A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz

Tartalomjegyzék:

A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz
A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz

Videó: A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz

Videó: A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz
Videó: Japanese Anti-Aircraft Artillery of World War II (高射砲 - ) 2024, Április
Anonim

Ami az első feladatot illeti - itt sajnos, amint azt az előző cikkben említettük, a Szovjetunióban nem volt szaga a számítógépek szabványosításának. Ez volt a szovjet számítógépek legnagyobb csapása (a tisztviselőkkel együtt), amelyet ugyanolyan lehetetlen leküzdeni. A szabvány ötlete az emberiség gyakran alábecsült fogalmi felfedezése, amely méltó ahhoz, hogy egy szinten legyen az atombombával.

A szabványosítás egyesítést, csővezetéket, óriási egyszerűsítést és végrehajtási és karbantartási költségeket, valamint hatalmas kapcsolódást biztosít. Minden alkatrész felcserélhető, a gépek tízezrekben bélyegezhetők, szinergiakészletek. Ezt az elképzelést 100 évvel korábban alkalmazták a lőfegyverekre, 40 évvel korábban az autókra - az eredmények mindenhol áttörést jelentettek. Annál szembetűnőbb, hogy csak az USA -ban gondolták rá, mielőtt számítógépekre alkalmazták. Ennek eredményeként végül kölcsönvettük az IBM S / 360 -at, és nem loptuk el magát a nagygépet, nem az architektúráját, és nem az áttörő hardvert. Mindez abszolút könnyen hazai lehet, több mint elég egyenes karunk és ragyogó elménk volt, rengeteg zseniális (és nyugati mércével is) technológia és gép volt - az M Kartseva, Setun, MIR sorozatokat, hosszú idő. Az S / 360 eltulajdonításakor először is kölcsönvettünk valamit, ami az elektronikus technológiák fejlődésének eddigi éveiben általában nem volt osztályunk - a szabvány ötletét. Ez volt a legértékesebb vétel. És sajnos a marxizmus-leninizmuson és a "zseniális" szovjet menedzsmenten kívül bizonyos fogalmi gondolkodás végzetes hiánya nem tette lehetővé, hogy ezt önmagunkból előre felismerjük.

Az S / 360 -ról és az EU -ról azonban később beszélünk, ez egy fájdalmas és fontos téma, amely a katonai számítógépek fejlesztéséhez is kapcsolódik.

A számítástechnika szabványosítását a legrégebbi és legnagyobb hardvergyártó cég hozta - természetesen az IBM. Az 1950-es évek közepéig magától értetődőnek tartották, hogy a számítógépeket darabonként vagy 10-50 darabos gépek kis sorozatában építették, és senki sem sejtette, hogy kompatibilisek legyenek. Mindez megváltozott, amikor az IBM örök riválisa, a LARC szuperszámítógépet építő UNIVAC hatására úgy döntött, hogy megépíti az 1950 -es évek legösszetettebb, legnagyobb és legerősebb számítógépét - az IBM 7030 adatfeldolgozó rendszert, ismertebb nevén Stretch. A fejlett elemi bázis ellenére (a gépet hadseregnek szánták, és ezért az IBM hatalmas számú tranzisztorot kapott tőlük), a Stretch összetettsége megfizethetetlen volt - több mint 30 000 táblát kellett kifejleszteni és felszerelni, mindegyikben több tucat elemet.

A Stretch -et olyan nagyságok fejlesztették ki, mint Gene Amdahl (később az S / 360 fejlesztője és az Amdahl Corporation alapítója), Frederick P. Brooks (ifjabb S / 360 fejlesztő és szoftver architektúra -koncepció szerzője) és Lyle Johnson (Lyle R. Johnson, szerző a számítógépes architektúra fogalmából).

A gép hatalmas ereje és a rengeteg újítás ellenére a kereskedelmi projekt teljesen kudarcot vallott - a bejelentett teljesítmény mindössze 30% -át sikerült elérni, és a cég elnöke, Thomas J. Watson Jr. arányosan csökkentette az árat 7030 -al többször is, ami nagy veszteségekhez vezetett …

Később Stretch -t Jake Widman's Lessons Learnes: IT's Biggest Project Failures, PC World, 08/09/08 nevezte meg a 10 legjobb informatikai iparági menedzsment kudarc közé. Stephen Dunwell fejlesztési vezetőt megbüntették a Stretch kereskedelmi kudarcáért, de nem sokkal a System / 360 1964 -es fenomenális sikere után megjegyezte, hogy alapgondolatainak nagy részét először a 7030 -ban alkalmazták. Ennek eredményeként nemcsak megbocsátottak neki, hanem szintén 1966 -ban hivatalosan bocsánatot kért, és megkapta az IBM Fellow tiszteletbeli pozícióját.

A 7030 technológiája megelőzte korát-utasítások és operandusok előzetes lekérése, párhuzamos aritmetika, védelem, interleaving és RAM írási pufferek, sőt, az utasítások előzetes végrehajtásának nevezett korlátozott ismétlési forma-ugyanazon technológia nagyapja a Pentium processzorokban. Ezenkívül a processzort csővezetékbe helyezték, és a gép képes volt (egy speciális csatorna társprocesszor segítségével) adatokat átvinni a RAM -ról a külső eszközökre közvetlenül, kirakva a központi processzort. A DMA (közvetlen memóriahozzáférés) technológia egyfajta drága változata volt, amelyet ma használunk, bár a Stretch csatornákat külön processzorok irányították, és sokszor több funkcionalitással rendelkeztek, mint a modern gyenge implementációk (és sokkal drágábbak is voltak!). Később ez a technológia áttelepült az S / 360 -ba.

Az IBM 7030 hatóköre hatalmas volt - atombombák fejlesztése, meteorológia, számítások az Apollo programhoz. Mindezt csak a Stretch tudta megtenni, hatalmas memóriaméretének és hihetetlen feldolgozási sebességének köszönhetően. Legfeljebb hat utasítást lehetett menet közben végrehajtani az indexelő blokkban, és legfeljebb öt utasítást lehetett betölteni az előhívási blokkokba és a párhuzamos ALU -ba egyszerre. Így bármikor akár 11 parancs is lehet a végrehajtás különböző szakaszaiban - ha figyelmen kívül hagyjuk az elavult elembázist, akkor a modern mikroprocesszorok nincsenek messze ettől az architektúrától. Például az Intel Haswell óránként akár 15 különböző utasítást dolgoz fel, ami mindössze 4 -gyel több, mint az 1950 -es évek processzora!

Tíz rendszert építettek fel, a Stretch program 20 millió veszteséget okozott az IBM -nek, de technológiai öröksége olyan gazdag volt, hogy rögtön kereskedelmi sikerek is következtek. Rövid élettartama ellenére a 7030 számos előnnyel járt, és építészetileg a történelem öt legfontosabb gépe közé tartozott.

Ennek ellenére az IBM kudarcnak látta a szerencsétlen Stretch -et, és a fejlesztők éppen ezért tanulták meg a fő leckét - a hardver tervezése soha többé nem volt anarchikus művészet. Pontos tudomány lett. Munkájuk eredményeként Johnson és Brooke 1962 -ben megjelent alapvető könyvet írt: "Planning a Computer System: Project Stretch".

A számítógép -tervezést három klasszikus szintre osztották: utasításrendszer kifejlesztésére, ezt a rendszert megvalósító mikroarchitektúra kifejlesztésére és a gép egészének rendszer -architektúrájának fejlesztésére. Ezenkívül a könyv elsőként használta a klasszikus "számítógépes architektúra" kifejezést. Módszertanilag felbecsülhetetlen értékű munka volt, biblia a hardvertervezők számára, és tankönyv a mérnökök generációi számára. Az ott felvázolt ötleteket az Egyesült Államok összes számítógépes vállalata alkalmazta.

A kibernetika fáradhatatlan úttörője, a már említett Kitov (nem csak egy fenomenálisan jól olvasott személy, mint Berg, aki folyamatosan követte a nyugati sajtót, hanem igazi látnok is), hozzájárult 1965-ös megjelenéséhez (Ultrakönnyű rendszerek tervezése: Stretch Complex; szerk.: AI Kitova. - M.: Mir, 1965). A könyv térfogata csaknem harmadával csökkent, és annak ellenére, hogy Kitov külön kiemelte a számítógépek építésének fő építészeti, rendszerszintű, logikai és szoftveres elveit a kiterjesztett előszóban, szinte észrevétlenül elhaladt.

Végül a Stretch valami újat adott a világnak, amit még nem használtak a számítógépes iparban - a szabványosított modulok ötletét, amelyből később az integrált áramkör -alkatrészek egész iparága kinőtt. Mindenki, aki elmegy a boltba új NVIDIA videokártyaért, majd behelyezi a régi ATI videokártya helyére, és minden gond nélkül működik - ebben a pillanatban lelki köszönetet kell mondania Johnsonnak és Brooknak. Ezek az emberek valami forradalmibbat találtak ki (és kevésbé észrevehetőket, és azonnal értékelik, például a Szovjetunió fejlesztői egyáltalán nem is figyeltek rá!), Mint a csővezeték és a DMA.

Ők találták ki a szabványos kompatibilis táblákat.

SMS

Mint már mondtuk, a Stretch projektnek nem volt analógja a komplexitás szempontjából. Az óriásgépnek állítólag több mint 170 000 tranzisztorból kellett állnia, nem számítva a több százezer egyéb elektronikus alkatrészt. Mindezt valahogy fel kellett szerelni (ne feledje, hogy Yuditsky megnyugtatta a lázadó hatalmas táblákat, külön elemi eszközökre bontva őket - sajnos a Szovjetunió számára ez a gyakorlat nem vált általánosan elfogadottá), hibakeresés, majd támogatás, a hibás alkatrészek cseréje. Ennek eredményeként a fejlesztők olyan ötletet javasoltak, amely nyilvánvaló volt a mai tapasztalataink alapján - először dolgozzanak ki egyedi kis tömböket, valósítsák meg őket szabványos térképeken, majd szereljenek össze egy autót a térképekből.

Kép
Kép

Így született meg az SMS - Standard Modular System, amelyet mindenhol használtak a Stretch után.

Két komponensből állt. Az első valójában maga a tábla volt, 2, 5x4, 5 hüvelykes alapelemekkel, 16 tűs aranyozott csatlakozóval. Volt egy- és dupla szélességű tábla. A második egy szabványos kártyatartó volt, a buszok hátul voltak elosztva.

Bizonyos típusú kártyalapok speciális jumperrel konfigurálhatók (ahogy az alaplapok most is hangolva vannak). Ennek a funkciónak az volt a célja, hogy csökkentse a mérnök által magával vitt kártyák számát. A kártyák száma azonban hamarosan meghaladta a 2500 -at, mivel számos digitális logikai család (ECL, RTL, DTL stb.), Valamint különböző rendszerek analóg áramkörei valósultak meg. Ennek ellenére az SMS tette a dolgát.

Ezeket az összes második generációs IBM gépben és a harmadik generációs gépek számos perifériájában használták, valamint prototípusként szolgáltak a fejlettebb S / 360 SLT modulokhoz. Ez volt a "titkos" fegyver, amelyre azonban a Szovjetunióban senki sem fordított különösebb figyelmet, és megengedte az IBM -nek, hogy gépeinek termelését évi tízezerre növelje, amint azt az előző cikkben említettük.

