Nașterea sistemului sovietic de apărare antirachetă. Osokin vs. Kilby, care de fapt a inventat cipul
Există 3 brevete timpurii pentru circuite integrate și un articol despre acestea.
Primul brevet (1949) a aparținut unui inginer german de la Siemens AG, Werner Jacobi (Werner Jacobi), acesta a sugerat folosirea microcircuitelor pentru, din nou, aparate auditive, dar nimeni nu a fost interesat de ideea lui. Urmează celebrul discurs al lui Dummer din mai 1952 (numerele sale încercări de a împinge finanțare pentru a-și îmbunătăți prototipurile de la guvernul britanic au continuat până în 1956 și s-au încheiat cu nimic). În octombrie același an, eminentul inventator Bernard More Oliver a depus un brevet pentru o metodă de realizare a unui tranzistor compus pe un cip semiconductor comun, iar un an mai târziu, Harwick Johnson, după ce a discutat despre asta cu John Torkel Wallmark, a brevetat ideea de un circuit integrat...
Toată această muncă a rămas însă pur teoretică, deoarece trei bariere tehnologice stăteau în calea unui circuit monolitic.
Bo Lojek (History of Semiconductor Engineering, 2007) le-a descris astfel: integrare (nu există o modalitate tehnologică de a forma componente electronice într-un cip semiconductor monolitic), izolare (nu există o modalitate eficientă de a izola electric componentele IC), conexiune (nu există nu este o modalitate simplă de a conecta componente IC pe un cristal). Doar stăpânirea secretelor integrării, izolării și conectării componentelor folosind fotolitografie a făcut posibilă crearea unui prototip cu drepturi depline al unui circuit integrat semiconductor.
Drept urmare, s-a dovedit că în Statele Unite, fiecare dintre cele trei soluții avea propriul autor, iar brevetele pentru acestea au ajuns în mâinile a trei corporații.
Kurt Lehovec de la Sprague Electric Company a participat la un seminar la Princeton în iarna anului 1958, unde Walmark și-a prezentat viziunea asupra problemelor fundamentale ale microelectronicii. În drum spre casa spre Massachusetts, Lehovets a inventat imediat o soluție elegantă la problema izolării - folosind joncțiunea pn în sine! Conducerea Sprague, ocupată cu războaiele corporative, nu era interesată de inventarea Legoveților (da, încă o dată observăm că liderii proști sunt flagelul tuturor țărilor, nu doar din URSS, însă, din SUA, din cauza multor o mai mare flexibilitate a societății, acest lucru nici măcar nu a dus la astfel de probleme, în cazul extrem, o anumită companie a avut de suferit, și nu întreaga zonă a științei și tehnologiei, ca a noastră), și s-a limitat la o cerere de brevet. pe cheltuiala lui.
Puțin mai devreme, în septembrie 1958, deja menționatul Jack Kilby de la Texas Instruments a prezentat primul prototip al IC - un generator de oscilație cu un singur tranzistor care a repetat complet circuitul și ideea brevetului lui Johnson, iar puțin mai târziu - un generator de două -declansator tranzistor.
Brevetele Kilby nu au rezolvat problema izolării și conexiunii. Izolatorul era un spațiu de aer - o tăietură prin toată adâncimea cristalului, iar pentru conectare a folosit un suport articulat (!) Cu sârmă de aur (celebra tehnologie „de păr”, și da, chiar a fost folosită în primele IC-uri de la TI, ceea ce le-a făcut monstruos de low-tech), dar, în esență, schemele lui Kilby erau mai degrabă hibride decât monolitice.
Dar a rezolvat complet problema integrării și a demonstrat că este posibil să crească toate componentele necesare într-o matrice de cristale. La Texas Instruments, totul a fost în regulă cu liderii, ei și-au dat seama imediat ce comoară a căzut în mâinile lor, așa că imediat, fără să aștepte măcar ca rănile copiilor să fie corectate, în același 1958 au început să promoveze tehnologia brută în armată. (în același timp fiind suprapus cu toate brevetele imaginabile). După cum ne amintim, armata la acea vreme a fost dusă de un lucru complet diferit - micromodule: atât armata, cât și marina au respins propunerea.
Cu toate acestea, Forțele Aeriene au devenit în mod neașteptat interesate de subiect, era prea târziu să se retragă, au fost nevoiți să aranjeze cumva producția folosind tehnologia „părului” incredibil de mizerabilă.
În 1960, TI a anunțat oficial că primul circuit integrat de circuit solid tip 502 „adevărat” din lume era disponibil comercial. Era un multivibrator și compania a spus că este în producție, era chiar și în catalog pentru 450 de dolari fiecare. Cu toate acestea, vânzările reale au început abia în 1961, prețul a fost mult mai mare, iar fiabilitatea acestei ambarcațiuni a fost scăzută. Acum, apropo, aceste circuite au o valoare istorică extraordinară, atât de mult încât o lungă căutare pe forumurile occidentale de colecționari de electronice pentru o persoană care deține originalul TI Type 502 nu a avut succes. În total, au fost realizate aproximativ 10000 dintre ele, așa că raritatea lor este justificată.
În octombrie 1961, TI a construit primul computer pe microcircuite pentru Forțele Aeriene (8,5 mii de părți dintre care 587 au fost de tip 502), dar problema a fost în metoda aproape manuală de fabricare, fiabilitate scăzută și rezistență scăzută la radiații. Computerul a fost asamblat pe prima linie de cipuri Texas Instruments SN51x din lume. Cu toate acestea, tehnologia lui Kilby nu era deloc potrivită pentru producție și deja în 1962 a fost abandonată după ce un al treilea participant a intrat în afacere - Robert Noyce (Robert Norton Noyce) de la Fairchild Semiconductor.
Fairchild avea un avantaj imens față de inginerul radio Kilby. După cum ne amintim, compania a fost înființată de o adevărată elită intelectuală - opt dintre cei mai buni specialiști în domeniul microelectronicii și mecanicii cuantice, care au scăpat de la Bell Labs din dictatura lui Shockley, înnebunind încet-încet. Deloc surprinzător, munca lor a dus imediat la descoperirea procesului planar, o tehnologie pe care au aplicat-o la 2N1613, primul tranzistor planar produs în masă, înlăturând toate celelalte opțiuni de sudare și difuzie de pe piață.
Robert Noyce s-a întrebat dacă aceeași tehnologie ar putea fi aplicată la producția de circuite integrate, iar în 1959 a repetat în mod independent calea lui Kilby și Legowitz, combinând ideile lor și aducându-le la concluzia lor logică. Astfel a luat naștere procesul fotolitografic prin care se realizează și astăzi microcircuite.
Grupul lui Noyce condus de Jay T. Last a creat primul IC monolitic cu drepturi depline în 1960. Cu toate acestea, compania Fairchild a existat pe banii investitorilor de risc și la început nu au putut să evalueze valoarea a ceea ce a fost creat (din nou, probleme cu autoritățile). Vicepreședintele a cerut ca Last să închidă proiectul, rezultatul a fost o altă scindare și plecarea echipei sale, așa că s-au născut încă două companii Amelco și Signetics.
După aceea, conducerea a văzut în sfârșit lumina și în 1961 a lansat primul IC disponibil comercial - Micrologic. A fost nevoie de încă un an pentru a dezvolta o serie logică cu drepturi depline de mai multe microcircuite.
În acest timp, concurenții nu au moștenit și, ca urmare, ordinea a fost următoarea (în paranteze, anul și tipul de logică) - Texas Instruments SN51x (1961, RCTL), Signetics SE100 (1962, DTL), Motorola MC300 (1962, ECL), Motorola MC7xx, MC8xx și MC9xx (1963, RTL) Fairchild Series 930 (1963, DTL), Amelco 30xCJ (1963, RTL), Ferranti MicroNOR I (1963, DTL), Sylvania SUHL (1963, TTL) ), Texas Instruments SN54xx (1964, TTL), Ferranti MicroNOR II (1965, DTL), Texas Instruments SN74xx (1966, TTL), Philips FC ICS (1967, DTL), Fairchild 9300 (1968, TTL MSI), Signetics 8200 ( 1968), RCA CD4000 (1968, CMOS), Intel 3101 (1968, TTL). Au mai fost și alți producători, precum Intellux, Westinghouse, Sprague Electric Company, Raytheon și Hughes, acum uitați.
Una dintre marile descoperiri în domeniul standardizării au fost așa-numitele familii logice de microcircuite. În era tranzistoarelor, fiecare producător de computere de la Philco la General Electric, de regulă, a făcut toate componentele mașinilor lor, până la tranzistorii înșiși. În plus, diverse circuite logice precum 2I-NOT etc. pot fi implementate în cel puțin o duzină de moduri diferite, fiecare dintre ele având propriile sale avantaje - ieftinitate și simplitate, viteză, număr de tranzistori etc. Drept urmare, companiile au început să vină cu propriile lor implementări, care la început au fost folosite doar în mașinile lor.
Așa s-a născut prima logică rezistor-tranzistor din punct de vedere istoric (RTL și tipurile sale DCTL, DCUTL și RCTL, descoperite în 1952), logica puternică și rapidă cuplată cu emițător (ECL și tipurile sale PECL și LVPECL, utilizate pentru prima dată în IBM 7030). Întinde, a ocupat mult spațiu și a devenit foarte fierbinte, dar datorită parametrilor de viteză de neîntrecut, a fost folosit masiv și încorporat în microcircuite, a fost standardul supercalculatoarelor până la începutul anilor 1980 de la Cray-1 la „Electronics SS BIS”). , logica diodă-tranzistor pentru utilizare în mașini mai simple (DTL și soiurile sale CTDL și HTL au apărut în IBM 1401 în 1959).
În momentul în care cipurile au fost introduse, a devenit clar că producătorii trebuiau să aleagă același mod - și ce tip de logică va fi folosit în interiorul cipurilor lor? Și cel mai important, ce fel de cipuri vor fi, ce elemente vor conține?
Așa s-au născut familiile logice. Când Texas Instruments a lansat prima astfel de familie din lume - SN51x (1961, RCTL), au decis asupra tipului de logică (rezistor-tranzistor) și ce funcții vor fi disponibile în cipurile lor, de exemplu, elementul SN514 implementat NOR / NAND.
Drept urmare, pentru prima dată în lume, a existat o împărțire clară în companii producătoare de familii logice (cu propria viteză, preț și diverse know-how) și companii care le puteau achiziționa și asambla computere cu propria arhitectură pe ele. .
Desigur, au existat câteva companii integrate pe verticală, cum ar fi Ferranti, Phillips și IBM, care au preferat să păstreze ideea de a produce un computer în interior și în exterior, dar în anii 1970 fie au dispărut, fie au abandonat această practică. IBM a fost ultimul care a căzut, au folosit un ciclu de dezvoltare absolut complet - de la topirea siliciului până la lansarea propriilor cipuri și mașini pe ele până în 1981, când IBM 5150 (mai bine cunoscut sub numele de Personal Computer, strămoșul tuturor PC-urilor) a fost lansat - primul computer care are marca comercială și în interior - un procesor de design altcuiva.
Inițial, apropo, „oamenii în costume albastre” cu nasul dur au încercat să creeze un PC de acasă 100% original și chiar l-au lansat pe piață - IBM 5110 și 5120 (pe procesorul original PALM, de fapt, a fost un versiunea micro a mainframe-urilor lor), dar de la - din cauza prețului exorbitant și a incompatibilității cu clasa deja născută de mașini mici cu procesoare Intel, de ambele ori au avut un eșec epic. Lucrul amuzant este că divizia lor de mainframe nu a cedat până acum și încă dezvoltă procesoare cu propria arhitectură până în prezent. Mai mult, le-au produs exact în același mod complet independent până în 2014, când în cele din urmă și-au vândut companiile de semiconductori către Global Foundries. Astfel a dispărut ultima linie de computere produse în stilul anilor 1960 - în întregime de o singură companie în interior și în exterior.
Revenind la familiile logice, remarcăm ultima dintre ele, care a apărut deja în era microcircuitelor special pentru ei. Nu este la fel de rapid sau la fel de fierbinte ca logica tranzistor-tranzistor (TTL, inventat în 1961 de TRW). Logica TTL a devenit primul standard de cip și a fost folosit în fiecare cip major în anii 1960.
Apoi a venit logica de injecție integrată (IIL, introdusă la sfârșitul anului 1971 de IBM și Philips, folosită în cipuri în anii 1970 și 1980) și cea mai bună dintre toate, logica metal-oxid-semiconductor (MOS, dezvoltată între anii 60 și 80 în anii '99). Versiunea CMOS, care a capturat complet piața, acum XNUMX% din toate cipurile moderne sunt CMOS).
Primul computer cu cip comercial a fost seria RCA Spectra 70 (1965), mainframe-ul bancar mic Burroughs B2500/3500, lansat în 1966 și Scientific Data Systems Sigma 7 (1966). RCA și-a dezvoltat în mod tradițional propriile cipuri (CML - Current Mode Logic), Burroughs a folosit ajutorul Fairchild în dezvoltarea liniei originale de cipuri CTL (Complementary Transistor Logic), cipuri comandate de SDS de la Signetics. Aceste mașini au fost urmate de CDC, General Electric, Honeywell, IBM, NCR, Sperry UNIVAC - era mașinilor cu tranzistori a dispărut.
Rețineți că nu numai în URSS, creatorii gloriei lor au fost uitați. Cu circuitele integrate, s-a întâmplat o poveste similară, destul de neplăcută.
De fapt, lumea datorează aspectul IC modern muncii bine coordonate a profesioniștilor de la Fairchild - în primul rând echipei Ernie și Last, precum și ideii Dammer și brevetului Lehovets. Kilby a produs un prototip nereușit care a fost imposibil de modificat, producția sa a fost abandonată aproape imediat, iar microcircuitul său are doar valoare de colecție pentru istorie, nu a dat nimic tehnologiei. Bo Loeck a scris despre asta astfel:
Noyce a redescoperit ideea de Legovets, dar apoi s-a retras de la muncă, iar toate descoperirile, inclusiv oxidarea umedă, metalizarea și gravarea, au fost făcute de alți oameni, au lansat și primul IC monolitic comercial real.
Drept urmare, istoria a rămas nedreaptă față de acești oameni până la sfârșit - în anii 60, Kilby, Legovets, Noyce, Ernie și Last au fost numiți părinții microcircuitelor, în anii 70 lista a fost redusă la Kilby, Legovets și Noyce, apoi lui Kilby și Noyce, iar punctul culminant al creării de mituri a fost primirea de către unul dintre Kilby a Premiului Nobel în 2000 pentru inventarea microcircuitului.
Rețineți că 1961-1967 a fost epoca războaielor monstruoase de brevete. Toată lumea s-a luptat cu toată lumea, Texas Instruments cu Westinghouse, Sprague Electric Company și Fairchild, Fairchild cu Raytheon și Hughes. În cele din urmă, companiile și-au dat seama că niciuna dintre ele nu va colecta toate brevetele cheie pentru ei înșiși, dar deocamdată, instanțele durează - sunt înghețate și nu pot servi drept active și nu pot aduce bani, așa că totul s-a încheiat cu global și încrucișat. acordarea de licențe pentru toate tehnologiile minate de atunci.
Revenind la considerația URSS, nu se poate să nu remarcăm alte țări ale căror politici erau uneori extrem de ciudate. În general, studiind acest subiect, devine clar că este mult mai ușor de descris nu de ce a eșuat dezvoltarea circuitelor integrate în URSS, ci de ce au reușit în SUA, dintr-un motiv simplu - nu au reușit nicăieri în afară de SUA. .
Subliniem că nu a fost deloc intelectul dezvoltatorilor - ingineri inteligenți, fizicieni excelenți și vizionari geniali în computer erau peste tot: din Țările de Jos până în Japonia. Singura problemă a fost managementul. Chiar și în Marea Britanie conservatoare (să nu mai vorbim de laburişti, care au terminat acolo rămășițele industriei și dezvoltării), corporațiile nu aveau o asemenea putere și independență ca în America. Numai acolo, reprezentanții afacerilor au vorbit cu autoritățile pe picior de egalitate: puteau investi miliarde oriunde doreau, fără control sau fără control, să converge în bătălii acerbe de brevete, să ademenească angajații, să găsească noi companii literalmente dintr-o clipă de deget (la același „Opt perfid” care l-a abandonat pe Shockley, urcă 3/4 din întreaga afacere actuală de semiconductori din America - de la Fairchild și Signetics la Intel și AMD).
Toate aceste companii erau într-o continuă mișcare vie: căutând, descoperind, captând, falimentând, investind - și supraviețuind și evoluând ca natura vie. Nicăieri altundeva în lume nu a existat o asemenea libertate de risc și antreprenoriat. Diferența va deveni deosebit de evidentă atunci când începem să vorbim despre „Silicon Valley” autohtonă - Zelenograd, unde ingineri nu mai puțin inteligenți, fiind sub jugul Ministerului Industriei Radio, au fost obligați să-și cheltuiască 90% din talentul pe copierea dezvoltărilor americane. care au fost depășiți de câțiva ani, iar cei care s-au încăpățânat înainte - Yuditsky, Kartsev, Osokin - foarte repede s-au îmblânzit și aduși înapoi pe șinele puse de partid.
Generalisim Stalin însuși a vorbit bine despre acest lucru într-o conversație cu ambasadorul Argentinei, Leopoldo Bravo, pe 7 februarie 1953 (din cartea Stalin I. V. Works. - Vol. 18. - Tver: Soyuz Information and Publishing Center, 2006):
Ca urmare, partidul nostru s-a gândit, iar inginerii au făcut. De aici rezultatul.
O situație practic similară s-a întâmplat în Japonia, unde tradițiile controlului de stat au fost, desigur, de multe ori mai blânde decât cele sovietice, dar destul de la nivelul Marii Britanii (și am discutat deja despre ce s-a întâmplat cu școala britanică de microelectronică).
În Japonia, până în 1960, existau patru jucători majori în domeniul computerelor, dintre care trei erau 100% deținute de stat. Cel mai puternic este Departamentul de Comerț și Industrie (MITI) și brațul său tehnic, Laboratorul de Inginerie Electrică (ETL); Nippon Telephone & Telegraph (NTT) și laboratoarele sale de cipuri; și jucătorul cel mai puțin semnificativ, din punct de vedere pur financiar, Ministerul Educației, care controla toată dezvoltarea în cadrul prestigioaselor universități naționale (în special la Tokyo, analog al Universității de Stat din Moscova și al MIT în prestigiu în acei ani). În cele din urmă, ultimul jucător au fost laboratoarele corporative combinate ale celor mai mari firme industriale.
Japonia a fost, de asemenea, asemănătoare cu URSS și Marea Britanie prin faptul că toate cele trei țări au suferit semnificativ în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, iar potențialul lor tehnic a fost redus. Și Japonia, în plus, a fost ocupată până în 1952 și sub controlul financiar strâns al Statelor Unite până în 1973, cursul de schimb al yenului până în acel moment a fost legat rigid de dolar prin acorduri interguvernamentale, iar piața japoneză a devenit internațională în general din 1975 ( și da, nu vorbim că ei înșiși ar fi meritat-o, noi doar descriem situația).
Drept urmare, japonezii au reușit să creeze niște mașini de primă clasă pentru piața internă, dar au greșit producția de microcircuite în același mod, iar când epoca lor de aur a început după 1975, o adevărată renaștere tehnică (epoca până la aproximativ 1990, când tehnologia și computerele japoneze au fost considerate cele mai bune din lume și supuse invidiei și viselor), producția tocmai acestor miracole s-a redus la aceeași copie a evoluțiilor americane. Deși, trebuie să le dăm cuvenția, nu doar au copiat, ci au dezasamblat, studiat și îmbunătățit fiecare produs în detaliu până la ultimul șurub, drept urmare calculatoarele lor erau mai mici, mai rapide și mai avansate tehnologic decât prototipurile americane. De exemplu, primul computer pe IC de fabricație proprie, Hitachi HITAC 8210, a apărut în 1965, simultan cu RCA. Din nefericire pentru japonezi, ei făceau parte din economia mondială, unde astfel de trucuri nu rămân nepedepsite, iar ca urmare a războaielor comerciale și de brevete cu Statele Unite în anii 80, economia lor s-a prăbușit în stagnare, unde rămâne aproape până la aceasta. zi (și dacă vă amintiți eșecul epic cu așa-numitele „mașini de generația a 5-a”...).
În același timp, atât Fairchild, cât și TI au încercat să stabilească producția în Japonia la începutul anilor 60, dar s-au lovit de rezistența puternică a MITI. În 1962, MITI i-a interzis lui Fairchild să investească într-o fabrică pe care o cumpărase deja din Japonia, iar neexperimentatul Noyce a încercat să intre pe piața japoneză prin intermediul corporației NEC. În 1963, conducerea NEC, care se presupune că acționează sub presiunea guvernului japonez, a obținut de la Fairchild condiții de licență excepțional de favorabile, care au închis ulterior capacitatea Fairchild de a tranzacționa independent pe piața japoneză. Abia după încheierea înțelegerii, Noyce a aflat că președintele NEC prezida și comitetul MITI care bloca tranzacțiile lui Fairchild. TI a încercat să înființeze producția în Japonia în 1963, având deja experiențe negative de negociere cu NEC și Sony. MITI a refuzat să dea un răspuns cert la cererea TI timp de doi ani (în timp ce le-a furat cipurile și le-a eliberat fără licență), iar în 1965 Statele Unite au ripostat, amenințând japonezii cu embargoul asupra importului de echipamente electronice care încălca TI. brevete și pentru început prin interzicerea Sony și Sharp.
MITI și-a dat seama de amenințare și a început să se gândească cum ar putea păcăli barbarii albi. În cele din urmă, au construit o mișcare multiplă, au insistat să rupă o înțelegere deja planificată între TI și Mitsubishi (proprietarul Sharp) și l-au convins pe Akio Morita (Akio Morita, fondatorul Sony) să încheie o înțelegere cu TI „în interesul a viitorului industriei japoneze”. Inițial, acordul a fost extrem de nefavorabil pentru TI, iar timp de aproape douăzeci de ani companiile japoneze au produs cipuri clonate fără a plăti redevențe. Japonezii se gândeau deja cât de minunat i-au înșelat pe gaijin cu protecționismul lor dur, iar apoi americanii i-au presat a doua oară deja în 1989. Drept urmare, japonezii au fost nevoiți să admită că încălcau brevetele de 20 de ani și plătiți SUA o redevență monstruoasă de jumătate de miliard de dolari pe an, care a îngropat în cele din urmă microelectronica japoneză.
Drept urmare, jocul murdar al Ministerului Comerțului și controlul total al acestora asupra marilor companii cu decrete privind ce și cum să emită, a mers lateral către japonezi, atât de mult încât au fost literalmente dați afară din galaxia globală a producătorilor de computere. (de fapt, prin anii 80 erau singurii care concurau cu americanii).
În cele din urmă, să trecem la cel mai interesant - Uniunea Sovietică.
Să spunem imediat că acolo se întâmplau o mulțime de lucruri interesante chiar înainte de 1962, dar acum vom lua în considerare un singur aspect - circuitele integrate reale monolitice (și, în plus, originale!).
Yuri Valentinovich Osokin s-a născut în 1937 (pentru o schimbare, părinții săi nu erau dușmani ai poporului) iar în 1955 a intrat în MPEI la Facultatea de Electromecanică, specialitatea recent deschisă „dielectrici și semiconductori”, pe care a absolvit-o în 1961. . A obținut o diplomă în tranzistori la centrul nostru principal de semiconductori de la NII-35 din Krasilov, de unde a mers la Uzina de dispozitive semiconductoare din Riga (RZPP) pentru a produce tranzistori, iar uzina în sine era la fel de tânără ca absolventul Osokin - creată abia în 1960.
