Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom

Obsah:

Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom
Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom

Video: Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom

Video: Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom
Video: Hora Jamantau Ruská Oblast 51 2024, Marec
Anonim

Pokiaľ ide o prvú úlohu - tu, bohužiaľ, ako sme už spomenuli v predchádzajúcom článku, nebolo cítiť normalizáciu počítačov v ZSSR. Toto bola najväčšia pohroma sovietskych počítačov (spolu s úradníkmi), ktorú bolo rovnako nemožné prekonať. Myšlienka štandardu je často podceňovaným koncepčným objavom ľudstva, ktorý si zaslúži byť na rovnakej úrovni ako atómová bomba.

Štandardizácia poskytuje zjednotenie, prepojenie, obrovské zjednodušenie a náklady na implementáciu a údržbu a obrovskú konektivitu. Všetky diely sú zameniteľné, stroje je možné raziť v desaťtisícoch, nastáva synergia. Táto myšlienka bola aplikovaná o 100 rokov skôr na strelné zbrane, o 40 rokov skôr na autá - výsledky boli všade prelomové. O to zarážajúcejšie je, že sa o ňom uvažovalo iba v USA, než sa začalo používať na počítačoch. Výsledkom bolo, že sme si požičali IBM S / 360 a ukradli sme nielen hlavný počítač, ani jeho architektúru, ani prelomový hardvér. Absolútne všetko toto môže byť pokojne domáce, mali sme viac než dosť rovných rúk a bystrej mysle, bolo tu veľa geniálnych (a podľa západných štandardov tiež) technológií a strojov - série M Kartseva, Setun, MIR, môžete uviesť zoznam dlho. Pri krádeži S / 360 sme si v prvom rade požičali niečo, čo sme ako trieda nemali všetky roky vývoja elektronických technológií až do toho momentu - myšlienku štandardu. Bola to najcennejšia akvizícia. A, bohužiaľ, fatálny nedostatok istého koncepčného myslenia mimo marxizmu-leninizmu a „geniálneho“sovietskeho vedenia nám nedovolil vopred si to uvedomiť vopred.

O S / 360 a EÚ si však povieme neskôr, je to bolestivá a dôležitá téma, ktorá súvisí aj s vývojom vojenských počítačov.

Štandardizáciu v počítačovej technológii priniesla najstaršia a najväčšia hardvérová spoločnosť - prirodzene, IBM. Až do polovice päťdesiatych rokov minulého storočia sa považovalo za samozrejmé, že počítače boli postavené kus po kuse alebo v malých sériách strojov po 10-50 rokov a nikto nehádal, že by boli kompatibilné. To všetko sa zmenilo, keď sa spoločnosť IBM, poháňaná svojim večným rivalom UNIVAC (ktorý staval superpočítač LARC), rozhodla postaviť najkomplexnejší, najväčší a najvýkonnejší počítač päťdesiatych rokov minulého storočia - IBM 7030 Data Processing System, známejší ako Stretch. Napriek pokročilej základni prvkov (stroj bol určený pre armádu, a preto od nich IBM dostalo obrovské množstvo tranzistorov) bola komplexnosť Stretchu neprimeraná - bolo potrebné vyvinúť a namontovať viac ako 30 000 dosiek, z ktorých každý bude mať niekoľko desiatok prvkov.

Stretch vyvinuli takí velikáni ako Gene Amdahl (neskorší vývojár S / 360 a zakladateľ spoločnosti Amdahl Corporation), Frederick P. Brooks (mladší tiež vývojár S / 360 a autor koncepcie softvérovej architektúry) a Lyle Johnson (Lyle R. Johnson, autor koncepcie počítačovej architektúry).

Napriek obrovskej sile stroja a obrovskému množstvu inovácií komerčný projekt úplne zlyhal - dosiahlo sa iba 30% ohláseného výkonu a prezident spoločnosti Thomas J. Watson Jr. proporcionálne znížil cenu o 7030 niekoľkokrát, čo viedlo k veľkým stratám …

Neskôr bol Stretch pomenovaný podľa lekcií Jake Widmana Naučené lekcie: Najväčšie zlyhania projektu IT, PC World, 10.09.08 ako jedno z 10 najlepších zlyhaní manažmentu IT priemyslu. Vedúci vývoja Stephen Dunwell bol potrestaný za komerčné zlyhanie Stretch, ale čoskoro po fenomenálnom úspechu System / 360 v roku 1964 poznamenal, že väčšina jeho základných myšlienok bola prvýkrát použitá v roku 7030. V dôsledku toho mu bolo nielen odpustené, ale aj aj v roku 1966 sa oficiálne ospravedlnil a získal čestné miesto IBM Fellowa.

Technológia 7030 predbehla dobu-predbežné načítanie inštrukcií a operandov, paralelná aritmetika, ochrana, prekladanie a zápisy do pamäte RAM a dokonca aj obmedzená forma preskupovania, ktorá sa nazýva predbežné spustenie inštrukcií-starý otec tej istej technológie v procesoroch Pentium. Okrem toho bol procesor zapojený do potrubia a stroj bol schopný prenášať (pomocou špeciálneho kanálového koprocesora) údaje z pamäte RAM do externých zariadení priamo, pričom sa vyložil centrálny procesor. Bola to druh drahej verzie technológie DMA (priamy prístup do pamäte), ktorú dnes používame, aj keď kanály Stretch boli riadené oddelenými procesormi a mali mnohonásobne viac funkcií ako moderné zlé implementácie (a boli oveľa drahšie!). Neskôr táto technológia prešla na S / 360.

Rozsah IBM 7030 bol obrovský - vývoj atómových bômb, meteorológia, výpočty pre program Apollo. To všetko dokázal iba Stretch, a to vďaka svojej obrovskej veľkosti pamäte a neuveriteľnej rýchlosti spracovania. V indexovacom bloku bolo možné za chodu vykonať až šesť inštrukcií a do predbežných blokov a paralelného ALU naraz možno načítať až päť inštrukcií. V akomkoľvek danom čase by teda v rôznych fázach vykonávania mohlo byť až 11 príkazov - ak ignorujeme zastaranú základňu prvkov, potom moderné mikroprocesory nie sú ďaleko od tejto architektúry. Napríklad Intel Haswell spracuje až 15 rôznych inštrukcií za hodinu, čo je len o 4 viac ako procesor z 50. rokov!

Bolo vybudovaných desať systémov, program Stretch spôsobil IBM straty 20 miliónov, ale jeho technologické dedičstvo bolo také bohaté, že hneď po ňom nasledoval komerčný úspech. Napriek krátkej životnosti 7030 priniesol mnoho výhod a architektonicky patril k piatim najdôležitejším strojom v histórii.

Napriek tomu spoločnosť IBM považovala nešťastný Stretch za zlyhanie, a práve kvôli tomu sa vývojári naučili hlavné ponaučenie - návrh hardvéru už nikdy nebol anarchickým umením. Stala sa z toho exaktná veda. Výsledkom ich práce je, že Johnson a Brooke napísali zásadnú knihu z roku 1962 „Plánovanie počítačového systému: projektový úsek“.

Počítačový dizajn bol rozdelený do troch klasických úrovní: vývoj systému inštrukcií, vývoj mikroarchitektúry, ktorá tento systém implementuje, a vývoj systémovej architektúry stroja ako celku. Kniha bola navyše prvou, ktorá používala klasický výraz „počítačová architektúra“. Metodologicky to bola práca na nezaplatenie, biblia pre konštruktérov hardvéru a učebnica pre generácie inžinierov. Tu uvedené myšlienky uplatnili všetky počítačové korporácie v USA.

Neúnavný priekopník kybernetiky, už spomínaný Kitov (nielen fenomenálne dobre čitateľný človek, akým bol Berg, ktorý neustále sledoval západnú tlač, ale skutočný vizionár), prispel k jeho vydaniu v roku 1965 (Navrhovanie ultrarýchlych systémov: Stretch Complex; vyd. Od AI Kitova. - M.: Mir, 1965). Kniha mala obmedzený objem takmer o tretinu a napriek tomu, že Kitov v rozšírenom predslove zaznamenal najmä hlavné architektonické, systémové, logické a softvérové princípy stavby počítačov, prešla takmer bez povšimnutia.

Nakoniec Stretch dal svetu niečo nové, čo ešte nebolo v počítačovom priemysle použité - myšlienku štandardizovaných modulov, z ktorých neskôr vyrástlo celé odvetvie komponentov integrovaných obvodov. Každý človek, ktorý ide do obchodu pre novú grafickú kartu NVIDIA a potom ju vloží na miesto starej grafickej karty ATI, a všetko funguje bez problémov - v tejto chvíli poďakujte Johnsonovi a Brookovi za duševné poďakovanie. Títo ľudia vymysleli niečo revolučnejšie (a menej nápadné a okamžite ocenené, napríklad vývojári v ZSSR tomu ani nevenovali pozornosť!) Než plynovod a DMA.

Vynašli štandardne kompatibilné dosky.

SMS

Ako sme už povedali, projekt Stretch nemal z hľadiska komplexnosti žiadne analógie. Obrovský stroj mal pozostávať z viac ako 170 000 tranzistorov, nepočítajúc stovky tisíc ďalších elektronických súčiastok. To všetko bolo potrebné nejako namontovať (pamätajte, ako Yuditsky upokojil povstalecké obrovské dosky a rozbil ich na samostatné elementárne zariadenia - bohužiaľ, pre ZSSR sa táto prax nestala všeobecne akceptovanou), ladenie a potom podpora, výmena chybných častí. Výsledkom bolo, že vývojári navrhli nápad, ktorý bol zrejmý z výšky našich dnešných skúseností - najskôr vyvíjajte jednotlivé malé bloky, implementujte ich do štandardných máp a potom z máp zostavte auto.

Obrázok
Obrázok

Tak sa zrodil SMS - štandardný modulárny systém, ktorý sa po Stretch používal všade.

Pozostával z dvoch zložiek. Prvá bola v skutočnosti samotná doska so základnými prvkami veľkosti 2, 5 x 4 a 5 palcov so 16-kolíkovým pozláteným konektorom. Existovali dosky s jednoduchou a dvojitou šírkou. Druhý bol štandardný stojan na karty s prípojnicami rozloženými vzadu.

Niektoré typy kartových kariet je možné konfigurovať pomocou špeciálneho prepojovacieho mostíka (rovnako ako sa teraz ladia základné dosky). Táto funkcia mala znížiť počet kariet, ktoré si inžinier musel vziať so sebou. Počet kariet však čoskoro presiahol 2 500 kvôli implementácii mnohých rodín digitálnej logiky (ECL, RTL, DTL atď.), Rovnako ako analógových obvodov pre rôzne systémy. Napriek tomu SMS urobili svoje.

Boli použité vo všetkých strojoch IBM druhej generácie a v mnohých perifériách strojov tretej generácie a slúžili aj ako prototyp pokročilejších modulov S / 360 SLT. Bola to táto „tajná“zbraň, ktorej však nikto v ZSSR nevenoval veľkú pozornosť a umožnil IBM zvýšiť výrobu svojich strojov na desaťtisíce ročne, ako sme spomínali v predchádzajúcom článku.

Túto technológiu si požičali všetci účastníci amerických počítačových pretekov - od Sperryho po Burroughsa. Ich celkové výrobné objemy sa nedali porovnať s otcami z IBM, ale to umožnilo v rokoch 1953 až 1963 jednoducho zaplniť nielen americký, ale aj medzinárodný trh počítačmi podľa vlastného návrhu, čo doslova vyradilo odtiaľto všetci regionálni výrobcovia - od Bull po Olivetti. Nič nebránilo tomu, aby ZSSR urobil to isté, prinajmenšom s krajinami RVHP, ale bohužiaľ, pred sériou EÚ myšlienka normy nenavštívila našich vedúcich predstaviteľov štátu.