Ezt a technológiát az amerikai számítógépes verseny minden résztvevője kölcsönvette - Sperry -től Burroughsig. Teljes termelési volumenüket nem lehetett összehasonlítani az IBM atyáival, de ez lehetővé tette az 1953 és 1963 közötti időszakban, hogy ne csak az amerikai, hanem a nemzetközi piacot is egyszerűen feltölthessék saját tervezésű számítógépeikkel, szó szerint kiütve az összes regionális gyártó onnan - a Bull -tól az Olivetti -ig. Semmi sem akadályozta meg a Szovjetuniót abban, hogy ugyanezt tegye, legalábbis a KGST -országokkal, de sajnos az EU -sorozat előtt a szabvány ötlete nem látogatta meg államtervezési vezetőinket.

Kompakt csomagolási koncepció

A szabványosítás utáni második pillér (amely ezerszeres szerepet játszott az integrált áramkörökre való áttérésben, és a szabványos logikai kapuk ún. kompakt csomagolás, amelyre már az integrált áramkörök előtt is gondoltak, áramkörökre és még tranzisztorokra is.

A miniatürizációs háború 4 szakaszra osztható. Az első a pre-tranzisztor, amikor a lámpákat szabványosítani és csökkenteni próbálták. A második a felületre szerelt nyomtatott áramköri lapok megjelenése és bevezetése. A harmadik a legkompaktabb tranzisztorok, mikromodulok, vékonyrétegű és hibrid áramkörök keresése - általában az IC -k közvetlen ősei. És végül, a negyedik maga az IS. A Szovjetunió mindezek az utak (a lámpák miniatürizálásának kivételével) párhuzamosan haladtak az USA -val.

Az első kombinált elektronikus eszköz egyfajta "integrált lámpa" Loewe 3NF volt, amelyet a német Loewe-Audion GmbH cég fejlesztett ki 1926-ban. Ez a fanatikus álom a meleg csöves hangzásból három triódás szelepet tartalmazott egy üvegházban, valamint két kondenzátort és négy ellenállást, amelyek szükségesek a teljes körű rádióvevő létrehozásához. Az ellenállásokat és a kondenzátorokat saját üvegcsöveikben lezárták, hogy megakadályozzák a vákuumos szennyeződést. Valójában ez egy "vevő a lámpában" volt, mint egy modern rendszer a chipen! A rádió létrehozásához csak egy hangolótekercset és kondenzátort, valamint egy hangszórót kellett vásárolni.

A technológia e csodája azonban nem azért jött létre, hogy néhány évtizeddel korábban belépjünk az integrált áramkörök korába, hanem hogy elkerüljük az egyes lámpafoglalatokra kivetett német adókat (a Weimari Köztársaság luxusadója). A Loewe vevőkészülékeknek csak egy csatlakozója volt, ami jelentős pénzbeli preferenciákat adott a tulajdonosoknak. Az ötletet a 2NF vonalban (két tetróda és passzív komponens) és a szörnyű WG38 -ban (két pentóda, egy trióda és passzív komponens) fejlesztették ki.

Kép
Kép

Általánosságban elmondható, hogy a lámpák óriási integrációs potenciállal rendelkeztek (bár a tervezés költsége és összetettsége túlzottan megnőtt), az ilyen technológiák csúcsa az RCA Selectron volt. Ezt a szörnyű lámpát Jan Aleksander Rajchman vezetésével fejlesztették ki (Mr. Memory névre keresztelt, 6 féle RAM létrehozásához a félvezetőtől a holografikusig).

John von Neumann

Az ENIAC felépítése után John von Neumann az Advanced Study Institute -ba (IAS) ment, ahol lelkesen folytatta a munkát egy új fontos (úgy vélte, hogy a számítógépek fontosabbak, mint az atombombák a Szovjetunió feletti győzelemhez) tudományos irány - számítógépek. Von Neumann elképzelése szerint az általa tervezett architektúrának (később von Neumannnak nevezték) hivatkoznia kellett a gépek tervezéséhez az Egyesült Államok összes egyetemén és kutatóközpontjában (részben ez történt út) - ismét az egységesítés és az egyszerűsítés vágya!

Az IAS géphez von Neumann memóriára volt szüksége. Az RCA, az Egyesült Államok összes vákuumkészülékének vezető gyártója ezekben az években, nagylelkűen felajánlotta, hogy szponzorálja őket Williams csövekkel. Azt remélték, hogy vonván őket a szabványos architektúrába, von Neumann hozzájárul a RAM szabványként való elterjedéséhez, ami kolosszális bevételeket hoz az RCA -nak a jövőben. Az IAS projektben 40 kbit RAM -ot helyeztek el, az RCA szponzorai kissé elszomorodtak az ilyen étvágytól, és kérték Reichman osztályát, hogy csökkentse a csövek számát.

Raikhman, az orosz emigráns Igor Grozdov segítségével (általában sok orosz dolgozott az RCA -nál, köztük a híres Zvorykin, és maga David Sarnov elnök is fehérorosz zsidó volt - emigráns), teljesen elképesztő megoldást - a vákuum koronáját - szült. integrált technológia, az RCA SB256 Selectron RAM lámpa 4 kbit -re! A technológia azonban őrülten bonyolultnak és drágának bizonyult, még a soros lámpák is körülbelül 500 dollárba kerültek, az alap általában 31 érintkezős szörnyeteg volt. Ennek eredményeként a projekt nem talált vevőre a sorozat késései miatt - már ferrit memória volt az orrán.

Kép
Kép

Tinkertoy projekt

Sok számítógépgyártó szándékosan próbálta javítani a lámpamodulok architektúráját (itt még nem lehet megmondani a topológiát) annak érdekében, hogy növelje azok tömörségét és könnyű cseréjét.

A legsikeresebb kísérlet az IBM 70xx sorozatú szabványos lámpaegységek voltak. A lámpa miniatürizálásának csúcsa a Project Tinkertoy program első generációja volt, amelyet az 1910-1940 közötti népszerű gyermektervezőről neveztek el.

Az amerikaiaknál sem megy minden zökkenőmentesen, különösen akkor, ha a kormány belekeveredik a szerződésekbe. 1950-ben a Haditengerészet Repülési Irodája megbízta a Nemzeti Szabványügyi Hivatalt (NBS), hogy dolgozzon ki egy integrált számítógépes tervezési és gyártási rendszert a moduláris típusú univerzális elektronikus eszközök számára. Akkor elvileg ez indokolt volt, mivel még senki sem tudta, hová vezet a tranzisztor és hogyan kell megfelelően használni.

Az NBS több mint 4,7 millió dollárt öntött a fejlesztésbe (a mai mérések szerint körülbelül 60 millió dollárt), lelkes cikkek jelentek meg a Popular Mechanics 1954. júniusi számában és a Popular Electronics 1955. májusi számában, és … A projektet lefújták, így csak néhány technológia permetezése mögött, és az 1950 -es évek radarbójáinak sorozatából, amelyek ezekből az alkatrészekből készültek.

Mi történt?

Az ötlet nagyszerű volt - forradalmasítani a gyártás automatizálását, és az óriási IBM 701 blokkokat kompakt és sokoldalú modulokká alakítani. Az egyetlen probléma az volt, hogy az egész projektet lámpákra tervezték, és mire elkészült, a tranzisztor már megkezdte diadalmas járását. Nemcsak a Szovjetunióban tudtak késni - a Tinkertoy -projekt hatalmas összegeket emészt fel, és teljesen haszontalannak bizonyult.

Kép
Kép

Standard táblák

A csomagolás második megközelítése az volt, hogy optimalizálják a tranzisztorok és más diszkrét komponensek elhelyezését a szabványos táblákon.

A negyvenes évek közepéig a pont-pont konstrukció volt az egyetlen módja az alkatrészek rögzítésének (egyébként jól illeszkedik a teljesítményelektronikához és ebben a minőségben ma). Ez a rendszer nem volt automatizált és nem túl megbízható.

Paul Eisler osztrák mérnök 1936 -ban Nagy -Britanniában dolgozva találta fel a nyomtatott áramköri lapot rádiójához. 1941 -ben többrétegű nyomtatott áramköröket használtak a német mágneses haditengerészeti bányákban. A technológia 1943 -ban érte el az Egyesült Államokat, és az Mk53 rádió biztosítékokban használták. A nyomtatott áramköri lapok 1948 -ban váltak kereskedelmi használatra, és az automatikus összeszerelési folyamatok (mivel az alkatrészeket még mindig csuklósan rögzítették hozzájuk) csak 1956 -ban jelentek meg (az amerikai hadsereg jelzőteste fejlesztette ki).

Hasonló munkát egyébként Nagy -Britanniában végzett a már említett Jeffrey Dahmer, az integrált áramkörök atyja. A kormány elfogadta a nyomtatott áramköri lapjait, de a mikroáramköröket, mint emlékezünk, rövidlátóan agyonverték.

A hatvanas évek végéig, és a síkházak és a mikroáramkörök panelcsatlakozóinak feltalálásáig a korai számítógépek nyomtatott áramköri lapjainak fejlesztésének csúcsa az úgynevezett farakás vagy kordfa csomagolás volt. Jelentős helyet takarít meg, és gyakran használták ott, ahol a miniatürizálás kritikus volt - katonai termékekben vagy szuperszámítógépekben.

A kordonfa kialakításánál az axiális ólomkomponenseket két párhuzamos tábla közé telepítették, és vagy drótpántokkal összeforrasztották, vagy vékony nikkelszalaggal kötötték össze. A rövidzárlat elkerülése érdekében szigetelőkártyákat helyeztek a lapok közé, és a perforáció lehetővé tette az alkatrészvezetékek átjutását a következő rétegbe.

A kordfa hátránya az volt, hogy a megbízható hegesztések biztosításához speciális nikkelezett érintkezőket kellett használni, a hőtágulás torzíthatja a lapokat (ami az Apollo számítógép több moduljában is megfigyelhető volt), ráadásul ez a rendszer csökkentette a karbantarthatóságot a modern MacBook szintjére, de az integrált áramkörök megjelenése előtt a kordfa lehetővé tette a lehető legnagyobb sűrűséget.

Kép
Kép
Kép
Kép

Az optimalizálási ötletek természetesen nem értek véget a táblákon.

És a csomagolási tranzisztorok első koncepciói szinte azonnal a sorozatgyártásuk megkezdése után születtek. BSTJ 31. cikk: 3. 1952. május: A tranzisztorok fejlesztésének jelenlegi állása. (Morton, J. A.) először egy tanulmányt írt le "a tranzisztorok miniatűr csomagolt áramkörökben való alkalmazhatóságának megvalósíthatóságáról". A Bell 7 típusú integrált csomagolást fejlesztett ki korai M1752 típusaihoz, amelyek mindegyike átlátszó műanyagba ágyazott táblát tartalmazott, de nem lépett túl a prototípusokon.

1957 -ben az amerikai hadsereg és az NSA másodszor is érdeklődni kezdett az ötlet iránt, és megbízta a Sylvania Electronic System -et, hogy dolgozzon ki valami olyan miniatűr, zárt kordonfa modult, amelyet titkos katonai járművekben használnak. A projekt a FLYBALL 2 nevet kapta, számos szabványos modult fejlesztettek ki, amelyek NOR, XOR stb. Maurice I. Crystal készítette őket, a HY-2, KY-3, KY-8, KG-13 és KW-7 kriptográfiai számítógépekben. A KW-7 például 12 plug-in kártyából áll, amelyek mindegyike legfeljebb 21 FLYBALL modult tartalmazhat, 3 sorban, egyenként 7 modulból. A modulok többszínűek voltak (összesen 20 típus), mindegyik szín felelős a funkciójáért.

Kép
Kép

Hasonló blokkokat Gretag-Bausteinsystem néven a Gretag AG gyártott Regensdorfban (Svájc).