Numirea lui Osokin acolo a fost o practică normală pentru o nouă fabrică - stagiarii RZPP au studiat adesea la NII-35 și s-au instruit la Svetlana. Trebuie menționat că uzina nu numai că avea personal calificat din Marea Baltică, ci era situată și la periferie, departe de Shokin, Zelenograd și toate confruntările asociate acestora (vom vorbi despre asta mai târziu). Până în 1961, RZPP stăpânise deja majoritatea tranzistoarelor NII-35 în producție.
În același an, uzina, din proprie inițiativă, a început să sape în domeniul tehnologiilor planare și al fotolitografiei. În aceasta a fost asistat de NIIRE și KB-1 (mai târziu Almaz). RZPP a dezvoltat primul din linia automată a URSS pentru producția de tranzistori plani „Ausma”, iar designerul său general A. S. Gotman a fost lovit de o idee strălucitoare - deoarece încă ștanțam tranzistori pe un cip, așa că de ce să nu facem imediat un asamblare de acești tranzistori?
În plus, Gottman a propus o tehnologie revoluționară, conform standardelor din 1961 - ca cablurile tranzistorului să nu fie conectate la picioarele standard, ci să le lipiți la un suport de contact cu bile de lipit pe el, pentru a simplifica în continuare instalarea automată. De fapt, el a descoperit un pachet BGA real, care acum este folosit în 90% din electronice - de la laptopuri la smartphone-uri. Din păcate, această idee nu a intrat în serie, deoarece au existat probleme cu implementarea tehnologică. În primăvara anului 1962, inginerul șef al NIIRE, V. I. Smirnov, i-a cerut directorului RZPP, S. A. Bergman, să găsească o altă modalitate de implementare a unui circuit cu mai multe elemente de tip 2NE-OR, universal pentru construirea de dispozitive digitale.
Directorul RZPP a încredințat această sarcină unui tânăr inginer, Yuri Valentinovich Osokin. Am organizat un departament format dintr-un laborator tehnologic, un laborator de dezvoltare și fabricare a măștilor foto, un laborator de măsurare și o linie pilot de producție. La acel moment, tehnologia de fabricare a diodelor și tranzistoarelor cu germaniu a fost livrată către RZPP și a fost luată ca bază pentru o nouă dezvoltare. Și deja în toamna anului 1962, au fost obținute primele prototipuri ale germaniului, așa cum se spunea atunci, circuitul solid P12-2.
Osokin s-a confruntat cu o sarcină fundamental nouă: să implementeze doi tranzistori și două rezistențe pe un cip, nimeni din URSS nu a făcut așa ceva și nu existau informații despre munca lui Kilby și Noyce în RZPP. Dar grupul lui Osokin a rezolvat cu brio problema, și nu în același mod ca americanii, lucrând nu cu siliciu, ci cu mestranzistori cu germaniu! Spre deosebire de Texas Instruments, locuitorii din Riga au creat pentru acesta atât un adevărat microcircuit, cât și un proces tehnic de succes din trei expoziții succesive, de fapt, au făcut-o simultan cu grupul Noyce, într-un mod absolut original și au primit un produs nu mai puțin valoros de la din punct de vedere comercial.
Cât de semnificativă a fost contribuția lui Osokin însuși, a fost el un analog al lui Noyce (toate lucrările tehnice pentru care a făcut-o grupul Last și Ernie) sau un inventator complet original?
Acesta este un mister învăluit în întuneric, ca tot ce ține de electronica sovietică. De exemplu, V. M. Lyakhovich, care a lucrat la același NII-131, își amintește (în continuare, citate din cartea unică a lui E. M. Lyakhovici „Sunt din vremea primului”):
Ideea a fost întruchipată în hardware cu ajutorul lui O.V. Vedeneev, care lucra la Svetlana la acea vreme:
Scoaterea prin punctul de control nu este menționată aici întâmplător. Toată munca la „scheme grele” la etapa inițială a fost un pariu pur și putea fi închisă cu ușurință, dezvoltatorii trebuiau să folosească nu numai abilități tehnice, ci și organizatorice tipice URSS.
În prima etapă a lucrărilor, la fabrica din Svetlana au fost obținute aliaje multicomponente pentru bază și emițător, iar la Svetlana au fost duse și plumburile de aur pentru lipit, deoarece institutul de cercetare nu avea propriul montator și sârmă de aur de 50 de microni. Achiziția de microcircuite chiar și pentru mostre experimentale de computere de bord dezvoltate la institutele de cercetare s-a dovedit a fi discutabilă, iar producția de masă a fost exclusă. A fost necesar să se caute o plantă în serie.
Detalii uimitoare de fabricație:
În general, în ceea ce privește fabricabilitatea, această schemă, conform descrierii, nu a mers departe de Kilby ...
Unde este locul lui Osokin aici?
Studiem mai departe memoriile.
Dar lansarea celei de-a doua opțiuni, aparent mai promițătoare, în producție, pur și simplu nu a funcționat în acest fel.
Exemple de circuite și o descriere a procesului tehnologic au fost transferate către RZPP, dar până atunci producția în serie a R12-2 cu o rezistență de volum a început deja acolo. Apariția unor scheme îmbunătățite ar însemna oprirea producției celor vechi, ceea ce ar putea zădărnici planul. În plus, după toate probabilitățile, Yu. V. Osokin a avut și motive personale să păstreze lansarea R12-2 a versiunii vechi. Pe situație s-au suprapus și probleme de coordonare interdepartamentală, deoarece NIIRE aparținea SCRE, iar RZPP SCET. Comitetele aveau cerințe de reglementare diferite pentru produse, iar întreprinderea unui comitet nu avea practic nicio pârghie de influență asupra unei fabrici de la alta. În final, părțile au ajuns la un compromis - lansarea lui P12-2 a fost păstrată, iar noi scheme de mare viteză au primit indicele P12-5.
Drept urmare, vedem că Lev Reimerov a fost un analog al lui Kilby pentru microcircuitele sovietice, iar Yuri Osokin a fost un analog al lui Jay Last (deși el este de obicei clasat printre părinții cu drepturi depline ai circuitelor integrate sovietice).
Drept urmare, este și mai dificil de înțeles complexitățile designului, fabricii și intrigilor ministeriale ale Uniunii decât în războaiele corporative ale Americii, cu toate acestea, concluzia este destul de simplă și optimistă. Ideea integrării i-a venit lui Reimer aproape simultan cu Kilby, iar doar birocrația sovietică și particularitățile muncii institutelor noastre de cercetare și birourilor de proiectare cu o grămadă de aprobări ministeriale și certuri au întârziat microcircuitele interne pentru câțiva ani. În același timp, primele scheme au fost practic aceleași cu „părul” Tip 502 și au fost îmbunătățite de litograful Osokin, care a jucat rolul domesticului Jay Last, de asemenea complet independent de evoluțiile lui Fairchild și aproximativ în același timp, având pregătit lansarea unui model destul de modern și competitiv pentru perioada respectivă a prezentului IP.
Dacă premiile Nobel ar fi fost acordate puțin mai corect, atunci Jean Ernie, Kurt Lehovets, Jay Last, Lev Reimerov și Yuri Osokin ar fi trebuit să împartă onoarea de a crea microcircuitul. Din păcate, în Occident nimeni nu a auzit nici măcar de inventatori sovietici înainte de prăbușirea Uniunii.
În general, crearea de mituri americane, așa cum sa menționat deja, în unele aspecte a fost similară cu cea sovietică (precum și dorința de a numi eroi oficiali și simplificarea istoriei complexe). După lansarea celebrei cărți a lui Thomas Reid (TR Reid) „The Chip: How Two Americans Invented the Microcip and Launched a Revolution” în 1984, versiunea „doi inventatori americani” a devenit canonică, chiar și-au uitat de a lor. colegi, ca să nu mai vorbim de faptul că a sugera că altcineva decât americanii ar putea inventa deodată ceva pe undeva!
Cu toate acestea, în Rusia au și o memorie scurtă, de exemplu, într-un articol uriaș și detaliat pe Wikipedia rusă despre inventarea microcircuitelor - nu există niciun cuvânt despre Osokin și evoluțiile sale (ceea ce, apropo, nu este surprinzător , articolul este o simplă traducere a uneia similare în limba engleză, în care această informație și nu era la vedere).
În același timp, și mai trist, părintele ideii în sine, Lev Reimerov, este și mai uitat și chiar și în acele surse care menționează crearea primului IS sovietic real, doar Osokin este remarcat ca unicul lor creator, care este cu siguranță trist.
Este surprinzător că în această poveste, americanii și cu mine ne-am arătat exact la fel - niciuna dintre părți nu și-a amintit practic de adevărații lor eroi, creând în schimb o serie de mituri durabile. Este foarte trist că crearea „Quantum”, în general, a devenit posibilă restaurarea doar dintr-o singură sursă - chiar cartea „Eu sunt din vremea primului”, publicată la editura „Skifia-print” în Sankt Petersburg în 2019 cu un tiraj de 80 (! ) instanțe. Desigur, pentru o gamă largă de cititori a fost absolut inaccesibil pentru o lungă perioadă de timp (fără a ști măcar ceva despre Reimerov și această poveste de la bun început - a fost chiar greu de ghicit ce anume să cauți pe net, dar acum este disponibil în format electronic aici aici).
Mai mult, ne-am dori ca acești oameni minunați să nu fie uitați fără glorie și sperăm ca acest articol să servească drept o altă sursă în restabilirea priorităților și justiției istorice în problema dificilă a creării primelor circuite integrate din lume.
Din punct de vedere structural, P12-2 (și următorul P12-5) au fost realizate sub forma unei tablete clasice dintr-o cupă metalică rotundă cu un diametru de 3 mm și o înălțime de 0,8 mm - Fairchild s-a gândit la un astfel de caz doar un an. mai tarziu. Până la sfârșitul anului 1962, producția pilot a RZPP a produs aproximativ 5 mii R12-2, iar în 1963 s-au făcut câteva zeci de mii (din păcate, până atunci americanii își dăduseră deja seama care era puterea lor și au lansat mai mult de jumătate un milion).
Ce este amuzant - în URSS, consumatorii nu știau cum să lucreze cu un astfel de pachet și, în special, să-și facă viața mai ușoară în 1963, în cadrul proiectului Kvant R&D (A.N. Pelipenko, E.M. Lyakhovich), un proiect de modul a fost dezvoltat în care patru TS-uri P12-2 - astfel, probabil s-a născut primul GIS din lume de integrare pe două niveluri (TI a folosit primele sale microcircuite seriale în 1962 într-un design similar numit modul logic Litton AN / ASA27 - au asamblat la bord calculatoare radar).
Este uimitor că nu numai Premiul Nobel - ci chiar și onoruri speciale de la guvernul său Osokin nu a așteptat (și Reimer nici măcar nu a primit asta - l-au uitat până la moarte!), El nu a primit absolut nimic pentru microcircuite, doar mai târziu, în 1966, i s-a acordat o medalie „Pentru distincția muncii”, ca să spunem așa, „pe o bază comună”, pur și simplu pentru succesul în muncă. În plus, a ajuns la gradul de inginer șef și a început automat să primească premii de statut care au fost suspendate pentru aproape toți cei care dețineau cel puțin unele funcții responsabile, un exemplu clasic este „Insigna de onoare”, care i s-a dat în 1970. , iar în onoarea transformării uzinei în În 1975, a primit Ordinul Bannerului Roșu al Muncii la Institutul de Cercetare a Microdispozitivelor din Riga (RNIIMP, întreprinderea șef a Asociației de Producție Alpha nou creată).
Departamentul lui Osokin a primit Premiul de Stat (doar RSS Letonă, nu Premiul Lenin, care a fost înmânat cu generozitate moscoviților) și apoi nu pentru microcircuite, ci pentru îmbunătățirea tranzistorilor cu microunde. În URSS, brevetarea invențiilor pentru autori nu dădea altceva decât probleme, o plată unică nesemnificativă și satisfacție morală, atât de multe invenții nu au fost deloc oficializate. Nici Osokin nu s-a grăbit, dar pentru întreprinderi numărul de invenții a fost unul dintre indicatori, așa că trebuiau încă înregistrate. Prin urmare, Osokin și Mikhalovich au primit AS URSS nr. 36845 pentru inventarea TS R12-2 abia în 1966.
În 1964, Kvant a fost folosit în primul computer de bord al URSS din a treia generație Gnome (de asemenea, poate, primul computer serial din lume pe microcircuite). În 1968, o serie de primele IS-uri au fost redenumite 1LB021 (GIS a primit indici ca 1ХЛ161 și 1TR1162), apoi 102LB1V. În 1964, din ordinul NIIRE, a fost finalizată dezvoltarea R12-5 (seria 103) și a modulelor bazate pe acesta (seria 117). Din păcate, P12-5 s-a dovedit a fi dificil de fabricat, în principal din cauza dificultății de aliere a zincului, cristalul s-a dovedit a fi laborios de fabricat: randamentul este scăzut, costul este mare. Din aceste motive, TS R12-5 a fost produs în volume mici, dar până la acest moment se lucra deja la dezvoltarea tehnologiei planare a siliciului. Volumul producției de circuite integrate cu germaniu în URSS nu este cunoscut cu exactitate, conform lui Osokin, de la mijlocul anilor 60, acestea au fost produse la câteva sute de mii pe an (Statele Unite, din păcate, au produs deja milioane).
Apoi vine partea cea mai amuzantă a poveștii.
Dacă cereți să ghiciți data de încheiere a lansării unui microcircuit inventat în 1963, atunci, în cazul URSS, chiar și adevărații fanatici ai tehnologiilor vechi vor renunța. Fără modificări semnificative, seriile IS și GIS 102-117 au fost produse până la mijlocul anilor 1990, mai bine de 32 de ani! Volumul lansării lor a fost însă neglijabil - în 1985, au fost produse aproximativ 6 de bucăți, în timp ce în SUA a fost de trei ordine de mărime (!) Mai mult.
Dându-și seama de absurditatea situației, Osokin însuși în 1989 a apelat la conducerea Comisiei Militar-Industriale din cadrul Consiliului de Miniștri al URSS cu o cerere de a scoate aceste microcircuite din producție din cauza învechirii și a intensității ridicate a muncii, dar a primit un refuz categoric. Vicepreședintele complexului militar-industrial, V. L. Koblov, i-a spus că avioanele zboară fiabil, ceea ce înseamnă că nu are nimic de-a face cu prostii, un înlocuitor este exclus. Calculatoarele „Gnome” sunt încă în cabina de navigație a lui Il-76 (mai mult, aeronava în sine a fost produsă în 1971) și alte câteva avioane interne.
Ceea ce este deosebit de dezamăgitor este că rechinii prădători ai capitalismului au privit cu entuziasm soluțiile tehnologice unii de la alții.
Comitetul de Stat Sovietic de Planificare a fost inexorabil - acolo unde s-a născut, a fost de folos acolo! Drept urmare, microcircuitele Osokin au ocupat o nișă îngustă de computere de bord ale mai multor avioane și au fost folosite ca atare în următorii treizeci de ani! Nici seria BESM, nici tot felul de „Minsk” și „Nairi” nu le-au folosit în altă parte.
Mai mult, chiar și în calculatoarele de bord erau departe de a fi instalate peste tot, MiG-25, de exemplu, a zburat pe un computer electromecanic analog, deși dezvoltarea sa s-a încheiat în 1964. Cine i-a împiedicat să pună acolo microcircuite? Vorbiți despre cum lămpile sunt mai rezistente la o explozie nucleară?
Dar americanii au folosit microcircuite nu numai în Gemeni și Apollo (iar versiunile lor speciale militare au suportat perfect trecerea prin centurile de radiații ale Pământului și au lucrat pe orbita Lunii). Au folosit jetoanele imediat (!) de îndată ce au devenit disponibile, în echipament militar cu drepturi depline. De exemplu, faimosul Grumman F-14 Tomcat a devenit primul avion din lume care a primit un computer de bord bazat pe LSI în 1970 (este adesea numit primul microprocesor, dar oficial acest lucru nu este adevărat - F-14 pe -calculatorul de bord era format din mai multe microcipuri de integrare medie și mare, nu mai puțin - acestea erau module reale finisate, precum ALU, și nu un set de piese discrete libere pe orice 2I-NOT).
Este surprinzător că Shokin, după ce a aprobat pe deplin tehnologia locuitorilor din Riga, nu i-a dat nici cea mai mică accelerare (ei bine, cu excepția aprobării oficiale și a ordinului de a începe producția de masă la RZPP), și popularizarea acestui subiect, implicarea în ea a specialiștilor din alte institute de cercetare și, în general, nu au fost luate în considerare nicăieri. , tot felul de dezvoltare cu scopul de a obține cât mai curând posibil un standard prețios pentru propriile microcircuite, care să poată fi dezvoltat și îmbunătățit independent.
De ce s-a întâmplat?
Shokin nu era la înălțimea experimentelor lui Osokin, la vremea aceea el rezolva problema clonării dezvoltărilor americane în Zelenogradul său natal, despre asta vom vorbi în următorul articol.
Drept urmare, cu excepția R12-5, RZPP nu a mai fost implicat în microcircuite, nu a dezvoltat acest subiect și alte plante nu s-au îndreptat către experiența lui, ceea ce a fost foarte regretabil.
O altă problemă a fost că, așa cum am spus deja, în Occident, toate microcircuitele au fost produse de familii logice capabile să satisfacă orice nevoie. Ne-am limitat la un singur modul, seria a luat naștere doar în cadrul proiectului Kvant în 1970 și apoi limitată: 1ХЛ161, 1ХЛ162 și 1ХЛ163 - circuite digitale multifuncționale; 1LE161 și 1LE162 - două și patru elemente logice 2NOT-OR; 1TP161 și 1TP1162 - unul și doi declanșatori; 1UP161 - amplificator de putere, precum și 1LP161 - un element logic unic „interdicție”.
Ce se întâmpla la Moscova în acel moment?
Așa cum Leningradul a devenit centrul semiconductorilor în anii 1930 și 1940, Moscova a devenit centrul tehnologiilor integrate în anii 1950 și 1960, deoarece a existat faimosul Zelenograd. Vom vorbi despre cum a fost fondat și despre ce s-a întâmplat acolo data viitoare.
Primul brevet (1949) a aparținut unui inginer german de la Siemens AG, Werner Jacobi (Werner Jacobi), acesta a sugerat folosirea microcircuitelor pentru, din nou, aparate auditive, dar nimeni nu a fost interesat de ideea lui. Urmează celebrul discurs al lui Dummer din mai 1952 (numerele sale încercări de a împinge finanțare pentru a-și îmbunătăți prototipurile de la guvernul britanic au continuat până în 1956 și s-au încheiat cu nimic). În octombrie același an, eminentul inventator Bernard More Oliver a depus un brevet pentru o metodă de realizare a unui tranzistor compus pe un cip semiconductor comun, iar un an mai târziu, Harwick Johnson, după ce a discutat despre asta cu John Torkel Wallmark, a brevetat ideea de un circuit integrat...
Toată această muncă a rămas însă pur teoretică, deoarece trei bariere tehnologice stăteau în calea unui circuit monolitic.
Bo Lojek (History of Semiconductor Engineering, 2007) le-a descris astfel: integrare (nu există o modalitate tehnologică de a forma componente electronice într-un cip semiconductor monolitic), izolare (nu există o modalitate eficientă de a izola electric componentele IC), conexiune (nu există nu este o modalitate simplă de a conecta componente IC pe un cristal). Doar stăpânirea secretelor integrării, izolării și conectării componentelor folosind fotolitografie a făcut posibilă crearea unui prototip cu drepturi depline al unui circuit integrat semiconductor.
Statele Unite ale Americii
Drept urmare, s-a dovedit că în Statele Unite, fiecare dintre cele trei soluții avea propriul autor, iar brevetele pentru acestea au ajuns în mâinile a trei corporații.
Kurt Lehovec de la Sprague Electric Company a participat la un seminar la Princeton în iarna anului 1958, unde Walmark și-a prezentat viziunea asupra problemelor fundamentale ale microelectronicii. În drum spre casa spre Massachusetts, Lehovets a inventat imediat o soluție elegantă la problema izolării - folosind joncțiunea pn în sine! Conducerea Sprague, ocupată cu războaiele corporative, nu era interesată de inventarea Legoveților (da, încă o dată observăm că liderii proști sunt flagelul tuturor țărilor, nu doar din URSS, însă, din SUA, din cauza multor o mai mare flexibilitate a societății, acest lucru nici măcar nu a dus la astfel de probleme, în cazul extrem, o anumită companie a avut de suferit, și nu întreaga zonă a științei și tehnologiei, ca a noastră), și s-a limitat la o cerere de brevet. pe cheltuiala lui.
Puțin mai devreme, în septembrie 1958, deja menționatul Jack Kilby de la Texas Instruments a prezentat primul prototip al IC - un generator de oscilație cu un singur tranzistor care a repetat complet circuitul și ideea brevetului lui Johnson, iar puțin mai târziu - un generator de două -declansator tranzistor.
Brevetele Kilby nu au rezolvat problema izolării și conexiunii. Izolatorul era un spațiu de aer - o tăietură prin toată adâncimea cristalului, iar pentru conectare a folosit un suport articulat (!) Cu sârmă de aur (celebra tehnologie „de păr”, și da, chiar a fost folosită în primele IC-uri de la TI, ceea ce le-a făcut monstruos de low-tech), dar, în esență, schemele lui Kilby erau mai degrabă hibride decât monolitice.
Dar a rezolvat complet problema integrării și a demonstrat că este posibil să crească toate componentele necesare într-o matrice de cristale. La Texas Instruments, totul a fost în regulă cu liderii, ei și-au dat seama imediat ce comoară a căzut în mâinile lor, așa că imediat, fără să aștepte măcar ca rănile copiilor să fie corectate, în același 1958 au început să promoveze tehnologia brută în armată. (în același timp fiind suprapus cu toate brevetele imaginabile). După cum ne amintim, armata la acea vreme a fost dusă de un lucru complet diferit - micromodule: atât armata, cât și marina au respins propunerea.
În stânga este Texas Instruments Type 502 Solid Circuit, oficial primul „cip” din povestiri, neoficial - nu poate fi considerat un microcircuit cu drepturi depline în niciun sens: nici în producție, nici în conceptual. Tranzistorii discreti sunt clar vizibili în carcasă, izolați printr-o tăietură și celebrele „contacte de păr”, care au făcut ca designul să fie nefiabil, low-tech și nebunește de scump. În dreapta este primul prototip de pre-producție al acestuia, 1959. Fotografie de la Muzeul de Istorie a Calculatoarelor din California (https://www.computerhistory.org)
Cu toate acestea, Forțele Aeriene au devenit în mod neașteptat interesate de subiect, era prea târziu să se retragă, au fost nevoiți să aranjeze cumva producția folosind tehnologia „părului” incredibil de mizerabilă.
În 1960, TI a anunțat oficial că primul circuit integrat de circuit solid tip 502 „adevărat” din lume era disponibil comercial. Era un multivibrator și compania a spus că este în producție, era chiar și în catalog pentru 450 de dolari fiecare. Cu toate acestea, vânzările reale au început abia în 1961, prețul a fost mult mai mare, iar fiabilitatea acestei ambarcațiuni a fost scăzută. Acum, apropo, aceste circuite au o valoare istorică extraordinară, atât de mult încât o lungă căutare pe forumurile occidentale de colecționari de electronice pentru o persoană care deține originalul TI Type 502 nu a avut succes. În total, au fost realizate aproximativ 10000 dintre ele, așa că raritatea lor este justificată.
În octombrie 1961, TI a construit primul computer pe microcircuite pentru Forțele Aeriene (8,5 mii de părți dintre care 587 au fost de tip 502), dar problema a fost în metoda aproape manuală de fabricare, fiabilitate scăzută și rezistență scăzută la radiații. Computerul a fost asamblat pe prima linie de cipuri Texas Instruments SN51x din lume. Cu toate acestea, tehnologia lui Kilby nu era deloc potrivită pentru producție și deja în 1962 a fost abandonată după ce un al treilea participant a intrat în afacere - Robert Noyce (Robert Norton Noyce) de la Fairchild Semiconductor.
Primul computer din lume pe cipuri - același prototip de la TI (foto din arhivele Texas Instruments)
Fairchild avea un avantaj imens față de inginerul radio Kilby. După cum ne amintim, compania a fost înființată de o adevărată elită intelectuală - opt dintre cei mai buni specialiști în domeniul microelectronicii și mecanicii cuantice, care au scăpat de la Bell Labs din dictatura lui Shockley, înnebunind încet-încet. Deloc surprinzător, munca lor a dus imediat la descoperirea procesului planar, o tehnologie pe care au aplicat-o la 2N1613, primul tranzistor planar produs în masă, înlăturând toate celelalte opțiuni de sudare și difuzie de pe piață.
Robert Noyce s-a întrebat dacă aceeași tehnologie ar putea fi aplicată la producția de circuite integrate, iar în 1959 a repetat în mod independent calea lui Kilby și Legowitz, combinând ideile lor și aducându-le la concluzia lor logică. Astfel a luat naștere procesul fotolitografic prin care se realizează și astăzi microcircuite.
Unul dintre pionierii uitați ai IC este Jean Ernie, părintele procesului planar, în laboratorul său. Fairchild Semiconductor 2N709 - primul tranzistor planar de siliciu, introdus în serie în 1961, aproape un microcircuit terminat - rămâne să mai adauge un cuplu pe același substrat. Creația incredibilă a lui Seymour Cray - cel mai mare supercomputer al anilor 60 CDC 6600, asamblat în 1963 pe 600000 de tranzistori planari Ernie, acest contract i-a adus lui Fairchild jumătate de milion de dolari per mașină (https://www.computerhistory.org/)
Grupul lui Noyce condus de Jay T. Last a creat primul IC monolitic cu drepturi depline în 1960. Cu toate acestea, compania Fairchild a existat pe banii investitorilor de risc și la început nu au putut să evalueze valoarea a ceea ce a fost creat (din nou, probleme cu autoritățile). Vicepreședintele a cerut ca Last să închidă proiectul, rezultatul a fost o altă scindare și plecarea echipei sale, așa că s-au născut încă două companii Amelco și Signetics.
După aceea, conducerea a văzut în sfârșit lumina și în 1961 a lansat primul IC disponibil comercial - Micrologic. A fost nevoie de încă un an pentru a dezvolta o serie logică cu drepturi depline de mai multe microcircuite.
În acest timp, concurenții nu au moștenit și, ca urmare, ordinea a fost următoarea (în paranteze, anul și tipul de logică) - Texas Instruments SN51x (1961, RCTL), Signetics SE100 (1962, DTL), Motorola MC300 (1962, ECL), Motorola MC7xx, MC8xx și MC9xx (1963, RTL) Fairchild Series 930 (1963, DTL), Amelco 30xCJ (1963, RTL), Ferranti MicroNOR I (1963, DTL), Sylvania SUHL (1963, TTL) ), Texas Instruments SN54xx (1964, TTL), Ferranti MicroNOR II (1965, DTL), Texas Instruments SN74xx (1966, TTL), Philips FC ICS (1967, DTL), Fairchild 9300 (1968, TTL MSI), Signetics 8200 ( 1968), RCA CD4000 (1968, CMOS), Intel 3101 (1968, TTL). Au mai fost și alți producători, precum Intellux, Westinghouse, Sprague Electric Company, Raytheon și Hughes, acum uitați.
Una dintre marile descoperiri în domeniul standardizării au fost așa-numitele familii logice de microcircuite. În era tranzistoarelor, fiecare producător de computere de la Philco la General Electric, de regulă, a făcut toate componentele mașinilor lor, până la tranzistorii înșiși. În plus, diverse circuite logice precum 2I-NOT etc. pot fi implementate în cel puțin o duzină de moduri diferite, fiecare dintre ele având propriile sale avantaje - ieftinitate și simplitate, viteză, număr de tranzistori etc. Drept urmare, companiile au început să vină cu propriile lor implementări, care la început au fost folosite doar în mașinile lor.
Ceea ce URSS nu a văzut niciodată a fost cantitatea imensă de literatură de specialitate disponibilă despre designul microcipurilor, produsă de corporațiile americane în anii 1960. Un exemplu de cip TTL personalizat, 1964 (https://www.computerhistory.org/)
Așa s-a născut prima logică rezistor-tranzistor din punct de vedere istoric (RTL și tipurile sale DCTL, DCUTL și RCTL, descoperite în 1952), logica puternică și rapidă cuplată cu emițător (ECL și tipurile sale PECL și LVPECL, utilizate pentru prima dată în IBM 7030). Întinde, a ocupat mult spațiu și a devenit foarte fierbinte, dar datorită parametrilor de viteză de neîntrecut, a fost folosit masiv și încorporat în microcircuite, a fost standardul supercalculatoarelor până la începutul anilor 1980 de la Cray-1 la „Electronics SS BIS”). , logica diodă-tranzistor pentru utilizare în mașini mai simple (DTL și soiurile sale CTDL și HTL au apărut în IBM 1401 în 1959).
În momentul în care cipurile au fost introduse, a devenit clar că producătorii trebuiau să aleagă același mod - și ce tip de logică va fi folosit în interiorul cipurilor lor? Și cel mai important, ce fel de cipuri vor fi, ce elemente vor conține?
Așa s-au născut familiile logice. Când Texas Instruments a lansat prima astfel de familie din lume - SN51x (1961, RCTL), au decis asupra tipului de logică (rezistor-tranzistor) și ce funcții vor fi disponibile în cipurile lor, de exemplu, elementul SN514 implementat NOR / NAND.
Diverse circuite americane din anii 1960, fotografie din colecția autorului
Drept urmare, pentru prima dată în lume, a existat o împărțire clară în companii producătoare de familii logice (cu propria viteză, preț și diverse know-how) și companii care le puteau achiziționa și asambla computere cu propria arhitectură pe ele. .
Desigur, au existat câteva companii integrate pe verticală, cum ar fi Ferranti, Phillips și IBM, care au preferat să păstreze ideea de a produce un computer în interior și în exterior, dar în anii 1970 fie au dispărut, fie au abandonat această practică. IBM a fost ultimul care a căzut, au folosit un ciclu de dezvoltare absolut complet - de la topirea siliciului până la lansarea propriilor cipuri și mașini pe ele până în 1981, când IBM 5150 (mai bine cunoscut sub numele de Personal Computer, strămoșul tuturor PC-urilor) a fost lansat - primul computer care are marca comercială și în interior - un procesor de design altcuiva.
Inițial, apropo, „oamenii în costume albastre” cu nasul dur au încercat să creeze un PC de acasă 100% original și chiar l-au lansat pe piață - IBM 5110 și 5120 (pe procesorul original PALM, de fapt, a fost un versiunea micro a mainframe-urilor lor), dar de la - din cauza prețului exorbitant și a incompatibilității cu clasa deja născută de mașini mici cu procesoare Intel, de ambele ori au avut un eșec epic. Lucrul amuzant este că divizia lor de mainframe nu a cedat până acum și încă dezvoltă procesoare cu propria arhitectură până în prezent. Mai mult, le-au produs exact în același mod complet independent până în 2014, când în cele din urmă și-au vândut companiile de semiconductori către Global Foundries. Astfel a dispărut ultima linie de computere produse în stilul anilor 1960 - în întregime de o singură companie în interior și în exterior.
Revenind la familiile logice, remarcăm ultima dintre ele, care a apărut deja în era microcircuitelor special pentru ei. Nu este la fel de rapid sau la fel de fierbinte ca logica tranzistor-tranzistor (TTL, inventat în 1961 de TRW). Logica TTL a devenit primul standard de cip și a fost folosit în fiecare cip major în anii 1960.
Apoi a venit logica de injecție integrată (IIL, introdusă la sfârșitul anului 1971 de IBM și Philips, folosită în cipuri în anii 1970 și 1980) și cea mai bună dintre toate, logica metal-oxid-semiconductor (MOS, dezvoltată între anii 60 și 80 în anii '99). Versiunea CMOS, care a capturat complet piața, acum XNUMX% din toate cipurile moderne sunt CMOS).
Primul computer cu cip comercial a fost seria RCA Spectra 70 (1965), mainframe-ul bancar mic Burroughs B2500/3500, lansat în 1966 și Scientific Data Systems Sigma 7 (1966). RCA și-a dezvoltat în mod tradițional propriile cipuri (CML - Current Mode Logic), Burroughs a folosit ajutorul Fairchild în dezvoltarea liniei originale de cipuri CTL (Complementary Transistor Logic), cipuri comandate de SDS de la Signetics. Aceste mașini au fost urmate de CDC, General Electric, Honeywell, IBM, NCR, Sperry UNIVAC - era mașinilor cu tranzistori a dispărut.
Brevet Frank Wanlass pentru logica CMOS pe care a inventat-o cu Chih-Tang Sah - mama tuturor cipurilor și microprocesoarelor moderne, 1963 RCA COSMAC 1802 (1975) - primul microprocesor CMOS din lume, a fost folosit, printre altele, în misiunea Galileo de a Jupiter. Fotografie din colecția autorului.
Rețineți că nu numai în URSS, creatorii gloriei lor au fost uitați. Cu circuitele integrate, s-a întâmplat o poveste similară, destul de neplăcută.
De fapt, lumea datorează aspectul IC modern muncii bine coordonate a profesioniștilor de la Fairchild - în primul rând echipei Ernie și Last, precum și ideii Dammer și brevetului Lehovets. Kilby a produs un prototip nereușit care a fost imposibil de modificat, producția sa a fost abandonată aproape imediat, iar microcircuitul său are doar valoare de colecție pentru istorie, nu a dat nimic tehnologiei. Bo Loeck a scris despre asta astfel:
Ideea lui Kilbey a fost atât de impracticabilă încât până și TI a abandonat-o. Brevetul său avea valoare doar ca o afacere convenabilă și profitabilă. Dacă Kilby ar fi lucrat nu pentru TI, ci pentru orice altă companie, atunci ideile lui nu ar fi fost deloc brevetate.
Noyce a redescoperit ideea de Legovets, dar apoi s-a retras de la muncă, iar toate descoperirile, inclusiv oxidarea umedă, metalizarea și gravarea, au fost făcute de alți oameni, au lansat și primul IC monolitic comercial real.
Drept urmare, istoria a rămas nedreaptă față de acești oameni până la sfârșit - în anii 60, Kilby, Legovets, Noyce, Ernie și Last au fost numiți părinții microcircuitelor, în anii 70 lista a fost redusă la Kilby, Legovets și Noyce, apoi lui Kilby și Noyce, iar punctul culminant al creării de mituri a fost primirea de către unul dintre Kilby a Premiului Nobel în 2000 pentru inventarea microcircuitului.
Rețineți că 1961-1967 a fost epoca războaielor monstruoase de brevete. Toată lumea s-a luptat cu toată lumea, Texas Instruments cu Westinghouse, Sprague Electric Company și Fairchild, Fairchild cu Raytheon și Hughes. În cele din urmă, companiile și-au dat seama că niciuna dintre ele nu va colecta toate brevetele cheie pentru ei înșiși, dar deocamdată, instanțele durează - sunt înghețate și nu pot servi drept active și nu pot aduce bani, așa că totul s-a încheiat cu global și încrucișat. acordarea de licențe pentru toate tehnologiile minate de atunci.
Revenind la considerația URSS, nu se poate să nu remarcăm alte țări ale căror politici erau uneori extrem de ciudate. În general, studiind acest subiect, devine clar că este mult mai ușor de descris nu de ce a eșuat dezvoltarea circuitelor integrate în URSS, ci de ce au reușit în SUA, dintr-un motiv simplu - nu au reușit nicăieri în afară de SUA. .
Subliniem că nu a fost deloc intelectul dezvoltatorilor - ingineri inteligenți, fizicieni excelenți și vizionari geniali în computer erau peste tot: din Țările de Jos până în Japonia. Singura problemă a fost managementul. Chiar și în Marea Britanie conservatoare (să nu mai vorbim de laburişti, care au terminat acolo rămășițele industriei și dezvoltării), corporațiile nu aveau o asemenea putere și independență ca în America. Numai acolo, reprezentanții afacerilor au vorbit cu autoritățile pe picior de egalitate: puteau investi miliarde oriunde doreau, fără control sau fără control, să converge în bătălii acerbe de brevete, să ademenească angajații, să găsească noi companii literalmente dintr-o clipă de deget (la același „Opt perfid” care l-a abandonat pe Shockley, urcă 3/4 din întreaga afacere actuală de semiconductori din America - de la Fairchild și Signetics la Intel și AMD).
Toate aceste companii erau într-o continuă mișcare vie: căutând, descoperind, captând, falimentând, investind - și supraviețuind și evoluând ca natura vie. Nicăieri altundeva în lume nu a existat o asemenea libertate de risc și antreprenoriat. Diferența va deveni deosebit de evidentă atunci când începem să vorbim despre „Silicon Valley” autohtonă - Zelenograd, unde ingineri nu mai puțin inteligenți, fiind sub jugul Ministerului Industriei Radio, au fost obligați să-și cheltuiască 90% din talentul pe copierea dezvoltărilor americane. care au fost depășiți de câțiva ani, iar cei care s-au încăpățânat înainte - Yuditsky, Kartsev, Osokin - foarte repede s-au îmblânzit și aduși înapoi pe șinele puse de partid.
Generalisim Stalin însuși a vorbit bine despre acest lucru într-o conversație cu ambasadorul Argentinei, Leopoldo Bravo, pe 7 februarie 1953 (din cartea Stalin I. V. Works. - Vol. 18. - Tver: Soyuz Information and Publishing Center, 2006):
Stalin spune că asta trădează doar sărăcia sufletească a liderilor americani, care au mulți bani, dar puțini în cap. În același timp, el observă că președinților americani, de regulă, nu le place să gândească, dar preferă să folosească ajutorul „trusturilor pentru creier”, că Roosevelt și Truman, în special, aveau astfel de trusturi, care se pare că credeau că dacă aveau bani, apoi mintea nu avea nevoie.
Ca urmare, partidul nostru s-a gândit, iar inginerii au făcut. De aici rezultatul.
Japonia
O situație practic similară s-a întâmplat în Japonia, unde tradițiile controlului de stat au fost, desigur, de multe ori mai blânde decât cele sovietice, dar destul de la nivelul Marii Britanii (și am discutat deja despre ce s-a întâmplat cu școala britanică de microelectronică).
În Japonia, până în 1960, existau patru jucători majori în domeniul computerelor, dintre care trei erau 100% deținute de stat. Cel mai puternic este Departamentul de Comerț și Industrie (MITI) și brațul său tehnic, Laboratorul de Inginerie Electrică (ETL); Nippon Telephone & Telegraph (NTT) și laboratoarele sale de cipuri; și jucătorul cel mai puțin semnificativ, din punct de vedere pur financiar, Ministerul Educației, care controla toată dezvoltarea în cadrul prestigioaselor universități naționale (în special la Tokyo, analog al Universității de Stat din Moscova și al MIT în prestigiu în acei ani). În cele din urmă, ultimul jucător au fost laboratoarele corporative combinate ale celor mai mari firme industriale.
Japonia a fost, de asemenea, asemănătoare cu URSS și Marea Britanie prin faptul că toate cele trei țări au suferit semnificativ în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, iar potențialul lor tehnic a fost redus. Și Japonia, în plus, a fost ocupată până în 1952 și sub controlul financiar strâns al Statelor Unite până în 1973, cursul de schimb al yenului până în acel moment a fost legat rigid de dolar prin acorduri interguvernamentale, iar piața japoneză a devenit internațională în general din 1975 ( și da, nu vorbim că ei înșiși ar fi meritat-o, noi doar descriem situația).
Drept urmare, japonezii au reușit să creeze niște mașini de primă clasă pentru piața internă, dar au greșit producția de microcircuite în același mod, iar când epoca lor de aur a început după 1975, o adevărată renaștere tehnică (epoca până la aproximativ 1990, când tehnologia și computerele japoneze au fost considerate cele mai bune din lume și supuse invidiei și viselor), producția tocmai acestor miracole s-a redus la aceeași copie a evoluțiilor americane. Deși, trebuie să le dăm cuvenția, nu doar au copiat, ci au dezasamblat, studiat și îmbunătățit fiecare produs în detaliu până la ultimul șurub, drept urmare calculatoarele lor erau mai mici, mai rapide și mai avansate tehnologic decât prototipurile americane. De exemplu, primul computer pe IC de fabricație proprie, Hitachi HITAC 8210, a apărut în 1965, simultan cu RCA. Din nefericire pentru japonezi, ei făceau parte din economia mondială, unde astfel de trucuri nu rămân nepedepsite, iar ca urmare a războaielor comerciale și de brevete cu Statele Unite în anii 80, economia lor s-a prăbușit în stagnare, unde rămâne aproape până la aceasta. zi (și dacă vă amintiți eșecul epic cu așa-numitele „mașini de generația a 5-a”...).
În același timp, atât Fairchild, cât și TI au încercat să stabilească producția în Japonia la începutul anilor 60, dar s-au lovit de rezistența puternică a MITI. În 1962, MITI i-a interzis lui Fairchild să investească într-o fabrică pe care o cumpărase deja din Japonia, iar neexperimentatul Noyce a încercat să intre pe piața japoneză prin intermediul corporației NEC. În 1963, conducerea NEC, care se presupune că acționează sub presiunea guvernului japonez, a obținut de la Fairchild condiții de licență excepțional de favorabile, care au închis ulterior capacitatea Fairchild de a tranzacționa independent pe piața japoneză. Abia după încheierea înțelegerii, Noyce a aflat că președintele NEC prezida și comitetul MITI care bloca tranzacțiile lui Fairchild. TI a încercat să înființeze producția în Japonia în 1963, având deja experiențe negative de negociere cu NEC și Sony. MITI a refuzat să dea un răspuns cert la cererea TI timp de doi ani (în timp ce le-a furat cipurile și le-a eliberat fără licență), iar în 1965 Statele Unite au ripostat, amenințând japonezii cu embargoul asupra importului de echipamente electronice care încălca TI. brevete și pentru început prin interzicerea Sony și Sharp.
MITI și-a dat seama de amenințare și a început să se gândească cum ar putea păcăli barbarii albi. În cele din urmă, au construit o mișcare multiplă, au insistat să rupă o înțelegere deja planificată între TI și Mitsubishi (proprietarul Sharp) și l-au convins pe Akio Morita (Akio Morita, fondatorul Sony) să încheie o înțelegere cu TI „în interesul a viitorului industriei japoneze”. Inițial, acordul a fost extrem de nefavorabil pentru TI, iar timp de aproape douăzeci de ani companiile japoneze au produs cipuri clonate fără a plăti redevențe. Japonezii se gândeau deja cât de minunat i-au înșelat pe gaijin cu protecționismul lor dur, iar apoi americanii i-au presat a doua oară deja în 1989. Drept urmare, japonezii au fost nevoiți să admită că încălcau brevetele de 20 de ani și plătiți SUA o redevență monstruoasă de jumătate de miliard de dolari pe an, care a îngropat în cele din urmă microelectronica japoneză.
Drept urmare, jocul murdar al Ministerului Comerțului și controlul total al acestora asupra marilor companii cu decrete privind ce și cum să emită, a mers lateral către japonezi, atât de mult încât au fost literalmente dați afară din galaxia globală a producătorilor de computere. (de fapt, prin anii 80 erau singurii care concurau cu americanii).
URSS
În cele din urmă, să trecem la cel mai interesant - Uniunea Sovietică.
Să spunem imediat că acolo se întâmplau o mulțime de lucruri interesante chiar înainte de 1962, dar acum vom lua în considerare un singur aspect - circuitele integrate reale monolitice (și, în plus, originale!).
Yuri Valentinovich Osokin s-a născut în 1937 (pentru o schimbare, părinții săi nu erau dușmani ai poporului) iar în 1955 a intrat în MPEI la Facultatea de Electromecanică, specialitatea recent deschisă „dielectrici și semiconductori”, pe care a absolvit-o în 1961. . A obținut o diplomă în tranzistori la centrul nostru principal de semiconductori de la NII-35 din Krasilov, de unde a mers la Uzina de dispozitive semiconductoare din Riga (RZPP) pentru a produce tranzistori, iar uzina în sine era la fel de tânără ca absolventul Osokin - creată abia în 1960.
Numirea lui Osokin acolo a fost o practică normală pentru o nouă fabrică - stagiarii RZPP au studiat adesea la NII-35 și s-au instruit la Svetlana. Trebuie menționat că uzina nu numai că avea personal calificat din Marea Baltică, ci era situată și la periferie, departe de Shokin, Zelenograd și toate confruntările asociate acestora (vom vorbi despre asta mai târziu). Până în 1961, RZPP stăpânise deja majoritatea tranzistoarelor NII-35 în producție.
În același an, uzina, din proprie inițiativă, a început să sape în domeniul tehnologiilor planare și al fotolitografiei. În aceasta a fost asistat de NIIRE și KB-1 (mai târziu Almaz). RZPP a dezvoltat primul din linia automată a URSS pentru producția de tranzistori plani „Ausma”, iar designerul său general A. S. Gotman a fost lovit de o idee strălucitoare - deoarece încă ștanțam tranzistori pe un cip, așa că de ce să nu facem imediat un asamblare de acești tranzistori?
În plus, Gottman a propus o tehnologie revoluționară, conform standardelor din 1961 - ca cablurile tranzistorului să nu fie conectate la picioarele standard, ci să le lipiți la un suport de contact cu bile de lipit pe el, pentru a simplifica în continuare instalarea automată. De fapt, el a descoperit un pachet BGA real, care acum este folosit în 90% din electronice - de la laptopuri la smartphone-uri. Din păcate, această idee nu a intrat în serie, deoarece au existat probleme cu implementarea tehnologică. În primăvara anului 1962, inginerul șef al NIIRE, V. I. Smirnov, i-a cerut directorului RZPP, S. A. Bergman, să găsească o altă modalitate de implementare a unui circuit cu mai multe elemente de tip 2NE-OR, universal pentru construirea de dispozitive digitale.
Directorul RZPP a încredințat această sarcină unui tânăr inginer, Yuri Valentinovich Osokin. Am organizat un departament format dintr-un laborator tehnologic, un laborator de dezvoltare și fabricare a măștilor foto, un laborator de măsurare și o linie pilot de producție. La acel moment, tehnologia de fabricare a diodelor și tranzistoarelor cu germaniu a fost livrată către RZPP și a fost luată ca bază pentru o nouă dezvoltare. Și deja în toamna anului 1962, au fost obținute primele prototipuri ale germaniului, așa cum se spunea atunci, circuitul solid P12-2.
Osokin s-a confruntat cu o sarcină fundamental nouă: să implementeze doi tranzistori și două rezistențe pe un cip, nimeni din URSS nu a făcut așa ceva și nu existau informații despre munca lui Kilby și Noyce în RZPP. Dar grupul lui Osokin a rezolvat cu brio problema, și nu în același mod ca americanii, lucrând nu cu siliciu, ci cu mestranzistori cu germaniu! Spre deosebire de Texas Instruments, locuitorii din Riga au creat pentru acesta atât un adevărat microcircuit, cât și un proces tehnic de succes din trei expoziții succesive, de fapt, au făcut-o simultan cu grupul Noyce, într-un mod absolut original și au primit un produs nu mai puțin valoros de la din punct de vedere comercial.
Microcircuit Osokinskaya. Deasupra și la dreapta - primul P12-2, dedesubt - un bloc de patru microcircuite într-un singur pachet (foto https://www.computer-museum.ru)
Cât de semnificativă a fost contribuția lui Osokin însuși, a fost el un analog al lui Noyce (toate lucrările tehnice pentru care a făcut-o grupul Last și Ernie) sau un inventator complet original?
Acesta este un mister învăluit în întuneric, ca tot ce ține de electronica sovietică. De exemplu, V. M. Lyakhovich, care a lucrat la același NII-131, își amintește (în continuare, citate din cartea unică a lui E. M. Lyakhovici „Sunt din vremea primului”):
În mai 1960, un inginer din laboratorul meu, fizician de pregătire, Lev Iosifovich Reimerov, a propus utilizarea unui tranzistor dublu în același pachet cu un rezistor extern ca element universal 2NOT-OR, asigurându-ne că în practică această propunere este deja furnizată. în procesul tehnologic existent pentru fabricarea tranzistoarelor P401 - P403, despre care știe bine din practica de la fabrica din Svetlana... Aproape de asta era nevoie! Modurile cheie de funcționare ale tranzistorilor și cel mai înalt nivel de unificare ... Și o săptămână mai târziu, Lev a adus o schiță a structurii cristaline, pe care a fost adăugată o joncțiune pn la doi tranzistori de pe colectorul lor comun, formând un rezistor stratificat. .. În 1960, Lev a emis un certificat de autor pentru propunerea sa și a primit o decizie pozitivă cu privire la dispozitivul nr. 24864 din 1962 martie XNUMX.
Ideea a fost întruchipată în hardware cu ajutorul lui O.V. Vedeneev, care lucra la Svetlana la acea vreme:
Vara, Reimers m-a chemat la punctul de control. A avut o idee să facă o schemă tehnic și tehnologic „NU-SAU”. Pe un astfel de dispozitiv: un cristal de germaniu este atașat la o bază metalică (duralumin), pe care sunt create patru straturi cu conductivitate npnp ... Lucrarea de topire a plumburilor de aur a fost bine stăpânită de un tânăr instalator Luda Turnas și am atras-o. a munci. Produsul rezultat a fost așezat pe un biscuit ceramic... Până la 10 astfel de biscuiți puteau fi scoși cu ușurință prin intrarea fabricii, pur și simplu strângându-i într-un pumn. Levei i-am făcut câteva sute de astfel de biscuiți.
Scoaterea prin punctul de control nu este menționată aici întâmplător. Toată munca la „scheme grele” la etapa inițială a fost un pariu pur și putea fi închisă cu ușurință, dezvoltatorii trebuiau să folosească nu numai abilități tehnice, ci și organizatorice tipice URSS.
Primele câteva sute de piese au fost făcute în tăcere în câteva zile! ... După ce am respins dispozitivele care erau acceptabile din punct de vedere al parametrilor, am asamblat mai multe circuite simple de declanșare și un contor. Totul merge! Iată-l - primul circuit integrat!
iunie 1960.
...În laborator am realizat ansambluri demonstrative ale ansamblurilor tipice pe aceste circuite solide, amplasate pe panouri din plexiglas.
...Inginerul șef al NII-131 Veniamin Ivanovici Smirnov a fost invitat la demonstrația primelor circuite solide și i-a spus că acest element este universal... Demonstrarea circuitelor solide a făcut impresie. Lucrarea noastră a fost aprobată.
... În octombrie 1960, cu aceste meșteșuguri, inginerul șef al NII-131, inventatorul circuitului solid, inginerul L.I. Reimerov, și eu, șeful laboratorului, am mers la Moscova și am arătat produsele noastre președintelui SCRE V.D. Kalmykov și adjunctul său A. I. Shokin.
...LA. D. Kalmykov și A. I. Shokin au evaluat pozitiv munca depusă de noi. Ei au remarcat importanța acestui domeniu de lucru și s-au oferit să-i contacteze pentru ajutor dacă este necesar.
...Imediat după raportul către ministru și sprijinul ministrului pentru munca noastră privind crearea și dezvoltarea unui circuit solid de germaniu, V.I.Smirnov a dispus crearea unui laborator de fizică a circuitelor solide cu un loc de producție experimental... în cursul anului 1960. În primul trimestru al anului 1961, primele noastre circuite solide au fost fabricate la șantier, însă, până acum, cu ajutorul prietenilor de la uzina Svetlana (plumb de aur de lipit, aliaje multicomponente pentru bază și emițător).
iunie 1960.
...În laborator am realizat ansambluri demonstrative ale ansamblurilor tipice pe aceste circuite solide, amplasate pe panouri din plexiglas.
...Inginerul șef al NII-131 Veniamin Ivanovici Smirnov a fost invitat la demonstrația primelor circuite solide și i-a spus că acest element este universal... Demonstrarea circuitelor solide a făcut impresie. Lucrarea noastră a fost aprobată.
... În octombrie 1960, cu aceste meșteșuguri, inginerul șef al NII-131, inventatorul circuitului solid, inginerul L.I. Reimerov, și eu, șeful laboratorului, am mers la Moscova și am arătat produsele noastre președintelui SCRE V.D. Kalmykov și adjunctul său A. I. Shokin.
...LA. D. Kalmykov și A. I. Shokin au evaluat pozitiv munca depusă de noi. Ei au remarcat importanța acestui domeniu de lucru și s-au oferit să-i contacteze pentru ajutor dacă este necesar.
...Imediat după raportul către ministru și sprijinul ministrului pentru munca noastră privind crearea și dezvoltarea unui circuit solid de germaniu, V.I.Smirnov a dispus crearea unui laborator de fizică a circuitelor solide cu un loc de producție experimental... în cursul anului 1960. În primul trimestru al anului 1961, primele noastre circuite solide au fost fabricate la șantier, însă, până acum, cu ajutorul prietenilor de la uzina Svetlana (plumb de aur de lipit, aliaje multicomponente pentru bază și emițător).
În prima etapă a lucrărilor, la fabrica din Svetlana au fost obținute aliaje multicomponente pentru bază și emițător, iar la Svetlana au fost duse și plumburile de aur pentru lipit, deoarece institutul de cercetare nu avea propriul montator și sârmă de aur de 50 de microni. Achiziția de microcircuite chiar și pentru mostre experimentale de computere de bord dezvoltate la institutele de cercetare s-a dovedit a fi discutabilă, iar producția de masă a fost exclusă. A fost necesar să se caute o plantă în serie.
Noi (V. I. Smirnov, L. I. Reimerov și I), cu mostrele TS fabricate la NII-131, am mers la Riga în primăvara anului 1961 la Uzina de fabricare a instrumentelor din Riga (RPZ), al cărei director era S. A. Bergman, pentru a determina posibilitatea utilizarea acestei fabrici în viitor pentru producția în masă a circuitelor noastre solide. Știam că în vremea sovietică, directorii de fabrică erau reticenți în a prelua producția suplimentară a oricărui produs. Prin urmare, am apelat la RPZ, astfel încât, pentru început, să putem produce, pentru a oferi asistență tehnică, un lot experimental (500 de bucăți) din „elementul nostru universal”, a cărui tehnologie de fabricație. iar materialele au coincis complet cu cele folosite pe linia de producție RPZ la fabricarea tranzistoarelor P401 - P403.
...Din acel moment, invazia noastră „asupra fabricii în serie a început cu transferul de” documentație „desenată cu cretă pe o tablă și tehnologie declarată verbal. Parametrii electrici și tehnicile de măsurare au fost prezentate pe o singură pagină A4, însă sarcina de a sorta și controla parametrii ne revenea.
... Întreprinderile noastre s-au dovedit a avea numere egale de cutii poștale PO Box-233 (RPZ) și PO Box-233 (NII-131). De aici s-a născut numele „elementului Reimer” al nostru - TS-233.
...Din acel moment, invazia noastră „asupra fabricii în serie a început cu transferul de” documentație „desenată cu cretă pe o tablă și tehnologie declarată verbal. Parametrii electrici și tehnicile de măsurare au fost prezentate pe o singură pagină A4, însă sarcina de a sorta și controla parametrii ne revenea.
... Întreprinderile noastre s-au dovedit a avea numere egale de cutii poștale PO Box-233 (RPZ) și PO Box-233 (NII-131). De aici s-a născut numele „elementului Reimer” al nostru - TS-233.
Detalii uimitoare de fabricație:
La acel moment, planta (precum și alte plante) folosea tehnologia manuală de transfer a emițătorului și a materialului de bază pe placa de germaniu cu vârfuri de lemn din arborele de flori de salcâm și lipirea manuală a cablurilor. Toate aceste lucrări au fost efectuate la microscop de fete tinere.
În general, în ceea ce privește fabricabilitatea, această schemă, conform descrierii, nu a mers departe de Kilby ...
Unde este locul lui Osokin aici?
Studiem mai departe memoriile.
Odată cu apariția fotolitografiei, s-a dovedit a fi posibil să se creeze un rezistor în vrac în loc de unul stratificat la dimensiunile cristalelor existente și, prin gravarea plăcii colectoare printr-o mască foto, să se formeze un rezistor în vrac. L. I. Reimerov l-a rugat pe Yu. Osokin să încerce să aleagă diferite măști foto și să încerce să obțină un rezistor de volum de ordinul a 300 Ohm pe o placă de germaniu de tip p.
... Yura a făcut un astfel de rezistor volumetric în R12-2 TS și a considerat că lucrarea a fost finalizată, deoarece problema temperaturii a fost rezolvată. În curând, Yuri Valentinovich mi-a adus aproximativ 100 de circuite solide sub forma unei „chitare” cu o rezistență în vrac în colector, care a fost obținută prin gravarea specială a stratului colector de germaniu de tip p.
... El a arătat că aceste vehicule funcționează până la +70 de grade, care a fost procentul de randament și care a fost răspândirea parametrilor. La institut (Leningrad) am asamblat module „Kvant” pe aceste circuite solide. Toate testele în intervalul de temperatură de funcționare au avut succes.
... Yura a făcut un astfel de rezistor volumetric în R12-2 TS și a considerat că lucrarea a fost finalizată, deoarece problema temperaturii a fost rezolvată. În curând, Yuri Valentinovich mi-a adus aproximativ 100 de circuite solide sub forma unei „chitare” cu o rezistență în vrac în colector, care a fost obținută prin gravarea specială a stratului colector de germaniu de tip p.
... El a arătat că aceste vehicule funcționează până la +70 de grade, care a fost procentul de randament și care a fost răspândirea parametrilor. La institut (Leningrad) am asamblat module „Kvant” pe aceste circuite solide. Toate testele în intervalul de temperatură de funcționare au avut succes.
Dar lansarea celei de-a doua opțiuni, aparent mai promițătoare, în producție, pur și simplu nu a funcționat în acest fel.
Exemple de circuite și o descriere a procesului tehnologic au fost transferate către RZPP, dar până atunci producția în serie a R12-2 cu o rezistență de volum a început deja acolo. Apariția unor scheme îmbunătățite ar însemna oprirea producției celor vechi, ceea ce ar putea zădărnici planul. În plus, după toate probabilitățile, Yu. V. Osokin a avut și motive personale să păstreze lansarea R12-2 a versiunii vechi. Pe situație s-au suprapus și probleme de coordonare interdepartamentală, deoarece NIIRE aparținea SCRE, iar RZPP SCET. Comitetele aveau cerințe de reglementare diferite pentru produse, iar întreprinderea unui comitet nu avea practic nicio pârghie de influență asupra unei fabrici de la alta. În final, părțile au ajuns la un compromis - lansarea lui P12-2 a fost păstrată, iar noi scheme de mare viteză au primit indicele P12-5.
Drept urmare, vedem că Lev Reimerov a fost un analog al lui Kilby pentru microcircuitele sovietice, iar Yuri Osokin a fost un analog al lui Jay Last (deși el este de obicei clasat printre părinții cu drepturi depline ai circuitelor integrate sovietice).
Drept urmare, este și mai dificil de înțeles complexitățile designului, fabricii și intrigilor ministeriale ale Uniunii decât în războaiele corporative ale Americii, cu toate acestea, concluzia este destul de simplă și optimistă. Ideea integrării i-a venit lui Reimer aproape simultan cu Kilby, iar doar birocrația sovietică și particularitățile muncii institutelor noastre de cercetare și birourilor de proiectare cu o grămadă de aprobări ministeriale și certuri au întârziat microcircuitele interne pentru câțiva ani. În același timp, primele scheme au fost practic aceleași cu „părul” Tip 502 și au fost îmbunătățite de litograful Osokin, care a jucat rolul domesticului Jay Last, de asemenea complet independent de evoluțiile lui Fairchild și aproximativ în același timp, având pregătit lansarea unui model destul de modern și competitiv pentru perioada respectivă a prezentului IP.
Dacă premiile Nobel ar fi fost acordate puțin mai corect, atunci Jean Ernie, Kurt Lehovets, Jay Last, Lev Reimerov și Yuri Osokin ar fi trebuit să împartă onoarea de a crea microcircuitul. Din păcate, în Occident nimeni nu a auzit nici măcar de inventatori sovietici înainte de prăbușirea Uniunii.
În general, crearea de mituri americane, așa cum sa menționat deja, în unele aspecte a fost similară cu cea sovietică (precum și dorința de a numi eroi oficiali și simplificarea istoriei complexe). După lansarea celebrei cărți a lui Thomas Reid (TR Reid) „The Chip: How Two Americans Invented the Microcip and Launched a Revolution” în 1984, versiunea „doi inventatori americani” a devenit canonică, chiar și-au uitat de a lor. colegi, ca să nu mai vorbim de faptul că a sugera că altcineva decât americanii ar putea inventa deodată ceva pe undeva!
Cu toate acestea, în Rusia au și o memorie scurtă, de exemplu, într-un articol uriaș și detaliat pe Wikipedia rusă despre inventarea microcircuitelor - nu există niciun cuvânt despre Osokin și evoluțiile sale (ceea ce, apropo, nu este surprinzător , articolul este o simplă traducere a uneia similare în limba engleză, în care această informație și nu era la vedere).
În același timp, și mai trist, părintele ideii în sine, Lev Reimerov, este și mai uitat și chiar și în acele surse care menționează crearea primului IS sovietic real, doar Osokin este remarcat ca unicul lor creator, care este cu siguranță trist.
Este surprinzător că în această poveste, americanii și cu mine ne-am arătat exact la fel - niciuna dintre părți nu și-a amintit practic de adevărații lor eroi, creând în schimb o serie de mituri durabile. Este foarte trist că crearea „Quantum”, în general, a devenit posibilă restaurarea doar dintr-o singură sursă - chiar cartea „Eu sunt din vremea primului”, publicată la editura „Skifia-print” în Sankt Petersburg în 2019 cu un tiraj de 80 (! ) instanțe. Desigur, pentru o gamă largă de cititori a fost absolut inaccesibil pentru o lungă perioadă de timp (fără a ști măcar ceva despre Reimerov și această poveste de la bun început - a fost chiar greu de ghicit ce anume să cauți pe net, dar acum este disponibil în format electronic aici aici).
Mai mult, ne-am dori ca acești oameni minunați să nu fie uitați fără glorie și sperăm ca acest articol să servească drept o altă sursă în restabilirea priorităților și justiției istorice în problema dificilă a creării primelor circuite integrate din lume.
Din punct de vedere structural, P12-2 (și următorul P12-5) au fost realizate sub forma unei tablete clasice dintr-o cupă metalică rotundă cu un diametru de 3 mm și o înălțime de 0,8 mm - Fairchild s-a gândit la un astfel de caz doar un an. mai tarziu. Până la sfârșitul anului 1962, producția pilot a RZPP a produs aproximativ 5 mii R12-2, iar în 1963 s-au făcut câteva zeci de mii (din păcate, până atunci americanii își dăduseră deja seama care era puterea lor și au lansat mai mult de jumătate un milion).
Ce este amuzant - în URSS, consumatorii nu știau cum să lucreze cu un astfel de pachet și, în special, să-și facă viața mai ușoară în 1963, în cadrul proiectului Kvant R&D (A.N. Pelipenko, E.M. Lyakhovich), un proiect de modul a fost dezvoltat în care patru TS-uri P12-2 - astfel, probabil s-a născut primul GIS din lume de integrare pe două niveluri (TI a folosit primele sale microcircuite seriale în 1962 într-un design similar numit modul logic Litton AN / ASA27 - au asamblat la bord calculatoare radar).
Este uimitor că nu numai Premiul Nobel - ci chiar și onoruri speciale de la guvernul său Osokin nu a așteptat (și Reimer nici măcar nu a primit asta - l-au uitat până la moarte!), El nu a primit absolut nimic pentru microcircuite, doar mai târziu, în 1966, i s-a acordat o medalie „Pentru distincția muncii”, ca să spunem așa, „pe o bază comună”, pur și simplu pentru succesul în muncă. În plus, a ajuns la gradul de inginer șef și a început automat să primească premii de statut care au fost suspendate pentru aproape toți cei care dețineau cel puțin unele funcții responsabile, un exemplu clasic este „Insigna de onoare”, care i s-a dat în 1970. , iar în onoarea transformării uzinei în În 1975, a primit Ordinul Bannerului Roșu al Muncii la Institutul de Cercetare a Microdispozitivelor din Riga (RNIIMP, întreprinderea șef a Asociației de Producție Alpha nou creată).
Departamentul lui Osokin a primit Premiul de Stat (doar RSS Letonă, nu Premiul Lenin, care a fost înmânat cu generozitate moscoviților) și apoi nu pentru microcircuite, ci pentru îmbunătățirea tranzistorilor cu microunde. În URSS, brevetarea invențiilor pentru autori nu dădea altceva decât probleme, o plată unică nesemnificativă și satisfacție morală, atât de multe invenții nu au fost deloc oficializate. Nici Osokin nu s-a grăbit, dar pentru întreprinderi numărul de invenții a fost unul dintre indicatori, așa că trebuiau încă înregistrate. Prin urmare, Osokin și Mikhalovich au primit AS URSS nr. 36845 pentru inventarea TS R12-2 abia în 1966.
În 1964, Kvant a fost folosit în primul computer de bord al URSS din a treia generație Gnome (de asemenea, poate, primul computer serial din lume pe microcircuite). În 1968, o serie de primele IS-uri au fost redenumite 1LB021 (GIS a primit indici ca 1ХЛ161 și 1TR1162), apoi 102LB1V. În 1964, din ordinul NIIRE, a fost finalizată dezvoltarea R12-5 (seria 103) și a modulelor bazate pe acesta (seria 117). Din păcate, P12-5 s-a dovedit a fi dificil de fabricat, în principal din cauza dificultății de aliere a zincului, cristalul s-a dovedit a fi laborios de fabricat: randamentul este scăzut, costul este mare. Din aceste motive, TS R12-5 a fost produs în volume mici, dar până la acest moment se lucra deja la dezvoltarea tehnologiei planare a siliciului. Volumul producției de circuite integrate cu germaniu în URSS nu este cunoscut cu exactitate, conform lui Osokin, de la mijlocul anilor 60, acestea au fost produse la câteva sute de mii pe an (Statele Unite, din păcate, au produs deja milioane).
Apoi vine partea cea mai amuzantă a poveștii.
Dacă cereți să ghiciți data de încheiere a lansării unui microcircuit inventat în 1963, atunci, în cazul URSS, chiar și adevărații fanatici ai tehnologiilor vechi vor renunța. Fără modificări semnificative, seriile IS și GIS 102-117 au fost produse până la mijlocul anilor 1990, mai bine de 32 de ani! Volumul lansării lor a fost însă neglijabil - în 1985, au fost produse aproximativ 6 de bucăți, în timp ce în SUA a fost de trei ordine de mărime (!) Mai mult.
Dându-și seama de absurditatea situației, Osokin însuși în 1989 a apelat la conducerea Comisiei Militar-Industriale din cadrul Consiliului de Miniștri al URSS cu o cerere de a scoate aceste microcircuite din producție din cauza învechirii și a intensității ridicate a muncii, dar a primit un refuz categoric. Vicepreședintele complexului militar-industrial, V. L. Koblov, i-a spus că avioanele zboară fiabil, ceea ce înseamnă că nu are nimic de-a face cu prostii, un înlocuitor este exclus. Calculatoarele „Gnome” sunt încă în cabina de navigație a lui Il-76 (mai mult, aeronava în sine a fost produsă în 1971) și alte câteva avioane interne.
Videoclip unic disponibil pe legătură - același „Gnome”, film educațional al fabricii din Riga
Modulul de pe același P12-5 (foto http://www.155la3.ru)
Ceea ce este deosebit de dezamăgitor este că rechinii prădători ai capitalismului au privit cu entuziasm soluțiile tehnologice unii de la alții.
Comitetul de Stat Sovietic de Planificare a fost inexorabil - acolo unde s-a născut, a fost de folos acolo! Drept urmare, microcircuitele Osokin au ocupat o nișă îngustă de computere de bord ale mai multor avioane și au fost folosite ca atare în următorii treizeci de ani! Nici seria BESM, nici tot felul de „Minsk” și „Nairi” nu le-au folosit în altă parte.
Mai mult, chiar și în calculatoarele de bord erau departe de a fi instalate peste tot, MiG-25, de exemplu, a zburat pe un computer electromecanic analog, deși dezvoltarea sa s-a încheiat în 1964. Cine i-a împiedicat să pună acolo microcircuite? Vorbiți despre cum lămpile sunt mai rezistente la o explozie nucleară?
Dar americanii au folosit microcircuite nu numai în Gemeni și Apollo (iar versiunile lor speciale militare au suportat perfect trecerea prin centurile de radiații ale Pământului și au lucrat pe orbita Lunii). Au folosit jetoanele imediat (!) de îndată ce au devenit disponibile, în echipament militar cu drepturi depline. De exemplu, faimosul Grumman F-14 Tomcat a devenit primul avion din lume care a primit un computer de bord bazat pe LSI în 1970 (este adesea numit primul microprocesor, dar oficial acest lucru nu este adevărat - F-14 pe -calculatorul de bord era format din mai multe microcipuri de integrare medie și mare, nu mai puțin - acestea erau module reale finisate, precum ALU, și nu un set de piese discrete libere pe orice 2I-NOT).
Calculatorul de zbor fantomă CPK-91/A24G F4 și umplutura acestuia (https://www.youtube.com/user/uniservo/featured)
MOS/LSI MP944 F-14 CADC și un set de 5 cipuri pe care a fost creat (raport de Ray Holt în 2013 la IEEE Foothill Students Fall Forum din Cal Poly Pomona)
Este surprinzător că Shokin, după ce a aprobat pe deplin tehnologia locuitorilor din Riga, nu i-a dat nici cea mai mică accelerare (ei bine, cu excepția aprobării oficiale și a ordinului de a începe producția de masă la RZPP), și popularizarea acestui subiect, implicarea în ea a specialiștilor din alte institute de cercetare și, în general, nu au fost luate în considerare nicăieri. , tot felul de dezvoltare cu scopul de a obține cât mai curând posibil un standard prețios pentru propriile microcircuite, care să poată fi dezvoltat și îmbunătățit independent.
De ce s-a întâmplat?
Shokin nu era la înălțimea experimentelor lui Osokin, la vremea aceea el rezolva problema clonării dezvoltărilor americane în Zelenogradul său natal, despre asta vom vorbi în următorul articol.
Drept urmare, cu excepția R12-5, RZPP nu a mai fost implicat în microcircuite, nu a dezvoltat acest subiect și alte plante nu s-au îndreptat către experiența lui, ceea ce a fost foarte regretabil.
O altă problemă a fost că, așa cum am spus deja, în Occident, toate microcircuitele au fost produse de familii logice capabile să satisfacă orice nevoie. Ne-am limitat la un singur modul, seria a luat naștere doar în cadrul proiectului Kvant în 1970 și apoi limitată: 1ХЛ161, 1ХЛ162 și 1ХЛ163 - circuite digitale multifuncționale; 1LE161 și 1LE162 - două și patru elemente logice 2NOT-OR; 1TP161 și 1TP1162 - unul și doi declanșatori; 1UP161 - amplificator de putere, precum și 1LP161 - un element logic unic „interdicție”.
Ce se întâmpla la Moscova în acel moment?
Așa cum Leningradul a devenit centrul semiconductorilor în anii 1930 și 1940, Moscova a devenit centrul tehnologiilor integrate în anii 1950 și 1960, deoarece a existat faimosul Zelenograd. Vom vorbi despre cum a fost fondat și despre ce s-a întâmplat acolo data viitoare.
informații