்டங்கள் இருப்பதால், மன்னர் அவனுக்கு அரிசி தானிய எண்ணிக்கையை 64 முறை இரட்டிப்பாக்கி கொடுக்க வேண்டும். கொஞ்சம் யோசித்தால் உலகிலுள்ள அத்தனை அரிசியையும் சேர்த்தாலும் இவ்வளவு தேராது என்பது புரியும்! இது நம் உள்ளுணர்வுக்கு எளிதாக எட்டாததற்கு காரணம் அடுக்குக்குறிக்குரிய வளர்ச்சியின் (exponential rise) .வேகத்தை நாம் சரியாக புரிந்து கொள்ளாததுதான்.

மூர் விதிக்கு சமமாக வேறு பல கணிப்புகளும் மின்னணுவியலில் உண்டு. உதாரணமாக ஒரு வார்த்தையை கணிணியில் சேமித்து வைக்க ஆகும் விலை இரண்டு வருடங்களுக்கு ஒரு முறை பாதியாகும் (கிரய்டெரின் விதி: Kryder’s Law), ஒளியிழை வழியே அனுப்பப்படும் தகவல் செறிவு வருடத்துக்கு ஒரு முறை இரட்டிக்கும் (பட்டெர்ஸ்ஸின் விதி: Butters Law), சில்லுகளை இயக்க தேவையான மின்திறன் சில்லுகளின் நீள அகலத்திற்கு ஈடானதாகவே இருக்கும் (டெனார்டின் விதி: Dennard Scaling). இந்த அதிவேக தொழில்துறை வளர்ச்சியல்தான் வருடா வருடம் புதுப்புது அம்சங்களுடன் தொலைபேசி, கணிணி, தொலைக்காட்சி போன்ற மின்னணுவியல் கருவிகள் வெளிவந்தாலும் அவற்றின் விலை அப்படி ஒன்றும் ஏறுவதில்லை. எந்தவித முன்னேற்றமும் இல்லாவிட்டாலும் கத்தரிக்காய் விலை பத்து வருடத்தில் எவ்வளவு ஏறி இருக்கிறதென்று பாருங்கள்!

முதலில் ஏதோ சாதாரணமாய் இந்த கணிப்பு உருவாக்கப்பட்டு இருந்தாலும், கடந்த ஐம்பது வருடங்களாய் இது தவறாமல் உண்மையாகிக்கொண்டு இருக்கிறது! வெளிப்படையாக சொல்லப்பட்டதாலேயே சில தீர்கதரிசனங்கள் உண்மையாவது உண்டு (ஆங்கிலத்தில் Self Fulfilling Prophecies). மூரின் விதியை இந்த வகையில் சேர்த்துக்கொள்ளலாம். ஏனெனில், பல வருடங்களாக இது உண்மையாகிக்கொண்டு இருக்கிறது என்பதாலேயே இப்போதெல்லாம் புதிய செயலிகளை டிசைன் செய்ய ஆரம்பிக்கும்போது அதன் ஆற்றல்திறன் எவ்வளவு இருக்க வேண்டும் என்ற விவரக்குறிப்புகள் (specifications) எழுதும் பொறியாளர்கள் இதைச்செய்து முடிக்க இரண்டு வருடங்கள் ஆகும் என்பதால் இதன் செயல்திறன் இப்போதைய செயலியை விட இரண்டு மடங்காவது இருக்க வேண்டும் என்று தாங்களாகவே எழுதிவிடுகிறார்கள். இலக்கு நிர்ணயிக்கப்பட்டு விட்டதால் இரண்டு வருடங்களில் எப்படியாவது இழுத்துப்பிடித்து அந்த திறனை கொண்டுவந்தும் விடுகிறார்கள்!

இதைப்பற்றி சற்று யோசனை செய்து பாருங்கள். இரண்டு வருடங்களுக்கு ஒரு முறை சில்லுகளின் திறன் இரட்டிக்கிறது என்று கொண்டால், ஐம்பது வருடங்களில் சுமார் இருபத்தைந்து முறை செயல்திறன் இரட்டிப்பாகி இருக்க வேண்டும். வேறு விதத்தில் சொன்னால், 1965ல் உருவாக்கப்பட்ட சில்லுகளோடு ஒப்பிட்டு பார்த்தால் இன்றைய சில்லுகள் 3.3 கோடி மடங்கு அதிகத்திறன் வாய்ந்தவை. ஆனால் சில்லுகளின் விலை என்னவோ அதேதான்! 1960களில் மனிதனை நிலவுக்கு அனுப்ப உபயோகிக்கப்பட்ட கணிணிகளின் செய்திறனும் (Processeing Capacity) கொள்திறனும் (Storage Capacity) இன்றைய கைபேசிகளில் சாதாரணமாக காணப்படுகிறது. 2005 வாக்கில் மூர் தன் பெயர் கொண்ட அந்த கணிப்பு பௌதீக விதிகளின் நிதர்சனங்களால் நெருக்கப்பட்டு கலாவதியாகிவிடும் தூரம் வெகுதூரதில் இல்லை என்று சொல்லியிருக்கிறார். ஆனால் இரண்டு வருடங்களுக்கு பதில் நான்கு வருடங்களுக்கு ஒரு முறை செயலிகளின் திறன் இரட்டித்தாலும் கூட மேலும் பல வியக்கத்துக்குரிய அற்புதங்களை நாம் செயலாக்க அது வழி வகுக்கும்.

இந்த முன்னேற்றங்களைப்பற்றி இவ்வளவு விளக்கமாக சொன்னதின் காரணம், இதே மாற்றங்கள் செயலிகளின் விலையை ஏற்றாமல் அவற்றின் திறனை வருடா வருடம் அதிவேகமாக அதிகரிக்க வைத்தது என்பதால்தான். பிணையச்செயலிகளை வைத்து திசைவிகள் செய்வது பற்றி பார்த்தோமல்லவா? அச்செயலிகள் நியூசிலாந்தின் தபால்நிலையத்தில் பயன்படும் இயந்திரம் போல என்றால், அந்த இயந்திரத்தை தினமும் காலையில் பொத்தானை அமுக்கி இயக்கத்தை ஆரம்பித்து வைப்பது, நாலு கடிதங்கள் தவறி கீழே விழுந்தால் அவற்றை எடுத்து திரும்ப இயந்திரதிற்குள் போடுவது போன்ற குறைந்தபட்ச வேலைகளுக்காக ஒரு பணியாளராவது தேவைப்படுகிறார் இல்லையா? அதேபோல் பிணையச்செயலிகளை வைத்து செய்யப்பட்ட திசைவி பெட்டிகளிலும், சில குறைந்தபட்ச ஆனால் அவ்வப்போது மாறும் வேலை தேவைகளுக்காக ஒரு சிறிய பொதுநோக்கு செயலியையும் வைக்க வேண்டி இருந்தது.

காரை வாடகைக்கு எடுக்கும் போது அது டிரைவருடன் வருவது போல, 2000க்கு அப்புறம் வந்த பிணைப்புசெயலிகளில் ஒரு குட்டி பொதுநோக்கு செயலியையும் போட்டு மூடி கொடுக்க ஆரம்பித்தார்கள். இந்த குட்டி பொதுநோக்கு செயலி திறனில் சிறியதாக இருந்தாலும் திசைவி சாதன பெட்டிகளில் அந்த பிணையச்செயலிகளை எழுப்பி ஓட வைக்கவும், தேவையான ஒன்றிரண்டு ஆணைகளை கொடுக்கவும் தேவையான நிரலிகளை ஓட்ட போதுமானதாக இருந்ததால், திசைவிகள் செய்யத்தேவையான உதிரிபாகங்கள் பட்டியலில் இருந்து பொதுநோக்கு செயலியை அடித்து அடக்க விலையை குறைக்க முடிந்தது.

சேவைத்தர நிர்ணயம்

இந்த நூற்றாண்டில் இணைய உபயோகம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதில் பல்வேறுபட்ட சேவைகளும் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது நமக்கு தெரிந்த விஷயம். இணைய இணைப்பு வழங்கும் நிறுவனத்தில் இருந்து எங்கள் வீட்டுக்கு ஒரு கேபிள்தான் வருகிறது. அந்த ஒரு கேபிள் வழியாகவே தொலைபேசி இணைப்பு, தொலைக்காட்சி இணைப்பு மற்றும் இணைய இணைப்பு மூன்றும் கிடைத்து விடுகிறது. இதை பொதுவாக “ட்ரிபிள் பிளே” (Triple Play) என்று சொல்வது வழக்கம். முன்போல் இல்லாமல் இப்போது இந்த மூன்று சேவைகளுமே டிஜிட்டல் அமைப்புகளாக இருப்பதால் ஒரே குழாய் வழியே எல்லா சேவைகளையும் வழங்கிவிட முடிகிறது. இதனால் தொலைபேசி நிறுவனங்களுக்கும் கேபிள் கம்பெனிகளுக்கும் இடையே இருந்த வித்யாசங்கள் மறைந்து கொண்டு வருகின்றன. சேவைகளைத்தருவது ஒரே நிறுவனம், வருவது ஒரே குழாய் என்றாலும், அந்த கேபிள் குழாய்க்குள் தலையை விட்டுப்பார்த்தால், இந்த மூன்று வித சேவைகளை கொண்டுவரும் பொட்டலங்களும் அவற்றின் தேவைகளும் ஒன்றுக்கொன்று மாறுபட்டவை, மேலும் ஒன்றுக்கொன்று முரணானவை என்பதும் தெரியவருகிறது. ஒரு வீட்டுக்குள் வரும் கேபிளின் கடப்புத்திறன் (Transferring Capacity) ஒரு வினாடிக்கு இரண்டு கோடி பிட் என்று வைத்துக்கொண்டு இந்த மூன்று சேவைகளையும் சற்று கூர்ந்து கவனிப்போம். (கூகிள் அமெரிக்காவின் குறிப்பிட்ட சில நகரங்களில் இணைய இணைப்பு சேவையை ஆரம்பித்து, வீடுகளுக்கும் அலுவலகங்களுக்கும் இதைப்போல் ஐம்பது மடங்கு வேகமான இணைப்பை (1 Gbps) கொடுக்க ஆரம்பித்திருக்கிறது!)

தொலைபேசி: வாய்ப் (VoIP: Voice over Internet Protocol) என்று சொல்லப்படும் இந்த சேவைக்கு தேவையான அலைக்கற்றை (Bandwidth) ரொம்பக்குறைவு. இரண்டு கோடி பிட் கொள்திரனில் ஒரு சதவிகிதம் கூட இதற்கு தேவை இல்லை. நாம் ஃபோனில் பேசும்போது நம் குரலை குட்டி டிஜிட்டல் பொட்டலங்களாக்கி அனுப்பவும் பெறவும் வினாடிக்கு ஒரு லட்சம் பிட் அளவுதான் தேவைப்படும். ஆனால் நமது குரலைத்தாங்கிச்செல்லும் அந்த குட்டி பொட்டலங்களுக்கு பிணையம் முழுதும் வி‌ஐ‌பி மரியாதை கொடுத்து படுவேகமாக பறக்க விட வேண்டும், நடுநடுவே கால் வினாடி தாமதங்கள் வந்தாலும் செல்போனில் சிக்னல் சரியில்லை என்று சொல்வது போல் வீட்டு போனிலும் சொல்லத்தோன்றும். நமது குரலை பொட்டலங்களாக மாற்றும்போது கூட பெரிய பொட்டலங்களாக கட்டுவதற்காக ஆயிரம் பைட்டுகள் சேரும் வரை காத்திருந்தால் கால தாமதம் ஏற்பட்டு தொடர்பின் தரம் குறையும் என்று ஃபோன் உரையாடலை தாங்கிச்செல்லும் பைட்டுகள் ஒரு ஐம்பது அறுபது சேர்ந்த உடனேயே பொட்டலத்தை முடித்து விருவிருவென்று தபாலில் அனுப்பி விடுகிறார்கள். பொட்டலங்கள் உருண்டோடுவது இரண்டு திசைகளிலும் என்பதையும் இந்த பொட்டலங்கள் பிணையம் முழுதும் இரண்டு திசைகளிலும் தங்குதடையின்றி பறந்தால்தான் தொலைபேசியில் உங்களால் வசதியாக பேச முடியும் என்பதையும் நினைவில் கொள்ளவேண்டும்.

தொலைக்காட்சி: IPTV (Internet Protocol Television) என்று சொல்லப்படும் இந்த சேவையின் தேவைகள் ஒரு விதத்தில் தொலைபேசிக்கு தலைகீழானது. அலைக்கற்றை தேவை மிக அதிகம். ஒரு உயர் வரையறை தொலைகாட்சி சேனலை (High Definition TV Channel) கொண்டுவர வினாடிக்கு ஒரு கோடி பிட்டுக்கு மேலேயே தேவைப்படும். சாதாரண சேனலுக்கு கூட அரைக்கோடி பிட். ஆனால் பொட்டலங்கள் பாய்வது ஒரு திசையில்தான். நீங்கள் தொலைக்காட்சியை பார்த்துக்கொண்டு இருக்கும் போது உங்கள் வீட்டுக்கு வீடியோ வருகிறதே தவிர உங்கள் வீட்டிலிருந்து வீடியோ எதுவும் வெளியே போவதில்லை அல்லவா? தவிர ஒரு சேனலை நீங்கள் பார்க்க ஆரம்பித்தவுடன் அந்த வீடியோவை கொஞ்சம் புஃபர் (Buffer) செய்துவிட்டால் பின்னால் வரும் பொட்டலங்கள் சற்று முன்பின்னாக வந்தாலும் சமாளித்துக்கொள்ளலாம். யூட்யூப் போன்ற இணைய தளங்கள் உங்கள் இணைப்பின் வேகம் என்ன என்பதை வினாடிக்கு வினாடி கணிப்பு செய்து அதற்கேற்றாற்போல் அதிக அல்லது குறைந்த தரமுள்ள வீடியோவை உங்களுக்கு அனுப்பி வீடியோ ஓடும்போது நடுவில் நிற்காமல் இருக்க தந்திரங்கள் செய்கிறது.

இணையம்: இணையத்தை மேய்வதற்கு தேவையான அலைக்கற்றை அளவு மற்ற இரண்டு சேவைகளுக்கு இடையில் விழும். இந்த சேவையை வழங்கும் பொட்டலங்கள் இரண்டு திசைகளிலும் பயணிக்கும் என்றாலும் உங்கள் வீட்டுக்கு வரும் பொட்டல எண்ணிக்கை மறுதிசையில் ஓடும் பொட்டலங்களின் எண்ணிக்கையை விட மிகவும் அதிகமாகவே இருக்கும். இந்த பொட்டலங்களுக்கு வி‌ஐ‌பி மரியாதை தேவை இல்லை. நீங்கள் மின்னஞ்சல் படிக்கும்போதோ ஒரு இணைய தளத்தை அணுகும்போதோ ஒன்றிரண்டு வினாடிகள் தாமதம் இருந்தாலும் அது ஒன்றும் பெரிய விஷயம் இல்லை அல்லவா?

மூன்று சேவைகளுக்கான இந்த குணாதிசயங்களை மேலும் போட்டு குழப்பிவிட பல்வேறு புதிய சேவைகளும் தேவைகளும் தினந்தோறும் வந்து கொண்டு இருக்கின்றன. உதாரணமாக நீங்கள் உங்கள் கணிணியில் யூட்யூப் தளத்தில் இருந்து ராஜராஜசோழன் படம் பார்க்க ஆரம்பித்தால், தொலைக்காட்சி சேவைக்கான தேவைககள் உங்கள் கணிணிக்கு பொருந்தும். கணிணியிலிருந்து ஸ்கைப் வழியாக ஊரில் இருக்கும் பாட்டியுடன் பேச ஆரம்பித்தால் தொலைபேசி சேவைக்கான தேவைகள் கணிணிக்கு பொருந்தும். மாறாக எக்ஸ்பாக்ஸ், நிண்டெண்டோ சாதனங்களை உபயோகித்து டி‌வி மற்றும் இணையம் வழியாக பூமிக்கு அந்தப்பக்கம் இருக்கும் பங்காளியுடன் ஊடாடும் வீடியோ கேம் விளையாடினீர்களானால், தொலைபேசியின் “என் பொட்டலங்கள் எங்கும் நிற்கக்கூடாது” என்ற அவசரம் தொலைக்காட்சிக்கு வந்து விடுகிறது!

இப்போதெல்லாம் அமெரிக்க வீடுகளில் சாதாரணமாக ஒரு டஜனுக்கு மேற்பட்ட கருவிகள் இணையத்தோடு இணைக்கப்பட்டு, நாள் பூராவும் விடாமல் அரட்டை அடித்துக்கொண்டு இருக்கின்றன. ஒரு வீட்டில் மூன்று தொலைக்காட்சி பெட்டிகள், ஒரு மேஜை கணிணி, ஒன்றிரண்டு மடிக்கணிணிகள், ஒன்றிரண்டு பலகை கணிணிகள், நிண்டெண்டோ, எக்ஸ்பாக்ஸ் போன்ற விளையாட்டு பெட்டிகள், ரோக்கூ (Roku) ஆப்பிள் டி‌வி (Apple TV) கூகிள் டி‌வி (Google TV) போன்ற இணையத்திலிருந்து வீடியோ தருவித்து காட்டும் கருவிகள் எல்லாம் இருப்பது சகஜம். இதற்கு மேல் குடும்பத்தில் இருப்பவர்கள் வைத்திருக்கும் ஆண்ட்ராய்ட் (Android), ஐஃபோன் (iPhone) போன்ற நான்கைந்து ஸ்மார்ட்ஃபோன்களும் வீட்டு பிணையத்தின் (Home Network) வழியாக இணையத்துடன் இணைந்திருக்கின்றன. சம்பிரதாயமாக நாம் இணையமுனையம் (Internet Terminal) என்று கருதும் மேஜை கணிணிகள் மட்டும்தான் உபயோகம் முடிந்தவுடன் ஆஃப் செய்யப்படுகின்றன. ஆனால் ஸ்மார்ட்ஃபோன் போன்ற கருவிகள் 24 மணிநேரமும் விழித்திருந்து, நிமிடத்திற்கு ஒருமுறை இணையத்துடன் தொடர்பு கொண்டு தான் இருக்கும் இடத்தை பதிவு செய்வது, அப்போதைய தட்பவெப்ப நிலை, பங்கு சந்தை நிலவரம், புதிய உலகச்செய்திகள், உங்கள் அத்தைமகனோ, மாமன் மகளோ போன நிமிடம் பேஸ்புக்கிலும் ட்விட்டரிலும் என்ன சொன்னார்கள் என்று தேடிப்பார்த்து தரவிறக்கம் செய்வது என்று கொட்டமடித்துக்கொண்டே இருக்கின்றன.

ஓரளவு கணிணியை போல இருக்கும் இந்த மாதிரியான சமாசாரங்களை பிணையத்துடன் இணைப்பதை தாண்டி அடுத்த அலையாக கையில் கிடைத்த சாமான்களை எல்லாம் பிணையத்தோடு இணைக்கும் முயற்சியை “சாமான்களின் இணையம்” (Internet of Things) என்ற பெயரில் ஏற்கனவே ஆரம்பித்து விட்டார்கள். நீங்கள் இணையத்துடன் எப்போதும் இணைத்திருந்து பொட்டலங்களை தொடர்ந்து இணையத்துக்குள் அனுப்பி திரும்பப்பெற்று கொண்டே இருக்கும் கூகிள் கண்ணாடி (Google Glass) பற்றி நிச்சயம் கேள்விப்பட்டு இருப்பீர்கள். அடுத்த படத்தில் காணப்படும் கருவி வீடுகளில் உள்ள ஏர் கண்டிஷனரை கட்டுப்படுத்த உபயோகிக்கப்படும் கண்ட்ரோலர். வருடம் பூராவும் நீங்கள் எந்த மாதிரி சீதோஷணநிலை வீட்டில் இருப்பதை விரும்புகிறீர்கள் என்று நீங்கள் இதை உபயோகிக்கும் விதத்தில் இருந்து அறிந்து கொண்டு, அதையெல்லாம் இணையத்தில் பதிவு செய்து உங்கள் விருப்பத்துக்கு ஏற்றாற்போல் போகப்போக இதுவே உங்கள் வீட்டு ஏர் கண்டிஷனரை பார்த்துக்கொள்ளும்! இணையத்தோடு இதுவே பேசிக்கொள்வதால் இன்று மதியம் குளிருமா அல்லது வெய்யில் அடிக்குமா, ஈரப்பதம் எப்படி இருக்கும் என்பதெல்லாம் இதற்கு ஒரு நாள் முன்பாகவே தெரிந்து விடுகிறது. அந்த முன்னறிவை பயன்படுத்தி சிக்கனமாக மின்சாரத்தை உபயோகித்து கரண்ட் பில்லை குறைக்கவும் வழி செய்யும். இதை உருவாக்கிய நெஸ்ட் என்ற கம்பெனியை சமீபத்தில் கூகிள் வாங்கிவிட்டது.

இவை இரண்டு உதாரணங்கள் என்றால், அடுத்த படம் வீட்டில் இருக்கும் வேறு என்னென்ன சமாசாரங்கள் எல்லாம் விரைவில் இணையத்தோடு சம்பாஷிக்கப்போகின்றன என்று காட்டுகிறது. வீட்டுக்கோ கடைகளுக்கோ பாதுகாப்பளிக்கும் அலார்ம் அமைப்புகளை செய்து கொடுக்கும் நிறுவனங்கள் நீங்கள் வேறு ஒரு ஊரில் ரெஸ்டாரண்டில் சாப்பிட்டுக்கொண்டு இருக்கும்போது திடீரென்று நேற்று வீட்டை விட்டு கிளம்பியபோது பின் கதவை தாளிட்டோமா இல்லையா என்று சந்தேகம் வந்தால், உங்கள் ஸ்மார்ட் ஃபோனை பயன்படுத்தி இணையம் வழியே உங்கள் சொந்த ஊரில் இருக்கும் வீட்டின் கொல்லைப்புறக்கதவை தாளிடலாம் என்று இப்போது தொலைக்காட்சியில் விளம்பரம் செய்கிறார்கள். பால் தீரப்போகிறது என்று தெரிந்தவுடன் உங்கள் வீட்டு ஃபிரிஜ் நீங்கள் வாடிக்கையாக மளிகை சாமான்கள் வாங்கும் கடையின் கணிணியை இணையம் வழியே கூப்பிட்டு ஒரு லிட்டர் பாலுக்கு ஆர்டர் கொடுப்பது இன்னும் பெருவாரியாக நடைமுறைக்கு வரவில்லை எனினும் இன்றே அது சாத்தியம்.

இந்த மாறுதல்களை எல்லாம் சுட்டிக்காட்டியதற்கு காரணம், இவை ஒவ்வொன்றும் புதிய புதிய விதமான தகவல் பொட்டலங்களை இணையத்தில் வாரி வீசப்போகின்றன என்பதுதான். கி.பி. 2020 வாக்கில் சுமார் 3000 கோடி சாமான்கள் இணையத்தில் இணைத்திருக்கும் என்கிறது ஏ‌பி‌ஐ ரிசர்ச் (ABI Research) என்ற ஒரு நிறுவனம் வெளியிட்டிருக்கும் அறிக்கை. இந்த சாமான்களுக்கெல்லாம் அவை தரும் சேவைகளுக்கேற்ப விதம்விதமான தேவைகள். இந்த எல்லாத்தேவைகளையும் முறையாக சமாளிக்க ஒரே வழி தேவைக்கேற்ப பொட்டலங்களின் தலைப்பில் வெவ்வேறு விதமான முத்திரைகள் குத்தி, பிணையம் முழுதும் அந்த முத்திரைகளுக்கேற்ப அவற்றிற்கு மரியாதை கொடுப்பதுதான்.

முந்தைய இதழில் நாம் பார்த்த இந்த தலைப்பு ஏரியா (header) ஞாபகம் இருக்கும். இதில் ப்ரோடோகால் (Protocol) என்று ஒரு எட்டு பிட் வைத்திருக்கிறார்கள் இல்லையா? அந்த இடத்தில் பொட்டலத்துக்குள் இருக்கும் விஷயம் எந்த மாதிரியானது என்று குறிப்பிட நூற்றிநாற்பது குறியீடுகளுக்கு மேல் இணைய உலகில் சொல்லி வைக்கப்பட்டு இருக்கிறது. அதேபோல் சேவை வகை (Type of Service) என்று இன்னொரு எட்டு பிட் தலைப்பில் அமைக்கப்பட்டு இருப்பதையும் படத்தில் பார்க்கலாம். இந்த இடத்தை “அவசரம்”, “மிக அவசரம்”, “சாதாரண தபால்” என்று தரம் பிரித்து முத்திரைகள் குத்த உபயோகிக்கலாம். தொடர்புச்செயலிகள் விலாசம் பார்த்து பொட்டலங்களைப்பிரிப்பத்தோடு, இந்த குறிப்புகளையும் படித்து திருப்பதியில் இலவச தரிசனம், நூறு ரூபாய் டிக்கெட் வாங்கியவர்கள், ஆயிரம் ரூபாய்காரர்கள் என்று தனித்தனி வரிசைகள் அமைத்து பக்த்தர்களை அனுப்புவதுபோல் பொட்டலங்களை வெவ்வேறு வரிசைகளில் போட்டு வழியனுப்பி வைக்கின்றன. எனவே உங்கள் தொலைபேசி சம்பாஷணையை தாங்கிச்செல்லும் பொட்டலங்கள், “VoIP”, “மிக அவசரம்” முதலிய முத்திரைகளை பெற்றுக்கொண்டு வி‌ஐ‌பி போல இணையம் எங்கும் பறக்க முடியும்.

இணையத்தில் நாடுகளையும் பெரிய பெரிய நிறுவனங்களையும் ஒன்றோடு ஒன்றாக இணைக்க கொள்திறன் (bandwidth capacity) மிகவும் அதிகமான ஒளியிழை நார்களை (Optical Fiber) உபயோகிக்கிறார்களாமே அப்போது கூட போக்குவரத்து நெரிசல் உண்டா என்று நீங்கள் கேட்கலாம். அதற்கு பதில் மூன்று விதங்களில் தர வேண்டும்.

1. IC சில்லுகளின் செறிவைப்பற்றி சொல்லும் மூரின் விதியைப்போல இணையத்தில் பறக்கும் தகவல்களின் அளவும் ஒன்றரை வருடங்களுக்கு ஒருமுறை இரட்டித்துக்கொண்டு இருக்கிறது. இந்த வேகத்தை சமாளிக்க ஒரு புறம் பிணையக்கொள்திரணை அதிகரித்துக்கொண்டேதான் இருக்க வேண்டியதிருக்கிறது. மறுபுறம் ஏற்படும் நெரிசல்களை புத்திசாலித்தனமாக சமாளித்து எல்லாவிதமான சேவைகளையும் தாமதங்கள் இல்லாமல், நுகர்வோரை வெறுப்பேற்றாமல் வழங்க வேண்டிய அவசியமும் இருக்கிறது.

2. நாடுகளுக்கு இடையேயும் பெரிய நிறுவனங்களுக்கு இடையேயும் பெரிய கொள்திறன் கொண்ட தொடர்பு இணைப்புகள் இருக்கலாம். அவை மறுபுறம் பல்லாயிரக்கணக்கான வீடுகளுக்கும் கடைகளுக்கும் அலுவலகங்களுக்கும் இணைப்புகள் கொடுப்பதால் அங்கெங்கும் வரும் போகும் அத்தனை பொட்டலங்களையும் சேர்த்து ஒரு குழாய்க்குள் திணிக்கும் போது அங்கேயும் நெரிசல் ஏற்படத்தான் செய்கிறது.

3. தவிரவும் நம் வீட்டு குழாயில் தண்ணீர் நன்கு வர நம் ஊருக்கும் அடுத்த ஊருக்கும் இடையே பெரிய குழாய் இருந்தால் மட்டும் போதாது. இல்லையா? நம் பேட்டைக்கும், தெருவுக்கும், வீட்டுக்கும் வரும் குழாய்கள் நெரிசலை தவிர்க்குமளவுக்கு பெரிதாக இருந்தால்தான் வீட்டுக்கு நல்லபடியாக தண்ணீர் வந்து சேரும். அதே போல் இணையதளம், தொலைக்காட்சி நிலையம், பாட்டி வீடு என்று எல்லா இடங்களில் இருந்தும் நம் வீட்டு வரைக்கும் நெரிசல் ஏற்படுத்தாத தேவையான கொள்திறன் கொண்ட இணைப்புகள் இருந்தால்தான் ஒவ்வொரு சேவையும் நம் வீட்டுக்கு ஒழுங்காக வந்து சேரும்.

எனவே பிணையத்தின் ஒவ்வொரு கணுவிலும் (Node) சரியான திறனுடன் கூடிய தொடர்பாடல் செயலி ஒன்றை வேலைக்கு அமர்த்தி, பொட்டலங்கள் வழிதவறி விடாமல் பார்த்துக்கொண்டு போக்குவரத்து நெரிசல்களையும் சரியாக நிர்வகித்து இணையத்தை வழி நடத்த வேண்டியது மிகவும் அவசியம்.

(தொடரும்)

oOo

தொடர்பாடல் செயலிகளின் பரிணாம வளர்ச்சி – 2

First Published at Solvanam.com on April 23, 2014

சின்னஞ்சிறு பொட்டலங்கள்

கணிணிகள் ஒன்றுக்கொன்று பேசிக்கொள்ளும் பொழுது தகவல் பரிவர்தனை சின்னச்சின்ன தகவல் பொட்டலங்களை (Packets) பரிமாறிக்கொள்வதன் மூலமே நிகழ்கிறது. இப்படி பரிமாறிக்கொள்ளப்படும் ஒவ்வொரு பொட்டலத்திலும் இருக்கும் தகவல் மிகவும் குறைவானதுதான். ஒரு பொட்டலத்தில் சாதாரணமாக ஒரு ஆயிரம் எழுத்துகள்தான் இருக்கும். 64 எழுத்துகள் மட்டுமே கொள்ளும் மிகச்சிறிய பொட்டலங்களில் இருந்து 64,000 எழுத்துகள் வரை கொள்ளும் ஜம்போ பொட்டலங்கள் வரை இணையத்தில் உலவுவது உண்டு என்றாலும், முக்கால்வாசி பொட்டலங்கள் ஆயிரம், ஆயிரத்து ஐநூறு எழுத்துகள் கொள்ளும் சைஸில்தான் இருக்கின்றன.

நீங்கள் உங்கள் வீட்டு கணிணியிலிருந்து ஒரு உலாவியை (Browser) உசுப்பி சொல்வனம் இணையதளத்திற்கு (Website) வருகிறீர்கள். சொல்வனம் முகப்பிலிருந்து உங்கள் கணிணிக்கு எழுத்துகளும் படங்களும் நிறைந்த ஒரு பக்கம் வந்து சேருகிறது. இல்லையா? அந்த எழுத்துக்களும் படங்களும் முதலில் சொல்வனம் இணையதளத்தின் கணிணியால் பலநூறு பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டு சுமார் ஆயிரம் எழுதுக்கள் கொண்ட ஒவ்வொரு பகுதியும் ஒரு பொட்டலமாக ஆக்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு பொட்டலத்தின் தலையிலும் உங்கள் வீட்டு கணிணியின் விலாசம் அச்சிடப்பட்டு போஸ்ட் செய்யப்படுகிறது. ஒவ்வொரு பொட்டலத்துக்கும் ஒரு வரிசை எண்ணும் அளிக்கப்பட்டு அதுவும் அதன் தலையில் எழுதப்பட்டு இருக்கும்.

அந்தக்காலத்து ஈஸ்ட்மேன் கலர் தமிழ்படம் போல் பிரகாசமான வண்ணங்களுடன் காட்சியளிக்கும் இந்தப்படம் இத்தகைய பொட்டலங்களின் தலைப்பகுதியில் (Header) உள்ள விலாசஅமைப்பை காட்டுகிறது. இந்த தலைப்பகுதியில் இருக்கும் விவரங்களை வைத்துத்தான் அது சென்று சேர வேண்டிய இடம் மற்றும் செல்ல வேண்டிய பாதை (routes) ஆகியவற்றை திசைவிகள் (routers) தீர்மானிக்கின்றன. இதில் காணப்படும் நீல, பச்சை பட்டைகள் முறையே அனுப்புநர், பெறுநர் முகவரிகளை எழுதவேண்டிய இடங்களை காட்டுகின்றன. நீங்கள் சொல்வனம் இணையதளத்தை மேயும்போது, உங்கள் கணிணிக்கு வந்து சேரும் பொட்டலங்களில் அனுப்புநர் முகவரி சொல்வனம் கணிணியுடையதாகவும், பெறுநர் முகவரி உங்கள் வீட்டு கணிணி முகவரியாகவும் இருக்கும்.

இரும மொழியில் ஒரு பிட் (Bit) என்பது பூஜ்யம் அல்லது ஒன்று என்கிற இரண்டில் ஒரு நிலையை குறிக்கும் ஒற்றை எழுத்து. இதுபோன்ற எட்டு பிட்டுக்கள் சேர்ந்தால் ஒரு பைட் (Byte), இரும மொழியில் ஒரு சொல். படத்தில் காட்டப்பட்டிருப்பது IPv4 என்று சொல்லப்படும் இணையநெறிமுறை நான்காம் பதிப்பின்படி எழுதப்படும் பொட்டலத்தின் தலைப்பகுதியின் அமைப்பு. முகவரி எழுதுவதற்காக முப்பத்தி இரண்டு பிட்(அல்லது நான்கு பைட்) ஒதுக்கப்பட்டு இருப்பதால் அந்த இடத்தை உபயோகித்து நானூறு கோடி வெவ்வேறு முகவரிகளுக்கு மேல் எழுத முடியும். எனினும், இணையம் வளருகிற வேகத்திற்கு இதெல்லாம் போதாது என்று பத்து வருடங்களுக்கு முன்பாகவே இணையநெறிமுறையின் ஆறாம் பதிப்பு (IPv6) வெளி வந்து இந்த முகவரி எழுதுவதற்கான இடத்தை நான்கு மடங்கு பெரிதாக்கி இருக்கிறது. கூடுதலாக ஒவ்வொரு பிட்டை (Bit) சேர்க்கும்போதும் முகவரி எல்லை இரட்டிக்கும் என்பதால் ஆறாம் பதிப்பு முழுவதும் அமலுக்கு வந்தபின் முகவரிகள் தீர்ந்து போகும் அபாயம் நம் கொள்ளு பேரன் பேத்திகள் காலம் வரை நிச்சயம் இருக்காது.

இணையத்தில் தபால் பட்டுவாடா

நாம் தபால் நிலையத்திலிருந்து பெறும் கடிதத்தின் வெளியில் உறையில் எழுதப்பட்டிருக்கும் விவரங்களாக அந்த ஈஸ்ட்மேன் கலர் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள விஷயங்களைக் கருதலாம். ஒவ்வொரு பொட்டலத்திலும் இந்த தலைப்பு பிரதேசத்தை தாண்டி உள்ளே போனால் Payload என்று சொல்லப்படும் பொட்டலத்தின் உடல் பகுதி காணப்படும். இப்பகுதியில்தான் நாம் மேலே சொன்ன ஆயிரம் எழுத்துகள் எழுதப்பட்டிருக்கும். எனவே Payload என்ற அந்த உடல் பகுதியை உறைக்குள் இருந்து நாம் உருவி எடுத்து படிக்கும் கடிதத்திற்கு சமமாக கொள்ள வேண்டும்.

இப்படி உருவாக்கப்பட்ட நூற்றுக்கணக்கான பொட்டலங்கள் இணையம் வழியாக உங்கள் வீட்டை வந்தடையும்போது, உங்கள் கணிணியில் ஓடும் உலாவி இந்த பொட்டலங்களை பிரித்து வரிசை எண்ணை உபயோகித்து வரிசைபடுத்தி, திரும்ப அந்த சொல்வனம் முகப்பு பக்கத்தை உருவாக்கி உங்கள் திரையில் காட்டுகிறது. அந்த முகப்பு பக்கத்தில் இருக்கும் ஒரு லிங்க்கை நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, உங்கள் கணிணி அடுத்து எனக்கு இந்த கட்டுரை வேண்டும்” என்பது போன்ற அந்த ஆணையை புது பொட்டலங்களாக மாற்றி சொல்வனம் இணையதள கணிணிக்கு அனுப்பிவைக்கிறது. இதற்கு பதில் சொல்வதுபோல் சொல்வனம் கணிணி அந்த கட்டுரை பொட்டலங்களை அனுப்ப ஆட்டம் தொடர்கிறது.

இந்த செயல்முறையை சரியாக புரிந்துகொள்ள, கணிணிகள் சொல்வனம் இணையதளத்தின் முகப்புப்பக்கத்தை மட்டுமே ஒரு புத்தகத்தை போல கையாளுகின்றன என்று நினைவுறுத்திக் கொள்ள வேண்டும். நான் உங்களுக்கு ஒரு புத்தகத்தை தபாலில் அனுப்பவேண்டி இருக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். நான் அந்த புத்தகத்தை பக்கம் பக்கமாக கிழித்து, ஒவ்வொரு பக்கத்தையும் ஒரு கடித உறையிலிட்டு உங்கள் விலாசத்தை உறையில் எழுதி தனித்தனியாக தபாலில் சேர்த்துவிடுகிறேன். அந்த நூற்றுக்கணக்கான உறைகளை நீங்கள் ஒவ்வொன்றாக பிரித்து உறையை தூக்கி எறிந்துவிட்டு உள்ளிருந்து கிடைத்த ஒவ்வொரு தாளையும் புத்தகத்தின் பக்க எண்களை கொண்டு வரிசைப்படுத்தி விட்டீர்களானால், புத்தகம் திரும்ப கிடைத்து விடுமல்லவா? இதே கதைதான் நொடிக்கு நொடி கணிணிகளில் நடைபெறுகிறது. புத்தகத்தை தபாலில் அனுப்பும்போது இப்படிச்செய்வது பைத்தியக்காரத்தனமாக இருக்கும். ஆனால் கணிணிகள் உலகில் இந்த முறையை கையாள்வதில் நிறைய சௌகரியங்கள் இருக்கின்றன. சேவைத்தரநிர்ணயம் (Quality of Service) அந்த சௌகரியங்களில் முக்கியமான ஒன்று. பின்னால் இதையும் விரிவாக அலசுவோம்.

சாதாரணமாக ஒரு புத்தகத்தை எடுத்து பார்த்தால் ஒரு வரிக்கு குறைந்தது நூறு எழுத்துக்களும் ஒரு பக்கத்திற்கு ஐம்பது வரிகளும் இருக்கும். ஆக சுமார் ஐயாயிரம் எழுத்துகள் கொண்ட ஒரு பக்கத்து உரையை ஒரு கணிணியிலிருந்து இன்னொன்றுக்கு அனுப்ப ஐந்து பொட்டலங்கள் என்பது ஒன்றும் மோசமில்லை. ஆனால் ஒரு மெகா பைட் (1 Mega Byte) அளவில் இருக்கும் ஒரு புகைப்படத்தை வெட்டி அடைக்க சுமார் ஆயிரம் பொட்டலங்கள் தேவைப்படும். அதைத்தாண்டி யூடியூப் (YouTube) போய் வீடியோ பார்க்க ஆரம்பித்தீர்களானால் பொட்டலக்கணக்கு எகிறிவிடும். இப்படி ஒவ்வொரு நிமிடத்திற்கும் இணையத்தில் இணைந்து இருக்கும் ஒவ்வொரு கணிணியும் பல லட்க்ஷக்கணக்கான பொட்டல உறைகளை அனுப்பி பெற்றுக் கொண்டு இருந்தால் இத்தனை தபால்களையும் சரிவர கையாண்டு பட்டுவாடா செய்ய வேண்டிய தபாலாபிசின் கதி என்ன? அங்கேதான் தொடர்பாடல் செயலிகளும் அவற்றை மூளையாக கொண்டிருக்கும் திசைவி சாதனங்களும் புகுந்து விளையாடிக்கொண்டு இருக்கின்றன.

இணையத்தின் பல இடங்களில் உட்கார்ந்துகொண்டு பணி புரியும் திசைவிகளின் (Routers) கடமை இப்படி வரும் பொட்டலங்கள் ஒவ்வொன்றிலும் அச்சடிக்கப்பட்டு இருக்கும் விலாசத்தை படித்து பார்த்து நீ கோயம்புத்தூர் வழியாகப்போ, நீ கரூர் வழியாகப்போ என்று சரியான வழியில் அவற்றை அனுப்பி வைப்பதுதான். அவை பணிபுரியும் விதத்தையும், இத்துறையின் வளர்ச்சியையும் தபால் நிலைய உதாரணத்தை வைத்து விளக்கிக்கொண்டே போகலாம்.

ஐம்பது வருடங்களுக்கு முன் தபால் நிலையத்துக்கு வரும் கடிதங்களை மனிதர்கள் விலாசம் படித்து அவை சென்று சேர வேண்டிய ஊரையோ தெருவையோ பொறுத்து பிரித்து வரிசைப்படுத்தி பெட்டிகளில் போட்டு வண்டிகளில் ஏற்றி அனுப்பியமுறை நமக்கெல்லாம் தெரியும். இப்பணியை செய்துவந்த அலுவலரை பொதுநோக்கு செயலிக்கு இணையாக பார்க்கலாம். இந்த பிரித்தல் வேலை மட்டுமின்றி வேறெந்த வேலையும் அவரால் செய்ய முடியும். கணக்கெழுத வேண்டுமா, கொஞ்சம் கல்லாவில் நின்று ஸ்டாம்ப் விற்க வேண்டுமா, தமிழுக்கு பதில் ஆங்கிலத்தில் எழுதப்பட்ட அல்லது கிறுக்கல் கையெழுத்தில் எழுதப்பட்ட விலாசத்தை வாசித்து வரிசைப்படுத்தவேண்டுமா? எது வேண்டுமானாலும் அவரால் சுலபமாக கற்றுக்கொண்டு செய்ய முடியும், ஒரு பொதுநோக்கு செயலியைப்போல. வளைந்து கொடுத்து வேலை செய்யக்கூடிய இந்த திறமைக்கு நாம் தரும் விலை வேகம். அவரால் ஒரு மணிக்கு அதிகபட்சம் முன்னூறு கடித உரைகளைப்படித்து வரிசைப்படுத்த முடியலாம். இரண்டு மணி நேரம் தொடர்ந்து வேலை செய்தால் காஃபி குடிக்கவோ சாப்பிடவோ இடைவேளை கேட்பார். சிறு நகரங்களிலோ கிராமங்களிலோ இருக்கும் குட்டி தபால் நிலையங்களுக்கு இந்த திறன் போதும். ஆனால் பெரிய நகரங்களில் லட்க்ஷக்கணக்கில் தபால்கள் கையாளப்படும் நிலையங்களுக்கு இந்த முறை சரிப்பட்டு வராது. இல்லையா? எனவே 80களிலேயே தானியங்கு வரிசைப்படுத்தும் இயந்திரங்கள் தபால் நிலையங்களில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன.

வலையில் தேடிப்பார்த்தபோது , நியூசிலாந்தில் 1988ல் உபயோகத்திற்கு வந்த இந்த இயந்திரத்தின் படம் கிடைத்தது^[2]. ஒரு .அறையை அடைத்துக்கொண்ட இந்த இயந்திரம் மணிக்கு இருபதாயிரம் தபால்களை விலாசம் படித்து எந்த ஊருக்கு போக வேண்டும் என்று பிரித்து கொடுத்தது. இன்னொரு இருபது வருடங்கள் கழிந்தபின் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அடுத்த படத்தில் காணப்படும் நீலப்பிசாசு ஒரு நிமிடத்திற்குள்ளேயே முப்பத்தி இரண்டாயிரம் கடிதங்களை வரிசைப்படுத்துமாம்.

இந்த திறன்பாட்டு முன்னேற்றம் பிரமிபூட்டுவதுதான். ஆனால் என்ன, அதற்கு தெரிந்த அந்த ஒரு வேலையை தவிர வேறெதற்கும் இந்த இயந்திரம் உபயோகப்படாது. அந்த பணியாளரைப்போல் கொஞ்ச நேரம் கல்லாவை பார்த்துக்கொள்ளவோ, கணக்கெழுதவோ இதைச்சொல்ல முடியாது. இணைய போக்குவரத்தும் அதிரடியாக அதிகரித்துக்கொண்டே போனபோது இதே போன்ற மாற்றம்/முன்னேற்றம் அங்கும் தேவைப்பட்டது.

உபயோகத்திற்கேற்ற ஒருங்கிணைப்பு சில்லுகள்

தேவைகள் அதிகரித்தபோது முதலில் பொதுநோக்கு செயலிகளை வேகமாக ஓட வைத்தும் அதற்கு புதிய சில வித்தைகள் கற்றுகொடுத்தும் பார்த்தார்கள். இது தபால் நிலையத்தில் தபால் பிரிக்கும் பணியாளருக்கு வயதாகி விட்டதென்று ஓய்வு கொடுத்துவிட்டு புதிதாக ஒரு இளைஞரை அந்த இடத்தில் வேலைக்கு அமர்த்துவதற்கு சமம். புதிய இளைய பணியாளருக்கு இயக்குதிறனை அதிகரிக்கும் சில நூதன வித்தைகள் கற்றுக்கொடுத்தாலும் அவரால் நிமிடத்திற்கு முப்பதாயிரம் கடிதங்களை பிரிக்க என்றும் முடியாதல்லவா? எனவே மேலே பார்த்த தபால் பிரிக்கும் தானியங்கு இயந்திரங்கள் போல ஒரு குறிப்பிட்ட பணியை வெகு வேகமாக செய்யக்கூடிய சில்லுகள் தலையெடுக்க ஆரம்பித்தன. ஏஸிக் (ஆங்கிலத்தில் ASIC: Application Specific Integrated Circuit) என்று சொல்லப்படும் இந்த சில்லுகள் இன்றும் பல பணிகளுக்காக உருவகிக்கப்பட்டு கோடிக்கணக்கில் தயாரித்து விற்கப்படுகின்றன. திசைவிகள் தயாரிப்புக்காக உருவாக்கப்பட்ட ஏஸிக் சில்லுகள் வன்பொருட்கள் மட்டத்திலேயே, தன்னிடம் வரும் ஒவ்வொரு பொட்டலத்தையும் பிடித்து, முதல் பதினாறு வார்தைகளை தள்ளிவிட்டு, பதினேழாவது வார்த்தையிலிருந்து காணப்படும் பெறுநர் முகவரியை படித்து அது போய்ச்சேர வேண்டிய ஊரையோ கணிணியையோ நோக்கிச்செல்லும் கம்பியில் போட்டு துரத்தி விடுகின்றன. இந்த இயந்திரங்கள் இந்த ஒரு வேலையை மட்டுமே செய்யப்பிறந்தவை என்பதால், பொறியாளர்களை வைத்து பெரிதாக மென்பொருள் நிரல்கள் ஏதும் எழுதி இவற்றுக்கு கொடுக்க வேண்டியதில்லை. அப்படிக்கொடுத்து இவைகளை பொதுநோக்கு செயலிகளைப்போல் வேறு வேலைகளை செய்யச்சொல்லும் சாத்தியமே இல்லை. ஆனால் இந்த சில்லுகளால் ஒரு நிமிடத்தில் லட்க்ஷக்கணக்கில் பொட்டலங்களை கையாள முடிந்தது.

பிணையச்செயலிகள்

இன்றும் முன் சொன்னது போல் உங்கள் வீட்டு ஃபிரிஜ், கார், கப்பல், விமானங்கள் முதலிய விஷயங்களை நிர்வகிக்க தேவைக்கு ஏற்றாற்போல் ஏஸிக் சில்லுகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஆனால் தொலைத்தொடர்பு துறையின் அதிவேக வளர்ச்சிக்கு அது மட்டும் போதவில்லை. அதற்கு ஈடு கொடுக்க அடுத்த பரிமாணமாக பிணையச்செயலிகள் (Network Processors) உருவாக்கப்பட்டன.

சில வருடங்களுக்கு முன்பு அமெரிக்க ஜனாதிபதி மற்றும் சில முக்கியஸ்தர்களுக்கு பள்ளி குழந்தைகளிடமிருந்து வந்திருப்பது போல் தோன்றிய சில தபால் உறைகளில் அந்த்ராக்ஸ் :(Anthrax) என்ற கொடிய விஷம் தடவி இருந்தது பற்றி படித்திருப்பீர்கள். இந்த பயங்கரவாத உத்தி தெரிய வந்தவுடன், வாஷிங்டன் தபால் நிலையதிற்கு வரும் தபால்களை எல்லாம் விலாசம் பார்த்து பிரித்து அனுப்புவதுடன், அவற்றில் ஆட்ஷேபனைக்குறிய கிருமிகளோ விஷமோ இருக்கிறதா என்று ஒரு ஸ்கேன் வேறு செய்ய வேண்டி இருந்தது. திரும்பவும் தபால் நிலையதிற்கு போய், அங்கு தபால் பிரிக்கும் பணியாளருக்கு ஸ்கேன் செய்யும் முறை பற்றி பயிற்சி அளித்து, இதை ஒரு கூடுதல் பொறுப்பாக அவருக்கு கொடுக்கலாம். அவரால் அதை கற்றுக்கொண்டு செய்ய முடியும் என்றாலும், இந்த கூடுதல் பொறுப்பு அவர் ஒரு மணிக்கு முன்னூறு கடிதங்களை கையாண்டு கொண்டு இருந்ததை வெறும் முப்பதாக குறைத்து விடும்.

இதற்கும் மேலாக வாஷிங்டன் தபால் நிலையதிற்கு வரும் சில தபால்கள் பாதுகாப்புத்துறைக்கு வந்து சேரும் சங்கேத குறியீடுகளில் எழுதப்பட்ட ரகசிய கடிதங்கள் என்றால், திரும்பவும் அதே பணியாளரை பிடித்து ஒரு குறிப்பிட்ட முகவரியிலிருந்து வரும் கடிதங்களை சங்கேத குறியீடுகளில் இருந்து சாதாரண ஆங்கிலத்திற்கு மாற்றவும் பணித்தால், அவரால் ஒரு மணிக்கு மூன்று கடிதங்களை கூட கையாண்டு சமாளிக்க முடியாது.

இப்படி வரும் கடிதங்களை ஸ்கேன் செய்து, விலாசம் பிரித்து, தேவையான கடிதங்களை மறைவிலக்கம் வேறு செய்து தரவேண்டும் என்றால், மணிக்கு முன்னூறு கடிதங்களை கையாள ஒருவர் போதாது, ஒன்பது பேரை பணியமர்த்த வேண்டும் என்று நீங்கள் சுலபமாக சொல்லிவிட முடியும். ஆனால் தினந்தோறும் வரும் கடிதங்களில் எத்தனை கடிதங்களை மறையாக்கமோ (encryption) மறைவிலக்கமோ (decryption) செய்யவேண்டும், ஸ்கேன் செய்யும் போது ஏதாவது சந்தேகத்திற்கு இடமான உறைகள் இருந்ததா என்பதை எல்லாம் பொறுத்து ஒரு நாள் நூறு பணியாளர்களும் இன்னொரு நாள் நான்கே பணியாளர்களும் தேவைப்படலாம். தபால் ஆஃபிஸ் திவால் ஆகி விடாமல் லாபத்தோடு நடத்தி அதே சமயம் நல்ல சேவையும் கொடுக்க வேண்டும் என்றால், நியூசிலாந்தில் உபயோகப்படுத்தப்படும் நீலப்பிசாசு ஒன்றை வாங்கி, அதை தானியங்கு ஸ்கேனர் ஒன்றுடன் இணைத்து, மறைவிலக்கலுக்கு இன்னொரு இயந்திரம் கிடைத்தால் அதையும் வாங்கி இணைத்துவிட்டு, பணியாளருக்கு இந்த எல்லா இயந்திரங்களையும் எப்படி உபயோகிப்பது என்று மட்டும் பயிற்சி அளிப்பது நல்ல யோசனையாக தோன்றுகிறது. அல்லவா?

இதே தேவைகள் பிணைய நிர்வாகத்திலும் (Network Management) உண்டு. ஒரு நிறுவனத்தின் பிணைய இணைப்பு வழியே உள்ளே வரும் பொட்டலங்களில் வைரஸ் ஏதும் உள்ளதா என்று ஸ்கேன் செய்ய வேண்டியிருக்கிறது. ஐ‌.டி .நிறுவன பணியாளர்கள் வீட்டிலிருந்து வேலை செய்யும்போது, தங்கள் லேப்டாப்பை வீட்டிலிருந்து இணையம் வழியாக அலுவலக பிணையத்துடன் இணைத்துக்கொள்ளும் போது, வீட்டிலிருந்து கம்பெனிக்கு போகும் பொட்டலங்களும் சரி திரும்பி வரும் பொட்டலங்களும் சரி, சங்கேத குறியீடுகளால் மறையாக்கம் செய்யப்பட்டு இருக்கும். எனவே இரு பக்கத்திலும் வெளியே போகும் பொட்டலங்களை மறையாக்கமும் உள்ளே வரும் பொட்டலங்களை மறைவிலக்கமும் செய்யும் தேவைகள் உண்டு.

திசைவிகளில் பொதுநோக்கு செயலிகளை உபயோகித்தால், பொட்டலங்களை பார்த்து விலாசம் பிரிப்பது, வைரஸ் ஸ்கேன் செய்வது மறையாக்கம் மறைவிலக்கல் செய்வது எல்லாவற்றிக்கும் நிரலிகள் எழுதி ஒட்டிவிடலாம்தான். ஆனால் ஒரு நாள் பனி கொட்டி எல்லா கம்பெனி பணியாளர்களும் வீட்டில் இருந்து வேலை செய்தால், திசைவிகளில் உள்ள பொதுநோக்கு செயலிகள் லோடு தாங்காமல் படுத்து விடும். உடனே இணைய இணைப்பு மிகவும் வேகம் குறைந்து எல்லோருக்கும் கடுப்பேற்றும். இதற்கு பதில் சொல்ல ஒரே சில்லுக்குள் ஒரு பக்கம் விலாசம் பார்த்து பிரிக்கும் அமைப்பும், இன்னொரு புறம் மறை ஆக்கம்/விலக்கம் செய்யும் அமைப்பும், பிறிதொரு புறம் வைரஸ் ஸ்கேன் செய்யும் அமைப்பும் கொண்ட செயலிகள் உருவாக்கப்பட்டன. இவைதான் பிணையச்செயலிகள் (Network Processors). முன் சொன்ன உதாரணப்படி தபால் பிரிக்கும் இயந்திரம், அந்த்ராக்ஸ் ஸ்கேனர், மறையாக்கம்/விலக்கம் செய்யும் இயந்திரம் எல்லாவற்றையும் இணைத்து ஒரு பெரிய இயந்திரத்தை புதிய தானியங்கு தபால் ஆபிஸ் கட்டுவதற்கு ஏதுவாக உருவாக்குவதற்கு இணை இது.

இன்டெல் நிறுவனம் பெண்டியம் சில்லை தயாரித்து விற்க, டெல் (Dell), HP முதலிய நிறுவனங்கள் அந்த செயலியை வாங்கி, எண் சாண் உடலுக்கும் சிரசே பிரதானம் என்று சொல்வது போல், தாங்கள் தயாரிக்கும் மேஜை கணிணிகளின் மூளையாக அந்த செயலியை உபயோகித்து, லட்க்ஷக்கணக்கில் கணிணிகள் செய்து மக்களுக்கு விற்றார்கள் இல்லையா? அதே கதைதான் இங்கேயும். 1990களில் லூசெண்ட் (Lucent), அகீயர் (Agere), எல்‌எஸ்‌ஐ (LSI), ப்ராட்காம் (Broadcom) போன்ற நிறுவனங்கள் கீழே படங்களில் உள்ளது போன்ற இத்தகைய ஏஸிக் மற்றும் பிணையச்செயலி சில்லுகளை செய்து விற்க, எரிக்சன் (Ericsson), நார்ட்டெல் (Nortel) போன்ற நிறுவனங்கள் அவற்றை வாங்கி தாங்கள் தயாரிக்கும் திசைவிகளின் மூளையாக உபயோகித்து திசைவி பெட்டிகளை உருவாக்கி, அப்பெட்டிகளை இணைய இணைப்பை வழங்கும் BSNL போன்ற கம்பெனிகளுக்கு (Internet Service Providers) விற்று இணையம் உலகெங்கும் பரவ வழி வகுத்தார்கள். இத்தகைய திசைவி பெட்டிகள் தயாரிப்பதில் மிகவும் பெயர்பெற்ற நிறுவனம் சிஸ்கோ (Cisco). இந்த நிறுவனம் மற்ற நிறுவனங்கள் தயாரித்த பிணையசெயலிகளை தங்கள் திசைவிகளில் உபயோகிப்பத்தோடு, தாங்களே பிணையசெயலிகள் தயாரிக்கவும் செய்தார்கள்.

1990களில் லுசென்ட் நிறுவனத்தின் APP550 போன்ற பிணையச்செயலிகள் இணையத்தை ஆண்டு வந்த சமயத்தில் மின்னணுவியலில் தொடர்ந்து கொண்டிருந்த வேறு பல முன்னேற்றங்கள், செயலிகளின் அடுத்த பரிமாண வளர்ச்சிக்கு வழி வகுத்தன. அது பற்றி அடுத்த இதழில் பார்ப்போம்.

(தொடரும்)

oOo

தொடர்பாடல் செயலிகளின் பரிணாம வளர்ச்சி - 1

First published at Solvanam.com site on March 31, 2014

தொடர்பு செயலிகள் (Communication Processors) மற்றும் திசைவி (Router) சாதனங்களின் வளர்ச்சி என்பது ஒரு விரிவுரை வழங்கவோ அல்லது ஒரு வெண்பலகை விவாதம் நடத்தவோ ஏற்ற சுவையான தலைப்பு. அதற்கு பதிலாக ஒரு சொல்வனம் கட்டுரை தொடர் வடிவில் அதனை இங்கே அலசிப்பார்ப்போம். பக்கத்து படத்திலிருக்கும் ஒரு வயது கூட ஆகாத புத்தம் புதிய தொடர்பு செயலியைப்பற்றி எழுதுவதற்கு முன்னேற்பாடாக அதன் கொள்ளு, எள்ளு தாத்தா பாட்டிகளை எல்லாம் தாண்டிப்போய் ஒரு இருபத்தி ஐந்து  தலைமுறைகளுக்கு முன்னால் வந்த சிலிக்கன் சில்லுகளைப்பற்றி முதலில் ஒரு மலரும் நினைவுகள் நடத்த வேண்டும். அது ஒரு நல்ல அஸ்திவாரம் அமைத்துக்கொடுத்து புதிய செயலிகளை புரிந்து கொள்ள வழி வகுக்கும்.

பொது நோக்கு செயலிகள்

மின்னணுவியல் படிக்க ஆரம்பிக்கும்போது 555 என்கிற ICயின் அறிமுகம் கிடைக்கும்[1]. இது செயலி எல்லாம் ஒன்றும் இல்லை. எட்டுக்கால் பூச்சி மாதிரி எட்டு இணைப்புமுட்களுடன் (connection pins) இருக்கும் இந்த ICக்குள் எளிமையான ஒரு மின்சுற்று (circuit).  இந்தப்பக்கம் ஒரு சின்ன பேட்டெரியை இணைத்தால், அந்தப்பக்கம் அதே பேட்டரி மின் அழுத்தத்தை ஆன்/ஆஃப்/ஆன்/ஆஃப் என்று, யாரோ ஒரு ஸிவிட்சை திரும்பத்திரும்ப போட்டு அணைப்பது போல, மாற்றிக்கொடுக்கும். அவ்வளவுதான். டைமர் (timer) என்று சொல்லப்படும் இந்த ICக்கு ஆயிரக்கணக்கான உபயோகங்கள் உண்டு. உதாரணமாக அந்த மின் அழுத்தம் மாறும் இடத்தில் ஒரு ஒலிப்பெருக்கியை இணைத்து அதை ஙீ என்று சத்தமிட வைக்கலாம். இதை வைத்துக்கொண்டு ஹாம் ரேடியோ கிளப்களில் (HAM Radio Club) மோர்ஸ் குறியீடுகளை (Morse Code) பயின்றிருக்கிறோம்.

மிக விலை மலிவான, அதே சமயம் எல்லோருக்கும் நன்கு தெரிந்த புரிந்த இந்த IC வெளிவந்து நாற்பது வருடங்களுக்கு மேல் ஆனபோதிலும், இன்றைக்கும் வருடத்திற்கு சுமார் 10 கோடிக்கு மேல் தயாரித்து விற்கப்படுகிறது! 555 போன்ற எளிமையான ICக்களை தாண்டி 1960, 70களில் நுண்செயலிகள் (microprocessors) முதன்முதலாக உருவமைக்கப்பட்டபோது, அந்த முயற்சியின் ஆரம்ப இலக்குகளை இரண்டு வகையாக பிரித்து பார்க்கலாம்.

1. செயலிகளை கூட்டல், கழித்தல், பெருக்கல், வகுத்தல் முதலிய பொதுக்கணித செயல்பாடுகளை செய்ய வைப்பது.

2. ஒரு நினைவக இடத்தில் (memory location) ஒரு மதிப்பை (value) அல்லது கட்டளையை (instruction) எழுதி வைப்பது, அவ்வாறு எழுதப்பட்ட மதிப்பையோ அல்லது கட்டளையையோ அந்த நினைவகத்தை அணுகி படித்து திரும்ப எடுத்து வருவது (read and retrieve).

இந்த இரு வகை அடிப்படை செயல்பாடுகளை மாற்றிமாற்றி இணைத்து ஒரு நிரலியாக ஆக்கி நுண்செயலிகளை  இயக்கச் செய்ய வைப்பதன் மூலம் குமாஸ்தாக்கள் வங்கிகளில் செய்து வந்த கணக்காளர் பணிகளை மட்டுமன்றி  அணி கையாளுதல் (matrix manipulation), தொழில்துறை மயமாக்க பணிகள் (industrial instrumentation) போன்ற மிகவும் சிக்கலான பல விஷயங்களைக்கூட திறம்பட சாதிக்க முடிந்தது. 1977 வாக்கில் வெளிவந்த ஃஜிலாக் (Zilog) நிறுவனத்தின் Z80 என்கிற நுண்செயலி அந்தக்காலத்தில் ரொம்ப பிரபலம். முப்பது வருடங்களுக்கு முன் எல்லா இந்திய பொறியியற்கல்லூரிகளிலும் கூட அதை வைத்துத்தான் மின்னணுவியல் மாணவர்களுக்கு பாடம் நடத்துவார்கள். அப்போது வந்த விக்ரம் தமிழ் திரைப்படத்தின் கிளைமாக்ஸ் காட்சியில் கமல் அக்னிபுத்ரா ஏவுகணையின் மேலேயே உட்கார்ந்து  கொண்டு அதன் இலக்கை மாற்றி ப்ரோக்ராம் செய்கிறேன் என்று  எதையோ தட்டிக்கொண்டு இருப்பாரே அது கல்லூரிகளில் அப்போது உபயோகத்திலிருந்த ஒரு Z80 பயிற்சி பெட்டிதான் என்று ஞாபகம். அந்தப்படத்திற்கு கதை வசனம் எழுதியது எழுத்தாளர் சுஜாதா. அவர் அப்போது புழக்கத்தில் இருந்த அந்தப்பெட்டியை எங்கிருந்தாவது வாங்கி கொடுத்திருக்கலாம்.

கம்பளிப்பூச்சியை ஞாபகப்படுத்தும் இந்தப்படத்தில் காணப்படும் Z80யின் கால்கள் போலத்தோன்றுபவை (இந்தப்பக்கம் இருபது, அந்தப்பக்கம் இருபது, ஆக மொத்தம் நாற்பது கால்கள்) ஈயப்பற்று வைத்து மின்சுற்று பலகையில் (Circuit Board) மற்ற உதிரி பாகங்களுடன் இந்த நுண்செயலியை இணைக்க பயன்படுத்தப்படும் ஊசிகள் (pins) அல்லது இணைப்புமுட்கள்.

காலபோக்கில் நுண்செயலி துறை மேலும் வளம் பெற, அது பொது நோக்கு செயலிகளுக்கு (General Purpose CPU) வழிவகுத்தது. இந்த பொது நோக்கு செயலிகள் முந்தைய நுண்செயலிகளை விட வலிமை மிகுந்ததாகவும், மேற்சொன்ன இரண்டை தாண்டி மற்றும் பல புதிய அடிப்படை செயல்பாடுகளை (Instruction Set) செய்யக்கூடியவையாகவும் இருந்ததால், அவற்றை மூளையாக உபயோகித்து பலதரப்பட்ட கணினிகள் வர ஆரம்பித்தன. இந்த கணினிகள் வளர வளர, அவற்றில் ஓடும் மென்பொருட்கள் (Software) அடியில் இருக்கும் வன்பொருட்களின் (Hardware) குணாதிசயங்களை பற்றி கவலைப் படாமல், பொறியாளர்கள் இஷ்டத்திற்கு நிரலிகள் எழுத வழி வகுத்தன. சில்லு மொழி என்று சொல்லப்படும் assembly instructionsஐ உபயோகிப்பதை தாண்டி C, ஜாவா போன்ற உயர்நிலை மொழிகளில் நிரலிகளை எழுத முடிந்தது பொறியாளர்களுக்கு ஒரு பெரிய சுதந்திரமாக அமைந்து உற்பத்தித் திறனை வெகுவாக அதிகரித்தது.

செயலி/ஒடுக்கி ஜோடிப்பொருத்தம்

பொறியாளர்கள் தங்களுக்கு நிரல்கள் எழுத வசதியான C, ஜாவா போன்ற மொழிகளை உபயோகித்தாலும் இறுதியில் கணினிகளுக்கு கொடுக்கப்படும் ஆணைகள் சில்லு மொழியில்தான் இருக்கவேண்டும். எனவே ஒடுக்கிகளை (compilers) கொண்டு அந்த நிரல்களை சில்லு மொழிக்கு மொழி பெயர்த்து கணினிகளிடம் சமர்ப்பிக்கும் முறை அமலுக்கு வந்தது. உதாரணத்திற்கு ஆங்கிலம் மட்டுமே பேசும் ஒரு தொழிலதிபர் சென்னையில் ஒரு வணிக மாநாடு நடத்த விரும்புகிறார் என்று வைத்துக் கொள்வோம். அவர் தமிழ் தெரிந்த ஒரு ஒப்பந்தக்காரரை (Contractor) அமர்த்தி, அவரிடம் தன் தேவைகளைச் சொல்லிவிடுகிறார். அதன் பின் அந்த ஒப்பந்தக்காரர் அரங்க அமைப்புக்கும், உணவளிப்பதற்கும் அறைகளை சுத்தம் செய்வதற்குமாக பணியாளர்களை அமர்த்தி தமிழில் நிறைய சின்னச்சின்ன ஆணைகள் கொடுத்து வேலையை முடித்துக்கொடுக்கிறார். இந்த உதாரணத்தில், அந்த தொழிலதிபரை மென்பொருள் எழுதும் பொறியாளராகவும் (Software Engineer), தமிழ் மட்டுமே பேசும், சிறு சிறு ஆணைகளை மட்டுமே புரிந்து நிறைவேற்றத்தெரிந்த கடைநிலை பணியாளர்களை கணினியின் வன்பொருட்களாகவும் (hardware), இரண்டு  பக்கத்திற்கும் பாலம் அமைக்கும் ஒப்பந்தக்காரரை ஒடுக்கிக்கு (Compiler) இணையாகவும் புரிந்து கொள்ளலாம்.

இம்முறையில் மென்பொருள் எழுதும் முறை அமலுக்கு வந்தபின் ஒரு புறம் வானிலை கணிப்பு, ஏவுகணைகளை வழிகாட்டுவது போன்ற பெரிய விஷயங்களுக்கான மென்பொருட்களும் கணினிகளும் வந்து கொண்டிருந்த அதே சமயத்தில் இன்னொருபுறம்  தனிநபர் உபயோகத்திற்கான வார்த்தை செயலிகள் (Word Processor), விரிதாள்கள் (Spreadsheet) போன்ற மென்பொருட்களும் வர ஆரம்பித்தன. 1980-90களில் இன்டெல் நிறுவனத்தின் x86 நுண்செயலிகளும் மைக்ரோசாப்ட் நிறுவனத்தின் விண்டோஸ் மென்பொருட்களும் சேர்ந்து செய்த மெகா வியாபாரம் “விண்டெல் புரட்சி” (Wintel revolution) என்று வர்ணிக்கப்படுவதை பார்த்திருப்பீர்கள்.  இன்டெல் நிறுவனத்தின் பெண்டியம் செயலிகளை பற்றியும் அதன் முன்னோடிகளான x286, x386, x486 செயலிகளைப்பற்றியும் கேள்வி படாதவர்களே இல்லை. அவைகள் அனைத்தும் பொதுநோக்கு செயலிகள் குடும்பத்தை சார்ந்தவைதான்.

1990களிலேயே பெண்டியம் செயலிகளுக்கு போட்டியாக வேறு சில செயலிகளும் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன. மோட்டரோலா, ஆப்பிள் மற்றும் ஐபிஎம் ஆகிய மூன்று நிறுவனங்களும் சேர்ந்து படைத்த “பவர் பீசீ” (Power PC) அதற்கு ஒரு உதாரணம். அந்த காலக்கட்டத்தில் வெளி வந்த மாக்கிண்டாஷ் கணினிகள் அனைத்திலும் ஆப்பிள் நிறுவனம் பவர் பீசீ செயலிகளையே உபயோகித்தது. இருந்தும் சந்தையில்  விண்டெல் கணினிகளின் பங்கோடு  ஒப்பிடும்போது, ஆப்பிள் உட்பட மற்ற கணினிகளின் பங்கு 10 சதவிகிதத்தை கூட தொடவில்லை என்பதால் பெண்டியம் செயலிகள் அளவுக்கு வேறு எவையும் வளர்ந்து இன்டெல் நிறுவனத்திற்கு எதிராக சவால் விட முடியவில்லை. இறுதியில் ஆப்பிள் நிறுவனமும் தனது மாக்கிண்டாஷ் கணினிகளில் இன்டெல் செயலிகளையே உபயோகிக்க ஆரம்பித்தது. இப்படி தனிநபர் உபயோகத்திற்கான மேஜை கணினிகள் அனைத்திலும் இன்டெல் செயலிகளே என்று அனைவரும் சரணாகதி அடைந்துவிட்டாலும், இப்போது நவீன கைபேசிகள் மற்றும் iPad மாதிரியான பலகை கணினிகள் (Tablets) இவற்றில் எல்லாம் ARM நிறுவனத்தின் செயலிகளே வெகுவாக உபயோகப்படுத்தப்படுகின்றன. இதைப்பற்றி சற்று விரிவாக பின்னால் பார்ப்போம்.

பொதுவாக கடந்த முப்பது வருடங்களாக எந்த ஒரு தேவைக்கும் மென்பொருட்கள் தயாரிக்கும் முறை ஒரே வழியைத்தான் பின் பற்றுகிறது. முதலில் தாங்கள் தீர்வு காண வேண்டிய பிரச்சினை என்ன அல்லது எந்தவித பயன்பாட்டுக்காக மென்பொருள் எழுதப்படுகிறது என்பதை புரிந்துகொண்டு பொறியாளர்கள் தங்களுக்கு எழுத வசதியான C, C++, ஜாவா போன்ற, மனிதர்களால் எளிதாகாப்புரிந்து கொள்ள முடியும் கணினி மொழிகளை உபயோகித்து நிரலிகளை எழுத்துகிறார்கள். பின்னர் அதை ஒடுக்கிகளிடம் கொடுத்து எந்த செயலியில் அந்த நிரலி ஓட வேண்டுமோ அதற்கேற்றது போல் அதை மொழி பெயர்த்து  வாங்குகிறார்கள். மேல் சொன்ன உதாரணத்தில் ஒப்பந்தக்காரர் கடைநிலை ஊழியர்களுக்கு கொடுக்கும் ஆணைகள் சிறு சிறு ஆணைகளாக இருப்பதோடு தமிழிலும் இருப்பதுபோல், ஒடுக்கிகள் வெளியே துப்பும் ஆணைவரிசைகள் கணினிகளுக்கு தெரிந்த சிறு சிறு ஆணைகளாக இருப்பதோடு, அவற்றுக்கு புரியும் பூஜ்யம் ஒன்று என்ற இரண்டே எழுத்துகள் கொண்டஇரும (Binary) மொழிக்கும் மொழி மாற்றம் செய்யப்பட்டு வெளி வருகிறது. இப்படி மாற்றப்பட்ட ஆனைத்தொகுப்புகளை பைனரி பதிப்பு என்று சொல்வது வழக்கம். நாம் வலை தளங்களில் இருந்தோ அல்லது குறுவட்டுகளில் (CD) இருந்தோ நிரலிகளை இறக்கும்போது இத்தகைய பைனரி பதிப்புகளைத்தான் பெறுகிறோம்.

ஒவ்வொரு பொதுநோக்கு செயலிக்கும் புரியும் கடைநிலை ஆணைகள் வெவ்வேறு என்பதால், இன்டெல் பெண்டியம் செயலிக்காக தயாரிக்கப்பட்ட பைனரி பதிப்பை பவர் பீசீ  செயலியை கொண்ட கணினியிடம் கொடுத்தால், அது ஒன்றும் புரியாமல் தலையை சொறிந்து கொள்ளும். ஆனால் பொதுவாக பொறியாளர்கள் எழுதிய ஒரே மென்பொருளை ஒடுக்கிகளை மாற்றுவதன் மூலம் வெவ்வேறு செயலிகளுக்கான பைனரி பதிப்பாக செய்து           விட முடியும். எனவே ஒரு விரிவுத்தாள் அல்லது விளையாட்டு நிரலியை ஒருவர் எழுதினால் பிறகு வெவ்வேறு ஒடுக்கிகளை உபயோகித்து  வெவ்வேறு செயலிகளுக்கான பைனரி பதிப்புக்களை உருவாக்கி அவற்றை PC, மாக்கிண்டாஷ், பலகை கணினி என்று             எல்லா கணினிகளிலும் இறக்கி ஒட்டிவிட முடியும். கல்யாணம் நன்றாக நடக்க சரியான காண்ட்ராக்ட்காரரை பிடிப்பது அவசியம் என்பது போலத்தான் இதுவும். ஒரு கல்யாணமோ வணிக கூட்டமோ நடக்க காண்ட்ராக்ட்காரருடன் கல்யாண மண்டபமோ, ஹோட்டலோ கூட தேவை அல்லவா? அதற்கு இணைதான்  ஆப்பரேட்டிங் சிஸ்டம் என சொல்லப்படும் கணினி இயக்க அமைப்புகள். கல்யாண மண்டபத்தில் சமையலறை, தண்ணீர் வசதி, மின்சார இணைப்பு, கார் நிறுத்த இடம் என்று கல்யாணம் நடத்த தேவையான வசதிகள் இருப்பது போல,  மைக்ரோசாப்டின் விண்டோஸ், ஆப்பிளின் மாக் ஓஎஸ், கூகிளின் ஆண்ட்ராய்டு போன்ற அமைப்புகள் கணினிகளில் நுகர்வோர் மற்றும் பொறியாளர்களுக்கு அவற்றை உபயோகப்படுத்த தேவையான வசதிகளை அமைத்து தருகின்றன.

தொலைதொடர்பு தேவைகளை பூர்த்தி செய்யும் பெரும்பாலான கணினிகள் லினக்ஸ் (Linux) என்னும் ஒரு இயக்க அமைப்பையே பெரும்பாலும் உபயோகிக்கின்றன. மற்ற அமைப்புகள் போல் இல்லாமல், பொது நன்மைக்காக லினக்ஸ் இலவசமாக இணையத்தில் கிடைப்பதும், மற்றவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது லினக்ஸ் சுலபமாக வழுக்கி விழாமல், வருடக்கணக்கில் தொடர்ந்து இரவுபகலாக ஓடும் உறுதியும் பலமும் கொண்டதாக இருப்பதும் இதற்கு முக்கியக்காரணங்கள்.

ஆரம்பத்தில் தனித்தனி தீவுகளாக இயங்கி வந்த கணினிகள் 80களில் இணையம் உருவாக ஆரம்பித்தபோது ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்புகொள்ள வேண்டியிருந்தது. இதற்காக முதலில் ராணுவ, அரசாங்க, பல்கலைகழக கணினிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்கப்பட்டபோது  உருவான போக்குவரவு பாதைகளை வழிநடத்த திசைவிகள் (Routers) வேண்டியிருந்தன. அப்போதிருந்த தொழில்நுட்பப்படி பொதுநோக்கு செயலிகளை உபயோகித்து திசைவி பணிகளை ஆற்றும் நிரல்களை எழுதி அவற்றை பொதுநோக்கு செயலிகளால் ஆன கணினிகளிலேயே ஓட்ட ஆரம்பித்தார்கள். ஒரு ஊர் வளரும்போது போக்குவரத்தை சீரமைக்க போலீஸ் காரர்களையும், தபால் பட்டுவாடா செய்ய தபால்காரர்களையும் அமர்த்துவதுபோல ஆங்காங்கே ஆற்றப்பட வேண்டிய பணிகளுக்கு எல்லாம் ஒவ்வொரு  பொதுநோக்கு செயலியை அமர்த்தி, அது என்ன செய்யவேண்டும் என்பதை ஒரு நிரலியாக எழுதி அதனிடம் கொடுத்து ஓட விட்டார்கள். இணையத்தின் ஆரம்பகால போக்குவரத்தை இம்முறையில் வழிநடத்த முடிந்தாலும், விரைவில் பொதுநோக்கு செயலிகள் தங்களை நோக்கி வரும் ட்ராஃபிக்கை சமாளிக்க முடியாமல் திணற ஆரம்பித்தன. அது ஏன் என்று புரிந்து கொள்ள இணையம் முழுதும் ஓடித்திரியும் சின்னஞ்சிறு பொட்டலங்களைப்பற்றி பேச வேண்டும். அது அடுத்த இதழில்.

(தொடரும்)

சான்றாதாரங்கள்

1. http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC
2. http://www.teara.govt.nz/en/photograph/23060/mail-sorting-machine
3. http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1274225

குறிப்புகள்

தமிழில் கட்டுரைகள் எழுதும்பொழுது காரணப் பெயர்களை மொழிமாற்றம் செய்ய வேண்டும். ஆனால் இடுகுறிப் பெயர்களை மொழி மாற்றம் செய்யத் தேவை இல்லை. ஆங்கிலம் பிறமொழிச்சொற்களை தத்தெடுத்துக்கொள்வது போல், தமிழும் ஆங்கில இடுகுறிப் பெயர்களை அப்படியே உபயோகிக்கலாம். எனவே coffeeயை காஃபி என்றே சொல்லலாம். கொட்டைவடிநீர்  குழப்பி என்றெல்லாம் சொல்ல வேண்டாம். ஆனால் Microprocessorஐ நுண்செயலி என்று சொல்லலாம். வாசகர்கள் வசதிக்காக இக்கட்டுரைத்தொடரில் வந்த மொழிமாற்றம் செய்யப்பட்ட முக்கியச்சொற்களின் பட்டியல்:

Communication Processor: தொடர்பாடல் செயலி
Compact Disc: குறுவட்டு
Compiler: ஒடுக்கி
Connection Pins: இணைப்புமுட்கள்
Decryption: மறைவிலக்கம்
Encryption: மறையாக்கம்
General Purpose Processor: பொதுநோக்கு செயலி
Hardware: வன்பொருட்கள்
Internet Protocol (IP): இணையநெறிமுறை
Internet Terminal: இணையமுனையம்
Microprocessor: நுண்செயலி
Moore’s Law: மூரின் விதி
Network: பிணையம்
Network Processor: பிணையச்செயலி
Quality of Service (QoS) : சேவைத்தரநிர்ணயம்
Router: திசைவி
Spreadsheet: விரிதாள்
Software: மென்பொருட்கள்
Tablet Computer: பலகை கணினி
Virtual Pipeline: மெய்நிகர் குழாய்வழியமைப்பு
Website: இணையதளம்
Word Processor: வார்த்தை செயலி