جان کوک‌ - پدر معماری RISC

معماری کامپیوتر کم‌دستور یا RISC که سرنام Reduced Instruction Set Computer است، حاصل تفکرات دکتر John Cocke است. محققی که به هر چیزی در حوزه کامپیوتر علاقه داشت؛ مدارهای مجتمع، کامپایلرها، ادوات ذخیره‌سازی و خلاصه هرچیزی‌که انجام دادنش نوعی هنر محسوب می‌شد. ولی آنچه که نام وی را جاودانه کرده، معماری غیرمتعارف کامپیوترهای کم‌دستور است.

معماری کامپیوتر کم‌دستور یا RISC که سرنام Reduced Instruction Set Computer است، حاصل تفکرات دکتر John Cocke است. محققی که به هر چیزی در حوزه کامپیوتر علاقه داشت؛ مدارهای مجتمع، کامپایلرها، ادوات ذخیره‌سازی و خلاصه هرچیزی‌که انجام دادنش نوعی هنر محسوب می‌شد. ولی آنچه که نام وی را جاودانه کرده، معماری غیرمتعارف کامپیوترهای کم‌دستور است. 
جان کوک در ۲۵ می ۱۹۲۵در کالیفرنیای شمالی چشم به جهان گشود. پدر وی، نورمن کوک، رئیس کارخانه برقDuke بود و در تعلیم وی نقش مؤثری داشت. جان وقتی در سن شش سالگی نخستین دوچرخه خود را هدیه گرفت، آن را در مدت دو ساعت به طور کامل از هم مجزا ساخت تا از نحوه کارکرد آن سر در بیاورد. پس از طی تحصیلات مقدماتی، در سال ۱۹۴۶، یعنی پس از پایان جنگ جهانی دوم، مدرک مهندسی مکانیک را دریافت نمود و در ۱۹۵۶ موفق به اخذ درجه دکتری در ریاضیات گردید. پس از کسب این مدرک از دانشگاه Duke، به استخدام شرکت IBM درآمد و ۳۷ سال تمام را تا سال ۱۹۹۳ در آن شرکت گذراند. 
تمرکز فعالیت‌های وی در شرکت IBM، باعث رشد محصولات طراحی شده در آن شرکت و ارتقای سطح علمی و فنی بسیار زیاد IBM گردید. دو فعالیت بسیار درخشان دکتر کوک را می‌توان طراحی معماری RISC و کمک به طراحی اصول کلی کامپایلرها دانست. 
بهینه‌سازی‌هایی که وی در زمینه طراحی کامپایلرها انجام داد، زمینه‌ساز پدید آمدن زبان‌های سطح بالایی نظیر فرترن، سی و پاسکال گردید. این بهینه‌سازی‌ها باعث شدند زبان‌های برنامه‌نویسی High Level صاحب کارآمدی و توانایی‌هایی همانند زبان‌های نزدیک به زبان ماشین شوند. 
تلاش جان کوک برای ابداع مفهوم معماری کامپیوترهای کم دستور، به روزهای آغازینی باز می‌گردد که وی تلاش داشت مصالحه‌ای بین کارایی بالای ساختار زبان ماشین و فناوری بهینه شده کامپایلر پدید آورد. او دریافت که مجموعه خوش‌تعریفی از دستورالعمل‌های ماشین، کنترل‌های برنامه‌ای و برنامه‌های تولید شده توسط یک کامپایلر می‌تواند به نحو مناسب و با کارایی بالا توسط تعداد محدودی از مدارهای الکترونیکی اجرا گردد. در واقع اساس RISC بر این ایده استوار است که کامپایلرها را به نحوی بهینه کنیم که بتوانند از تعداد بسیار کمی دستورالعمل برای انجام کارهایی با کیفیت بسیار بالا و کارآمدی خوب روی یک ماشین استفاده کنند. لا‌زمه ‌این مسئله این بود که دستورات پیچیده ولی کمتری مورداستفاده قرار گیرند. این کار درواقع انقلابی در اساس طراحی سیستم‌ها محسوب می‌گردد. 
نخستین ماشین RISC که ساخته شد، به عنوان بخشی از پروژه مینی کامپیوتر ۸۰۱ به کار گرفته شد. جان برای پردازنده ۸۰۱، کامپایلری به نام PL.۸ نوشت که در واقع بازنویسی‌ای بود از کامپایلر PL/۱ که دستورات آن متناسب با ۸۰۱ که نخستین ریزپردازنده RISC بود، کاهش یافته بود. 
نخستین نمونه از کامپیوتر توسعه‌یافته برمبنای معماری RISC نشان داد که با همان تعداد مدارهای موجود می‌توان به سرعتی دو برابر دست یافت. همین معماری در واقع سنگ بنای سیستم‌عامل یونیکس نیز قرار گرفت تا آن سیستم‌عامل نیز راهی متفاوت را بپیماید و تراشه‌هایی همچون تراشه‌های اصلی کامپیوترهای اپل نیز به آن تأسی کنند. 
ابداع مهم و کمتر شناخته‌شده کوک، شبیه‌سازی منطق یا Simulation Logic بود. وی توانست شبیه‌ساز خاص‌منظوره‌ای را با نام Yorktown Simulation در سال ۱۹۸۰ طراحی کند که بسیار سریع‌تر از دیگر شبیه‌ساز‌های منطق کارمی‌کرد و می‌توانست کامپیوتر را به سطح یک دروازه منطق ارتقا دهد. این دروازه می‌توانست پاسخ‌های سریع‌تری را برای استدلا‌ل‌ها یا استنتاج‌ها بیابد. هم‌اکنون نیز از این موتورهای شبیه‌ساز به نحو گسترده‌ای در صنایع استفاده می‌شود. 
دکتر جان کوک به پاس خدمات شایانی که به فناوری طراحی و ساخت نرم‌افزار و سخت‌افزار کامپیوترها نمود، جوایز و نشان‌های فراوانی را دریافت کرد. از جمله می‌توان به جایزه ACM در سال ۱۹۷۶ عضویت در آکادمی ملی مهندسی 
(۱۹۷۹)، عضویت در آکادمی علوم و هنر آمریکا (۱۹۸۶)، جایزه تورینگ (۱۹۸۷)، جایزه پیشگام در نوآوری کامپیوتر انجمن IEEE در سال ۱۹۸۹، مدال ملی فناوری (۱۹۹۱)، جایزه نوآور سال (۱۹۹۲)، عضویت در آکادمی ملی علوم (۱۹۹۳)، جایزه کامپیوتر و ارتباطات (۱۹۹۴)، مدال‌ ملی علوم (۱۹۹۴)، ... اشاره نمود. دکتر جان کوک در سال ۱۹۹۳ باز نشسته شد و پس از طی کردن یک دوره طولانی بیماری در ۱۶ جولای ۲۰۰۲ چشم از جهان فرو بست.

علیرضا صالحی