Még korábban, 1960-ban a Philips hasonló sorozatú 1-es, 40-es és NORbit blokkokat gyártott, mint a programozható logikai vezérlők elemeit az ipari vezérlőrendszerek reléinek helyettesítésére; a sorozat még a híres 555 mikroáramkörhöz hasonló időzítő áramkörrel is rendelkezett. a Philips és fióktelepei, a Mullard és a Valvo (nem tévesztendő össze a Volvóval!) És a gyári automatizálás során használták őket az 1970-es évek közepéig.

Még Dániában is, az Electrologica X1 gyártásakor 1958-ban miniatűr, többszínű modulokat használtak, olyanokat, mint a dánok által kedvelt Lego kockák. Az NDK -ban, a drezdai Műszaki Egyetem Számítógépes Intézetében, 1959 -ben Nikolaus Joachim Lehmann professzor körülbelül 10 miniatűr számítógépet épített tanítványai számára, D4a felirattal, hasonló tranzisztorcsomagot használtak.

A kutatási munka folyamatosan folyt, az 1940 -es évek végétől az 1950 -es évek végéig. A probléma az volt, hogy semmilyen mennyiségű trükközés nem tudta megkerülni a számok zsarnokságát, ezt a kifejezést Jack Morton, a Bell Labs alelnöke alkotta meg 1958 -ban, az IRE cikkében.

A baj az, hogy a számítógép különálló alkatrészeinek száma elérte a korlátot. A több mint 200 000 egyedi modulból álló gép egyszerűen működésképtelennek bizonyult - annak ellenére, hogy a tranzisztorok, ellenállások és diódák ekkor már rendkívül megbízhatóak voltak. Azonban még a százszázalékos kudarc valószínűsége is, százezer darabbal megszorozva, jelentős esélyt adott arra, hogy bármikor valami eltörjön a számítógépben. A falra szerelt szerelvény, szó szerint mérföldes vezetékekkel és több millió forrasztó érintkezővel, még rosszabbá tette a helyzetet. Az IBM 7030 a tisztán diszkrét gépek összetettségének határa maradt, még a Seymour Cray zsenialitása sem tudta stabilan működtetni a sokkal összetettebb CDC 8600 -at.

Hibrid chip koncepció

A negyvenes évek végén az Egyesült Államokban a Central Radio Laboratories kifejlesztette az úgynevezett vastagfilm-technológiát-nyomokat és passzív elemeket helyeztek el egy kerámia hordozóra a nyomtatott áramkörök gyártásához hasonló módszerrel, majd nyílt keretű tranzisztorokat alkalmaztak. az aljzatra forrasztották, és mindezt lezárták.

Így született meg az úgynevezett hibrid mikroáramkörök koncepciója.

1954 -ben a haditengerészet újabb 5 millió dollárt öntött a kudarcba fulladt Tinkertoy -program folytatásába, a hadsereg 26 millió dollárt tett hozzá. Az RCA és a Motorola vállalatok belekezdtek. Az első javította a CRL ötletét, és úgynevezett vékonyrétegű mikroáramkörökké fejlesztette, a második munkájának eredménye többek között a híres TO-3 csomag volt-gondoljuk, aki látta valaha minden elektronika azonnal felismeri ezeket a vaskos köröket füllel. 1955-ben a Motorola kiadta első XN10 tranzisztorát, és a tokot úgy választották ki, hogy illeszkedjen a Tinkertoy csőből készült mini foglalathoz, innen a felismerhető forma. Ez is belépett az ingyenes értékesítésbe, és 1956 óta használják az autórádiókban, majd mindenütt, az ilyen tokokat ma is használják.

A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz
A szovjet rakétavédelmi rendszer születése. Hosszú út az integrált áramkörökhöz
Kép
Kép

1960 -ra az amerikai hadsereg folyamatosan használta a hibrideket (általában, bárhogyan is nevezték őket - mikroszerelvények, mikromodulok stb.) A projektjeikben, felváltva a korábbi ügyetlen és vaskos tranzisztorcsomagokat.

A mikromodulák legkiválóbb órája 1963 -ban jött el - az IBM hibrid áramköröket is kifejlesztett az S / 360 sorozathoz (egymillió példányban értékesítve, amely egy kompatibilis gépcsaládot alapított, amelyet eddig gyártottak és (legálisan vagy sem) mindenhol másoltak - Japánból a Szovjetunióhoz). amelyet SLT -nek hívtak.

Az integrált áramkörök már nem voltak újdonságok, de az IBM jogosan félt a minőségükért, és hozzászokott ahhoz, hogy teljes gyártási ciklust tartson a kezében. A fogadás jogos volt, a mainframe nem csak sikeres volt, hanem olyan legendás, mint az IBM PC, és ugyanazt a forradalmat hajtotta végre.

Természetesen a későbbi modellekben, mint például az S / 370, a vállalat már átállt a teljes értékű mikroáramkörökre, bár ugyanazokban a márkás alumínium dobozokban. Az SLT az apró hibrid modulok (csak 7, 62x7, 62 mm méretű) sokkal nagyobb és olcsóbb adaptációjává vált, amelyet 1961-ben fejlesztettek ki az IBM LVDC (ICBM fedélzeti számítógép, valamint a Gemini program) számára. A vicces az, hogy a hibrid áramkörök a már teljes értékű integrált TI SN3xx-szal együtt működtek.

Kép
Kép

A vékonyréteg-technológiával, a nem szabványos mikrotranzisztoros csomagokkal és másokkal való flörtölés azonban kezdetben zsákutca volt-egy félmérték, amely nem tette lehetővé az új minőségi szintre való áttérést, és valódi áttörést hozott.

Az áttörés pedig az volt, hogy nagyságrendekkel radikálisan csökkenteni kellett a számítógépben lévő különálló elemek és vegyületek számát. Nem trükkös összeszerelésekre volt szükség, hanem monolit szabványos termékekre, amelyek lecserélték a táblák egész helyét.

Az utolsó kísérlet, hogy a klasszikus technológiából valamit ki lehessen szorítani, az úgynevezett funkcionális elektronika iránti felhívás volt - kísérlet olyan monolitikus félvezető eszközök kifejlesztésére, amelyek nemcsak vákuumdiódákat és triódákat, hanem összetettebb lámpákat - tirratronokat és dekatronokat - is helyettesítenek.

1952 -ben Jewell James Ebers a Bell Labs cégtől négyrétegű "szteroid" tranzisztorot készített - tirisztor, egy tirratron analógja. Shockley laboratóriumában 1956-ban megkezdte a négyrétegű dióda-egy dinisztor-sorozatgyártásának finomhangolását, de veszekedő természete és kezdő paranoiája nem tette lehetővé az ügy befejezését, és tönkretette a csoportot.

Az 1955-1958 közötti munkák germánium-tirisztoros szerkezetekkel nem hoztak eredményt. 1958 márciusában az RCA idő előtt bejelentette a Walmark tízbites váltóregiszterét, mint "új koncepciót az elektronikus technológiában", de a tényleges germánium-tirisztor áramkörök nem működtek. Tömegtermelésük megalapozásához pontosan ugyanolyan szintű mikroelektronikára volt szükség, mint a monolitikus áramköröknél.

A tirisztorok és dinisztorok a technológiában találták meg alkalmazásukat, de a számítástechnikában nem, miután a fotolitográfia megjelenésével megoldódtak a gyártással kapcsolatos problémák.

Ezt a fényes gondolatot szinte egyszerre látogatta meg három ember a világon. Az angol Jeffrey Dahmer (de saját kormánya cserbenhagyta), az amerikai Jack St. Clair Kilby (szerencséje volt mindhármuknak - az IP létrehozásának Nobel -díja) és az orosz - Jurij Valentinovics Osokin (az eredmény egy kereszt Dahmer és Kilby között: megengedték neki, hogy egy nagyon sikeres mikroáramkört hozzon létre, de végül nem fejlesztették ki ezt az irányt).

Beszélünk az első ipari IP versenyéről, és arról, hogy a Szovjetunió majdnem megragadta az elsőbbséget ezen a területen legközelebb.

Ajánlott: