El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit

Taula de continguts:

El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit
El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit

Vídeo: El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit

Vídeo: El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit
Vídeo: Дипломатия: как выиграть за РОССИЮ с чемпионом Европы / РОССИЙСКАЯ стратегия и тактика 2024, Març
Anonim

Hi ha 3 patents inicials per a circuits integrats i un article sobre ells.

La primera patent (1949) va pertànyer a Werner Jacobi, un enginyer alemany de Siemens AG, que va proposar utilitzar microcircuits per, novament, per a audiòfons, però ningú no estava interessat en la seva idea. Després hi va haver el famós discurs de Dammer el maig de 1952 (els seus nombrosos intents per impulsar el finançament per a la millora dels seus prototips del govern britànic van continuar fins al 1956 i no van acabar en res). L’octubre del mateix any, el destacat inventor Bernard More Oliver va presentar una patent per a un mètode per fabricar un transistor compost en un xip semiconductor comú i un any més tard Harwick Johnson, després de discutir-ho amb John Torkel Wallmark, va patentar la idea de un circuit integrat …

Totes aquestes obres, però, van romandre purament teòriques, perquè van sorgir tres barreres tecnològiques en el camí cap a un esquema monolític.

Bo Lojek (History of Semiconductor Engineering, 2007) els va descriure com a: integració (no hi ha cap manera tecnològica de formar components electrònics en un cristall semiconductor monolític), aïllament (no hi ha una manera eficaç d’aïllar elèctricament components IC), connexió (hi ha no hi ha cap manera fàcil de connectar components IC al cristall). Només el coneixement dels secrets d’integració, aïllament i connexió de components mitjançant fotolitografia va permetre crear un prototip complet de CI de semiconductor.

EUA

Com a resultat, va resultar que als Estats Units, cadascuna de les tres solucions tenia el seu propi autor i les patents per a elles van acabar en mans de tres corporacions.

Kurt Lehovec de la Sprague Electric Company va assistir a un seminari a Princeton a l'hivern de 1958, on Walmark va presentar la seva visió dels problemes fonamentals de la microelectrònica. De camí cap a Massachusetts, Lehovets va trobar una solució elegant per al problema de l’aïllament: mitjançant la pròpia unió pn. La direcció de Sprague, ocupada amb les guerres corporatives, no estava interessada en la invenció de Legovets (sí, una vegada més observem que els líders estúpids són el flagell de tots els països, no només a la URSS, però, als EUA, gràcies a la una major flexibilitat de la societat, això no s’acostava a aquests problemes, almenys patia una empresa en particular, i no tota la direcció de la ciència i la tecnologia, com nosaltres), i es va limitar a una sol·licitud de patent a costa seva.

Anteriorment, el setembre de 1958, el ja esmentat Jack Kilby de Texas Instruments va presentar el primer prototip de l’IC: un oscil·lador d’un transistor que repetia completament el circuit i la idea de la patent de Johnson i, una mica més tard, un disparador de dos transistors..

Les patents de Kilby no abordaven la qüestió de l'aïllament i la unió. L’aïllant era una bretxa d’aire: un tall a tota la profunditat del cristall i, per a la connexió, feia servir un muntatge articulat (!) Amb fil d’or (la famosa tecnologia de “cabell”, i sí, en realitat es feia servir a la primera IC de TI, que els feia monstruosament de baixa tecnologia), de fet, els esquemes de Kilby eren híbrids més que monolítics.

Però va resoldre completament el problema de la integració i va demostrar que tots els components necessaris es poden cultivar en una matriu de cristall. A Texas Instruments, tot anava bé amb els líders, de seguida es van adonar de quin tipus de tresor caia a les seves mans, de manera que immediatament, sense esperar ni la correcció de les malalties dels nens, el mateix 1958 van començar a promoure la tecnologia bruta als militars. (al mateix temps que s’imposa a totes les patents imaginables). Com recordem, l'exèrcit en aquella època es va deixar portar per una cosa completament diferent: micromòduls: tant l'exèrcit com la marina van rebutjar la proposta.

Imatge
Imatge

Tanmateix, la Força Aèria es va interessar sobtadament pel tema, ja era massa tard per retirar-se, era necessari establir d'alguna manera la producció mitjançant la tecnologia del "cabell" increïblement pobra.

El 1960, TI va anunciar oficialment que el primer circuit de circuits sòlids tipus 502 "real" del món estava disponible comercialment. Era un multivibrador i la companyia va afirmar que estava en producció, fins i tot va aparèixer al catàleg per 450 dòlars per peça. Tanmateix, les vendes reals van començar només el 1961, el preu era molt més alt i la fiabilitat d’aquesta embarcació era baixa. Ara, per cert, aquests esquemes tenen un valor històric colossal, tant que una llarga recerca en fòrums occidentals de col·leccionistes d’electrònica per a una persona que posseeix el TI Tipus 502 original no s’ha coronat amb èxit. En total, es van fabricar uns 10.000, de manera que la seva raresa es justifica.

L'octubre de 1961, TI va construir el primer ordinador sobre microcircuits per a la Força Aèria (8.500 parts, 587 de les quals eren de tipus 502), però el problema era un mètode de fabricació gairebé manual, baixa fiabilitat i baixa resistència a la radiació. L’ordinador es va muntar a la primera línia de microcircuits SN51x de Texas Instruments. No obstant això, la tecnologia de Kilby no era generalment adequada per a la producció i va ser abandonada el 1962 després que un tercer participant, Robert Norton Noyce de Fairchild Semiconductor, irrompés en el negoci.

Imatge
Imatge

Fairchild tenia un avantatge colossal sobre el tècnic de ràdio de Kilby. Com recordem, l’empresa va ser fundada per una autèntica elit intel·lectual: vuit dels millors especialistes en el camp de la microelectrònica i la mecànica quàntica, que van escapar de Bell Labs de la dictadura del lentament boig Shockley. No era sorprenent que el resultat immediat del seu treball fos el descobriment del procés pla: una tecnologia que van aplicar al 2N1613, el primer transistor planar de producció massiva del món, i que va desplaçar totes les altres opcions de difusió i soldadura del mercat.

Robert Noyce es va preguntar si la mateixa tecnologia es podria aplicar a la producció de circuits integrats i el 1959 va repetir independentment el camí de Kilby i Legowitz, combinant les seves idees i portant-les a la seva conclusió lògica. Així va néixer el procés fotolitogràfic, amb l’ajut dels quals encara es fabriquen microcircuits.

Imatge
Imatge

El grup de Noyce, dirigit per Jay T. Last, va crear el primer autèntic CI monolític de ple dret el 1960. Tanmateix, la companyia Fairchild existia amb els diners dels capitalistes de risc i, al principi, no van poder avaluar el valor del que es va crear (de nou, el problema amb els caps). El vicepresident va exigir a Last que tanqués el projecte, el resultat va ser una nova escissió i la marxa del seu equip, de manera que van néixer dues empreses més Amelco i Signetics.

Després d'això, el manual finalment va veure la llum i el 1961 va publicar el primer IC realment disponible comercialment: Micrologic. Va trigar un any més a desenvolupar una sèrie lògica completa de diversos microcircuits.

Durant aquest temps, els competidors no es van adormir i, com a resultat, l’ordre va ser el següent (entre parèntesis l’any i el tipus de lògica): Texas Instruments SN51x (1961, RCTL), Signetics SE100 (1962, DTL), Motorola MC300 (1962, ECL), Motorola MC7xx, MC8xx i 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). Hi havia altres fabricants com Intellux, Westinghouse, Sprague Electric Company, Raytheon i Hughes, ara oblidats.

Un dels grans descobriments en el camp de l’estandardització van ser les anomenades famílies de xips lògics. A l'era dels transistors, tots els fabricants d'ordinadors, des de Philco fins a General Electric, normalment fabricaven tots els components de les seves màquines fins als transistors mateixos. A més, diversos circuits lògics com 2I-NOT, etc. es poden implementar amb la seva ajuda d'almenys una dotzena de formes diferents, cadascuna de les quals té els seus propis avantatges: barata i senzillesa, velocitat, nombre de transistors, etc. Com a resultat, les empreses van començar a plantejar les seves pròpies implementacions, que inicialment només s’utilitzaven als seus vehicles.

El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit
El naixement del sistema soviètic de defensa antimíssils. Osokin contra Kilby, que realment va inventar el microcircuit

Així va néixer històricament la primera lògica resistència-transistor (RTL i els seus tipus DCTL, DCUTL i RCTL, oberta el 1952), una lògica potent i ràpida connectada a emissors (ECL i els seus tipus PECL i LVPECL, utilitzats per primera vegada a l'IBM 7030 Elàstica, ocupava molt d’espai i feia molta calor, però, a causa dels paràmetres de velocitat insuperables, es va utilitzar massivament i es va incorporar als microcircuits, va ser l’estàndard de les supercomputadores fins a principis dels anys vuitanta, des de Cray-1 fins a “Electronics SS LSI”)., lògica de díode-transistor per a ús en màquines més senzilles (DTL i les seves varietats CTDL i HTL van aparèixer a l'IBM 1401 el 1959).

Quan van aparèixer els microcircuits, va quedar clar que els fabricants han de triar de la mateixa manera, i quin tipus de lògica s’utilitzarà dins dels seus xips? I el més important, quin tipus de fitxes seran, quins elements contindran?

Així van néixer les famílies lògiques. Quan Texas Instruments va llançar la primera família d’aquest tipus al món: SN51x (1961, RCTL), van decidir el tipus de lògica (resistència-transistor) i quines funcions hi hauria disponibles als seus microcircuits, per exemple, l’element SN514 implementat NOR / NAND.

Imatge
Imatge

Com a resultat, per primera vegada al món hi va haver una clara divisió en empreses que produïen famílies lògiques (amb la seva pròpia velocitat, preu i diversos coneixements) i empreses que podien comprar-les i muntar-hi ordinadors de la seva pròpia arquitectura..

Naturalment, es van mantenir algunes empreses integrades verticalment, com Ferranti, Phillips i IBM, que van preferir mantenir-se en la idea de fer un ordinador per dins i per fora a les seves pròpies instal·lacions, però als anys setanta ja van desaparèixer o van abandonar aquesta pràctica.. IBM va ser l'últim en caure, van utilitzar un cicle de desenvolupament absolutament complet: des de la fusió del silici fins a l'alliberament dels seus propis xips i màquines fins al 1981, quan va arribar l'IBM 5150 (més conegut com a ordinador personal, l'avantpassat de tots els PC). fora: el primer ordinador que porta la seva marca comercial i, a l'interior, un processador de disseny aliè.

Inicialment, per cert, les persones tossudes amb "vestits blaus" van intentar crear un ordinador 100% original i fins i tot el van llançar al mercat: IBM 5110 i 5120 (al processador PALM original, de fet, era una versió micro de els seus mainframes), però de - a causa del preu prohibitiu i la incompatibilitat amb la ja nascuda classe de màquines petites amb processadors Intel, les dues vegades van patir un fracàs èpic. El que és curiós és que la seva divisió mainframe no s’ha donat per vençuda fins ara i segueixen desenvolupant la seva pròpia arquitectura de processador fins avui. A més, també els van produir de la mateixa manera de forma totalment independent fins al 2014, quan finalment van vendre les seves empreses de semiconductors a Global Foundries. Així doncs, l’última línia d’ordinadors, produïda a l’estil dels anys seixanta, va desaparèixer, completament per una empresa per dins i per fora.

Tornant a les famílies lògiques, observem l'últim d'ells, que va aparèixer ja a l'era dels microcircuits, especialment per a ells. No és tan ràpid ni tan calent com la lògica transistor-transistor (TTL, inventat el 1961 a TRW). La lògica TTL va ser el primer estàndard IC i es va utilitzar en tots els principals xips dels anys seixanta.

Després va venir la lògica d’injecció integral (IIL, apareguda a finals de 1971 a IBM i Philips, es va utilitzar en microcircuits de la dècada de 1970-1980) i la més gran de totes: la lògica semiconductora-òxid de metall (MOS, desenvolupada des dels anys 60 i fins a 80è en la versió CMOS, que va capturar completament el mercat, ara el 99% de tots els xips moderns són CMOS).

El primer ordinador comercial de microcircuits va ser la sèrie RCA Spectra 70 (1965), el mainframe de banca petit Burroughs B2500 / 3500 llançat el 1966 i Scientific Data Systems Sigma 7 (1966). RCA tradicionalment desenvolupava els seus propis microcircuits (CML - Current Mode Logic), Burroughs va utilitzar l’ajuda de Fairchild per desenvolupar una línia original de microcircuits CTL (Complementary Transistor Logic), SDS va ordenar els xips a Signetics. Aquestes màquines van ser seguides per CDC, General Electric, Honeywell, IBM, NCR, Sperry UNIVAC: l’era de les màquines de transistors ha desaparegut.

Imatge
Imatge

Tingueu en compte que no només a l’URSS es van oblidar els creadors de la seva glòria. Una història similar, bastant desagradable, va passar amb els circuits integrats.

De fet, el món deu l’aparició de la propietat intel·lectual moderna al treball ben coordinat de professionals de Fairchild, en primer lloc, l’equip d’Ernie and Last, així com a la idea de Dammer i a la patent de Legovets. Kilby va produir un prototip fallit, que era impossible de modificar, la seva producció es va abandonar gairebé immediatament i el seu microcircuit només té un valor col·leccionable per a la història, no va donar res a la tecnologia. Bo Loek va escriure sobre això d'aquesta manera:

La idea de Kilby era tan poc pràctica que fins i tot TI la va abandonar. La seva patent només tenia valor com a tema de negociació convenient i rendible. Si Kilby no treballés per a TI, sinó per a qualsevol altra empresa, les seves idees no haurien estat patentades en absolut.

Noyce va redescobrir la idea de Legovets, però després es va retirar de la feina i tots els descobriments, inclosa l'oxidació humida, la metal·lització i el gravat, van ser realitzats per altres persones i també van llançar el primer CI monolític comercial real.

Com a resultat, la història va romandre injusta amb aquesta gent fins al final; fins i tot als anys 60, Kilby, Legovets, Noyce, Ernie i Last van ser anomenats pares dels microcircuits; als anys 70 la llista es va reduir a Kilby, Legovets i Noyce, després a Kilby i Noyce, i el cim de la creació de mites va ser la recepció del premi Nobel del 2000 per part de Kilby només per la invenció del microcircuit.

Tingueu en compte que el 1961-1967 va ser l'era de monstruoses guerres de patents. Tothom va lluitar contra tothom, Texas Instruments amb Westinghouse, Sprague Electric Company i Fairchild, Fairchild amb Raytheon i Hughes. Al final, les empreses es van adonar que cap d’elles recolliria totes les patents claus d’elles mateixes i, mentre durin els tribunals, estan congelades i no poden servir d’actius i aportar diners, de manera que tot va acabar amb una llicència global i creuada. de totes les tecnologies obtingudes en aquell moment.

Pel que fa a la consideració de l’URSS, no es pot deixar d’assenyalar altres països les polítiques de vegades eren extremadament estranyes. En general, estudiant aquest tema, queda clar que és molt més fàcil descriure no per què va fracassar el desenvolupament de circuits integrats a l’URSS, sinó per què van tenir èxit als Estats Units, per una simple raó: no van tenir èxit enlloc, excepte a els Estats Units.

Destaquem que el punt no estava en absolut en la intel·ligència dels desenvolupadors: enginyers intel·ligents, físics excel·lents i brillants visionaris informàtics eren a tot arreu: des dels Països Baixos fins al Japó. El problema era una cosa: la gestió. Fins i tot a Gran Bretanya, els conservadors (per no parlar dels laboristes, que hi van acabar amb les restes d’indústria i desenvolupament), les corporacions no tenien el mateix poder i independència que als Estats Units. Només allà els representants empresarials van parlar amb les autoritats en condicions d'igualtat: podrien invertir milers de milions on vulguessin amb poc o cap control, convergir en ferotges batalles de patents, atraure els empleats, trobar noves empreses literalment en un sol dit (al mateix ") traïdor vuit "que va llançar Shockley, remunta 3/4 de l'actual negoci de semiconductors nord-americà, des de Fairchild i Signetics fins a Intel i AMD).

Totes aquestes empreses estaven en continu moviment vital: van buscar, descobrir, capturar, arruïnar, invertir, i van sobreviure i van evolucionar com la natura viva. En cap altre lloc del món no hi ha hagut tanta llibertat de risc i d’empresa. La diferència serà especialment evident quan comencem a parlar de la "Silicon Valley" domèstica: Zelenograd, on enginyers no menys intel·ligents, sota el jou del Ministeri d'Indústria de la Ràdio, van haver de gastar el 90% del seu talent en copiar diversos anys Els desenvolupaments nord-americans i aquells que van obstinar-se a avançar (Yuditsky, Kartsev, Osokin) van ser domesticats i conduïts de nou als rails posats pel partit.

El mateix generalíssim Stalin en va parlar bé en una entrevista amb l'ambaixador d'Argentina Leopoldo Bravo el 7 de febrer de 1953 (del llibre de Stalin I. V. Works. - T. 18. - Tver: Information and Publishing Center "Union", 2006):

Stalin diu que això només delata la pobresa de la ment dels líders dels Estats Units, que tenen molts diners però pocs al cap. Assenyala al mateix temps que als presidents nord-americans, per regla general, no els agrada pensar, sinó que prefereixen utilitzar l'ajut dels "trusts del cervell", que aquests trusts, en particular, estaven amb Roosevelt i Truman, que aparentment creien que si tenien diners, no necessaris.

Com a resultat, el partit va pensar amb nosaltres, però els enginyers ho van fer. D’aquí el resultat.

Japó

Una situació pràcticament similar va passar al Japó, on les tradicions de control de l’Estat eren, per descomptat, moltes vegades més suaus que les soviètiques, però força a nivell de Gran Bretanya (ja hem parlat del que va passar amb l’escola britànica de microelectrònica).

Al Japó, el 1960, hi havia quatre actors principals en el negoci de la informàtica, tres dels quals eren 100% propietat del govern. El més poderós: el Departament de Comerç i Indústria (MITI) i el seu braç tècnic, el Laboratori d'Enginyeria Elèctrica (ETL); Nippon Telephone & Telegraph (NTT) i els seus laboratoris de xips; i el participant menys significatiu, des d’un punt de vista purament financer, el Ministeri d’Educació, que controlava tots els desenvolupaments de les prestigioses universitats nacionals (especialment a Tòquio, analògic de la Universitat Estatal de Moscou i del MIT en termes de prestigi en aquells anys). Finalment, l’últim jugador va ser el laboratori corporatiu combinat de les empreses industrials més grans.

El Japó també era tan similar a l’URSS i la Gran Bretanya que els tres països van patir significativament durant la Segona Guerra Mundial i es va reduir el seu potencial tècnic. I el Japó, a més, va estar a l’ocupació fins al 1952 i sota un estret control financer dels Estats Units fins al 1973, el tipus de canvi del ien fins aquell moment estava rígidament fixat al dòlar pels acords intergovernamentals, i el mercat internacional japonès s’ha convertit en general des de llavors. 1975 (i sí, no parlem d’això que ells mateixos s’ho mereixen, només descrivim la situació).

Com a resultat, els japonesos van ser capaços de crear diverses màquines de primera classe per al mercat intern, però de la mateixa manera, la producció de microcircuits va badallar i, quan va començar la seva època daurada després de 1975, va esdevenir un autèntic renaixement tècnic (l’era del 1990, quan la tecnologia i les computadores japoneses es consideraven les millors del món i el tema era l'enveja i els somnis), la producció d'aquests miracles es va reduir a la mateixa còpia dels desenvolupaments americans. Tot i que els hem de donar el que corresponen, no només van copiar, sinó que van desmuntar, estudiar i millorar qualsevol producte fins al darrer cargol, de manera que els seus ordinadors eren més petits, més ràpids i més avançats tecnològicament que els prototips americans. Per exemple, el primer ordinador en circuits integrats de producció pròpia Hitachi HITAC 8210 va sortir el 1965, simultàniament amb RCA. Malauradament per als japonesos, formaven part de l’economia mundial, on aquests trucs no passen impunement i, com a conseqüència de les guerres comercials i de patents amb els Estats Units als anys 80, la seva economia es va esfondrar en un estancament, on es manté pràcticament fins als nostres dies (i si els recordeu un fracàs èpic amb les anomenades "màquines de 5a generació" …).

Al mateix temps, tant Fairchild com TI van intentar establir instal·lacions de producció al Japó a principis dels anys 60, però van tenir una dura resistència del MITI. El 1962, MITI va prohibir a Fairchild invertir en una fàbrica ja comprada al Japó i l’inexperimentat Noyce va intentar entrar al mercat japonès a través de la corporació NEC. El 1963, la direcció del NEC, presumptament actuant sota la pressió del govern japonès, va obtenir de Fairchild unes condicions de llicència extremadament favorables, que posteriorment van tancar la capacitat de Fairchild de comerciar independentment al mercat japonès. Només després de concloure l'acord, Noyce va saber que el president de la NEC va presidir simultàniament el comitè del MITI que bloquejava els acords de Fairchild. TI va intentar establir una planta de producció al Japó el 1963 després d’haver tingut experiència negativa amb NEC i Sony. Durant dos anys, el MITI es va negar a donar una resposta definitiva a la sol·licitud de TI (mentre els robava les fitxes amb força i llibertat sense llicència), i el 1965 els Estats Units van atacar i van amenaçar els japonesos amb un embargament sobre la importació de equip electrònic que infringia les patents TI i, per començar, prohibia Sony i Sharp.

MITI es va adonar de l'amenaça i va començar a pensar com podrien enganyar els bàrbars blancs. Al final, van construir un multiport, impulsat a trencar un acord ja pendent entre TI i Mitsubishi (propietari de Sharp) i van convèncer Akio Morita (fundador de Sony) perquè arribés a un acord amb TI "en interès del futur dels japonesos indústria ". Al principi, l'acord era extremadament desavantatge per a TI i, durant gairebé vint anys, les empreses japoneses han llançat microcircuits clonats sense pagar royalties. Els japonesos ja van pensar com de meravellosos van enganyar els gaijins amb el seu dur proteccionisme, i els nord-americans els van pressionar per segona vegada ja el 1989. Com a resultat, els japonesos es van veure obligats a admetre que havien violat les patents durant 20 anys i pagar als Estats Units Estats monstruosos drets de mig milió de dòlars a l'any, que finalment van enterrar la microelectrònica japonesa.

Com a resultat, el joc brut del Ministeri de Comerç i el seu control total sobre les grans empreses, amb decrets sobre què i com produir, van deixar als japonesos de costat, de manera que van ser literalment expulsats de la galàxia mundial de fabricants d’ordinadors (a de fet, als anys 80, només ells competien amb els nord-americans).

l’URSS

Finalment, passem a allò més interessant: la Unió Soviètica.

Diguem de seguida que hi passaven moltes coses interessants abans del 1962, però ara només considerarem un aspecte: els circuits integrats monolítics reals (i, a més, originals!).

Yuri Valentinovich Osokin va néixer el 1937 (per canvi, els seus pares no eren enemics del poble) i el 1955 va ingressar a la facultat electromecànica del MPEI, l’especialitat recentment oberta “dielèctrics i semiconductors”, que va graduar el 1961. Va obtenir un diploma en transistors al nostre principal centre de semiconductors prop de Krasilov a NII-35, des d’on va anar a la planta de dispositius de semiconductors de Riga (RZPP) per produir transistors, i la planta en si era tan jove com el graduat Osokin: es va crear només el 1960.

La cita d'Osokin va ser una pràctica normal per a una nova planta: els estudiants de RZPP sovint estudiaven a NII-35 i es formaven a Svetlana. Tingueu en compte que la planta no només disposava de personal bàltic qualificat, sinó que també es trobava a la perifèria, lluny de Shokin, Zelenograd i de tots els enfrontaments associats (en parlarem més endavant). El 1961, RZPP ja dominava la producció de la majoria dels transistors NII-35.

El mateix any, la planta, per iniciativa pròpia, va començar a excavar en el camp de les tecnologies planes i la fotolitografia. En això va ser ajudat per NIRE i KB-1 (més tard "Almaz"). RZPP va desenvolupar el primer de la línia automàtica de la URSS per a la producció de transistors plans "Ausma", i el seu dissenyador general, A. S. Gotman, va tenir un pensament brillant: ja que encara estem estampant transistors en un xip, per què no els muntem immediatament a partir d'aquests transistors?

A més, Gotman va proposar una tecnologia revolucionària, segons els estàndards de 1961, per separar els conductors del transistor no de potes estàndard, sinó soldar-les a un coixinet de contacte amb boles de soldadura, per simplificar la instal·lació automàtica. De fet, va obrir un paquet BGA real, que ara s’utilitza en el 90% de l’electrònica, des de portàtils fins a telèfons intel·ligents. Malauradament, aquesta idea no va entrar a la sèrie, ja que hi havia problemes amb la implementació tecnològica. A la primavera de 1962, l'enginyer en cap de NIRE V. I. Smirnov va demanar al director de la RZPP S. A. Bergman que trobés una altra manera d'implementar un circuit de diversos elements del tipus 2NE-OR, universal per a la construcció de dispositius digitals.

El director del RZPP va confiar aquesta tasca al jove enginyer Yuri Valentinovich Osokin. Es va organitzar un departament com a part d’un laboratori tecnològic, un laboratori per al desenvolupament i fabricació de fotomàscars, un laboratori de mesura i una línia de producció pilot. En aquell moment, es va subministrar a RZPP una tecnologia per a la fabricació de díodes i transistors de germani, que es va prendre com a base per a un nou desenvolupament. I ja a la tardor de 1962, es van obtenir els primers prototips del germani, com es deia aleshores, que es va obtenir un esquema P12-2 sòlid.

Osokin es va enfrontar a una tasca fonamentalment nova: implementar dos transistors i dues resistències en un cristall, a l’URSS ningú no feia res semblant i no hi havia informació sobre el treball de Kilby i Noyce al RZPP. Però el grup d'Osokin va resoldre brillantment el problema, i no de la mateixa manera que ho van fer els nord-americans, treballant no amb silici, sinó amb mesatransistors de germani. A diferència de Texas Instruments, la gent de Riga va crear immediatament tant un microcircuit real com un procés tècnic d’èxit a partir de tres exposicions consecutives, de fet, ho van fer simultàniament amb el grup Noyce, d’una manera absolutament original i van rebre un producte no menys valuós des del punt de vista comercial.

Imatge
Imatge

Quina importància va tenir la contribució del propi Osokin, era un anàleg de Noyce (tota la feina tècnica per a la qual van realitzar el grup de Last i Ernie) o un inventor completament original?

Aquest és un misteri cobert de foscor, com tot allò relacionat amb l’electrònica soviètica. Per exemple, V. M. Lyakhovich, que treballava en aquell mateix NII-131, recorda (en endavant, cites del llibre únic de E. M. Lyakhovich "Sóc del temps del primer"):

Al maig de 1960, un enginyer del meu laboratori, un físic de formació, Lev Iosifovich Reimerov, va proposar utilitzar un transistor doble en el mateix paquet amb una resistència externa com a element universal de 2NE-OR, assegurant-nos que a la pràctica aquesta proposta és ja proporcionat en el procés tecnològic existent de fabricació de transistors P401 - P403, que coneix bé per la seva pràctica a la planta de Svetlana … Això era gairebé tot el que calia! Modes de funcionament clau dels transistors i el nivell més alt d’unificació … I una setmana més tard, Lev va portar un esbós de l’estructura cristal·lina, en què es va afegir una unió pn a dos transistors del seu col·lector comú, formant una resistència en capes … El 1960, Lev va emetre un certificat d’inventor per a la seva proposta i va rebre una decisió positiva pel dispositiu núm. 24864 de data 8 de març de 1962.

La idea es va plasmar en el maquinari amb l'ajut d'OV Vedeneev, que treballava a Svetlana en aquell moment:

A l’estiu, em van convocar a l’entrada de Reimer. Se li va ocórrer una idea de fer tècnicament i tecnològicament un esquema "NO-O". En aquest dispositiu: un cristall de germani s’uneix a una base metàl·lica (duralumini), sobre la qual es creen quatre capes amb conductivitat de npnp … El treball de fusió de cables d’or va ser ben dominat per un jove instal·lador, Luda Turnas, i vaig portar ella a treballar. El producte resultant es va col·locar sobre una galeta de ceràmica … Fins a deu galetes d’aquest tipus es podien dur a terme fàcilment per l’entrada de la fàbrica, simplement tenint-les en un puny. Vam fer diversos centenars de galetes per Leva.

Aquí no s’esmenta l’eliminació a través del punt de control per casualitat. Tot el treball sobre "esquemes difícils" a la fase inicial era una aposta pura i es podia tancar fàcilment, ja que els desenvolupadors havien d'utilitzar no només tècniques, sinó també habilitats organitzatives pròpies de la URSS.

Els primers centenars de peces es van produir tranquil·lament en pocs dies. … Després de rebutjar dispositius que fossin acceptables en termes de paràmetres, vam muntar diversos circuits d'activació més senzills i un comptador. Tot funciona! Aquí el teniu: el primer circuit integrat.

Juny de 1960.

… Al laboratori, vam fer conjunts de demostració d'unitats típiques en aquests diagrames sòlids, col·locats en panells de plexiglàs.

… L'enginyer en cap de NII-131, Veniamin Ivanovich Smirnov, va ser convidat a la demostració dels primers esquemes sòlids i li va dir que aquest element és universal … La demostració dels esquemes sòlids va impressionar. El nostre treball va ser aprovat.

… L’octubre de 1960, amb aquestes manualitats, l’enginyer en cap de NII-131, l’inventor del circuit sòlid, l’enginyer L. I. Shokin.

… V. D. Kalmykov i A. I. Shokin van valorar positivament la feina feta per nosaltres. Van assenyalar la importància d'aquesta àrea de treball i van suggerir contactar-hi per obtenir ajuda si fos necessari.

… Immediatament després de l'informe al ministre i del suport del ministre per al nostre treball sobre la creació i desenvolupament d'un esquema sòlid de germani, V. I. El primer trimestre de 1961, es van fabricar els primers circuits sòlids al lloc, tot i que amb l'ajuda d'amics de la planta de Svetlana (soldar cables d'or, aliatges multicomponent per a la base i emissor).

A la primera fase de treball, es van obtenir aliatges multicomponents per a la base i l’emissor a la planta de Svetlana, els cables d’or també es van portar a Svetlana per soldar, ja que l’institut no tenia instal·lador propi ni fil d’or de 50 micres. Va resultar qüestionable si fins i tot mostres experimentals d’ordinadors de bord, desenvolupades a l’institut de recerca, estaven equipades amb microcircuits i la producció en massa estava fora de qüestió. Calia buscar una planta en sèrie.

Nosaltres (V. I. Smirnov, L. I. Bergman determinarà la possibilitat d’utilitzar aquesta planta en el futur per a la producció en sèrie dels nostres circuits sòlids. Sabíem que a l'època soviètica, els directors de fàbriques eren reticents a obtenir qualsevol producció addicional de qualsevol producte. Per tant, ens vam adreçar a RPZ, de manera que, per començar, podríem fabricar-nos un lot experimental (500 peces) del nostre "element universal" per proporcionar assistència tècnica, la tecnologia de fabricació de la qual i els materials coincidien completament amb els utilitzat a la línia tecnològica RPZ en la fabricació de transistors P401 - P403.

… A partir d'aquest moment, la nostra invasió va començar "a la planta en sèrie amb la transferència de" documentació "dibuixada amb guix sobre una pissarra i presentada oralment per tecnologia. Els paràmetres elèctrics i les tècniques de mesura es van presentar en una pàgina A4, però la tasca d’ordenar i controlar els paràmetres era nostra.

… Les nostres empreses tenien els mateixos números de bústia de CP 233 (RPZ) i CP 233 (NII-131). D'aquí va néixer el nom del nostre "element de Reimerov" - TS-233.

Els detalls de fabricació són sorprenents:

En aquell moment, la fàbrica (així com altres fàbriques) utilitzava una tecnologia manual per transferir l’emissor i el material base a una placa de germani amb espigues de fusta d’un arbre de flors d’acàcia i soldar manualment els cables. Tot aquest treball va ser dut a terme al microscopi per noies joves.

En general, en termes de fabricabilitat, la descripció d’aquest esquema no és lluny de Kilby …

On és el lloc d'Osokin aquí?

Estudiem més a fons les memòries.

Amb l'arribada de la fotolitografia, es va poder crear una resistència de volum en lloc d'una de capes a les dimensions del cristall existents i formar una resistència de volum gravant la placa col·lectora a través d'un fotomàscara. LI Reimerov va demanar a Yu Osokin que intentés seleccionar diferents fotomàscars i que intentés obtenir una resistència de volum de l'ordre de 300 Ohm en una placa de germani de tipus p.

… Yura va fabricar una resistència d'aquest volum a R12-2 TS i va considerar que el treball estava acabat, ja que el problema de temperatura s'havia resolt. Aviat, Yuri Valentinovich em va portar uns 100 circuits sòlids en forma de "guitarra" amb una resistència de volum al col·lector, que es va obtenir mitjançant un gravat especial de la capa col·lectora de germani tipus p.

… Va demostrar que aquests vehicles funcionen fins a +70 graus, quin és el percentatge de rendiment dels adequats i quin és el rang de paràmetres. A l’institut (Leningrad) vam muntar els mòduls Kvant en aquests sòlids diagrames. Totes les proves en el rang de temperatura de funcionament van tenir èxit.

Però no va ser tan fàcil llançar a la producció la segona opció, aparentment més prometedora.

Es van transferir mostres de circuits i una descripció del procés tecnològic al RZPP, però allà, en aquell moment, la producció en sèrie del P12-2 amb una resistència de volum ja havia començat. L’aparició d’esquemes millorats significaria aturar la producció d’antics, cosa que podria alterar el pla. A més, amb tota probabilitat, Yu. V. Osokin tenia motius personals per mantenir la publicació del P12-2 de la versió antiga. La situació es va superposar als problemes de coordinació interdepartamental, perquè NIRE pertanyia a GKRE i RZPP a GKET. Els comitès tenien requisits regulatoris diferents per als productes i l’empresa d’un comitè pràcticament no tenia cap palanca sobre la planta d’un altre. A la final, les parts van arribar a un compromís: la versió P12-2 es va mantenir i els nous circuits d'alta velocitat van rebre l'índex P12-5.

Com a resultat, veiem que Lev Reimerov era un analògic de Kilby per als microcircuits soviètics, i Yuri Osokin era un analògic de Jay Last (tot i que se sol classificar entre els pares de ple dret dels circuits integrats soviètics).

Com a resultat, és encara més difícil entendre les complexitats del disseny, la fàbrica i les intrigues ministerials de la Unió que a les guerres corporatives d'Amèrica, però, la conclusió és bastant senzilla i optimista. A Reimer se li va ocórrer la idea d'integració gairebé simultàniament amb Kilby, i només la burocràcia soviètica i les peculiaritats del treball dels nostres instituts de recerca i oficines de disseny amb un munt d'aprovacions ministerials i disputes van retardar els microcircuits nacionals durant un parell d'anys. Al mateix temps, els primers esquemes eren gairebé els mateixos que els "cabells" tipus 502, i van ser millorats per l'especialista en litografia Osokin, que va interpretar el paper de Jay Last, també completament independent dels desenvolupaments de Fairchild i aproximadament al mateix temps, preparant el llançament de productes bastant moderns i competitius per a aquest període de la present IP.

Si els premis Nobel es lliuressin una mica més justament, llavors Jean Ernie, Kurt Legovets, Jay Last, Lev Reimerov i Yuri Osokin haurien d’haver compartit l’honor de crear el microcircuit. Per desgràcia, a Occident, ningú ni tan sols va parlar d’inventors soviètics abans del col·lapse de la Unió.

En general, la creació de mites nord-americans, com ja s’ha esmentat, en alguns aspectes era similar a la soviètica (així com el desig de nomenament d’herois oficials i la simplificació d’una història complexa). Després del llançament del famós llibre de Thomas Reid "El xip: com dos nord-americans van inventar el microxip i van llançar una revolució" el 1984, la versió de "dos inventors americans" es va convertir en canònica, fins i tot es van oblidar dels seus propis col·legues, per no parlar suggerir que algú que no sigui nord-americà podria haver inventat alguna cosa de sobte en algun lloc.

Tanmateix, a Rússia també es distingeixen per una memòria breu, per exemple, en un article enorme i detallat a la Viquipèdia russa sobre la invenció dels microcircuits; no hi ha una paraula sobre Osokin i els seus desenvolupaments (que, per cert, és no és d’estranyar que l’article sigui una simple traducció d’una versió similar en anglès, en la qual no hi hagués cap rastre d’aquesta informació.

Al mateix temps, el que és encara més trist, el pare de la mateixa idea, Lev Reimerov, s’oblida encara més profundament i, fins i tot, en aquelles fonts on s’esmenta la creació dels primers IS soviètics reals, només Osokin es fa constar com a l’únic creador, cosa certament trista.

És sorprenent que en aquesta història, els nord-americans i jo ens mostréssim exactament iguals: cap de les parts recordava pràcticament els seus herois reals, en lloc de crear una sèrie de mites perdurables. És molt trist que la creació de "Quantum", en general, sigui possible restaurar només a partir d'una única font: el mateix llibre "Sóc del temps del primer", publicat per l'editorial "Scythia-print" a Sant Petersburg el 2019 amb una difusió de 80 (!) Instàncies. Per descomptat, per a una àmplia gamma de lectors va ser absolutament inaccessible durant molt de temps (sense saber almenys alguna cosa sobre Reimerov i aquesta història des del principi, fins i tot era difícil endevinar què cal buscar exactament a la xarxa, però ara està disponible en format electrònic aquí).

Tant més, voldria que aquestes meravelloses persones no s’oblidessin de manera inglesa i esperem que aquest article serveixi com una font més per restaurar les prioritats i la justícia històrica en el difícil tema de la creació dels primers circuits integrats del món.

Estructuralment, el P12-2 (i el P12-5 posterior) es van fabricar en forma de tauleta clàssica feta d’una copa metàl·lica rodona amb un diàmetre de 3 mm i una alçada de 0,8 mm. Fairchild no va arribar a crear paquet fins un any després. A finals de 1962, la producció pilot de RZPP va produir uns 5.000 R12-2 i el 1963 es van fabricar diverses desenes de milers (per desgràcia, en aquella època els nord-americans ja s’havien adonat de quina era la seva força i havien produït més de mig milió d’ells).

Què és curiós: a l’URSS, els consumidors no sabien com treballar amb aquest paquet i específicament per facilitar la seva vida, el 1963 a NIRE en el marc del Kvant ROC (A. N. Pelipenko, E. M. Lyakhovich) quatre P12-2 vehicles - és així com potser va néixer el primer SIG del món d’integració de dos nivells (TI va utilitzar els seus primers microcircuits de sèrie el 1962 en un disseny similar anomenat mòdul lògic Litton AN / ASA27), es van utilitzar per muntar ordinadors de radar a bord).

Sorprenentment, no només el Premi Nobel, sinó fins i tot els honors especials del seu govern, Osokin no va rebre (i Reimer ni tan sols va rebre això, sinó que se’n van oblidar completament), no va rebre res en absolut pels microcircuits, només més tard el 1966 se li va concedir una medalla "Per distinció laboral", per dir-ho així, "de forma general", només per l'èxit en el treball. A més, va créixer fins a enginyer en cap i va començar automàticament a rebre premis d’estatus, que van ser penjats per gairebé tothom que ocupava almenys alguns càrrecs responsables, un exemple clàssic és la "Insígnia d’Honor", que li van donar el 1970, i en honor de la transformació de la planta en El 1975 va rebre l'ordre de la bandera vermella del treball a l'Institut de Recerca de Microdispositius de Riga (RNIIMP, l'empresa principal de la recentment creada AP "Alpha").

El departament d’Osokin va rebre un premi estatal (només la RSS letona, no Lenin, que es distribuïa generosament als moscovites), i després no per als microcircuits, sinó per la millora dels transistors de microones. A l’URSS, patentar invents als autors no donava res més que problemes, un insignificant pagament únic i satisfacció moral, de manera que moltes invencions no es van formalitzar en absolut. Osokin tampoc tenia pressa, però per a les empreses el nombre d’invents era un dels indicadors, de manera que encara s’havien de formalitzar. Per tant, la URSS AS núm. 36845 per a la invenció del TC P12-2 va ser rebuda per Osokin i Mikhalovich només el 1966.