Kompaktný koncept balenia

Druhým pilierom po štandardizácii (ktorý sa tisíckrát prehral pri prechode na integrované obvody a vyústil do vývoja takzvaných knižníc štandardných logických brán, bez akýchkoľvek špeciálnych zmien používaných od šesťdesiatych rokov minulého storočia až dodnes!) Bol koncept kompaktné balenie, na ktoré sa myslelo ešte pred integrovanými obvodmi.obvody a dokonca aj na tranzistory.

Vojnu o miniaturizáciu možno rozdeliť do 4 etáp. Prvým je predtranzistor, keď sa žiarovky pokúšali štandardizovať a redukovať. Druhým je vznik a zavedenie dosiek plošných spojov na povrch. Treťou je hľadanie najkompaktnejšieho balíka tranzistorov, mikromodulov, tenkovrstvových a hybridných obvodov - vo všeobecnosti priamych predkov integrovaných obvodov. A nakoniec, štvrtým sú samotní IS. Všetky tieto cesty (s výnimkou miniaturizácie žiaroviek) ZSSR prechádzali súbežne s USA.

Prvým kombinovaným elektronickým zariadením bol druh „integrálnej žiarovky“Loewe 3NF, vyvinutej nemeckou spoločnosťou Loewe-Audion GmbH v roku 1926. Tento fanatický sen o teplom trubicovom zvuku pozostával z troch triodových ventilov v jednom sklenenom puzdre spolu s dvoma kondenzátormi a štyrmi odpormi potrebnými na vytvorenie plnohodnotného rádiového prijímača. Rezistory a kondenzátory boli utesnené vo vlastných sklenených skúmavkách, aby sa zabránilo vákuovej kontaminácii. V skutočnosti to bola „lampa v žiarovke“ako moderný systém na čipe! Jediná vec, ktorú bolo potrebné kúpiť na vytvorenie rádia, bola ladiaca cievka a kondenzátor a reproduktor.

Tento zázrak technológie však nebol vytvorený s cieľom vstúpiť do éry integrovaných obvodov o niekoľko desaťročí skôr, ale vyhnúť sa nemeckým daniam uvaleným na každú objímku žiarovky (daň z luxusu Weimarskej republiky). Prijímače Loewe mali iba jeden konektor, čo dávalo ich majiteľom značné peňažné preferencie. Myšlienka bola vyvinutá v rade 2NF (dve tetródy plus pasívne komponenty) a monštruóznom WG38 (dve pentódy, trioda a pasívne komponenty).

Obrázok
Obrázok

Vo všeobecnosti mali žiarovky obrovský integračný potenciál (aj keď náklady a zložitosť konštrukcie sa prehnane zvýšili), vrcholom týchto technológií bol RCA Selectron. Táto obludná lampa bola vyvinutá pod vedením Jana Aleksandera Rajchmana (prezývaného pán Pamäť na vytvorenie 6 typov RAM od polovodičových po holografické).

John von Neumann

Po vybudovaní ENIAC odišiel John von Neumann do Inštitútu pre pokročilé štúdie (IAS), kde dychtil pokračovať v práci na novom dôležitom (veril, že počítače sú pre víťazstvo nad ZSSR dôležitejšie ako atómové bomby) smer - počítače. Podľa myšlienky von Neumanna sa architektúra, ktorú navrhol (neskôr nazývaná von Neumann), mala stať referenciou pre návrh strojov na všetkých univerzitách a výskumných centrách v USA (čiastočne sa to aj stalo cesta) - opäť túžba po zjednotení a zjednodušení!

Pre stroj IAS potreboval von Neumann pamäť. A spoločnosť RCA, popredný výrobca všetkých vákuových zariadení v USA v tých rokoch, veľkoryso ponúkla, že ich sponzoruje trubicami Williams. Dúfalo sa, že ich zahrnutím do štandardnej architektúry prispeje von Neumann k ich rozšíreniu ako štandardu RAM, čo v budúcnosti prinesie RCA obrovské príjmy. V projekte IAS bolo položených 40 kbit RAM, sponzori z RCA boli z takýchto chúťok trochu zarmútení a požiadali Reichmanovo oddelenie o zníženie počtu potrubí.

Raikhman, s pomocou ruského emigranta Igora Grozdova (vo všeobecnosti v RCA pracovalo veľa Rusov vrátane slávneho Zvorykina a samotný prezident David Sarnov bol bieloruský Žid - emigrant), zrodil úplne úžasné riešenie - korunu vákua integrovaná technológia, lampa RCA SB256 Selectron RAM pre 4 kbit! Technológia sa však ukázala ako šialene komplikovaná a drahá, dokonca aj sériové žiarovky stáli asi 500 dolárov za kus, základňou vo všeobecnosti bolo monštrum s 31 kontaktmi. Výsledkom bolo, že projekt nenašiel kupujúceho kvôli oneskoreniam v sérii - na nose už bola feritová pamäť.

Obrázok
Obrázok

Projekt Tinkertoy

Mnoho výrobcov počítačov sa úmyselne pokúsilo zlepšiť architektúru (zatiaľ nemôžete povedať topológiu) modulov žiaroviek, aby sa zvýšila ich kompaktnosť a jednoduchosť výmeny.

Najúspešnejším pokusom bola séria štandardných žiarovkových jednotiek IBM 70xx. Vrcholom miniaturizácie žiaroviek bola prvá generácia programu Project Tinkertoy, pomenovaná podľa obľúbeného detského dizajnéra v rokoch 1910-1940.

Ani Američanom nejde všetko hladko, najmä keď sa vláda zapája do zákaziek. V roku 1950 poveril letecký úrad námorníctva Národný úrad pre štandardy (NBS), aby vyvinul integrovaný počítačový návrhový a výrobný systém pre univerzálne elektronické zariadenia modulárneho typu. V zásade to bolo v tom čase odôvodnené, pretože nikto ešte nevedel, kam tranzistor povedie a ako ho správne používať.

NBS naliala na vývoj viac ako 4,7 milióna dolárov (podľa dnešných štandardov asi 60 miliónov dolárov), nadšené články boli uverejnené v júni 1954 v čísle Popular Mechanics a v máji 1955 v čísle Popular Electronics a … Projekt bol sfúknutý, takže za sebou má len niekoľko striekacích technológií a sériu radarových bójí z päťdesiatych rokov vyrobených z týchto komponentov.

Čo sa stalo?

Myšlienka bola skvelá - revolúcia v automatizácii výroby a premena obrovských blokov á la IBM 701 na kompaktné a všestranné moduly. Jediným problémom bolo, že celý projekt bol navrhnutý pre žiarovky a v čase, keď bol dokončený, tranzistor už začal svoju víťaznú chôdzu. Vedeli meškať nielen v ZSSR - projekt Tinkertoy absorboval obrovské sumy a ukázal sa ako úplne zbytočný.

Obrázok
Obrázok

Štandardné dosky

Druhým prístupom k baleniu bola optimalizácia umiestnenia tranzistorov a iných diskrétnych komponentov na štandardných doskách.

Až do polovice štyridsiatych rokov minulého storočia bola konštrukcia point-to-point jediným spôsobom, ako zaistiť súčiastky (mimochodom, dnes sa dobre hodí pre výkonovú elektroniku). Táto schéma nebola automatizovaná a nebola veľmi spoľahlivá.

Rakúsky inžinier Paul Eisler vynašiel dosku s plošnými spojmi pre svoje rádio pri práci v Británii v roku 1936. V roku 1941 sa už viacvrstvové dosky s plošnými spojmi používali v nemeckých magnetických námorných baniach. Táto technológia sa dostala do USA v roku 1943 a bola použitá v rádiových poistkách Mk53. Dosky s plošnými spojmi boli k dispozícii na komerčné použitie v roku 1948 a automatické montážne postupy (pretože súčasti k nim boli ešte sklopne pripevnené) sa objavili až v roku 1956 (vyvinutý signálnym zborom USA).

Mimochodom, podobnú prácu, v tom istom čase v Británii, vykonával už spomínaný Jeffrey Dahmer, otec integrovaných obvodov. Vláda akceptovala jej dosky s plošnými spojmi, ale mikroobvody, ako si pamätáme, boli krátkozrako hacknuté na smrť.

Až do konca šesťdesiatych rokov minulého storočia a vynájdenia planárnych puzdier a panelových konektorov pre mikroobvody bol vrcholom vývoja dosiek plošných spojov raných počítačov takzvaný obal z drevenej hromady alebo kordového dreva. Šetrí značný priestor a často sa používal tam, kde bola kritická miniaturizácia - vo vojenských výrobkoch alebo superpočítačoch.

Pri konštrukcii kordového dreva boli osové súčiastky inštalované medzi dve rovnobežné dosky a buď spájkované dohromady drôtenými popruhmi, alebo spojené tenkou niklovou páskou. Aby sa predišlo skratom, medzi dosky boli umiestnené izolačné karty a perforácia umožnila prechodu súčiastok do ďalšej vrstvy.

Nevýhodou kordového dreva bolo, že na zaistenie spoľahlivých zvarov bolo potrebné použiť špeciálne poniklované kontakty, tepelná rozťažnosť mohla deformovať dosky (čo bolo pozorované u niekoľkých modulov počítača Apollo) a navyše táto schéma znížila udržiavateľnosť. jednotky na úroveň moderného MacBooku, pred nástupom integrovaných obvodov však kordový drevo umožňovalo najvyššiu možnú hustotu.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Prirodzene, nápady na optimalizáciu neskončili na doskách.

A prvé koncepty obalových tranzistorov sa zrodili takmer okamžite po zahájení ich sériovej výroby. BSTJ Článok 31: 3. máj 1952: Súčasný stav vývoja tranzistorov. (Morton, J. A.) najskôr popísal štúdiu „uskutočniteľnosti použitia tranzistorov v miniatúrnych zabalených obvodoch“. Spoločnosť Bell vyvinula pre svoje prvé typy M1752 7 typov integrálnych obalov, z ktorých každý obsahoval dosku vloženú do priehľadného plastu, ale neprekročil rámec prototypov.

V roku 1957 sa o túto myšlienku druhýkrát začala zaujímať americká armáda a NSA a poverili spoločnosť Sylvania Electronic System, aby vyvinula niečo ako miniatúrne zapečatené kordové moduly na použitie v tajných vojenských vozidlách. Projekt dostal názov FLYBALL 2, bolo vyvinutých niekoľko štandardných modulov obsahujúcich NOR, XOR atď. Vytvoril Maurice I. Crystal, boli použité v kryptografických počítačoch HY-2, KY-3, KY-8, KG-13 a KW-7. KW-7 napríklad pozostáva z 12 zásuvných kariet, z ktorých každá môže pojať až 21 modulov FLYBALL, usporiadaných v 3 radoch po 7 moduloch. Moduly boli viacfarebné (celkom 20 typov), každá farba zodpovedala za svoju funkciu.

Obrázok
Obrázok

Podobné bloky s názvom Gretag-Bausteinsystem vyrobila spoločnosť Gretag AG v Regensdorfe (Švajčiarsko).

Ešte skôr, v roku 1960, spoločnosť Philips vyrábala podobné bloky radu 1, radu 40 a NORbit ako prvky programovateľných logických radičov, ktoré nahrádzali relé v priemyselných riadiacich systémoch; séria mala dokonca časový obvod podobný slávnemu mikroobvodu 555. Boli vyrobené moduly. spoločnosťou Philips a ich pobočkami Mullard a Valvo (nezamieňať s Volvo!) A používali sa v automatizácii tovární až do polovice 70. rokov minulého storočia.

Dokonca aj v Dánsku boli pri výrobe modelu Electrologica X1 v roku 1958 použité miniatúrne viacfarebné moduly, ktoré sa podobali na kocky Lego, ktoré milovali Dáni. V NDR na Ústave počítačových strojov Technickej univerzity v Drážďanoch v roku 1959 profesor Nikolaus Joachim Lehmann postavil pre svojich študentov asi 10 miniatúrnych počítačov s označením D4a, použili podobný balík tranzistorov.

Prieskumné práce pokračovali nepretržite, od konca štyridsiatych do konca päťdesiatych rokov minulého storočia. Problém bol v tom, že žiadne množstvo korporátnych trikov nedokázalo obísť tyraniu čísel. Tento termín vymyslel Jack Morton, viceprezident spoločnosti Bell Labs v článku z roku 1958 o zborníku IRE.

Problém je v tom, že počet diskrétnych komponentov v počítači dosiahol limit. Stroje s viac ako 200 000 jednotlivými modulmi sa jednoducho ukázali byť nefunkčné - napriek tomu, že tranzistory, odpory a diódy boli v tejto dobe už veľmi spoľahlivé. Avšak aj pravdepodobnosť stotiny percenta, násobená státisícami dielov, dávala značnú šancu, že sa v počítači v danom čase niečo pokazí. Nástenná inštalácia s doslova kilometrami vedenia a miliónmi spájkovacích kontaktov situáciu ešte zhoršila. IBM 7030 zostala hranicou zložitosti čisto diskrétnych strojov, dokonca ani génius Seymoura Craya nedokázal zabezpečiť, aby oveľa komplexnejšia CDC 8600 fungovala stabilne.

Koncept hybridného čipu

Koncom štyridsiatych rokov minulého storočia centrálne rádiové laboratóriá v USA vyvinuli takzvanú hrubovrstvovú technológiu-stopy a pasívne prvky boli nanesené na keramický podklad podobným spôsobom ako pri výrobe dosiek s plošnými spojmi, potom sa začali používať tranzistory s otvoreným rámcom. spájkované na substrát a toto všetko bolo utesnené.

Tak sa zrodil koncept takzvaných hybridných mikroobvodov.

V roku 1954 námorníctvo nalialo ďalších 5 miliónov dolárov na pokračovanie neúspešného programu Tinkertoy, armáda navrch pridala 26 miliónov dolárov. Spoločnosti RCA a Motorola sa dali na vec. Prvý vylepšil myšlienku CRL, rozvinul ho na takzvané tenkovrstvové mikroobvody, výsledkom práce druhého bol okrem iného slávny balík TO-3-myslíme si, že každý, kto kedy videl akákoľvek elektronika tieto statné náboje s ušami okamžite rozpozná. V roku 1955 v ňom Motorola vydala svoj prvý tranzistor XN10 a puzdro bolo vybrané tak, aby sa doň zmestila mini zásuvka z trubice Tinkertoy, a teda aj rozpoznateľný tvar. Tiež sa dostal do voľného predaja a používa sa od roku 1956 v autorádiách a vtedy všade sa takéto prípady používajú dodnes.

Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom
Zrod sovietskeho systému protiraketovej obrany. Dlhá cesta k integrovaným obvodom
Obrázok
Obrázok

V roku 1960 americká armáda vo svojich projektoch sústavne používala hybridy (vo všeobecnosti, bez ohľadu na to, ako ich nazývali - mikro -zostavy, mikromoduly atď.), Ktoré nahradili predchádzajúce nemotorné a statné balíky tranzistorov.

Najlepšia hodina mikromodulov nastala už v roku 1963 - IBM vyvinula aj hybridné obvody pre svoju sériu S / 360 (predalo sa milión kópií, čím sa založila rodina kompatibilných strojov, doteraz vyrábaných a kopírovaných (legálne alebo nie) všade - z Japonska. do ZSSR). ktorú nazývali SLT.

Integrované obvody už neboli novinkou, ale IBM sa o ich kvalitu oprávnene obávala a bola zvyknutá mať v rukách kompletný výrobný cyklus. Stávka bola odôvodnená, sálový počítač nebol len úspešný, vyšiel rovnako legendárne ako počítač IBM a urobil rovnakú revolúciu.

Prirodzene, v neskorších modeloch, ako je S / 370, už spoločnosť prešla na plnohodnotné mikroobvody, aj keď v rovnakých značkových hliníkových boxoch. SLT sa stala oveľa väčšou a lacnejšou adaptáciou drobných hybridných modulov (iba 7, 62 x 7, 62 mm), ktoré vyvinuli v roku 1961 pre IBM LVDC (palubný počítač ICBM a program Gemini). Vtipné je, že tam fungovali hybridné obvody v spojení s už plnohodnotným integrovaným TI SN3xx.

Obrázok
Obrázok

Flirtovanie s tenkovrstvovou technológiou, neštandardnými balíkmi mikrotranzistorov a ďalšími bolo však spočiatku slepou uličkou-polovičným opatrením, ktoré neumožnilo posunúť sa na novú úroveň kvality, čo znamenalo skutočný prielom.

A prielom mal spočívať v radikálnom, rádovo znížení počtu diskrétnych prvkov a zlúčenín v počítači. Neboli potrebné zložité zostavy, ale monolitické štandardné výrobky, ktoré nahradili celé platne.

Posledným pokusom vytlačiť niečo z klasickej technológie bol apel na takzvanú funkčnú elektroniku - pokus o vývoj monolitických polovodičových zariadení, ktoré nahradia nielen vákuové diódy a triódy, ale aj zložitejšie žiarovky - tyratróny a dekatróny.

V roku 1952 Jewell James Ebers z Bell Labs vytvoril štvorvrstvový „steroidný“tranzistor - tyristor, analóg tyratronu. Shockley vo svojom laboratóriu v roku 1956 začal pracovať na vyladení sériovej výroby štvorvrstvovej diódy-dinistora, ale jeho hádavá povaha a začínajúca paranoja nedovolili prípad dotiahnuť do konca a skupinu zničiť.

Práce v rokoch 1955-1958 s germániovými tyristorovými štruktúrami nepriniesli žiadne výsledky. V marci 1958 RCA predčasne oznámila desaťbitový posuvný register Walmark ako „nový koncept v elektronickej technológii“, ale skutočné obvody tyristora z germánia boli nefunkčné. Na zavedenie ich sériovej výroby bola potrebná presne rovnaká úroveň mikroelektroniky ako pre monolitické obvody.

Tyristory a dinistory našli svoje uplatnenie v technológiách, ale nie v počítačovej technológii, potom čo boli problémy s ich výrobou vyriešené príchodom fotolitografie.

Túto jasnú myšlienku navštívili takmer súčasne traja ľudia na svete. Angličan Jeffrey Dahmer (ale jeho vlastná vláda ho sklamala), Američan Jack St. Clair Kilby (mal šťastie na všetky tri - Nobelovu cenu za vytvorenie IP) a Rus - Jurij Valentinovič Osokin (výsledkom je kríž medzi Dahmerom a Kilbym: bolo mu dovolené vytvoriť veľmi úspešný mikroobvod, ale nakoniec tento smer nerozvinuli).

O pretekoch o prvú priemyselnú IP a o tom, ako ZSSR takmer prevzal prioritu v tejto oblasti, si povieme nabudúce.

Odporúča: