Sự ra đời của hệ thống phòng thủ tên lửa Liên Xô. Cách Liên Xô sao chép vi mạch
Nói một cách đơn giản, có hai loại bóng bán dẫn lớn: về mặt lịch sử là bóng bán dẫn nối tiếp đầu tiên - bóng bán dẫn lưỡng cực (bóng bán dẫn tiếp giáp lưỡng cực, BJT) và về mặt lịch sử là bóng bán dẫn hiệu ứng trường đầu tiên về mặt khái niệm (bóng bán dẫn hiệu ứng trường, FET) và các phần tử logic được lắp ráp trên chúng , trong cả hai trường hợp, có thể được thực hiện cả ở dạng rời rạc và ở dạng mạch tích hợp.
Đối với bóng bán dẫn lưỡng cực, có hai công nghệ sản xuất chính: điểm ban đầu (bóng bán dẫn tiếp xúc điểm), chưa có ứng dụng thực tế và công nghệ bóng bán dẫn trên tiếp giáp pn (bóng bán dẫn tiếp điểm).
Đổi lại, bóng bán dẫn đường giao nhau bao gồm ba thế hệ công nghệ chính (tùy thuộc vào cách đường giao nhau được hình thành): bóng bán dẫn có mối nối phát triển (bóng bán dẫn đường giao nhau phát triển, tác phẩm gốc của Shockley, 1948), RCA và General Electric, 1951, được phát triển trong Công nghệ MAT / MADT của Philco và PADT của Philips) và bóng bán dẫn đế khuếch tán, tiên tiến nhất từ Bell Labs, 1954, bóng bán dẫn mesa tiên tiến hơn của Texas Instruments, 1957 và cuối cùng là bóng bán dẫn phẳng của Fairchild Semiconductor, 1959).
Như những lựa chọn kỳ lạ, cũng có các bóng bán dẫn rào cản bề mặt (bóng bán dẫn rào cản bề mặt, Philco, 1953), trên chúng là các máy tính Phòng thí nghiệm MIT Lincoln TX0 và TX2, Philco Transac S-1000 và Philco 2000 Model 212, Ferranti-Canada. đã tạo DATAR, Burroughs AN / GSQ-33, Sperry Rand AN / USQ-17 và UNIVAC LARC!
Các bóng bán dẫn trường trôi (Cục Công nghệ Viễn thông Trung ương của Bưu điện Đức, 1953) cũng được biết đến, chúng được sử dụng trong IBM 1620 (1959) với tên gọi là Logic Điện trở Transistor Trượt bão hòa (SDTRL).
Để sản xuất microcircuits, ba biến thể của bóng bán dẫn tiếp giáp là phù hợp (trên lý thuyết) - hợp kim, mesa và phẳng.
Trong thực tế, tất nhiên, không có gì xảy ra với hợp kim (chỉ còn lại những ý tưởng trên giấy của Jeffrey Dummer, Bernard Oliver và Harvick Johnson, năm 1953), với bóng bán dẫn mesa, một chiếc TI 502 lai khốn khổ từ Jack Kilby đã ra đời, và không còn ý tưởng nào nữa. để thử nghiệm, và ngược lại, quá trình phẳng đã diễn ra hoàn hảo.
Các vi mạch phẳng đầu tiên là Fairchild Micrologic (cùng một loại được sử dụng trong Máy tính Hướng dẫn Apollo và Phích cắm AC mù mờ MAGIC và Martin MARTAC 420) và Texas Instruments SN51x (được sử dụng trong máy tính thăm dò Giám sát liên hành tinh của NASA và tên lửa Minuteman II), cả hai đều xuất hiện vào năm 1961.
Nhìn chung, Fairchild đã kiếm được nhiều tiền từ chương trình Apollo - tổng cộng cho tất cả các máy tính, NASA đã mua hơn 200 con chip với giá 000-20 USD mỗi con.
Kết quả là, cả bóng bán dẫn lưỡng cực phẳng và vi mạch dựa trên chúng đều được sử dụng để sản xuất máy tính trong suốt những năm 1960 (và microcircuits trong suốt những năm 1970).
Ví dụ, CDC 6600 tuyệt vời được lắp ráp vào năm 1964 trên 400 bóng bán dẫn lưỡng cực silicon Fairchild 000N2, được sản xuất bằng công nghệ phẳng epitaxial tiên tiến nhất và được thiết kế cho tần số siêu cao 709 MHz.
Sơ lược về lịch sử logic
Vào thời điểm đó, các ô hợp lý được tổ chức như thế nào?
Để lắp ráp một máy tính, cần có hai thứ.
Đầu tiên, bằng cách nào đó bạn cần phải tự lắp ráp mạch logic trên các phím có thể điều khiển được.
Thứ hai (và điều này không kém phần quan trọng!), Bạn cần khuếch đại tín hiệu của một ô để nó có thể điều khiển việc chuyển mạch của các ô khác, đây là cách các mạch số học-lôgic phức tạp được lắp ráp.
Trong loại logic đầu tiên trong lịch sử - logic bóng bán dẫn điện trở (RTL), cùng một bóng bán dẫn duy nhất được sử dụng như một bộ khuếch đại, đóng vai trò như một chìa khóa, không có thêm phần tử bán dẫn nào trong mạch.
Ví dụ, ô RTL trông càng nguyên thủy càng tốt theo quan điểm của kỹ thuật điện, đây là cách triển khai cổ điển của phần tử NOR.
Một bảng hiển thị cách hoạt động của ô NOR và hai cách triển khai có thể có - nguyên thủy nhất, hai đầu vào 2-NOR và ba đầu vào 3-NOR. Máy tính Hướng dẫn Raytheon Apollo được lắp ráp bằng 4 con chip 100-NOR này từ Fairchild Semiconductor. Phiên bản thứ hai, dành cho các chuyến bay có người lái, đã được cải tiến lên 3 chip, mỗi chip kết hợp hai 2-NOR.
AGC là máy tính RTL nổi tiếng nhất trên thế giới. Bên phải là Margaret Hamilton, một trong những nhà phát triển phần mềm sứ mệnh Apollo (https://wehackthemoon.com, https://www.theatlantic.com).
Đương nhiên, với sự trợ giúp của RTL, có thể (và cần thiết!) Để triển khai các cấu trúc khác, ví dụ, các trình kích hoạt.
Máy tính transistorized đầu tiên, MIT TX0, được lắp ráp vào năm 1956 bằng các bóng bán dẫn RTL rời rạc.
Tại Liên Xô, RTL đã hình thành nền tảng của các vi mạch Osokin đầu tiên mà chúng tôi đã viết về - P12-2 (102, 103, 116, 117) và GIS "Tropa-1" (201).
RTL rẻ và đơn giản, nhưng có rất nhiều nhược điểm: công suất cao dẫn đến tăng nhiệt, mức tín hiệu mờ, tốc độ thấp, khả năng chống nhiễu thấp và quan trọng nhất là khả năng chịu tải của các đầu ra thấp.
Biến thể RCTL (logic điện trở-tụ điện-bóng bán dẫn) có tốc độ cao hơn, nhưng nó thậm chí còn có khả năng chống nhiễu kém hơn.
Mặc dù có sự xuất hiện của các dòng cao cấp hơn, RTL vẫn được sử dụng và sản xuất cho đến năm 1964.
Một trong những loại phổ biến nhất là dòng Fairchild MWuL và uL nhanh hơn một chút. Hai nhóm này, bổ sung cho nhau về đặc điểm, bao gồm khoảng 20 loại IC và được sản xuất với số lượng lớn trong ba năm.
Tại Liên Xô, chúng đã được nhân bản vào khoảng năm 1966, và nhiều phiên bản khác nhau của RTL cổ quái quái dị đã được sản xuất cho đến giữa những năm 1980, nếu không muốn nói là xa hơn.
Sự phát triển diễn ra theo kinh điển, với mọi thứ phù hợp, như phong tục ở Liên Xô từ thời xa xưa (viết về loạt phim thứ 111 nhà sưu tập và sử gia nổi tiếng về điện tử):
Một logic RTL không đóng gói rất hiếm, một trong những loạt logic trong nước đầu tiên (chủ đề "Microwatt"), được phát triển trong KB-2 bởi F. G. Staros. Ban đầu, nó được sản xuất dưới tên TIS trước khi GOST. Câu chuyện sự phát triển của nó không thiếu những khoảnh khắc kỳ lạ và những đốm trắng. Có lẽ, ban đầu Staros vào giữa những năm 60 đã phát triển 1LB111–1LB113 với phân loại theo dòng điện đầu vào / đầu ra và thời gian lan truyền.
Sau đó (khoảng đầu những năm 70) 1LB111–1LB113 xuất hiện, chúng bị từ chối bởi các thông số gần như giống nhau, nhưng về mặt tuyệt đối chúng có những đặc điểm tốt hơn đáng kể. Ví dụ: thời gian lan truyền là 600/650 ns và trở thành 100/400 ns. Ví dụ, họ đã tìm thấy ứng dụng trong các vi mạch lai của dòng 207 - có thể là khi thay thế một phần tử logic cơ bản được lắp ráp trên các bóng bán dẫn rời rạc.
Nhưng nhanh chóng thay, đến năm 1973, phiên bản tốc độ cao bị ngừng phát hành và 1LB112 + 1LB113 cũng rời sân khấu.
Tình hình đã trở lại trạng thái ban đầu. Tùy chọn mạo hiểm thứ hai này có nghĩa là gì hiện nay khá khó xác định, nhưng có thể đã có hai nhà phát triển. Sau đó, câu chuyện có ý nghĩa. Rõ ràng, nhà phát triển phiên bản nhanh hơn đã bị phá hủy vào năm 1973, điều này phù hợp với lịch sử của Phòng thiết kế Staros.
Quả anh đào trên chiếc bánh trong danh mục năm 1976, 1LB113 xuất hiện lại từ đâu đó ...
Sau đó (khoảng đầu những năm 70) 1LB111–1LB113 xuất hiện, chúng bị từ chối bởi các thông số gần như giống nhau, nhưng về mặt tuyệt đối chúng có những đặc điểm tốt hơn đáng kể. Ví dụ: thời gian lan truyền là 600/650 ns và trở thành 100/400 ns. Ví dụ, họ đã tìm thấy ứng dụng trong các vi mạch lai của dòng 207 - có thể là khi thay thế một phần tử logic cơ bản được lắp ráp trên các bóng bán dẫn rời rạc.
Nhưng nhanh chóng thay, đến năm 1973, phiên bản tốc độ cao bị ngừng phát hành và 1LB112 + 1LB113 cũng rời sân khấu.
Tình hình đã trở lại trạng thái ban đầu. Tùy chọn mạo hiểm thứ hai này có nghĩa là gì hiện nay khá khó xác định, nhưng có thể đã có hai nhà phát triển. Sau đó, câu chuyện có ý nghĩa. Rõ ràng, nhà phát triển phiên bản nhanh hơn đã bị phá hủy vào năm 1973, điều này phù hợp với lịch sử của Phòng thiết kế Staros.
Quả anh đào trên chiếc bánh trong danh mục năm 1976, 1LB113 xuất hiện lại từ đâu đó ...
Chúng tôi lưu ý một điểm cực kỳ quan trọng để suy luận thêm.
Loại logic là một khái niệm được áp dụng cho thiết kế mạch của một phần tử logic, không phải là cách triển khai cụ thể của nó!
RTL có thể được triển khai cả trên các phần tử rời rạc và trong một biến thể vi mạch. Trên thực tế, bạn thậm chí có thể thay thế bóng bán dẫn bằng một chiếc đèn và lấy lôgic ống chân không ghép điện trở - điều này đã được sử dụng bởi máy tính điện tử nguyên mẫu đầu tiên trên thế giới - Máy tính Atanasoff-Berry (1927–1942). Biến thể RTL có thể được tìm thấy trong các chip đầu tiên - Fairchild Micrologic và biến thể RCTL - trong TI SN51x.
Dòng không gian nổi tiếng RTLC TI SN51x. Bản thân các vi mạch, cấu trúc bên trong của chúng và bộ điều khiển Minuteman II với Máy tính Hệ thống Hướng dẫn Tên lửa Autonetics D-37D trên chúng (https://minutemanmissile.com/, http://ummr.altervista.org, https: // www .petritzfoundation .org)
Khả năng tải rất quan trọng để tạo ra các mạch phức tạp - loại máy tính nào sẽ xuất hiện ở đó, nếu tế bào bán dẫn của chúng tôi có khả năng xoay tối đa 2-3 hàng xóm, bạn thậm chí không thể lắp ráp một bộ cộng thông minh. Ý tưởng nảy sinh khá nhanh chóng - sử dụng bóng bán dẫn làm bộ khuếch đại tín hiệu và thực hiện logic trên điốt.
Vì vậy, một phiên bản logic tiên tiến hơn nhiều đã xuất hiện - diode-transistor (logic diode-transistor, DTL). Phần thưởng DTL là khả năng chịu tải cao, mặc dù tốc độ vẫn còn nhiều điều mong muốn.
DTL là cơ sở của 90% máy thế hệ thứ hai, chẳng hạn như IBM 1401 (một phiên bản độc quyền được sửa đổi một chút của logic diode bóng bán dẫn bổ sung - CTDL, được đóng gói trong thẻ SMS) và đống của những máy khác. Hầu như không có ít tùy chọn cho việc triển khai mạch điện của DTL hơn so với bản thân các máy.
Một ô DTL NAND sơ cấp và một khối logic từ BESM-6 trên một sửa đổi ECL biến thái để so sánh (https://1500py470.livejournal.com).
Đương nhiên, bạn có thể làm mà không cần bóng bán dẫn, sau đó bạn sẽ có được logic ống chân không diode (một giải pháp cực kỳ phổ biến vào đầu những năm 1950, hầu như tất cả các máy thường được gọi là máy ống thực sự có mạch logic diode và các ống này không tính toán được gì cả, chúng chỉ khuếch đại tín hiệu, một ví dụ trong sách giáo khoa - Brook's M1).
Một tùy chọn kỳ lạ khác theo tiêu chuẩn ngày nay là logic diode hoàn toàn (logic diode-điện trở, DRL). Được phát minh cùng thời điểm khi các điốt công nghiệp đầu tiên xuất hiện, nó được sử dụng rộng rãi trong các máy nhỏ đầu những năm 1950, ví dụ như máy tính IBM 608 và máy tính trên bo mạch Autonetics D-17B từ tên lửa Minuteman I nổi tiếng.
Trước khi phát minh ra quy trình phẳng, các bóng bán dẫn được coi là không thích hợp cho các ứng dụng quân sự quan trọng do có thể không đáng tin cậy, vì vậy người Mỹ đã sử dụng DRLs trong các tên lửa đầu tiên của họ.
Câu trả lời của Liên Xô là Minuteman I đã sử dụng một máy tính dạng ống, và tên lửa R-7 (bao gồm cả do kích thước lớn hơn của tất cả các thành phần khác) hóa ra lại khổng lồ một cách quái dị so với tên lửa của Mỹ: Yankees nặng khoảng 29 tấn và 16,3x1,68. 280 mét so với 34 tấn và 10,3x25 mét đáng kinh ngạc. Ngay cả chiếc LGM-31,4C Titan II khổng lồ có kích thước 3,05x154 mét và khối lượng XNUMX tấn, nhìn chung, ICBM của Liên Xô luôn lớn hơn nhiều so với ICBM của Mỹ, do sự lạc hậu của công nghệ.
Kết quả là, ví dụ, để đáp trả cho SSBN lớp Ohio nhỏ gọn, tàu cá mập chthonic 941 phải được phát triển - trong một chiếc thuyền có kích thước tương đương với tàu Ohio, tên lửa của Liên Xô đơn giản là sẽ không phù hợp.
Ngoài máy tính, DRL đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ trong tất cả các loại tự động hóa của nhà máy.
DRL cổ điển - ô AND-OR, một bảng từ Autonetics D-17B và chính máy tính (https://minutemanmissile.com, http://www.bitsavers.org)
Logic bóng bán dẫn cũng được tìm thấy trong các vi mạch, bắt đầu từ các chip Signetics SE100 năm 1962.
Чуть позже DTL-версии микросхем были выпущены всеми основными игроками на рынке, включая Fairchild 930 Series, Westinghouse и Texas Instruments, разработавшую на них БЦВМ D-37C Minuteman II Guidance Computer в том же 1962 году.
Trong Liên minh, vi mạch DTL được sản xuất với số lượng rất lớn: sê-ri 104, 109, 121, 128, 146, 156, 205, 215, 217, 218, 221, 240 và 511.
Việc chuẩn bị cho việc sản xuất DTL cũng không thể không có những cuộc phiêu lưu của Liên Xô.
Yury Zamotailov nhớ lại, tr. N. Với. Khoa Vật lý Hạt nhân, VSU:
Năm 1962, Cục trưởng Cục 8 (Cục trưởng Khoroshkov Yu.V.) đã xin từ kỹ sư trưởng Kolesnikov V.G. rất nhiều tiền cho nhà máy thời đó để mua một khẩu súng điện tử. Mục tiêu rất cao cả - tạo ra các điốt trên đó bằng công nghệ cực kỳ đơn giản (và do đó, rẻ) - các thiết bị tương tự của D226 cần thiết cho đất nước. Công nghệ này thực sự đơn giản: oxy hóa tấm, lắng đọng nhôm, bắn chùm tia điện tử, vẽ nguệch ngoạc và lắp ráp.
Tôi không muốn bào chữa cho sự thất bại, nhưng về ý kiến chung, tôi sẽ nói rằng một buồng chân không hình khối, khoảng 3 m3, được bảo vệ bởi 5 tấn chì khỏi tia X thứ cấp, đã được mua từ NIIAT ở Moscow.
Cô nổi tiếng nhờ việc Valery Bykovsky biểu diễn cùng cô sau chuyến bay vào vũ trụ. Vì vậy, để người vận hành tải các bộ phận vào nó, nó được trang bị một cái thang cao khoảng ba mét. Theo dữ liệu hộ chiếu, chùm điện tử có thể được hội tụ đến đường kính 100 μm.
Một cuộc điều chỉnh kéo dài hai năm bởi các chuyên gia của NIIAT và chúng tôi đã tạo ra một chùm tia có đường kính tối thiểu khoảng một milimét. Chỉ cần nói rằng chùm tia đã được điều chỉnh và điều khiển bằng cách sử dụng 148 máy biến áp loại LATR-2.
Tóm lại, khẩu súng phải được chuyển đến Viện Bách khoa.
Bạn có đại diện cho trạng thái tâm trí của chúng tôi không?
Trong bộ phận, một số chỉ đơn giản là ngừng chào. Khoroshkov Yu.V., đi ngang qua, nhìn qua chúng tôi.
Tôi không muốn bào chữa cho sự thất bại, nhưng về ý kiến chung, tôi sẽ nói rằng một buồng chân không hình khối, khoảng 3 m3, được bảo vệ bởi 5 tấn chì khỏi tia X thứ cấp, đã được mua từ NIIAT ở Moscow.
Cô nổi tiếng nhờ việc Valery Bykovsky biểu diễn cùng cô sau chuyến bay vào vũ trụ. Vì vậy, để người vận hành tải các bộ phận vào nó, nó được trang bị một cái thang cao khoảng ba mét. Theo dữ liệu hộ chiếu, chùm điện tử có thể được hội tụ đến đường kính 100 μm.
Một cuộc điều chỉnh kéo dài hai năm bởi các chuyên gia của NIIAT và chúng tôi đã tạo ra một chùm tia có đường kính tối thiểu khoảng một milimét. Chỉ cần nói rằng chùm tia đã được điều chỉnh và điều khiển bằng cách sử dụng 148 máy biến áp loại LATR-2.
Tóm lại, khẩu súng phải được chuyển đến Viện Bách khoa.
Bạn có đại diện cho trạng thái tâm trí của chúng tôi không?
Trong bộ phận, một số chỉ đơn giản là ngừng chào. Khoroshkov Yu.V., đi ngang qua, nhìn qua chúng tôi.
Tôi tự hỏi tại sao Zelenograd liên tục mua thiết bị từ phương Tây?
Có thể do thực tế là các tác phẩm sắp đặt của Liên Xô chỉ thích hợp làm đạo cụ cho các bộ phim về Tiến sĩ Frankenstein?
Kết quả là tất cả mọi người đều ghi điểm trên các điốt và quyết định lắp ráp các vi mạch ngay lập tức (nếu bạn có thể nhận được các bước của phương Tây).
Đã bắt đầu nhân bản DTL.
Nhưng những loại kế hoạch để thực hiện?
Thành thật mà nói, các kỹ sư mạch trong số chúng tôi là vô dụng. Trong một trong những tạp chí, họ đã tìm thấy một lược đồ DTL với chín thành phần. Bằng cách thêm một diode vào đầu vào của nó, chúng tôi có cùng TS-1.
<…>
Đến gặp chúng tôi một lần nữa, Shokin A.I., như mọi khi, cùng lúc đó là Bí thư thứ nhất của ủy ban khu vực của CPSU SD Khitrov, vào buổi tối, trong một vòng vây hẹp, đã làm quen với tiến độ công việc. Sau đó, vấn đề nộp công trình nghiên cứu "Titan" cho Ủy ban Nhà nước được đặt ra ...
Tôi sẽ không bao giờ quên những lời của Shokin: “Đàn ông! Ngày 31 tháng 24, ít nhất là dưới XNUMX giờ, đến nhà tôi, nhưng hãy mang theo sơ đồ hiện tại. Khitrov S.D. ngồi và nói: "Và tôi có một cái!" Tôi thậm chí còn rùng mình. Tôi nghĩ: “Nhưng tại sao bạn phải ?! Chúa không cho rằng một người sẽ quay ra, chứng tỏ rằng công nghệ về cơ bản đã phát triển.
Tuy nhiên, cụm từ của Khitrov có tác dụng của nó.
Sau khi dừng lại, bộ trưởng nói: "Thật vậy, một mẫu bằng cách nào đó không phát ra âm thanh." Và, xin lỗi, sau nửa giờ giao dịch, chúng tôi đã đồng ý rằng 10 mẫu sẽ được trình lên Ủy ban Nhà nước. Chúng tôi nhớ đến Khitrov từ lâu và chỉ quên sau khi Ủy ban Nhà nước gửi đề tài.
Tôi sẽ không bao giờ quên cái ngày mà, cuối cùng, viên pha lê đầu tiên (hoàn toàn !!!) lập lòe.
Đó là một niềm vui lớn cho cả đội, rất tiếc, tôi không thể diễn tả được.
Nó xảy ra vào giữa tháng mười một. Còn 1,5 tháng nữa, và phải làm thêm 9 chiếc nữa!
Và mặc dù, do công việc siêu gấp rút, chúng tôi đã chạy một lô 15–20 đĩa trong 4–5 ngày, và các lô được tung ra hàng ngày, như thường lệ trong cuộc sống, một chuỗi lỗ thực sự bắt đầu. Trong gần một tháng, không có một viên pha lê nào.
Cảm ơn Chúa, ở một nơi nào đó vào giữa tháng 7, trong số hai hoặc ba lô, I. A. Arakcheeva đã thu thập được 10 viên pha lê và lắp ráp chúng thành hộp đựng. Thành thật mà nói (bây giờ chúng ta có thể thừa nhận điều đó), Ủy ban Nhà nước đã được giới thiệu với XNUMX khối đo, trong đó tám khối có sơ đồ và hai khối trống. Nhưng Ủy ban Nhà nước đã hài lòng với các phép đo của hai chương trình.
<…>
Chúng tôi phải tri ân VG Kolesnikov trong việc hiểu rõ vấn đề của chúng tôi.
Anh ấy hoàn toàn biết rõ rằng trên thiết bị mà phần R&D chủ yếu được thực hiện, thì việc thực hiện R & D, tổ chức sản xuất hàng loạt là điều không cần bàn cãi. Còn 6 tháng nữa trước khi kết thúc nghiên cứu, chúng tôi đã biết ngoài tai rằng phó kỹ sư trưởng Lavrentiev K.A. đã rời đi Nhật Bản, tuy nhiên, chúng tôi không biết vì mục đích gì ...
Vài tuần sau đó, chúng tôi gấp rút mở gói những chiếc lò nướng do Lavrentiev mang từ Nhật Bản về. Đây là chiếc SDO-2 nổi tiếng, đã cứu chúng tôi theo đúng nghĩa đen. Chúng tôi nhận được chúng chỉ vào thời điểm cuối cùng.
Vì vậy, V. G. Kolesnikov đã xin tiền trước và đồng ý về việc cung cấp thiết bị (cùng với các lò nung, một số thiết bị được nhận bằng cách sử dụng photomasks và photolithography).
<…>
Hơn nữa, chúng tôi đã đưa A. I. Chernyshov từ trường cao học của Đại học Bang Voronezh đến phòng thí nghiệm với tư cách là một kỹ sư cao cấp. Tôi, biết anh ta thậm chí sớm hơn, không cho anh ta bất kỳ nhóm nào (và anh ta cũng không hỏi), nhưng hướng dẫn anh ta làm việc với các số liên lạc. Trong hai tháng - hai tháng rưỡi, như chúng tôi đã nói, không quay trở lại.
Và rồi một ngày anh ấy gọi cho tôi, nói: "Nhìn này!"
Chúng tôi đã kiểm tra tinh thể, không có tiếp xúc ở đầu vào của hai điốt, bản thân mạch, tất nhiên, không hoạt động. Sau đó, anh ấy đặt chiếc đĩa lên bếp phẳng tự chế, làm nóng nó lên đến 470 độ và đứng trong 15 phút. Sau đó, trên tấm này, chúng tôi tìm thấy hai mạch đang hoạt động, trên tấm kia (tương tự) - 3, v.v.
Vì vậy người ta đã tìm ra chế độ đốt nhôm.
Rốt cuộc, trước đó, nhôm đã được nung ở nhiệt độ 300 độ, sử dụng các thông điệp bí mật nhận được qua bộ phận 1, hóa ra là thông tin sai lệch ...
Ý nghĩ không tự chủ nảy sinh, chúng tôi đã trình bày những kế hoạch gì với Ủy ban Nhà nước? Tình cờ có được ?!
Thành thật mà nói, các kỹ sư mạch trong số chúng tôi là vô dụng. Trong một trong những tạp chí, họ đã tìm thấy một lược đồ DTL với chín thành phần. Bằng cách thêm một diode vào đầu vào của nó, chúng tôi có cùng TS-1.
<…>
Đến gặp chúng tôi một lần nữa, Shokin A.I., như mọi khi, cùng lúc đó là Bí thư thứ nhất của ủy ban khu vực của CPSU SD Khitrov, vào buổi tối, trong một vòng vây hẹp, đã làm quen với tiến độ công việc. Sau đó, vấn đề nộp công trình nghiên cứu "Titan" cho Ủy ban Nhà nước được đặt ra ...
Tôi sẽ không bao giờ quên những lời của Shokin: “Đàn ông! Ngày 31 tháng 24, ít nhất là dưới XNUMX giờ, đến nhà tôi, nhưng hãy mang theo sơ đồ hiện tại. Khitrov S.D. ngồi và nói: "Và tôi có một cái!" Tôi thậm chí còn rùng mình. Tôi nghĩ: “Nhưng tại sao bạn phải ?! Chúa không cho rằng một người sẽ quay ra, chứng tỏ rằng công nghệ về cơ bản đã phát triển.
Tuy nhiên, cụm từ của Khitrov có tác dụng của nó.
Sau khi dừng lại, bộ trưởng nói: "Thật vậy, một mẫu bằng cách nào đó không phát ra âm thanh." Và, xin lỗi, sau nửa giờ giao dịch, chúng tôi đã đồng ý rằng 10 mẫu sẽ được trình lên Ủy ban Nhà nước. Chúng tôi nhớ đến Khitrov từ lâu và chỉ quên sau khi Ủy ban Nhà nước gửi đề tài.
Tôi sẽ không bao giờ quên cái ngày mà, cuối cùng, viên pha lê đầu tiên (hoàn toàn !!!) lập lòe.
Đó là một niềm vui lớn cho cả đội, rất tiếc, tôi không thể diễn tả được.
Nó xảy ra vào giữa tháng mười một. Còn 1,5 tháng nữa, và phải làm thêm 9 chiếc nữa!
Và mặc dù, do công việc siêu gấp rút, chúng tôi đã chạy một lô 15–20 đĩa trong 4–5 ngày, và các lô được tung ra hàng ngày, như thường lệ trong cuộc sống, một chuỗi lỗ thực sự bắt đầu. Trong gần một tháng, không có một viên pha lê nào.
Cảm ơn Chúa, ở một nơi nào đó vào giữa tháng 7, trong số hai hoặc ba lô, I. A. Arakcheeva đã thu thập được 10 viên pha lê và lắp ráp chúng thành hộp đựng. Thành thật mà nói (bây giờ chúng ta có thể thừa nhận điều đó), Ủy ban Nhà nước đã được giới thiệu với XNUMX khối đo, trong đó tám khối có sơ đồ và hai khối trống. Nhưng Ủy ban Nhà nước đã hài lòng với các phép đo của hai chương trình.
<…>
Chúng tôi phải tri ân VG Kolesnikov trong việc hiểu rõ vấn đề của chúng tôi.
Anh ấy hoàn toàn biết rõ rằng trên thiết bị mà phần R&D chủ yếu được thực hiện, thì việc thực hiện R & D, tổ chức sản xuất hàng loạt là điều không cần bàn cãi. Còn 6 tháng nữa trước khi kết thúc nghiên cứu, chúng tôi đã biết ngoài tai rằng phó kỹ sư trưởng Lavrentiev K.A. đã rời đi Nhật Bản, tuy nhiên, chúng tôi không biết vì mục đích gì ...
Vài tuần sau đó, chúng tôi gấp rút mở gói những chiếc lò nướng do Lavrentiev mang từ Nhật Bản về. Đây là chiếc SDO-2 nổi tiếng, đã cứu chúng tôi theo đúng nghĩa đen. Chúng tôi nhận được chúng chỉ vào thời điểm cuối cùng.
Vì vậy, V. G. Kolesnikov đã xin tiền trước và đồng ý về việc cung cấp thiết bị (cùng với các lò nung, một số thiết bị được nhận bằng cách sử dụng photomasks và photolithography).
<…>
Hơn nữa, chúng tôi đã đưa A. I. Chernyshov từ trường cao học của Đại học Bang Voronezh đến phòng thí nghiệm với tư cách là một kỹ sư cao cấp. Tôi, biết anh ta thậm chí sớm hơn, không cho anh ta bất kỳ nhóm nào (và anh ta cũng không hỏi), nhưng hướng dẫn anh ta làm việc với các số liên lạc. Trong hai tháng - hai tháng rưỡi, như chúng tôi đã nói, không quay trở lại.
Và rồi một ngày anh ấy gọi cho tôi, nói: "Nhìn này!"
Chúng tôi đã kiểm tra tinh thể, không có tiếp xúc ở đầu vào của hai điốt, bản thân mạch, tất nhiên, không hoạt động. Sau đó, anh ấy đặt chiếc đĩa lên bếp phẳng tự chế, làm nóng nó lên đến 470 độ và đứng trong 15 phút. Sau đó, trên tấm này, chúng tôi tìm thấy hai mạch đang hoạt động, trên tấm kia (tương tự) - 3, v.v.
Vì vậy người ta đã tìm ra chế độ đốt nhôm.
Rốt cuộc, trước đó, nhôm đã được nung ở nhiệt độ 300 độ, sử dụng các thông điệp bí mật nhận được qua bộ phận 1, hóa ra là thông tin sai lệch ...
Ý nghĩ không tự chủ nảy sinh, chúng tôi đã trình bày những kế hoạch gì với Ủy ban Nhà nước? Tình cờ có được ?!
Các biến thể khác nhau của thẻ tiêu chuẩn (theo quy luật, 1 thẻ = 1-2 phần tử loại NAND hoặc NOR) từ các máy bán dẫn của những năm 1960-1970, đại diện cho tất cả các biến thể của logic rời rạc - DTL, TTL, ECL (ảnh của nhà sưu tập http: // ummr. altervista.org) / size]
Vì vậy, vi điện tử của Liên Xô ra đời trong cơn hấp hối.
Trên những gì Elbrus-1 đã được lắp ráp
Cuối cùng, vị vua của logic, đã trở thành tiêu chuẩn vàng trước kỷ nguyên của bộ vi xử lý, tất nhiên là logic bóng bán dẫn-bóng bán dẫn (TTL).
Như tên của nó, bóng bán dẫn được sử dụng ở đây để thực hiện cả hoạt động logic và khuếch đại tín hiệu. Việc triển khai TTL yêu cầu thay thế các điốt bằng một bóng bán dẫn nhiều bộ phát (thường là 2–8 bộ phát).
TTL được phát minh vào năm 1961 bởi James L. Buie của TRW, người ngay lập tức nhận ra rằng nó phù hợp nhất với các mạch tích hợp chỉ mới xuất hiện trong những năm đó. Tất nhiên, TTL cũng có thể được thực hiện một cách riêng lẻ, nhưng không giống như DTL, sự nổi tiếng của nó đến với sự nổi lên của vi mạch.
Ngay từ năm 1963, Sylvania đã phát hành bộ đầu tiên của họ Logic cấp cao phổ quát (SUHL, được sử dụng trong tên lửa AIM-54 Phoenix cho máy bay chiến đấu Grumman F-14 Tomcat), được chế tạo trên mạch bán dẫn-bóng bán dẫn. Theo nghĩa đen, ngay sau Sylvania, Transitron đã phát hành một bản sao của gia đình họ được gọi là HLTTL, nhưng sự kiện chính đang ở phía trước.
Năm 1964, Texas Instruments phát hành sê-ri SN5400 cho quân đội và vào năm 1966, biến thể SN7400 trong vỏ nhựa dành cho mục đích dân dụng (sê-ri SN8400, có khả năng sống sót trung bình giữa chúng để sử dụng trong công nghiệp, được sản xuất trong một thời gian ngắn thời gian).
Không thể nói rằng 54/74 có một số thông số đáng kinh ngạc, nhưng nó đã được lựa chọn tốt về các yếu tố và quan trọng nhất là nó có quảng cáo đáng kinh ngạc.
Nói chung, TI là một loại Intel của những năm 1960 - nhà tạo xu hướng chính trên thị trường vi mạch (chủ yếu là do chính trị vô cùng chậm chạp của đối thủ cạnh tranh chính Fairchild của họ và các cuộc chiến bằng sáng chế khủng khiếp, chứ không phải tài năng đặc biệt của các nhà phát triển).
Kết quả là chỉ vài năm sau, dòng 7400 đã được cấp phép bởi hàng chục công ty - Motorola, AMD, Harris, Fairchild, Intel, Intersil, Signetics, Mullard, Siemens, SGS-Thomson, Rifa, National Semiconductor, và bị đánh cắp Toàn bộ Khối xã hội - Liên Xô, Đông Đức, Ba Lan, Tiệp Khắc, Hungary, Romania và thậm chí cả CHND Trung Hoa, và nó đã trở thành tiêu chuẩn giống như trong kiến trúc x1980 những năm 86.
Tất nhiên, công ty duy nhất không nằm trong diện tuyên truyền của TI là IBM, một tập đoàn-nhà nước tự làm mọi thứ.
Kết quả là, cho đến giữa những năm 1990, họ đã sản xuất các chip TTL hoàn toàn nguyên bản của riêng họ, thiết kế không tương thích và sử dụng chúng trong IBM System / 38, IBM 4300 và IBM 3081.
Mô-đun MST điển hình (Công nghệ Hệ thống Nguyên khối) của IBM S / 370 và nội dung của nó (https://habr.com)
Điều thú vị là dòng 7400 thực sự không hoàn toàn trung thực về logic TTL.
Từ dòng 74S (Schottky TTL) tiên tiến của năm 1969 trở đi đến dòng 74LS (Schottky công suất thấp), 74AS (Advanced-Schottky), 74ALS (Advanced-Schottky công suất thấp) và 74F (Fast Schottky) được phát hành vào năm 1985, microcircuits hoàn toàn không chứa bóng bán dẫn đa cực phát - thay vào đó, điốt Schottky được sử dụng ở đầu vào.
Do đó, về mặt kỹ thuật, đây là DTL thực (S), được gọi là TTL, hoàn toàn để không gây nhầm lẫn cho người tiêu dùng và không gây trở ngại cho hoạt động kinh doanh.
TTL và TTL (S) hầu như không có tất cả các khuyết điểm của các dòng trước - chúng hoạt động đủ nhanh, rẻ tiền, đáng tin cậy, nóng ít và có khả năng chịu tải cao. Các vi mạch TTL, tùy thuộc vào loại, chứa từ hàng chục đến hàng nghìn bóng bán dẫn và là các phần tử từ cổng logic sơ khai nhất đến BSP quân sự tiên tiến.
NAND-cell TTL-logic cơ bản
Kenbak-1, tổ tiên của tất cả các PC, đã sử dụng TTL cho bộ xử lý của nó vào năm 1971.
Thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 huyền thoại của năm 1970 cũng đã làm việc trên chúng (hơn nữa, bộ này sau đó được dùng làm nguyên mẫu cho kiến trúc Intel 8080). Tuy nhiên, các máy trạm Xerox Alto của năm 1973 và Ngôi sao của năm 1981 cũng có các bộ xử lý được lắp ráp từ các vi mạch TTL rời rạc, đã ở quy mô của một bộ xử lý bit-Slice.
Hầu hết tất cả các máy tính cho đến giữa những năm 1990 đều sử dụng chip TTL ở dạng này hay dạng khác trong những thời điểm không quan trọng về hiệu suất, chẳng hạn như một phần của các bộ điều khiển bus khác nhau.
Ngoài ra, trước khi ma trận FPGA ra đời, chip TTL đã được tích cực sử dụng để tạo mẫu vi xử lý (điều thú vị nhất ở đây chỉ là Elbrus - trước khi phát hành phiên bản bình thường, trên thực tế, ITMiVT đã tạo mẫu toàn bộ máy trên TTL, thậm chí nó còn được bán riêng ).
Chiếc PC đầu tiên trên thế giới, Kenbak-1, được tạo ra bởi John V. Blankenbaker vào năm 1971. Khoảng 40 máy tính đã được sản xuất. Giờ đây, những bản sao còn sót lại trị giá khoảng 500 đô la. Xerox Alto năm 000 là máy trạm đầu tiên trên thế giới có hệ điều hành đồ họa, chuột, trình soạn thảo WYSIWYG và OOP như một công cụ lập trình tiêu chuẩn. Trên thực tế, Alto không khác PC hiện đại ở bất kỳ điểm nào, ngoại trừ hiệu suất. Bộ xử lý được lắp ráp trên 1973 TI SN4, tạo thành BSP 74181 bit (https://t-lcarchive.org, https://16dnews.ru, https://habr.com)
Ban đầu, TI phát hành dòng 74 cổ điển và biến thể 74H tốc độ cao với độ trễ điển hình chỉ 6 ns.
Khả năng chịu tải là 10 - một kết quả tuyệt vời, cho phép bạn lắp ráp các mạch khá phức tạp.
Trường hợp là đơn giản nhất - DIP14, loạt bao gồm 8 trong số các vi mạch đơn giản nhất (loại NAND). Sau đó một chút, danh pháp được mở rộng (cũng như các loại gói, 16 và 24 chân được thêm vào) và một phiên bản năng lượng thấp xuất hiện - 74L, chạy chậm lại 30 ns mỗi chu kỳ.
Loạt đầu tiên với điốt Schottky, 74S, được phát hành vào năm 1971, tốc độ của nó tăng gần như ngang với ECL của Liên Xô - 3 ns. Vào giữa những năm 1970, chiếc 74LS công suất thấp xuất hiện (cùng tốc độ với chiếc thông thường, chiếc 74 bị giảm sức mạnh 5 lần).
Năm 1979, Fairchild quyết định bỏ vào 5 xu của họ và tạo ra dòng 74F sử dụng công nghệ Isoplanar-II độc quyền (quá trình oxy hóa chọn lọc sâu cung cấp cách điện bên của các phần tử thay vì tiếp giáp pn), công nghệ mà họ sử dụng cho mọi thứ nói chung.
Điều này làm cho nó có thể đạt được rào cản mong muốn là 2 ns và đồng thời giảm mạnh sức mạnh (nhân tiện, đối với người nhái TTL của Liên Xô, tất cả sự chậm trễ có thể được nhân với 2–3 một cách an toàn).
Texas Instruments được vận chuyển cho đến năm 1982, khi họ cuối cùng đã làm chủ được loạt 74ALS và 74AS với các thông số gần như giống nhau. 74AS thậm chí còn nhanh hơn một chút so với phiên bản Fairchild, nhưng nóng gấp đôi và không thành công, nhưng 74ALS lại rất được ưa chuộng.
Cuối cùng, bài hát thiên nga của TTL là dòng 1989Fr do Fairchild tạo ra vào năm 74, nhanh hơn dòng 1,5F 74 lần và nóng hơn 1,5 lần tương tự, vì vậy nó nhanh chóng bị ngừng sản xuất.
Mặt khác, 74ALS đã được đóng dấu cho đến năm 2019 và được sử dụng trong một loạt các thiết bị điện tử và tự động hóa nhỏ. Ngoài ra còn có một phiên bản SNJ54 - chống bức xạ để sử dụng trong không gian.
Kinh điển bất hủ vàng - Bộ xử lý rời TTL 16-bit TI SN74xx. Đây là những gì bộ xử lý của 90% máy móc trông giống như trong những năm 1965-1975. Cụ thể, các bo mạch này là EAU (Extended Arithmetic Unit) model 8413 (phát hành năm 1974) dành cho máy tính mini Data General NOVA (một loại tương tự gần đúng trong lớp DEC PDP-11) và họ Eclipse của chúng (S200, S230, C300, C330). Bộ xử lý (bây giờ sẽ được gọi là FPU) được lắp ráp dưới dạng BSP trên chip 74181. Nó cũng tương thích với các máy General Electric Medical Systems được phát triển từ Data General (http://ummr.altervista.org).
Đến năm 1967-1968, không có chip TTL nào trong Liên minh.
Đó là lý do tại sao, bao gồm cả máy tính ES, M10 của Kartsev và 5E53 của Yuditsky, chúng được phát triển cho loại mạnh nhất hiện có - nhiều loại GIS. BESM-6 và 5E92b thường được transistorized, giống như tất cả các phương tiện dân dụng. Ngay cả nguyên mẫu của chiếc máy tính xách tay 5E65 (ý tưởng mà Burtsev đã mượn cho 5E21 sau này), được phát hành với số lượng 1969 chiếc, từ năm 1970 đến năm XNUMX cũng bị transistorized.
Tuy nhiên, như chúng ta nhớ, vào năm 1967-1968. quyết định phát triển tổ hợp S-300, đồng thời ITMiVT ra lệnh nhân bản dòng TI 54/74.
Song song đó, Bộ Công nghiệp Vô tuyến điện tiếp nhận tất cả các phát triển liên quan đến phòng thủ tên lửa, và cùng lúc đó, khái niệm Elbrus của Burtsev ra đời.
Do đó, một quyết định được đưa ra là bắt đầu nghiên cứu kiến trúc trong lĩnh vực 2 phương tiện cùng một lúc - phòng không di động (5E26) và phòng thủ tên lửa tĩnh (Elbrus). Song song đó, dự định phát triển chip TTL đã được mong đợi từ lâu, nghiên cứu khả năng sản xuất chip ECL và tạo ra hai máy tính.
Như chúng ta đã biết, trên thực tế, mọi thứ không diễn ra như kế hoạch, và chiếc 5E26 nguyên thủy hơn nhiều chỉ được hoàn thiện sau 8 năm phát triển, và chiếc Elbrus phức tạp hơn nhiều chỉ được sản xuất hàng loạt trong phiên bản TTL vào giữa những năm 1980 ( và tùy chọn ECL vào đầu những năm 1990), phá hủy dự án trong 20 năm.
Sự phát triển của TTL Liên Xô cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi công nghệ thứ hai, sau ITMiVT, một công ty quan trọng xuất hiện vào năm 1969 - NICEVT, công ty đã phát triển dòng máy EU (và chúng ta sẽ nói về vai trò to lớn của nó đối với sự phát triển của các ECL của Liên Xô trong phần tiếp theo phần).
Ít ai biết, nhưng những năm tháng vàng son 1959-1960, không chỉ người Nga đi người Mỹ, mà người Mỹ đến với chúng ta!
Đặc biệt, vào năm 1960, kỹ sư và nhà phát minh nổi tiếng đến từ Texas Instruments, giám đốc nghiên cứu nhạc cụ dưới sự lãnh đạo của Gordon Teal, Tiến sĩ Petritz (Richard L. Petritz), một trong những cha đẻ của SN51x, đã đến dự hội nghị quốc tế về chất bán dẫn. vật lý ở Praha năm XNUMX.
Từ Tiệp Khắc, ông đến Moscow, nơi ông đến thăm các phòng thí nghiệm của Liên Xô, chia sẻ kinh nghiệm và thảo luận về vật lý bán dẫn.
Do đó (tính đến Staros và Berg) hầu như tất cả các vi điện tử của Liên Xô được thành lập với sự tham gia tích cực và khá thân thiện của người Mỹ.
Đến năm 1969, việc phát triển dòng 133 nổi tiếng đã được hoàn thành - một bản sao của SN5400 trong một thiết kế phẳng dành cho quân đội (R&D "Logic-2").
Kể từ thời điểm đó, toàn bộ dòng chip của TI dần dần bị sao chép:
Chính trên loạt phim này, Elbrus-1 đã được tạo ra.
Giống như nhiều người trong những năm 1990, Burtsev bất ngờ phát hiện ra rằng những người sáng lập Zelenograd Staros và Berg là người Mỹ và cũng giống như Malashevich, ông đã bị sốc đến mức không tiếc lời dội một gáo nước vào những đồng nghiệp đã khuất của mình:
Sẽ không có ý nghĩa gì khi phân tích những lời nói dối được ngụy tạo khéo léo của những người tạo ra chương trình truyền hình, những người đã bóp méo về cơ bản ý tưởng của những người sáng lập thực sự của công nghệ máy tính và vi điện tử trong nước dựa trên nó.
Tôi rất quen biết với Staros và Berg và đã nghiên cứu đầy đủ chi tiết về kết quả hoạt động của họ ở Liên Xô ...
Có lẽ đúng là Staros và Berg, khi còn là sinh viên, đã chuyển dữ liệu đã được phân loại của Hoa Kỳ trong lĩnh vực radar cho phía Liên Xô. Nhưng việc họ cung cấp cho chúng tôi sự hỗ trợ đắc lực trong việc phát triển trạm radar ít nhất là một sự phóng đại.
<…>
Sự xuất hiện của các thiết bị vi điện tử theo Staros-Berg trông như thế này: các tinh thể chiết xuất từ bóng bán dẫn điểm trường hợp được đặt trong một hộp kín thông thường.
Đương nhiên, chúng tôi không thể đi theo con đường của vi điện tử như vậy.
Hơn nữa, chúng tôi biết rõ cách hoạt động của các bóng bán dẫn điểm như một phần của logic bóng bán dẫn ferit, vì chúng tôi đã sử dụng chúng trong các yếu tố này của công nghệ máy tính từ năm 1956.
Việc xác nhận tính đúng đắn của việc chúng tôi từ chối thiết bị vi điện tử do Staros cung cấp đã không còn lâu nữa.
Một ngày đẹp trời năm 1966, giám đốc viện của chúng tôi, viện sĩ Sergei Alekseevich Lebedev, gọi cho tôi và nói: “Valery Dmitrievich đã yêu cầu bạn đến gấp. Kalmykov. Anh không nói tại sao, anh chỉ cười ranh mãnh.
Trong bộ, Valery Dmitrievich nói: “Một ngày nọ, Khrushchev đến thăm Staros. Ông được cho xem một chiếc máy tính có tên là UMNKh - một cỗ máy quản lý nền kinh tế quốc dân.
Khrushchev khuyến nghị sử dụng UMNKh trong quản lý nền kinh tế quốc dân.
Sau sự xuất hiện của Khrushchev, ủy ban khu vực đã được triệu tập, tại đó câu hỏi được đặt ra là liệu các khu vực có cần một bộ máy như vậy hay không. Tất cả các thư ký đều nói rằng họ thực sự cần một chiếc máy như vậy.
Và ai là người tạo ra chiếc máy tính này?
Với tôi. Tôi nghi ngờ sự cần thiết của nó và UMNKh hoạt động ở tất cả.
Do đó, chúng tôi bao gồm bạn trong khoản hoa hồng cho việc nhận chiếc xe này, nhưng hãy nhớ rằng tình huống rất khó khăn - nếu bạn nhận chiếc xe, bạn sẽ phải làm điều đó, nhưng tôi không muốn điều này, bạn sẽ không chấp nhận nó - có thể có một vụ bê bối.
May mắn thay, mọi thứ diễn ra tốt đẹp.
Đến Leningrad và bắt đầu làm việc trong ủy ban, trước hết tôi phải viết những bài kiểm tra nhỏ.
Các tinh thể bóng bán dẫn được lấy ra khỏi vỏ, được đặt trong hộp chung của máy, đã không hoạt động. Tất nhiên, chúng tôi không thể viết một hành động tiêu cực, và chủ tịch sáng suốt của chúng tôi, Tướng V.F. Balashov, đã hoãn các cuộc kiểm tra trong sáu tháng ...
Các cuộc kiểm tra bị hoãn nhiều lần nữa, không hoàn thành công việc của ủy ban, và mọi người quên mất chiếc xe UMNKh ...
Tuy nhiên, bản thân Staros và Berg, và đặc biệt là nhóm của họ, đã tạo ấn tượng tốt với chúng tôi, chúng tôi trở thành bạn của họ, chia sẻ kinh nghiệm phát triển hệ thống đáng tin cậy.
<…>
Tất nhiên, chúng tôi không thể không hỏi các đồng nghiệp làm việc trong phòng thí nghiệm này xem họ đã cho Khrushchev xem những gì và làm thế nào họ thuyết phục anh ta rằng cỗ máy UM-NH có thể điều khiển thứ gì đó. Trong sự bí mật tuyệt đối, họ trả lời chúng tôi: "Chúng tôi đã cho anh ta xem hình ảnh của Lessage trên máy hiện sóng và đưa cho anh ta một máy thu được đưa vào tai." Chúng tôi cũng đã được cung cấp các máy thu như vậy, nhưng chúng hoạt động không quá một tuần.
Không cần phải ngạc nhiên và phẫn nộ - những ví dụ về các ngôi làng Potemkin và trang phục mới của nhà vua, thật không may, ngày nay có thể được tìm thấy, hơn nữa, ở dạng thô sơ và ở cấp độ khá cao.
Cả Staros và Berg đều là những người dám nghĩ dám làm - những nhà phát minh, nhưng thật không may, lại là những nhà phát minh trong một lĩnh vực chỉ có nghiên cứu khoa học và kỹ thuật. Không có lợi ích gì từ các nhà phát minh ở đây, chỉ là sự khó chịu.
Do đó, không thể gọi họ là những người sáng lập vi điện tử của Liên Xô, ngay cả khi N. S. Khrushchev chỉ định Staros là nhà thiết kế chính của Zelenograd.
Điều sai lầm hơn nữa là khẳng định rằng họ đóng một vai trò tích cực nào đó trong sự phát triển công nghệ máy tính ở Liên Xô.
Tôi rất quen biết với Staros và Berg và đã nghiên cứu đầy đủ chi tiết về kết quả hoạt động của họ ở Liên Xô ...
Có lẽ đúng là Staros và Berg, khi còn là sinh viên, đã chuyển dữ liệu đã được phân loại của Hoa Kỳ trong lĩnh vực radar cho phía Liên Xô. Nhưng việc họ cung cấp cho chúng tôi sự hỗ trợ đắc lực trong việc phát triển trạm radar ít nhất là một sự phóng đại.
<…>
Sự xuất hiện của các thiết bị vi điện tử theo Staros-Berg trông như thế này: các tinh thể chiết xuất từ bóng bán dẫn điểm trường hợp được đặt trong một hộp kín thông thường.
Đương nhiên, chúng tôi không thể đi theo con đường của vi điện tử như vậy.
Hơn nữa, chúng tôi biết rõ cách hoạt động của các bóng bán dẫn điểm như một phần của logic bóng bán dẫn ferit, vì chúng tôi đã sử dụng chúng trong các yếu tố này của công nghệ máy tính từ năm 1956.
Việc xác nhận tính đúng đắn của việc chúng tôi từ chối thiết bị vi điện tử do Staros cung cấp đã không còn lâu nữa.
Một ngày đẹp trời năm 1966, giám đốc viện của chúng tôi, viện sĩ Sergei Alekseevich Lebedev, gọi cho tôi và nói: “Valery Dmitrievich đã yêu cầu bạn đến gấp. Kalmykov. Anh không nói tại sao, anh chỉ cười ranh mãnh.
Trong bộ, Valery Dmitrievich nói: “Một ngày nọ, Khrushchev đến thăm Staros. Ông được cho xem một chiếc máy tính có tên là UMNKh - một cỗ máy quản lý nền kinh tế quốc dân.
Khrushchev khuyến nghị sử dụng UMNKh trong quản lý nền kinh tế quốc dân.
Sau sự xuất hiện của Khrushchev, ủy ban khu vực đã được triệu tập, tại đó câu hỏi được đặt ra là liệu các khu vực có cần một bộ máy như vậy hay không. Tất cả các thư ký đều nói rằng họ thực sự cần một chiếc máy như vậy.
Và ai là người tạo ra chiếc máy tính này?
Với tôi. Tôi nghi ngờ sự cần thiết của nó và UMNKh hoạt động ở tất cả.
Do đó, chúng tôi bao gồm bạn trong khoản hoa hồng cho việc nhận chiếc xe này, nhưng hãy nhớ rằng tình huống rất khó khăn - nếu bạn nhận chiếc xe, bạn sẽ phải làm điều đó, nhưng tôi không muốn điều này, bạn sẽ không chấp nhận nó - có thể có một vụ bê bối.
May mắn thay, mọi thứ diễn ra tốt đẹp.
Đến Leningrad và bắt đầu làm việc trong ủy ban, trước hết tôi phải viết những bài kiểm tra nhỏ.
Các tinh thể bóng bán dẫn được lấy ra khỏi vỏ, được đặt trong hộp chung của máy, đã không hoạt động. Tất nhiên, chúng tôi không thể viết một hành động tiêu cực, và chủ tịch sáng suốt của chúng tôi, Tướng V.F. Balashov, đã hoãn các cuộc kiểm tra trong sáu tháng ...
Các cuộc kiểm tra bị hoãn nhiều lần nữa, không hoàn thành công việc của ủy ban, và mọi người quên mất chiếc xe UMNKh ...
Tuy nhiên, bản thân Staros và Berg, và đặc biệt là nhóm của họ, đã tạo ấn tượng tốt với chúng tôi, chúng tôi trở thành bạn của họ, chia sẻ kinh nghiệm phát triển hệ thống đáng tin cậy.
<…>
Tất nhiên, chúng tôi không thể không hỏi các đồng nghiệp làm việc trong phòng thí nghiệm này xem họ đã cho Khrushchev xem những gì và làm thế nào họ thuyết phục anh ta rằng cỗ máy UM-NH có thể điều khiển thứ gì đó. Trong sự bí mật tuyệt đối, họ trả lời chúng tôi: "Chúng tôi đã cho anh ta xem hình ảnh của Lessage trên máy hiện sóng và đưa cho anh ta một máy thu được đưa vào tai." Chúng tôi cũng đã được cung cấp các máy thu như vậy, nhưng chúng hoạt động không quá một tuần.
Không cần phải ngạc nhiên và phẫn nộ - những ví dụ về các ngôi làng Potemkin và trang phục mới của nhà vua, thật không may, ngày nay có thể được tìm thấy, hơn nữa, ở dạng thô sơ và ở cấp độ khá cao.
Cả Staros và Berg đều là những người dám nghĩ dám làm - những nhà phát minh, nhưng thật không may, lại là những nhà phát minh trong một lĩnh vực chỉ có nghiên cứu khoa học và kỹ thuật. Không có lợi ích gì từ các nhà phát minh ở đây, chỉ là sự khó chịu.
Do đó, không thể gọi họ là những người sáng lập vi điện tử của Liên Xô, ngay cả khi N. S. Khrushchev chỉ định Staros là nhà thiết kế chính của Zelenograd.
Điều sai lầm hơn nữa là khẳng định rằng họ đóng một vai trò tích cực nào đó trong sự phát triển công nghệ máy tính ở Liên Xô.
Thái độ đối với cuộc phỏng vấn này đã được thể hiện một cách ngắn gọn cựu nhà phát triển nổi tiếng và chuyên gia về chip Liên Xô:
Với tất cả sự tôn trọng dành cho viện sĩ, anh ta đang nói một trò chơi hoang dã. Chà, ít nhất là về sự phát triển của Staros. Bóng bán dẫn điểm là gì? Cái gì, đối với người mẹ, "chiết xuất từ quân đoàn"? Anh ta, rõ ràng, đã hiểu nhầm điều gì đó từ các vi truyền dẫn Starosovsky, sau đó anh ta vẽ ra một bức tranh chung chung nào đó trong đầu, chẳng liên quan gì đến thực tế cả ...
Nói chung, ở đây bạn có thể nhận xét về từng đề xuất, bắt đầu với "chúng tôi không thể đi theo con đường của vi điện tử như vậy", và tất cả GIS của Liên Xô, trên đó mọi thứ có thể, đã được thu thập 5 năm trước Staros, xin lỗi, đó là sau đó, nó là khác nhau?
Chưa kể 10 năm sau, Burtsev cũng gặp phải ECL cong queo quái dị, được tạo ra bởi bàn tay nhẫn tâm của những người dân Xô Viết trung thực, chứ không phải của bất kỳ người ngoài hành tinh Staros nào, khiến anh đau lòng và vì thế đã trì hoãn Elbrus-2 trong vài năm.
Đặc biệt làm hài lòng mắt là đoạn nói về “những chiếc máy thu như vậy cũng đã được giới thiệu cho chúng tôi, nhưng chúng hoạt động không quá một tuần. Không cần phải ngạc nhiên và phẫn nộ - thật không may, ngày nay có thể tìm thấy những ví dụ về các ngôi làng Potemkin và trang phục mới của nhà vua.
Những máy thu này chỉ đơn giản là kỳ diệu. Nếu chúng ta muốn chứng minh sự tầm thường của Staros, họ thật kinh tởm. Nếu chúng ta muốn chứng minh sự vĩ đại của siêu học Xô Viết, họ thật tuyệt vời!
Cho đến giữa những năm XNUMX, máy thu phát siêu nhỏ này có thể được mua trong các cửa hàng ở Liên Xô và Pháp. Máy thu này đã gây được tiếng vang trên toàn thế giới tại hội nghị của các kỹ sư vô tuyến ở Hoa Kỳ. Họ viết về anh ta trên các tờ báo: “Làm thế nào Liên Xô có thể vượt qua chúng tôi?”. Đáng chú ý là thậm chí Khrushchev còn mang chúng ra nước ngoài làm quà lưu niệm, tặng cho Gamal Nasser và thậm chí cho chính Nữ hoàng Elizabeth.
Nói chung, Staros của Mỹ đã làm nên một kiệt tác rác vô dụng vượt qua cả làng Potemkin của người Mỹ.
Để ghi nhớ những đoạn văn loại trừ lẫn nhau này một cách bình tĩnh và không bị biến mất, bạn cần phải có một kỹ năng tư duy kép phát triển, như chúng tôi đã mô tả, được các học giả Nga cực kỳ tin tưởng kể từ những năm 1930.
Sự toàn năng của Kalmykov cũng rất buồn cười từ câu trích dẫn.
Khrushchev đã ký một nghị định về việc sản xuất UM-1NH, nhưng bản thân ác quỷ không phải là anh em với bộ trưởng, triệu tập Burtsev và nói: Tôi không thích Staros, hãy lấp liếm anh ta. Burtsev không phải là một Lukin trung thực và nguyên tắc, người đã bị đuổi khỏi MCI vì không muốn đóng khung Kisunko, Burtsev hiểu mọi thứ và thông qua đó trở thành người đứng đầu chương trình máy tính phòng thủ tên lửa.
Nói chung, toàn bộ bản chất của các bộ trong nước: ô tô có được làm ra không?
Vâng.
Tất cả các bí thư của các ủy ban khu vực cho?
Vâng.
Khrushchev cho?
Vâng.
Tất cả các giấy tờ cho vấn đề đã được ký chưa?
Vâng.
Bạn có nghĩ rằng chiếc xe đã được phát hành?
Và shish, Kalmykov, giống như Baba Yaga, chống lại điều đó, anh ta quá lười biếng để làm lung tung.
Có một điều thú vị trong câu chuyện này, sau 20 năm, nghiệp chướng ập đến với Burtsev, và theo cách tương tự, bị mọi người phỉ báng vì sự thất bại của Elbrus, anh ta bị trục xuất khỏi ITMiVT, và sau đó Babayan đã bóp chết anh ta, thanh lý Ủy ban trung ương toàn Nga của RAS và đẩy anh ta ra ngoài lạnh giá lần thứ hai, vâng cũng đánh cắp tất cả vinh quang của cha đẻ của Xô viết Burroughs.
Chúng ta đừng quên rằng Elbrus-1 đã không làm cạn kiệt việc sử dụng TTL của Liên Xô.
Ứng dụng quan trọng thứ hai của nó là máy tính ES, cụ thể là các mô hình cơ sở và trung bình của Hàng-1 và Hàng-1 đã được sửa đổi.
Przyjalkowski, Tổng thiết kế của EU, đã nói rất tốt về chất lượng của chúng:
Cần lưu ý rằng ngay từ khi bắt đầu sản xuất máy tính ES, các vấn đề nghiêm trọng đã xuất hiện đi kèm với CT nội địa trong suốt những năm tiếp theo.
Thứ nhất, cơ sở vi điện tử mà máy tính ES được tạo ra đã được tạo ra song song với máy móc. Vì chu kỳ phát triển máy tính ít nhất là ba năm, vào thời điểm máy tính lần đầu tiên được giao cho người tiêu dùng, nó đã lỗi thời về cơ sở thành phần của nó. Cho đến đầu những năm 80, vi mạch trong nước đã tăng dần mức độ tích hợp của chúng. Do đó, máy tính ES-1020 chỉ sử dụng tám loại vi mạch 155 series, và vào thời điểm nó được ra mắt, hai chục loại khác đã xuất hiện và đã ở mức độ tích hợp trung bình.
Thứ hai, ngành công nghiệp hóa chất không thể (hoặc có thể không muốn?) Liên tục sản xuất nhựa cho vi mạch với các gói DIP, đảm bảo độ kín của bao gói. Kết quả là vi mạch có độ tin cậy cực kỳ thấp, đặc biệt là trong điều kiện thông gió cưỡng bức của tủ máy tính.
<…>
Trong số các máy này, model ES-1032 nổi bật về các đặc tính kinh tế và kỹ thuật.
Với một kiến trúc duy nhất, lý do cho hiệu suất tuyệt vời như vậy vào thời điểm đó chỉ là cơ sở công nghệ. Thật hợp lý khi tập trung vào trường hợp này, vì cuộc tranh luận nghiêm túc đã diễn ra trong các cơ quan quản lý cao nhất của Liên Xô (VPK, SCNT, GOSPLAN, MRP) khi máy tính Ba Lan ES-1974 xuất hiện vào năm 1032.
Bộ xử lý của mô hình này, cùng với RAM và các kênh, được đặt trong một tủ, trong khi các mô hình nội địa EU-1022 và EU-1033 - trong ba. Việc phát triển nó được thực hiện tại các nhà máy của Wroclaw ngoài kế hoạch của SGK ES EVM. Khi nó được hoàn thành, câu hỏi nảy sinh về việc chấp nhận nó vào máy tính ES và gán cho nó mã thích hợp.
Khi nghiên cứu tài liệu về máy, hóa ra khi nó được tạo ra, các tài liệu và tiêu chuẩn cơ bản của máy tính EU đã bị vi phạm.
Vi phạm chính là việc sử dụng toàn bộ loạt chip SN74 của Texas Instrument. Tương tự của Liên Xô của sê-ri này - sê-ri 155 ("Logic-2") có hai lần đặc điểm thời gian tồi tệ nhất và không có sơ đồ tích hợp gia tăng nào trong đó. Dưới áp lực của các cơ quan chức năng cao nhất của đất nước (trước hết là khu liên hợp công nghiệp-quân sự và Khu vực Matxcova), việc sử dụng các thành phần nước ngoài không có chất tương tự trong nước đã bị nghiêm cấm theo các văn bản của máy tính EU.
Một tình huống tương tự xảy ra với nguồn cung cấp điện.
Việc sử dụng TEZ kép có kích thước 280x150 mm là vi phạm các nguyên tắc EVM của EC.
Tất cả điều này, cũng như việc sử dụng bảng mạch in nhiều lớp của TEZ và sử dụng bộ nhớ bán dẫn thay vì bộ nhớ ferit (không có sản xuất nối tiếp chip cho RAM ở Liên Xô) đã dẫn đến sự gia tăng nhiều lần trong mức độ tích hợp của một phần tử thay thế có thể thay thế, và do đó, giảm kích thước và giảm tiêu thụ điện năng.
Thứ nhất, cơ sở vi điện tử mà máy tính ES được tạo ra đã được tạo ra song song với máy móc. Vì chu kỳ phát triển máy tính ít nhất là ba năm, vào thời điểm máy tính lần đầu tiên được giao cho người tiêu dùng, nó đã lỗi thời về cơ sở thành phần của nó. Cho đến đầu những năm 80, vi mạch trong nước đã tăng dần mức độ tích hợp của chúng. Do đó, máy tính ES-1020 chỉ sử dụng tám loại vi mạch 155 series, và vào thời điểm nó được ra mắt, hai chục loại khác đã xuất hiện và đã ở mức độ tích hợp trung bình.
Thứ hai, ngành công nghiệp hóa chất không thể (hoặc có thể không muốn?) Liên tục sản xuất nhựa cho vi mạch với các gói DIP, đảm bảo độ kín của bao gói. Kết quả là vi mạch có độ tin cậy cực kỳ thấp, đặc biệt là trong điều kiện thông gió cưỡng bức của tủ máy tính.
<…>
Trong số các máy này, model ES-1032 nổi bật về các đặc tính kinh tế và kỹ thuật.
Với một kiến trúc duy nhất, lý do cho hiệu suất tuyệt vời như vậy vào thời điểm đó chỉ là cơ sở công nghệ. Thật hợp lý khi tập trung vào trường hợp này, vì cuộc tranh luận nghiêm túc đã diễn ra trong các cơ quan quản lý cao nhất của Liên Xô (VPK, SCNT, GOSPLAN, MRP) khi máy tính Ba Lan ES-1974 xuất hiện vào năm 1032.
Bộ xử lý của mô hình này, cùng với RAM và các kênh, được đặt trong một tủ, trong khi các mô hình nội địa EU-1022 và EU-1033 - trong ba. Việc phát triển nó được thực hiện tại các nhà máy của Wroclaw ngoài kế hoạch của SGK ES EVM. Khi nó được hoàn thành, câu hỏi nảy sinh về việc chấp nhận nó vào máy tính ES và gán cho nó mã thích hợp.
Khi nghiên cứu tài liệu về máy, hóa ra khi nó được tạo ra, các tài liệu và tiêu chuẩn cơ bản của máy tính EU đã bị vi phạm.
Vi phạm chính là việc sử dụng toàn bộ loạt chip SN74 của Texas Instrument. Tương tự của Liên Xô của sê-ri này - sê-ri 155 ("Logic-2") có hai lần đặc điểm thời gian tồi tệ nhất và không có sơ đồ tích hợp gia tăng nào trong đó. Dưới áp lực của các cơ quan chức năng cao nhất của đất nước (trước hết là khu liên hợp công nghiệp-quân sự và Khu vực Matxcova), việc sử dụng các thành phần nước ngoài không có chất tương tự trong nước đã bị nghiêm cấm theo các văn bản của máy tính EU.
Một tình huống tương tự xảy ra với nguồn cung cấp điện.
Việc sử dụng TEZ kép có kích thước 280x150 mm là vi phạm các nguyên tắc EVM của EC.
Tất cả điều này, cũng như việc sử dụng bảng mạch in nhiều lớp của TEZ và sử dụng bộ nhớ bán dẫn thay vì bộ nhớ ferit (không có sản xuất nối tiếp chip cho RAM ở Liên Xô) đã dẫn đến sự gia tăng nhiều lần trong mức độ tích hợp của một phần tử thay thế có thể thay thế, và do đó, giảm kích thước và giảm tiêu thụ điện năng.
Vì những lý do rõ ràng, không thể tìm thấy ảnh của bảng Elbrus-1. Hình ảnh này có thể thu được một ý tưởng sơ bộ về vi điện tử ở cấp độ của chúng. Đây là đồng hồ vũ trụ từ tàu vũ trụ Soyuz, được chế tạo vào năm 1984 trên vi mạch 134LA8. Họ kết thúc trong một bảo tàng ở Mountain View, California và được nghiên cứu ở đó bởi Ken Shirriff. Đồng hồ, bộ đếm thời gian và báo thức chứa hơn 100 IC, điều này hơi gây sốc. Vi mạch thực hiện 4I-NOT, chip rút ruột, mạch logic của nó, ảnh chụp nhanh của tinh thể và phần chịu trách nhiệm cho 1 bóng bán dẫn được hiển thị bên dưới (https://habr.com).
Như chúng tôi đã nói - hiện thân quái dị của TTL Liên Xô (đặc biệt là trong phiên bản dân sự) chính là thứ khiến Ryad-1 tê liệt và mãi mãi để lại cho nhiều người ấn tượng rằng việc phát hành một bản sao của IBM là một sai lầm khủng khiếp.
Bản thân những cỗ máy đã xuất sắc (IBM sẽ không tạo ra rác, kiến trúc này đã bị sao chép với sức mạnh khủng khiếp bởi toàn thế giới, từ người Đức đến người Nhật), nói chung, các nhà phát triển của chúng tôi cũng đã làm rất tốt.
Nhưng Zelenograd, trước khi sản xuất chip chất lượng cao, ngay cả trên các dây chuyền mua hoàn toàn của phương Tây, toàn bộ lịch sử của nó giống như đi bộ lên mặt trăng. Chính vì chất lượng khủng khiếp của các vi mạch đầu tiên của series thứ 155 mà hầu hết các máy ES Row-1 hoàn toàn không hoạt động hoặc bị lỗi liên tục và khủng khiếp.
Thật không may là vào cuối những năm 1980, Row-1 chiếm hơn 25% tổng số lượng máy tính của EU, kết quả là, ít nhất 1/4 số người dùng không may trên toàn Liên minh đã sẵn sàng đập tan những cái chết tiệt này. máy có búa tạ, không phải lỗi của IBM, cũng không phải của NICEVT.
Tất cả các yêu cầu đòi công lý phải được gửi đến Zelenograd, tới Malashevich, một quan chức của Bộ Kinh tế, người đã trở nên nổi tiếng với những cuốn hồi ký của mình, trong đó một câu chuyện còn gây ngạc nhiên hơn một câu chuyện khác:
… Chỉ khoảng 20 năm đã trôi qua kể từ khi xuất hiện những vi mạch đầu tiên, và kết quả thật tuyệt vời…
Chúng tôi đồng ý rằng kết quả thực sự tuyệt vời, nhưng không phải theo nghĩa tích cực.
Năm 1972, CIA đã chuẩn bị một loạt báo cáo về tình trạng vi điện tử của Liên Xô và giải mật chúng vào năm 1999.
Đây là một trong số chúng:
… Phân tích trong phòng thí nghiệm các mẫu có sẵn ở Mỹ cho thấy thiết kế của chúng khá thô sơ và chất lượng nói chung là kém.
Các mẫu rõ ràng là kém hơn so với các chất tương tự được sản xuất tại Hoa Kỳ.
Ngay cả những vật phẩm được đánh dấu nhà máy năm 1971 dường như là nguyên mẫu ... không có gì được biết đến về thiết bị dân sự đang được sản xuất hàng loạt ở Liên Xô sử dụng vi mạch tích hợp, và không có dấu hiệu nào về việc chúng được sử dụng trong thiết bị quân sự. Nếu Liên Xô sản xuất vi mạch ở quy mô công nghiệp, không rõ họ sẽ sử dụng chúng ở đâu hoặc đang sử dụng chúng ở đâu.
Và nếu Liên minh đã tạo ra một ngành công nghiệp vi mạch quy mô lớn và khả thi, thì việc họ quan tâm đến việc mua thiết bị và công nghệ quy mô lớn từ phương Tây để sản xuất các sản phẩm này cũng rất khó hiểu ...
Liên Xô tiếp nhận công nghệ silicon phẳng quá muộn và do những khó khăn liên tục trong việc sản xuất vật liệu silicon ban đầu với số lượng đủ lớn, việc sản xuất microcircuits ở Liên minh vẫn bắt đầu khá gần đây và với số lượng rất nhỏ ...
Năm 1971, ở Liên Xô, bóng bán dẫn hình phẳng và bóng bán dẫn phẳng chỉ chiếm 1/10 tổng số loại bóng bán dẫn có trong danh mục của Liên Xô.
<…>
Công nghệ sản xuất chậm hơn 5–10 năm so với công nghệ được sử dụng ở Hoa Kỳ. Thiết bị phương Tây được sử dụng rộng rãi tại nhà máy. Một số mặt hàng trong thử nghiệm cuối cùng dường như mang nhãn hiệu của một nhà sản xuất vi mạch tích hợp lớn của Hoa Kỳ, mặc dù đại lý không thể kiểm tra kỹ những mẫu này để xác nhận nghi ngờ này.
<…>
Ngay cả năng lực sản xuất vi mạch tích hợp hạn chế mà Liên Xô hiện có phần lớn là kết quả của sự thành công của Liên Xô trong việc mua lại các thiết bị quan trọng từ Hoa Kỳ, Tây Âu và Nhật Bản. Đồng thời, việc không có được bí quyết cần thiết để triển khai, vận hành và hỗ trợ thiết bị này đã làm chậm lại các nỗ lực sản xuất chip.
Các mẫu rõ ràng là kém hơn so với các chất tương tự được sản xuất tại Hoa Kỳ.
Ngay cả những vật phẩm được đánh dấu nhà máy năm 1971 dường như là nguyên mẫu ... không có gì được biết đến về thiết bị dân sự đang được sản xuất hàng loạt ở Liên Xô sử dụng vi mạch tích hợp, và không có dấu hiệu nào về việc chúng được sử dụng trong thiết bị quân sự. Nếu Liên Xô sản xuất vi mạch ở quy mô công nghiệp, không rõ họ sẽ sử dụng chúng ở đâu hoặc đang sử dụng chúng ở đâu.
Và nếu Liên minh đã tạo ra một ngành công nghiệp vi mạch quy mô lớn và khả thi, thì việc họ quan tâm đến việc mua thiết bị và công nghệ quy mô lớn từ phương Tây để sản xuất các sản phẩm này cũng rất khó hiểu ...
Liên Xô tiếp nhận công nghệ silicon phẳng quá muộn và do những khó khăn liên tục trong việc sản xuất vật liệu silicon ban đầu với số lượng đủ lớn, việc sản xuất microcircuits ở Liên minh vẫn bắt đầu khá gần đây và với số lượng rất nhỏ ...
Năm 1971, ở Liên Xô, bóng bán dẫn hình phẳng và bóng bán dẫn phẳng chỉ chiếm 1/10 tổng số loại bóng bán dẫn có trong danh mục của Liên Xô.
<…>
Công nghệ sản xuất chậm hơn 5–10 năm so với công nghệ được sử dụng ở Hoa Kỳ. Thiết bị phương Tây được sử dụng rộng rãi tại nhà máy. Một số mặt hàng trong thử nghiệm cuối cùng dường như mang nhãn hiệu của một nhà sản xuất vi mạch tích hợp lớn của Hoa Kỳ, mặc dù đại lý không thể kiểm tra kỹ những mẫu này để xác nhận nghi ngờ này.
<…>
Ngay cả năng lực sản xuất vi mạch tích hợp hạn chế mà Liên Xô hiện có phần lớn là kết quả của sự thành công của Liên Xô trong việc mua lại các thiết bị quan trọng từ Hoa Kỳ, Tây Âu và Nhật Bản. Đồng thời, việc không có được bí quyết cần thiết để triển khai, vận hành và hỗ trợ thiết bị này đã làm chậm lại các nỗ lực sản xuất chip.
Năm 1999, CIA giải mật một báo cáo khác của Liên Xô về việc xây dựng Ngành công nghiệp bán dẫn tiên tiến với máy móc phương Tây bị cấm vận.
Đây là những gì bạn có thể học được từ tài liệu thú vị này:
Hiện tại, sản lượng chất bán dẫn của Liên Xô chưa bằng 2% sản lượng được sản xuất ở Mỹ, và vẫn còn chậm hơn so với hiện tại.
Hầu hết các hệ thống điện tử quân sự của Liên Xô vẫn dựa trên công nghệ bóng bán dẫn hoặc ống chân không lỗi thời, và việc sản xuất máy tính thế hệ thứ ba hiện đại để xử lý dữ liệu còn chậm hơn nhiều so với kế hoạch.
Kể từ năm 1973, Matxcơva đã mua lại các thiết bị và cơ sở dùng để sản xuất chất bán dẫn với tổng số tiền là 40 triệu đô la ...
Các nhà chức trách kiểm soát xuất khẩu của Hoa Kỳ đã nhận được thông tin về việc mua sắm của Liên Xô và trì hoãn việc giao một số mặt hàng quan trọng cho các hệ thống xử lý tự động và giám sát môi trường. Liên Xô vẫn chưa nhận được một công nghệ sản xuất để có thể sử dụng hiệu quả các thiết bị có được ...
Đã có một số nỗ lực mua lại các dây chuyền sản xuất vi mạch tích hợp (IC) hoàn chỉnh, hoặc thậm chí là các nhà máy sản xuất vi mạch bên ngoài các kênh hợp pháp, nhưng chúng tôi tin rằng họ đã không thành công.
Nhìn chung, Liên Xô đã không nhận được, và thậm chí không cố gắng tiếp cận với các bí quyết liên quan ...
Việc mua lẻ lẻ thiết bị của phương Tây để lấp đầy những lỗ hổng quan trọng trong quá trình sản xuất có thể cho phép Liên Xô bắt đầu sản xuất vi mạch sớm hơn một chút so với khả năng có thể.
Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng tác động tổng thể của cách tiếp cận này đối với khả năng sản xuất của Liên Xô là rất nhỏ.
Điều này là do thiếu thiết bị được sản xuất tại Liên Xô và công nghệ sản xuất lạc hậu, cũng như sự thiếu kiểm soát gần như hoàn toàn đối với chất lượng sản phẩm và tình trạng môi trường làm việc tại các doanh nghiệp Liên Xô.
Đến năm 1973, sau gần bốn năm kinh nghiệm sản xuất, Liên Xô chỉ có thể sản xuất các vi mạch nhỏ lưỡng cực tương đối đơn giản (không tích hợp cao), chất lượng kém và được sản xuất với số lượng nhỏ.
Cho đến năm 1973, Liên Xô chủ yếu sản xuất các loại chất bán dẫn đơn giản (bóng bán dẫn và điốt) dựa trên gecmani.
Quá trình chuyển đổi sang công nghệ silicon và sản xuất các loại thiết bị bán dẫn hiện đại hơn, bao gồm các mạch tích hợp dựa trên silicon, diễn ra rất chậm. Do đó, Liên Xô chỉ sản xuất 1972 triệu IC vào năm 10, ít hơn 700% sản lượng của Mỹ (hơn XNUMX triệu chiếc).
Theo quan điểm của chúng tôi, Liên Xô có thể đạt được mức sản xuất thấp này chỉ bằng cách sử dụng nguồn lao động lớn, thông qua các phương pháp thử và sai không hiệu quả, và sử dụng các thiết kế bán dẫn bị đánh cắp hoặc bí mật mua lại của phương Tây.
Liên Xô nhận thấy sự thiếu tiến bộ trong việc phát triển và sản xuất vi mạch, và vào năm 1973, họ dường như đã quyết định sử dụng sự trợ giúp quy mô lớn từ phương Tây.
Năm 1973-1974, Liên Xô bắt đầu tìm kiếm các kênh bất hợp pháp để thu được lượng thiết bị đáng kể, trong đó có những thiết bị hiện đại nhất lúc bấy giờ ...
Cuối cùng, Liên Xô hiện có thể đã sản xuất hàng loạt các thiết bị thử nghiệm của riêng mình.
Tuy nhiên, công nghệ này hiện đã lỗi thời và, trừ khi Liên Xô nâng cấp nó hoặc sử dụng công nghệ tiên tiến hơn, nó có thể không đủ để sản xuất chất bán dẫn mật độ cao hiện đại.
Hầu hết các hệ thống điện tử quân sự của Liên Xô vẫn dựa trên công nghệ bóng bán dẫn hoặc ống chân không lỗi thời, và việc sản xuất máy tính thế hệ thứ ba hiện đại để xử lý dữ liệu còn chậm hơn nhiều so với kế hoạch.
Kể từ năm 1973, Matxcơva đã mua lại các thiết bị và cơ sở dùng để sản xuất chất bán dẫn với tổng số tiền là 40 triệu đô la ...
Các nhà chức trách kiểm soát xuất khẩu của Hoa Kỳ đã nhận được thông tin về việc mua sắm của Liên Xô và trì hoãn việc giao một số mặt hàng quan trọng cho các hệ thống xử lý tự động và giám sát môi trường. Liên Xô vẫn chưa nhận được một công nghệ sản xuất để có thể sử dụng hiệu quả các thiết bị có được ...
Đã có một số nỗ lực mua lại các dây chuyền sản xuất vi mạch tích hợp (IC) hoàn chỉnh, hoặc thậm chí là các nhà máy sản xuất vi mạch bên ngoài các kênh hợp pháp, nhưng chúng tôi tin rằng họ đã không thành công.
Nhìn chung, Liên Xô đã không nhận được, và thậm chí không cố gắng tiếp cận với các bí quyết liên quan ...
Việc mua lẻ lẻ thiết bị của phương Tây để lấp đầy những lỗ hổng quan trọng trong quá trình sản xuất có thể cho phép Liên Xô bắt đầu sản xuất vi mạch sớm hơn một chút so với khả năng có thể.
Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng tác động tổng thể của cách tiếp cận này đối với khả năng sản xuất của Liên Xô là rất nhỏ.
Điều này là do thiếu thiết bị được sản xuất tại Liên Xô và công nghệ sản xuất lạc hậu, cũng như sự thiếu kiểm soát gần như hoàn toàn đối với chất lượng sản phẩm và tình trạng môi trường làm việc tại các doanh nghiệp Liên Xô.
Đến năm 1973, sau gần bốn năm kinh nghiệm sản xuất, Liên Xô chỉ có thể sản xuất các vi mạch nhỏ lưỡng cực tương đối đơn giản (không tích hợp cao), chất lượng kém và được sản xuất với số lượng nhỏ.
Cho đến năm 1973, Liên Xô chủ yếu sản xuất các loại chất bán dẫn đơn giản (bóng bán dẫn và điốt) dựa trên gecmani.
Quá trình chuyển đổi sang công nghệ silicon và sản xuất các loại thiết bị bán dẫn hiện đại hơn, bao gồm các mạch tích hợp dựa trên silicon, diễn ra rất chậm. Do đó, Liên Xô chỉ sản xuất 1972 triệu IC vào năm 10, ít hơn 700% sản lượng của Mỹ (hơn XNUMX triệu chiếc).
Theo quan điểm của chúng tôi, Liên Xô có thể đạt được mức sản xuất thấp này chỉ bằng cách sử dụng nguồn lao động lớn, thông qua các phương pháp thử và sai không hiệu quả, và sử dụng các thiết kế bán dẫn bị đánh cắp hoặc bí mật mua lại của phương Tây.
Liên Xô nhận thấy sự thiếu tiến bộ trong việc phát triển và sản xuất vi mạch, và vào năm 1973, họ dường như đã quyết định sử dụng sự trợ giúp quy mô lớn từ phương Tây.
Năm 1973-1974, Liên Xô bắt đầu tìm kiếm các kênh bất hợp pháp để thu được lượng thiết bị đáng kể, trong đó có những thiết bị hiện đại nhất lúc bấy giờ ...
Cuối cùng, Liên Xô hiện có thể đã sản xuất hàng loạt các thiết bị thử nghiệm của riêng mình.
Tuy nhiên, công nghệ này hiện đã lỗi thời và, trừ khi Liên Xô nâng cấp nó hoặc sử dụng công nghệ tiên tiến hơn, nó có thể không đủ để sản xuất chất bán dẫn mật độ cao hiện đại.
Báo cáo này được kết hợp một cách thú vị với những lời của Malashevich:
“Sau đó, có ba quốc gia trên thế giới sản xuất thiết bị photolithographic: Mỹ, Nhật Bản và Liên Xô. Đây là thiết bị chính xác nhất trong tất cả các thiết bị kỹ thuật: trình độ công nghệ vi điện tử phụ thuộc vào trình độ quang khắc ... Cần phải nhớ rằng với tất cả những vấn đề mà đất nước chúng ta đã trải qua, chỉ có Liên Xô là tự cung tự cấp. điện tử trên thế giới. Trong đó mọi thứ là của riêng nó và chính nó đã sản xuất ra toàn bộ các sản phẩm điện tử từ ống vô tuyến đến VLSI. Và nó có khoa học vật liệu riêng, kỹ thuật cơ khí của riêng nó - mọi thứ đều là của riêng nó.
So sánh đồng hồ Soyuz và Shuttle
Đồng thời, trình độ thiết bị điện tử không gian quân sự theo quan điểm kiến trúc ở Liên Xô không khác với Mỹ, độ trễ là ở mức độ tích hợp và công nghệ.
Ken Shirriff viết:
Để so sánh đồng hồ Soyuz với thiết bị điện tử vũ trụ hiện đại của Mỹ những năm 1980, tôi lấy một bảng từ máy tính AP-101S của Tàu con thoi. Ảnh dưới đây cho thấy sơ đồ từ đồng hồ Soyuz (trái) và máy tính Shuttle (phải). Mặc dù máy tính Shuttle tiên tiến hơn về mặt công nghệ nhưng sự khác biệt giữa chúng không quá lớn như tôi mong đợi.
Cả hai hệ thống đều dựa trên chip TTL, mặc dù Shuttle có chip từ thế hệ nhanh hơn. Nhiều chip của Shuttle phức tạp hơn một chút; lưu ý các chip có 20 chân ở trên cùng.
Chip trắng lớn phức tạp hơn nhiều - đây là chip sửa lỗi bộ nhớ AMD Am2960.
Shuttle PCB cao cấp hơn, với nhiều hơn hai lớp, cho phép đặt các chip với mật độ dày hơn 50%.
Vào thời điểm đó, người ta tin rằng Liên Xô đi sau phương Tây 8-9 năm về công nghệ của IS; điều này phù hợp với những gì được nhìn thấy dựa trên sự so sánh của hai bảng.
Tuy nhiên, điều khiến tôi ngạc nhiên là sự giống nhau giữa máy tính Shuttle và đồng hồ Soyuz.
Tôi đã mong đợi máy tính Shuttle sử dụng bộ vi xử lý những năm 1980 và đi trước xung nhịp Soyuz, nhưng hóa ra cả hai hệ thống đều sử dụng công nghệ TTL và trong nhiều trường hợp, các con chip này có chức năng gần như giống nhau.
Ví dụ: cả hai bo mạch đều sử dụng chip thực hiện 4 cổng NAND mỗi chip (tìm chip 134ΛB1A ở bên trái và 54F00 ở bên phải).
Cả hai hệ thống đều dựa trên chip TTL, mặc dù Shuttle có chip từ thế hệ nhanh hơn. Nhiều chip của Shuttle phức tạp hơn một chút; lưu ý các chip có 20 chân ở trên cùng.
Chip trắng lớn phức tạp hơn nhiều - đây là chip sửa lỗi bộ nhớ AMD Am2960.
Shuttle PCB cao cấp hơn, với nhiều hơn hai lớp, cho phép đặt các chip với mật độ dày hơn 50%.
Vào thời điểm đó, người ta tin rằng Liên Xô đi sau phương Tây 8-9 năm về công nghệ của IS; điều này phù hợp với những gì được nhìn thấy dựa trên sự so sánh của hai bảng.
Tuy nhiên, điều khiến tôi ngạc nhiên là sự giống nhau giữa máy tính Shuttle và đồng hồ Soyuz.
Tôi đã mong đợi máy tính Shuttle sử dụng bộ vi xử lý những năm 1980 và đi trước xung nhịp Soyuz, nhưng hóa ra cả hai hệ thống đều sử dụng công nghệ TTL và trong nhiều trường hợp, các con chip này có chức năng gần như giống nhau.
Ví dụ: cả hai bo mạch đều sử dụng chip thực hiện 4 cổng NAND mỗi chip (tìm chip 134ΛB1A ở bên trái và 54F00 ở bên phải).
Sự xuất hiện của CMOS
Để phát triển chung, chúng tôi cũng đề cập đến lịch sử của bóng bán dẫn hiệu ứng trường (field-effect transistor, FET).
Như một khái niệm, nó thậm chí còn xuất hiện sớm hơn, trong các tác phẩm của Lilienfeld (Julius Edgar Lilienfeld) vào những năm 1920, và trên thực tế, Bardeen, Brattain và Shockley đã cố gắng tạo ra nó, không phải là không thành công, dẫn đến một bóng bán dẫn lưỡng cực.
Sự dày vò của FET kéo dài từ năm 1945 (Heinrich Johann Welker, nguyên mẫu JFET - đường giao nhau FET) cho đến năm 1953 (George F. Dacey và Ian Munro Ross được cấp bằng sáng chế cho một phương pháp công nghiệp, nhưng đắt tiền và không đáng tin cậy để sản xuất JFET).
Công nghệ này vẫn còn thô sơ và không thành công đến nỗi vào giữa những năm 1950, hầu hết các nhà nghiên cứu đều từ chối quan tâm đến FETs, và những thứ được sản xuất chỉ được sản xuất với quy mô nhỏ cho các ứng dụng đặc biệt (ví dụ, GE Technitron, một màng mỏng 1959 cadmium sulfide FET từ RCA, hoặc một công trình năm 1960 từ Crystalonics).
Bước đột phá chỉ đến vào năm 1959, khi một kỹ sư người Mỹ gốc Ai Cập, Mohamed M. Atalla, phát hiện ra sự thụ động của bề mặt các tấm silicon, điều này giúp sản xuất hàng loạt vi mạch silicon.
Cùng với một người nước ngoài Mỹ khác, Dion Kang (Dawon Kahng), Atalla đã phát triển khái niệm hình thành cấu trúc oxit kim loại để sản xuất FET - đây là cách một loại bóng bán dẫn mới, FET kim loại-oxit-bán dẫn (MOSFET), được trình bày trong hai phiên bản: pMOS (p-type MOS) và nMOS (n-type MOS).
Ban đầu, công nghệ này không được hai người chơi nghiêm túc trên thị trường quan tâm - phòng thí nghiệm Bell và TI (họ tiếp tục hack JFET không thành công, thậm chí còn phát hành phiên bản phẳng trên đường giao nhau pn vào năm 1962), nhưng phần còn lại: RCA, General Microelectronics IBM và Fairchild ngay lập tức tiếp tục nghiên cứu.
Cũng trong năm 1962, RCA đã sản xuất nguyên mẫu đầu tiên của chip MOS 16 bóng bán dẫn (Steve R. Hofstein và Fred P. Heiman), và một năm sau, các kỹ sư Fairchild Chih-Tang Sah và General Microelectronics Frank Wanles (Frank Marion Wanlass cuối cùng đã đã phát triển công nghệ hoàn hảo - chất bán dẫn kim loại-oxit-bổ sung, CMOS (chất bán dẫn kim loại-oxit-bổ sung, CMOS), đã chính thức chiếm vị trí trong danh sách những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử.
Năm 1964, các bóng bán dẫn MOS sản xuất hàng loạt đầu tiên xuất hiện từ RCA và Fairchild, cũng trong năm đó General Microelectronics phát hành chip MOS sản xuất hàng loạt đầu tiên và chip CMOS xuất hiện vào năm 1968 từ Fairchild.
Ứng dụng thương mại đầu tiên của chip MOS là đơn đặt hàng của NASA đối với IC cho chương trình Nền tảng Giám sát Liên hành tinh của GM. CMOS là loại logic đầu tiên nhận được triển khai tích hợp độc quyền, nó có rất nhiều lợi thế so với TTL: khả năng mở rộng cao nhất và mật độ đóng gói hiện tượng (cho phép phát triển các chip tích hợp lớn và cực lớn mà không gặp vấn đề gì), chi phí thấp, tiêu thụ điện năng thấp và tiềm năng to lớn cho nhiều cải tiến khác nhau.
Một điểm cộng nữa là CMOS yêu cầu ít bước hơn trong kỹ thuật quang khắc, điều này không chỉ giảm chi phí, mà còn đơn giản hóa thiết bị và giảm đáng kể khả năng xảy ra lỗi sản xuất.
Vấn đề duy nhất với các chip CMOS đời đầu là tốc độ hoạt động - thấp so với sự phù phiếm trên TTL, và thậm chí hơn cả ECL.
Kết quả là, trong suốt những năm 1970, CMOS đã được sử dụng tích cực ở những nơi không yêu cầu tốc độ cực cao - trong các chip RAM và các bộ vi điều khiển khác nhau.
Năm 1968, dòng logic RCA 4000 nổi tiếng đã được phát hành, dòng này cũng giống như CMOS SN54 / 74 dành cho TTL. Đồng thời, RCA đã tạo ra chip SRAM 288-bit đầu tiên. Cùng năm, các kỹ sư Fairchild là Noyce (Robert Norton Noyce), Moore (Gordon Earle Moore) và Grove (Andrew Stephen Grove) thành lập Intel, và quản lý Walter Jeremiah Sanders III thành lập AMD.
Ban đầu, các nhà đầu tư đặt dấu hỏi vào Sanders, vì ông chủ yếu là một nhà quản lý chứ không phải một nhà phát minh, như Noyce và Moore, tuy nhiên, cặp đôi này cũng góp phần tạo ra AMD bằng cách đầu tư tiền của họ vào công ty.
Mục đích là bắt đầu kiếm tiền theo đơn đặt hàng của quân đội - ít nhất hai công ty phải tham gia đấu thầu, vì vậy Intel không thấy có hại gì khi phát triển một đối thủ cạnh tranh. Kế hoạch nhìn chung đã thành công, AMD trở nên nổi tiếng với nhiều phát triển ban đầu.
Trong các nguồn tin của Nga, họ thường, không hiểu chủ đề, được gọi là sao chép thông thường, nhưng họ chỉ nhân bản 8080 và x86 (đồng thời phát hành một loạt kiến trúc của riêng họ), và họ tự phát triển mọi thứ khác và khá tốt, vào năm 1990-2000. Intel đã phải bắt kịp AMD.
Vào đầu những năm 1970, CMOS không phải là công nghệ phổ biến nhất, pMOS đã được sử dụng, sau đó có hiệu suất nhanh hơn nhiều, chip pMOS gần như là tất cả các vi mạch biểu tượng của Mỹ trong những năm đó.
Năm 1969, Intel tung ra dòng TTLS đầu tiên và cuối cùng của họ (Intel 3101 64-bit SRAM; 3301 ROM; 3105 register; 300x BSP chip series), nhưng pMOS đã tiếp quản.
Intel 1101 (256-bit SRAM), bộ vi xử lý Intel 4004 và Intel 8008 nổi tiếng, National Semiconductor IMP-16, PACE và SC / MP, vi điều khiển TI TMS1000, Rockwell International PPS-4 và PPS-8 đều là chip pMOS.
Đến năm 1972, công nghệ nMOS cũng bắt kịp với công nghệ tương đối của nó, Intel 2102 (1 kbit SRAM) đã được sản xuất trên đó. Vì độ linh động của điện tử trong kênh loại n cao hơn xấp xỉ ba lần so với độ linh động lỗ trống trong kênh loại p, logic nMOS có thể tăng tốc độ chuyển mạch.
Vì lý do này, nMOS nhanh chóng bắt đầu thay thế pMOS, và sau 10 năm, hầu như tất cả các bộ vi xử lý phương Tây đều đã là chip nMOS. pMOS rẻ hơn và cung cấp mức độ tích hợp tốt hơn, trong khi nMOS nhanh hơn.
Và rồi đột nhiên người Nhật thâm nhập thị trường.
Thời kỳ phục hưng của Nhật Bản đang dần đạt được đà phát triển kể từ khi kết thúc thời kỳ chiếm đóng, và vào cuối những năm 1960, họ đã sẵn sàng cạnh tranh để giành lấy thị trường. Họ đã quyết định bắt đầu với các thiết bị điện tử, đồng hồ, máy tính, v.v. giá rẻ và đơn giản, và đối với họ, CMOS là lựa chọn lý tưởng, rẻ nhất có thể và tiêu thụ điện năng tối thiểu, và tốc độ tính bằng giờ không cần quan tâm.
Năm 1969, Toshiba phát triển C2MOS (CMOS xung nhịp), một công nghệ điện năng thấp hơn, tốc độ nhanh hơn và áp dụng nó vào chip máy tính bỏ túi Elsi Mini LED năm 1972 của Sharp.
Cùng năm đó, Suwa Seikosha (nay là Seiko Epson) bắt đầu phát triển chip CMOS cho đồng hồ thạch anh Seiko 38SQW năm 1971 của mình. Ý tưởng này đã được chấp nhận ngay cả bởi những người Thụy Sĩ bảo thủ, vào năm 1970, dưới ảnh hưởng của người Nhật, Công ty Đồng hồ Hamilton lần đầu tiên đã làm ô uế truyền thống thủ công cơ khí của Thụy Sĩ bằng cách phát hành đồng hồ điện tử Hamilton Pulsar Wrist Computer.
Nhìn chung, do mức tiêu thụ điện năng cực thấp so với TTL và khả năng tích hợp cao, CMOS đã được quảng bá tích cực trên thị trường thiết bị di động trong suốt những năm 1970.
Ở phương Tây vào thời điểm đó, mọi người đều đánh lừa với công nghệ MOS, chỉ đến năm 1975, bộ vi xử lý CMOS đầu tiên Intersil 6100 và RCA CDP 1801 mới ra mắt (việc sử dụng nổi tiếng nhất là sứ mệnh tới sao Mộc, Galileo, 1989, được chọn do thấp sự tiêu thụ năng lượng).
CMOS ban đầu chậm hơn 10 lần, ví dụ: Intel 5101 (1 kb SRAM, 1974, CMOS) có thời gian truy cập là 800 ns và Intel 2147 (4 kb SRAM, 1976, công nghệ nMOS tải cạn kiệt) đã 55–70 ns . Chỉ trong năm 1978.
Toshiaki Masuhara của Hitachi đã tạo ra công nghệ Hi-CMOS kép, chip nhớ trên đó (HM6147, tương tự như Intel 2147) cũng nhanh không kém, nhưng tiêu thụ ít điện năng hơn 8 lần.
Công nghệ xử lý cuối những năm 1970 nằm trong phạm vi 3 µm, năm 1983 Intel giới thiệu 1,5 µm (Intel 80386), và vào năm 1985-1988, kỹ sư người Mỹ gốc Iran Bijan Davari từ IBM đã phát triển một nguyên mẫu chip 250 nm, nhưng các thiết bị sản xuất hàng loạt đã vẫn dày hơn nhiều, mặc dù dù chỉ 1 micron cũng đã đủ để đạt được tốc độ, cuối cùng đã vượt qua tất cả các loại kiến trúc vi mạch khác.
Từ giữa những năm 1980, thị phần của CMOS bắt đầu tăng theo cấp số nhân và đến năm 2000, 99,9% tất cả các vi mạch được sản xuất trên thế giới được tạo ra bằng cách sử dụng một hoặc một phiên bản khác của công nghệ CMOS.
Mọi thứ bạn muốn biết về CMOS nhưng ngại hỏi. FinFET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường vây) là một trong những triển khai CMOS tiên tiến nhất. Hai MOSFET trên một đĩa thử nghiệm, được xem qua kính hiển vi. Sự khác biệt trực quan giữa nMOS và pMOS. Cổng NAND cổ điển - mạch và hiện thân vật lý của nó bằng silicon (hình và ảnh https://en.wikipedia.org)
Fujitsu làm chủ bước sóng 700 nm vào năm 1987, tiếp theo là Hitachi, Mitsubishi Electric, NEC và Toshiba vào năm 1989 đã phát hành 500 nm.
Người Nhật tiếp tục thống trị việc phát triển quy trình trong suốt đầu những năm 1990, với Sony tạo ra 1993nm vào năm 350 và Hitachi và NEC cuối cùng sản xuất 250nm.
Người Mỹ tụt hậu về mặt này, ví dụ, các phiên bản của Intel 80486 (sản xuất từ năm 1989 đến năm 2007) có quy trình sản xuất 1, 000 và 800 nm, Pentium 600-800 nm. Hitachi giới thiệu quy trình 250nm vào năm 160, vào năm 1995 Mitsubishi đáp ứng với quy trình 1996nm, và sau đó người Hàn Quốc lao vào cuộc cạnh tranh, và vào năm 150, Samsung Electronics tung ra quy trình 1999nm.
Mãi đến năm 2000, cuối cùng họ mới bị các công ty Mỹ vượt mặt khi Gurtej Singh Sandhu và Trung T. Doan của Micron Technology phát minh ra quy trình 90nm. Pentium IV được sản xuất theo quy trình công nghệ 180–65 nm, người Châu Á không chịu thua, năm 2002 Toshiba và Sony phát triển 65 nm, sau đó TSMC của Đài Loan tham gia các giải đấu lớn với 45 nm vào năm 2004.
Sự phát triển của Sandhu và Doan đã cho phép Công nghệ Micron đạt đến bước sóng 30nm và kỷ nguyên dưới 20nm bắt đầu với FinFET cổng kim loại / High-κ.
Thật không may, Liên Xô không còn có thể tự hào về bất kỳ đột phá nào trong logic CMOS và tự giới hạn mình trong việc sao chép các chip MOS của những năm 1970.
Lưu ý rằng thuật ngữ CMOS không mô tả logic thực tế của mạch, mà là quy trình kỹ thuật của nó (và về điều này, nó khác với tất cả những thứ khác được đề cập ở đây). Đồng thời, nhiều giải pháp có thể thực hiện được trong khuôn khổ của CMOS, ví dụ, logic bóng bán dẫn Pass (PTL), trên đó bộ xử lý Zilog Z80 nổi tiếng (1976) và nhiều chip khác đã được lắp ráp.
Ngoài ra còn có các tùy chọn kỳ lạ hơn, chẳng hạn như logic chuyển đổi điện áp Cascode (CVSL) và các chip tương tự thường sử dụng Bipolar CMOS (BiCMOS). Năm 1976, Texas Instruments phát hành bộ vi xử lý SBP0400, nói chung dựa trên logic tiêm tích hợp (logic tiêm tích hợp, I2L) - phiên bản lỗi nhất của RTL.
Trong I2L, các “bóng bán dẫn” đặc biệt được sử dụng với một đế kết hợp và một bộ phát chung, không có khả năng dẫn dòng điện ở trạng thái bình thường và được kết nối với các điện cực của kim phun, trên thực tế, logic được lắp ráp từ các kim phun này.
Nhờ đó, I2L có mức độ tích hợp tuyệt vời, vượt qua mức MOS của những năm 1970, nhưng mọi thứ đều làm hỏng sự chậm chạp của nó, một mạch như vậy sẽ không thể tăng tốc lên hơn 50 MHz.
Do đó, các bộ vi xử lý I2L vẫn là sự tò mò của giữa những năm 1970, nhưng ở Liên Xô, họ đã cố gắng tách chúng ra để đề phòng, giống như các bộ vi xử lý của dòng K582 và K584.
Vào cuối những năm 1970, việc triển khai dựa trên vi xử lý của các kiến trúc máy tính lớn phổ biến đã trở nên thịnh hành. TI tạo ra TMS9900, DEC tạo LSI-11 và Data General tạo mN601 MicroNova.
Một câu hỏi thú vị nảy sinh - điều gì sẽ xảy ra nếu một công ty bên thứ ba phát triển bộ xử lý của riêng họ hoàn toàn tương thích với tập lệnh?
Các cuộc chiến tranh bằng sáng chế ban đầu giữa Intel và AMD đã khiến Tòa án tối cao ra phán quyết rằng bản thân bộ hướng dẫn không thể được cấp bằng sáng chế, được công khai theo định nghĩa, chỉ việc triển khai cụ thể của nó mới được bảo vệ.
Dựa trên điều này, Fairchild (không dám xúc phạm những người chơi thực sự mạnh như IBM hay DEC) đã lấy và phát hành một bản sao của Data General - bộ xử lý F9440 MICROFLAME sử dụng công nghệ I3L độc quyền (Isoplanar Integrated Injection Logic, một phiên bản cải tiến của I2L), quảng cáo một cách trắng trợn nó như một sự thay thế chính thức cho máy tính lớn DG Nova 2.
Nói rằng Data General giận dữ vẫn còn quá mềm, nhưng về mặt pháp lý thì họ không thể làm gì được. Để duy trì quyền kiểm soát đối với khách hàng của họ, DG đã khéo léo thêm một điều khoản trong thỏa thuận cấp phép rằng chương trình chỉ có thể chạy trên phần cứng Data General, ngay cả khi nó có thể chạy trên Fairchild F9440 (hoặc bất kỳ bộ xử lý nào khác) và điều đó đã vi phạm bản quyền.
Năm 1978, Fairchild phản đối rằng giấy phép như vậy là chống cạnh tranh và đòi bồi thường 10 triệu đô la. Để làm cho nó thú vị hơn nữa, họ đã phát hành F9445, một MICROFLAME II tương thích với Nova 3 và quảng cáo rằng nó nhanh hơn 10 lần.
Tuy nhiên, ở đây Fairchild đã tự chuốc họa vào thân, vì sự phát triển của cấu trúc liên kết phức tạp như vậy đã làm trì hoãn tất cả các hoạt động sản xuất khác và đưa công ty đến bờ vực phá sản, đặc biệt là vì bộ xử lý cũng được phát hành muộn. Ngoài ra, DG tuyên bố rằng kiến trúc Nova 3 không thể tái tạo nếu không có hoạt động gián điệp công nghiệp và đã khởi kiện một vụ kiện khác.
Năm 1979, Fairchild được tiếp quản bởi công ty dầu khí Schlumberger Limited (Exxon mua lại Zilog vào năm 1980). Việc sản xuất F9445 cuối cùng đã bắt đầu vào nửa đầu năm 1981. Nhìn chung, kiến trúc của nó tương tự như phần trước và các hướng dẫn của Nova 3 được mô phỏng bằng vi mã. Việc bao gồm mã vi mô cho phép con chip được sử dụng nhiều hơn là chỉ trêu chọc Data General.
Năm 1980, Không quân Hoa Kỳ công bố tiêu chuẩn MIL-STD-1750A nổi tiếng về kiến trúc tập lệnh 16 bit cho mọi thứ bay, từ máy bay chiến đấu đến vệ tinh. Nó chỉ định nghĩa hệ thống chỉ huy, chứ không phải hiện thân vật lý của nó, do đó, nhiều công ty được kết nối với việc sản xuất các bộ xử lý không gian và quân sự khác nhau tương ứng với ISA này.
Đây là cách các bộ vi xử lý của Signetics, Honeywell, Performance Semiconductor, Bendix, Fairchild, McDonnell Douglas và các nhà sản xuất kỳ lạ khác xuất hiện.
Fairchild đã phát triển phần sụn cho F9445 triển khai MIL-STD-1750A vào năm 1985 và F9450 ra đời. Ngay cả phiên bản trước đó đã ra mắt rất nóng, nhưng trong phiên bản mới, nó cần phải sử dụng một vỏ vô song làm bằng ôxít beri BeO, có độ dẫn nhiệt cao hơn bất kỳ phi kim loại nào (trừ kim cương) và thậm chí còn cao hơn nhiều kim loại. Bộ vi xử lý hóa ra rất nguyên bản và được sử dụng cho mục đích quân sự cho đến giữa những năm 1990.
Cuộc chiến pháp lý giữa Data General và Fairchild tiếp tục cho đến năm 1986, khi công ty kiệt sức quyết định không tiếp tục và thậm chí trả cho Fairchild 52,5 triệu đô la tiền bồi thường. Trớ trêu thay, đến thời điểm này, Nova 2 và Nova 3 ban đầu đã không còn được sản xuất nữa.
Các vụ kiện đã hủy hoại cả hai công ty, năm 1987 Schlumberger bán lại Fairchild cho National Semiconductor, công ty bao gồm toàn bộ dây chuyền F94xx.
Như vậy đã kết thúc nỗ lực cuối cùng để sử dụng một thứ gì đó khác biệt đáng kể so với CMOS cho bộ vi xử lý.
Công ty Ferranti của Anh đã cấp phép từ Fairchild vào năm 1971 một quy trình cô lập bộ thu-khuếch tán-khuếch tán (CDI) cực kỳ nguyên bản mà họ đã phát triển cho chip TTL, nhưng bị bỏ dở khi chuyển sang I3L và MOS. Vào đầu những năm 1970, Bộ Quốc phòng Anh đã cấp cho họ lệnh phát triển một bộ vi xử lý quân sự dựa trên công nghệ này.
Đến năm 1976, F100-L đã sẵn sàng - một bộ xử lý 8 MHz 16 bit tuyệt vời cho khoảng 1 cổng, tập lệnh ban đầu. Nó trở thành bộ vi xử lý đầu tiên được sản xuất ở Châu Âu và giành được vinh dự là bộ vi xử lý 500 bit đầu tiên trên thế giới với Texas Instruments TMS16, được phát hành cùng năm. Tuy nhiên, TI đã sử dụng quy trình nMOS và do đó, chip của nó chỉ có thể được đẩy vào một gói DIP9900 tùy chỉnh cồng kềnh, trong khi Ferranti phù hợp với một gói 64 chân tiêu chuẩn mà không gặp bất kỳ vấn đề gì.
Kiến trúc này hóa ra rất thành công, mặc dù, than ôi, nó không chỉ trở thành chip nguyên bản đầu tiên của châu Âu mà còn là chip cuối cùng (ngoại trừ lần sửa đổi F200-L năm 1984).
Một số bộ xử lý của các kiến trúc kỳ lạ được đề cập trong bài báo. Ảnh từ bộ sưu tập của tác giả.
Kết thúc của Ferranti là một giai thoại và buồn.
Vào giữa những năm 1980, họ đã kiếm được rất nhiều tiền từ các đơn đặt hàng quân sự ở châu Âu và quyết định thâm nhập thị trường Bắc Mỹ.
Để làm được điều này, họ đã mua lại International Signal and Control, công ty đã sản xuất thiết bị quân sự cho chính phủ Mỹ từ những năm 1970, đặc biệt là tên lửa AGM-45 Shrike và RIM-7 Sea Sparrow.
Độc giả có thể đã có câu hỏi - làm thế nào mà quân Yankees lại bán toàn bộ nhà thầu quân sự của họ cho người Anh?
Họ sẽ bán Raytheon cho Liên Xô!
Chỉ giờ món quà ấy hóa ra bên trong đã bị thối rữa.
Trên thực tế, mặc dù báo cáo xuất sắc, ISC thực tế không sản xuất hoặc phát triển bất kỳ thứ gì, và theo lệnh của NSA và CIA, họ đã bán chiếc máy bay mới nhất của Mỹ vũ khí, chiến tranh điện tử, thông tin liên lạc và hơn thế nữa.
Để đổi lấy điều này, Nam Phi đã cho phép người Tseraushnik bí mật xây dựng một trạm lắng nghe tại Mũi Hảo Vọng để theo dõi các tàu ngầm của Liên Xô. Tuy nhiên, hóa ra Nam Phi quyết định chia sẻ đồ chơi của Mỹ với Saddam, và CIA không thích điều này cho lắm.
Làm thế nào bạn có thể kết thúc toàn bộ công việc kinh doanh thật đẹp và không bị thiêu rụi để không phải trả lời những câu hỏi khó chịu tại LHQ?
Họ nhanh chóng tìm ra lối thoát - vào năm 1988, họ bán ISC cho người Anh.
Lúc đầu họ rất sung sướng, sau đó họ càng đào sâu và thở hổn hển.
Hóa ra ISC không có bất kỳ hoạt động kinh doanh hợp pháp nào và thực sự là hoạt động sản xuất nói chung, tất cả những gì nó có là giấy tờ về các công nghệ đáng kinh ngạc được “sản xuất” cần thiết để rửa tiền vũ khí.
Kết quả là một vụ bê bối đáng kinh ngạc, mức độ nghiêm trọng của nó chủ yếu rơi vào chủ sở hữu mới.
Người sáng lập ISC James Guerin và 18 cộng sự của anh ta, những người đã bị kéo đến nhà tù liên bang trong nhiều năm, đã hét lên rằng họ không có tội và mọi thứ đều theo thỏa thuận với NSA và CIA, nhưng ai sẽ tin những kẻ lừa đảo. ?
Năm 1994, Bobby Ray Inman, Bộ trưởng Quốc phòng của Clinton và thành viên ban giám đốc ISC, lặng lẽ từ chức, và vụ việc cuối cùng cũng được bưng bít.
Inman nhìn chung là một người rất thú vị - dưới thời Reagan, ông ấy là giám đốc đầu tiên của NSA, sau đó là phó giám đốc CIA, và song song đó - CEO của Microelectronics and Computer Technology Corporation, một trong những ủy viên chính thức của Caltech và là thành viên hội đồng quản trị. giám đốc của Dell, AT&T, Massey Energy và cùng một ISC.
Kết quả là, người Mỹ, những người chơi một chút trong vai trò gián điệp, đã nhận được trong Chiến tranh vùng Vịnh với quả bom chùm Mk 20 Rockeye II của riêng họ, theo bản vẽ được chuyển đến Nam Phi, được lắp ráp cho người Iraq bởi Công ty Cardoen của Chile, và Ferranti, bị thất sủng và đổ nát, được Siemens-Plessley tiếp quản vào năm 1993.
CMOS của Liên Xô 90% gắn liền với bộ vi xử lý - Intel sao chép, và không áp dụng cho Elbrus, vì vậy chúng tôi sẽ bỏ qua nó.
Trong loạt bài tiếp theo, chúng ta đang chờ đợi logic kết hợp bộ phát nóng, các tinh thể ma trận cơ bản và sự phát triển của Elbrus-2.
tin tức