El 1964, Kvant es va utilitzar a l'ordinador de bord de l'avió de tercera generació Gnome, el primer de la URSS (també, possiblement, el primer ordinador de sèrie del món en microcircuits). El 1968, una sèrie de primers IS es va canviar el nom de 1LB021 (GIS va rebre índexs com 1HL161 i 1TP1162), després 102LB1V. El 1964, per ordre de NIRE, es va completar el desenvolupament de R12-5 (sèrie 103) i mòduls basats en ell (sèrie 117). Malauradament, el Р12-5 va resultar difícil de fabricar, principalment a causa de la dificultat de l'aliatge de zinc, el cristall va resultar ser difícil de fabricar: el percentatge de rendiment era baix i el cost era elevat. Per aquestes raons, TC P12-5 es va produir en petits volums, però en aquest moment ja es treballava en un front ampli per desenvolupar la tecnologia de silici pla. Segons Osokin, no es coneix exactament el volum de producció de circuits integrats de germani a l’URSS, ja que a mitjans dels anys 60 es produeixen a diversos centenars de milers a l’any (per desgràcia, els Estats Units ja n’han produït milions).

A continuació ve la part més còmica de la història.

Si demaneu endevinar la data de finalització del llançament del microcircuit inventat el 1963, aleshores, en el cas de l’URSS, fins i tot els veritables fanàtics de les velles tecnologies es rendiran. Sense canvis significatius, les sèries IS i SIG 102-117 es van produir fins a mitjans dels anys noranta, durant més de 32 anys. El volum del seu llançament, però, va ser insignificant: el 1985 es van produir unes 6.000.000 d’unitats, als Estats Units són tres ordres de magnitud (!) Més.

Adonant-se de l’absurditat de la situació, el mateix Osokin es va dirigir el 1989 a la direcció de la Comissió Militar-Industrial sota el Consell de Ministres de l’URSS amb una petició de retirar aquests microcircuits de la producció a causa de la seva obsolescència i alta intensitat laboral, però va rebre un negativa categòrica. Vicepresident del complex militar-industrial V. L. Els ordinadors "Gnome" encara es troben a la cabina del navegador de l'Il-76 (i l'avió es va produir el 1971) i alguns altres avions nacionals.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Allò que és especialment ofensiu: els taurons depredadors del capitalisme es miraven amb entusiasme les solucions tecnològiques dels altres.

El Comitè de Planificació Estatal soviètic va ser implacable: allà on va néixer, va ser molt útil allà. Com a resultat, els microcircuits Osokin van ocupar un estret nínxol dels ordinadors de bord de diversos avions i, com a tals, es van utilitzar durant els propers trenta anys. Ni la sèrie BESM, ni tot tipus de "Minsky" i "Nairi": no s'utilitzaven en cap altre lloc.

A més, fins i tot en ordinadors de bord que no estaven instal·lats a tot arreu, el MiG-25, per exemple, va volar en un ordinador electromecànic analògic, tot i que el seu desenvolupament va acabar el 1964. Qui va impedir la instal·lació de microcircuits allà? Converses que les làmpades són més resistents a una explosió nuclear?

Però els nord-americans van utilitzar microcircuits no només a Bessons i Apol·lo (i les seves versions especials militars van suportar perfectament el pas a través dels cinturons de radiació de la Terra i el treball a l'òrbita de la Lluna). Van utilitzar les fitxes tan aviat (!) A mesura que estaven disponibles, amb material militar de ple dret. Per exemple, el famós Grumman F-14 Tomcat es va convertir en el primer avió del món, que el 1970 va rebre un ordinador de bord basat en un LSI (sovint s’anomena el primer microprocessador, però formalment això és incorrecte: el F-14 l’ordinador de bord constava de diversos microcircuits d’integració mitjana i gran, per tant, ni més ni menys: eren mòduls complets reals, com ara ALU, i no un conjunt de soltesa discreta en cap 2I-NOT).

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

És sorprenent que Shokin, aprovant plenament la tecnologia de la gent de Riga, no li donés la menor acceleració (bé, excepte l’aprovació oficial i l’ordre d’iniciar la producció en sèrie al RZPP), i en cap lloc es va popularitzar aquest tema., la participació d’especialistes d’altres instituts de recerca i, en general, de tots els desenvolupaments amb l’objectiu d’aconseguir un preciós estàndard per als nostres propis microcircuits el més aviat possible, que es podria desenvolupar i millorar de forma independent.

Per què va passar?

Shokin no estava a l’altura dels experiments d’Osokin, en aquell moment estava resolent el problema de la clonació dels desenvolupaments nord-americans a la seva Zelenograd natal, en parlarem al següent article.

Com a resultat, a part de P12-5, RZPP ja no va tractar els microcircuits, no va desenvolupar aquest tema i altres fàbriques no van recórrer a la seva experiència, cosa molt lamentable.

Un altre problema era que, com ja hem dit, a Occident, tots els microcircuits eren produïts per famílies lògiques que podrien satisfer qualsevol necessitat. Ens vam limitar a un únic mòdul, la sèrie va néixer només en el marc del projecte Kvant el 1970, i després va ser limitada: 1HL161, 1HL162 i 1HL163: circuits digitals multifuncionals; 1LE161 i 1LE162: dos i quatre elements lògics 2NE-OR; 1TP161 i 1TP1162: un i dos activadors; 1UP161 és un amplificador de potència, així com 1LP161 és un element lògic "inhibir" únic.

Què passava a Moscou en aquell moment?

De la mateixa manera que Leningrad es va convertir en el centre dels semiconductors entre els anys 1930 - 1940, Moscou es va convertir en el centre de les tecnologies integrals entre els anys 1950-1960, perquè el famós Zelenograd hi era. Parlarem de com es va fundar i què hi va passar la propera vegada.

Recomanat: