Der er 3 tidlige patenter på integrerede kredsløb og en artikel om dem.
Det første patent (1949) tilhørte Werner Jacobi, en tysk ingeniør fra Siemens AG, han foreslog at bruge mikrokredsløb til igen høreapparater, men ingen var interesseret i hans idé. Så var der den berømte tale fra Dammer i maj 1952 (hans mange forsøg på at skubbe midler til forbedring af hans prototyper fra den britiske regering fortsatte indtil 1956 og endte med ingenting). I oktober samme år indgav den fremtrædende opfinder Bernard More Oliver patent på en metode til fremstilling af en sammensat transistor på en fælles halvlederchip, og et år senere patenterede Harwick Johnson, efter at have diskuteret dette med John Torkel Wallmark, ideen om et integreret kredsløb …
Alle disse værker forblev imidlertid rent teoretiske, fordi tre teknologiske barrierer opstod på vejen til en monolitisk ordning.
Bo Lojek (History of Semiconductor Engineering, 2007) beskrev dem som: integration (der er ingen teknologisk måde at danne elektroniske komponenter i en monolitisk halvlederkrystal), isolation (der er ingen effektiv måde at elektrisk isolere IC -komponenter), forbindelse (der er ingen let måde at forbinde IC -komponenter på krystallen). Kun viden om hemmelighederne ved integration, isolering og tilslutning af komponenter ved hjælp af fotolitografi gjorde det muligt at oprette en fuldgyldig prototype af en halvleder-IC.
USA
Som et resultat viste det sig, at i USA havde hver af de tre løsninger sin egen forfatter, og patenterne for dem endte i hænderne på tre virksomheder.
Kurt Lehovec fra Sprague Electric Company deltog i et seminar i Princeton i vinteren 1958, hvor Walmark præsenterede sin vision om de grundlæggende problemer ved mikroelektronik. På vej hjem til Massachusetts kom Lehovets med en elegant løsning på isolationsproblemet - ved hjælp af selve pn -krydset! Ledelsen i Sprague, der havde travlt med virksomhedskrige, var ikke interesseret i opfindelsen af Legovets (ja, endnu en gang bemærker vi, at dumme ledere er alle landes svøbe, ikke kun i USSR, men i USA takket være meget større fleksibilitet i samfundet, dette kom ikke i nærheden af sådanne problemer, i det mindste et bestemt firma led, og ikke hele retningen af videnskab og teknologi, som vi gør), og han begrænsede sig til en patentansøgning for egen regning.
Tidligere, i september 1958, præsenterede den allerede omtalte Jack Kilby fra Texas Instruments den første prototype af IC - en enkelt -transistor -oscillator, der fuldstændig gentog kredsløbet og ideen om Johnsons patent, og lidt senere - en to -transistor -trigger.
Kilbys patenter behandlede ikke spørgsmålet om isolation og binding. Isolatoren var et luftgab - et snit til hele dybden af krystallen, og til forbindelsen brugte han en hængslet montering (!) Med guldtråd (den berømte "hår" -teknologi, og ja, det blev faktisk brugt i den første IC'er fra TI, hvilket gjorde dem uhyrligt lavteknologiske), i virkeligheden var Kilbys ordninger hybrid snarere end monolitiske.
Men han løste fuldstændigt problemet med integration og beviste, at alle de nødvendige komponenter kan dyrkes i et krystal -array. I Texas Instruments var alt fint med lederne, de indså straks, hvilken form for skat der faldt i deres hænder, så straks, uden selv at vente på korrektionen af børns lidelser, begyndte de i samme 1958 at promovere den rå teknologi til militæret (pålægges samtidig alle tænkelige patenter). Som vi husker, blev militæret på dette tidspunkt båret væk af noget helt andet - mikromoduler: både hæren og flåden afviste forslaget.
Imidlertid blev luftvåbnet pludselig interesseret i emnet, det var for sent at trække sig tilbage, det var nødvendigt på en eller anden måde at etablere produktion ved hjælp af den utroligt dårlige "hår" -teknologi.
I 1960 meddelte TI officielt, at verdens første "rigtige" Type 502 Solid Circuit IC var kommercielt tilgængelig. Det var en multivibrator, og virksomheden hævdede, at den var i produktion, den optrådte endda i kataloget for $ 450 pr. Stk. Imidlertid begyndte det reelle salg først i 1961, prisen var meget højere, og pålideligheden af dette håndværk var lav. Nu er disse ordninger i øvrigt af kolossal historisk værdi, så meget at en lang søgning i vestlige fora af elektroniksamlere efter en person, der ejer den originale TI Type 502, ikke er blevet kronet med succes. I alt blev der lavet omkring 10.000 af dem, så deres sjældenhed er berettiget.
I oktober 1961 byggede TI den første computer på mikrokredsløb til luftvåbnet (8.500 dele, hvoraf 587 var type 502), men problemet var en næsten manuel fremstillingsmetode, lav pålidelighed og lav strålingsresistens. Computeren blev samlet på verdens første linje af Texas Instruments SN51x mikrokredsløb. Kilbys teknologi var imidlertid generelt ikke egnet til produktion og blev opgivet i 1962, efter at en tredje deltager, Robert Norton Noyce fra Fairchild Semiconductor, brød ind i forretningen.
Fairchild havde en kolossal føring over Kilbys radiotekniker. Som vi husker, blev virksomheden grundlagt af en ægte intellektuel elite - otte af de bedste specialister inden for mikroelektronik og kvantemekanik, der slap fra Bell Labs fra diktaturet i den langsomt vanvittige Shockley. Ikke overraskende var det umiddelbare resultat af deres arbejde opdagelsen af den plane proces - en teknologi, de anvendte på 2N1613, verdens første masseproducerede plane transistor, og fortrængte alle andre svejsede og diffusionsmuligheder fra markedet.
Robert Noyce spekulerede på, om den samme teknologi kunne anvendes til produktion af integrerede kredsløb, og i 1959 gentog han uafhængigt Kilbys og Legowitz 'vej, kombinerede deres ideer og bragte dem til deres logiske konklusion. Sådan blev den fotolitografiske proces født, ved hjælp af hvilke der stadig laves mikrokredsløb i dag.
Noyces gruppe, ledet af Jay T. Last, skabte den første ægte fuldgyldige monolitiske IC i 1960. Fairchild -virksomheden eksisterede imidlertid på venturekapitalisternes penge, og i første omgang undlod de at vurdere værdien af det, der blev skabt (igen problemer med cheferne). Vicepræsidenten forlangte af Last at lukke projektet, resultatet var endnu en splittelse og hans teams afgang, så yderligere to virksomheder Amelco og Signetics blev født.
Derefter så manualen endelig lyset og udgav i 1961 den første virkelig kommercielt tilgængelige IC - Micrologic. Det tog endnu et år at udvikle en fuldgyldig logisk serie med flere mikrokredsløb.
I løbet af denne tid døsede konkurrenterne ikke, og som følge heraf var rækkefølgen som følger (i parentes året og logiktypen) - Texas Instruments SN51x (1961, RCTL), Signetics SE100 (1962, DTL), Motorola MC300 (1962, ECL), Motorola MC7xx, MC8xx og 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). Der var andre producenter som Intellux, Westinghouse, Sprague Electric Company, Raytheon og Hughes, nu glemt.
En af de store opdagelser inden for standardisering var de såkaldte logic chip-familier. I transistorernes æra lavede enhver computerproducent, fra Philco til General Electric, normalt alle komponenterne i deres maskiner helt ned til selve transistorerne. Derudover er forskellige logiske kredsløb som 2I-NOT osv. kan implementeres med deres hjælp på mindst et dusin forskellige måder, som hver har sine egne fordele - billighed og enkelhed, hastighed, antal transistorer osv. Som et resultat begyndte virksomheder at komme med deres egne implementeringer, som oprindeligt kun blev brugt i deres biler.
Sådan blev den historisk første modstand-transistor logik født (RTL og dens typer DCTL, DCUTL og RCTL, åbnet i 1952), kraftfuld og hurtig emitterforbundet logik (ECL og dens typer PECL og LVPECL, først brugt i IBM 7030 Stræk, tog meget plads og var meget varmt, men på grund af de uovertrufne hastighedsparametre blev det massivt brugt og legemliggjort i mikrokredsløb, var standarden for supercomputere indtil begyndelsen af 1980'erne fra Cray-1 til "Electronics SS LSI"), diodetransistorlogik til enklere brug i maskiner (DTL og dens sorter CTDL og HTL optrådte i IBM 1401 i 1959).
Da mikrokredsløbene dukkede op, blev det klart, at producenterne skal vælge på samme måde - og hvilken type logik vil blive brugt inde i deres chips? Og vigtigst af alt, hvilken slags chips vil de være, hvilke elementer vil de indeholde?
Sådan blev logiske familier født. Da Texas Instruments frigav den første sådan familie i verden - SN51x (1961, RCTL), besluttede de sig for typen af logik (modstandstransistor) og hvilke funktioner der ville være tilgængelige i deres mikrokredsløb, for eksempel implementerede SN514 -elementet NOR / NAND.
Som et resultat heraf var der for første gang i verden en klar opdeling i virksomheder, der producerer logiske familier (med deres egen hastighed, pris og forskellig knowhow) og virksomheder, der kunne købe dem og samle computere med deres egen arkitektur på dem.
Naturligvis forblev et par lodret integrerede virksomheder, såsom Ferranti, Phillips og IBM, der foretrak at holde sig til ideen om at lave en computer inde og ude på deres egne faciliteter, men i 1970'erne døde de enten eller opgav denne praksis. IBM var den sidste til at falde, de brugte en absolut fuld udviklingscyklus - fra siliciumsmeltning til frigivelse af deres egne chips og maskiner på dem til 1981, hvor IBM 5150 (bedre kendt som Personal Computer, stamfader til alle pc'er) kom ud - den første computer til at bære deres varemærke og indeni - en processor af en andens design.
I første omgang forsøgte genstridige "mennesker i blå dragter" at oprette en 100% original hjemmepc og frigav den endda på markedet - IBM 5110 og 5120 (på den originale PALM -processor var det faktisk en mikroversion af deres mainframes), men fra - på grund af den uoverkommelige pris og uforenelighed med den allerede fødte klasse af små maskiner med Intel -processorer, begge gange havde de en episk fejl. Det sjove er, at deres mainframe -division ikke har givet op hidtil, og de udvikler stadig deres egen processorarkitektur den dag i dag. Desuden producerede de dem på samme måde helt uafhængigt indtil 2014, hvor de endelig solgte deres halvledervirksomheder til Global Foundries. Så den sidste computerlinje, der blev produceret i stil med 1960'erne, forsvandt - helt af et firma inde og ude.
Tilbage til logiske familier noterer vi den sidste af dem, der allerede dukkede op i en æra med mikrokredsløb, især for dem. Det er ikke så hurtigt eller så varmt som transistor-transistor logik (TTL, opfundet i 1961 ved TRW). TTL -logik var den første IC -standard og blev brugt i alle større chips i 1960'erne.
Så kom integral injektionslogik (IIL, dukkede op i slutningen af 1971 hos IBM og Philips, blev brugt i mikrokredsløb i 1970-1980'erne) og den største af alt-metaloxid-halvlederlogik (MOS, udviklet siden 60'erne og til 80. i CMOS -versionen, der fuldstændig fangede markedet, nu er 99% af alle moderne chips CMOS).
Den første kommercielle computer på mikrokredsløb var RCA Spectra 70 -serien (1965), Burroughs B2500 / 3500 small banking mainframe udgivet i 1966 og Scientific Data Systems Sigma 7 (1966). RCA udviklede traditionelt sine egne mikrokredsløb (CML - Current Mode Logic), Burroughs brugte Fairchilds hjælp til at udvikle en original serie af CTL (Complementary Transistor Logic) mikrokredsløb, SDS bestilte chipsene fra Signetics. Disse maskiner blev efterfulgt af CDC, General Electric, Honeywell, IBM, NCR, Sperry UNIVAC - tiden med transistormaskiner er væk.
Bemærk, at det ikke kun var i Sovjetunionen, at skaberne af deres herlighed blev glemt. En lignende, temmelig ubehagelig historie skete med integrerede kredsløb.
Faktisk skylder verden fremkomsten af moderne IP det velkoordinerede arbejde fra fagfolk fra Fairchild - først og fremmest teamet af Ernie og Last samt Dammers idé og Legovets 'patent. Kilby producerede en mislykket prototype, som var umulig at ændre, dens produktion blev opgivet næsten øjeblikkeligt, og hans mikrokredsløb har kun en samleværdi for historien, det gav ikke noget til teknologi. Bo Loek skrev om det på denne måde:
Kilbys idé var så upraktisk, at selv TI opgav den. Hans patent havde kun værdi som et bekvemt og rentabelt forhandlingsemne. Hvis Kilby ikke arbejdede for TI, men for enhver anden virksomhed, så havde hans ideer slet ikke været patenteret.
Noyce genopdagede ideen om Legovets, men trak sig derefter ud af arbejdet, og alle opdagelser, herunder våd oxidation, metallisering og ætsning, blev foretaget af andre mennesker, og de frigav også den første rigtige kommercielle monolitiske IC.
Som et resultat forblev historien uretfærdig over for disse mennesker indtil slutningen - selv i 60'erne blev Kilby, Legovets, Noyce, Ernie og Last kaldet fædre til mikrokredsløb, i 70'erne blev listen reduceret til Kilby, Legovets og Noyce, derefter til Kilby og Noyce, og toppen af myteskabelse var modtagelsen af Nobelprisen i 2000 af Kilby alene for opfindelsen af mikrokredsløbet.
Bemærk, at 1961-1967 var en æra med uhyrlige patentkrige. Alle kæmpede alle, Texas Instruments med Westinghouse, Sprague Electric Company og Fairchild, Fairchild med Raytheon og Hughes. Til sidst indså virksomhederne, at ingen af dem ville indsamle alle nøglepatenterne fra sig selv, og mens domstolene varer - de er frosset og kan ikke tjene som aktiver og bringe penge, så det hele endte med en global og krydslicensiering af alle opnået på det tidspunkt. teknologier.
Hvad angår hensynet til Sovjetunionen, kan man ikke undgå at notere andre lande, hvis politik undertiden var ekstremt mærkelig. Generelt, når man studerer dette emne, bliver det klart, at det er meget lettere at beskrive ikke, hvorfor udviklingen af integrerede kredsløb i Sovjetunionen mislykkedes, men hvorfor det lykkedes i USA af en enkel grund - det lykkedes ikke nogen steder undtagen i De Forenede Stater.
Lad os understrege, at pointen slet ikke var i udviklernes intelligens - intelligente ingeniører, fremragende fysikere og geniale computervisionærer var overalt: fra Holland til Japan. Problemet var en ting - ledelse. Selv i Storbritannien, de konservative (for ikke at nævne Laboritterne, der sluttede resterne af industri og udvikling der), havde virksomheder ikke den samme magt og uafhængighed som i Amerika. Kun der talte forretningsrepræsentanter med myndighederne på lige fod: de kunne investere milliarder, hvor de ville, med lidt eller ingen kontrol, samles i hårde patentkampe, lokke medarbejdere, finde nye virksomheder bogstaveligt talt med et finger (med samme) forræderisk otte , der kastede Shockley, sporer 3/4 af Amerikas nuværende halvledervirksomhed tilbage, fra Fairchild og Signetics til Intel og AMD).
Alle disse virksomheder var i kontinuerlig levende bevægelse: de søgte, opdagede, fangede, ødelagde, investerede - og overlevede og udviklede sig som levende natur. Ingen andre steder i verden har der været en sådan friheds- og forretningsfrihed. Forskellen bliver særlig tydelig, når vi begynder at tale om den indenlandske "Silicon Valley" - Zelenograd, hvor ikke mindre intelligente ingeniører, der lå under radioindustriministeriets åg, måtte bruge 90% af deres talent på at kopiere flere år gamle Den amerikanske udvikling og dem, der stædigt gik fremad - Yuditsky, Kartsev, Osokin - blev meget hurtigt tæmmet og kørt tilbage på de skinner, som partiet havde lagt.
Generalissimo Stalin selv talte godt om dette i et interview med ambassadøren i Argentina Leopoldo Bravo den 7. februar 1953 (fra bogen Stalin I. V. Works. - T. 18. - Tver: Information and Publishing Center "Union", 2006):
Stalin siger, at dette kun forråder fattigdommen i sindet hos lederne i USA, der har mange penge, men lidt i hovedet. Han bemærker samtidig, at amerikanske præsidenter som regel ikke kan lide at tænke, men foretrækker at bruge hjælp fra "hjernetillid", at sådanne tillid især var hos Roosevelt og Truman, der tilsyneladende mente, at hvis de havde penge, ikke nødvendigt.
Som et resultat tænkte festen med os, men ingeniørerne gjorde det. Derfor resultatet.
Japan
En praktisk talt lignende situation skete i Japan, hvor traditionerne for statskontrol naturligvis var mange gange blødere end de sovjetiske, men ganske på niveau med Storbritannien (vi har allerede diskuteret, hvad der skete med den britiske skole for mikroelektronik).
I Japan var der i 1960 fire store aktører i computerbranchen, hvor tre var 100 procent statsejede. Mest magtfulde - Institut for Handel og Industri (MITI) og dets tekniske arm, Electrical Engineering Laboratory (ETL); Nippon Telefon & Telegraph (NTT) og dets chiplaboratorier; og den mindst betydningsfulde deltager, rent økonomisk set, Undervisningsministeriet, der kontrollerede al udvikling inden for de prestigefyldte nationale universiteter (især i Tokyo, en analog af Moskva Statsuniversitet og MIT med hensyn til prestige i disse år). Endelig var den sidste spiller de kombinerede virksomhedslaboratorier i de største industrivirksomheder.
Japan var også så lig med Sovjetunionen og Storbritannien, idet alle tre lande led betydeligt under Anden Verdenskrig, og deres tekniske potentiale blev reduceret. Og Japan var derudover i besættelsen indtil 1952 og under tæt økonomisk kontrol af USA indtil 1973, yen -kursen indtil det øjeblik var stift knyttet til dollaren ved mellemstatslige aftaler, og det internationale japanske marked er blevet generelt siden 1975 (og ja, vi taler ikke om, at de selv fortjener det, vi beskriver bare situationen).
Som et resultat var japanerne i stand til at oprette flere førsteklasses maskiner til hjemmemarkedet, men på samme måde gabte produktionen af mikrokredsløb, og da deres guldalder begyndte efter 1975, en reel teknisk renæssance (æraen omkring 1990, da japansk teknologi og computere blev betragtet som de bedste i verden og emnet misundelse og drømme), blev produktionen af disse mirakler reduceret til den samme kopiering af den amerikanske udvikling. Selvom vi skal give dem deres skyld, kopierede de ikke kun, men adskilte, studerede og forbedrede ethvert produkt i detaljer til den sidste skrue, hvilket resulterede i, at deres computere var mindre, hurtigere og mere teknologisk avancerede end amerikanske prototyper. For eksempel udkom den første computer på IC'er af deres egen produktion Hitachi HITAC 8210 i 1965, samtidig med RCA. Desværre for japanerne var de en del af verdensøkonomien, hvor sådanne tricks ikke passerer ustraffet, og som følge af patent- og handelskrigene med USA i 80'erne kollapsede deres økonomi i stagnation, hvor den praktisk talt forbliver praktisk den dag i dag (og hvis du husker dem episk fiasko med de såkaldte "5. generations maskiner" …).
På samme tid forsøgte både Fairchild og TI at etablere produktionsfaciliteter i Japan i begyndelsen af 60'erne, men løb ind i hård modstand fra MITI. I 1962 forbød MITI Fairchild at investere i en fabrik, der allerede var købt i Japan, og den uerfarne Noyce forsøgte at komme ind på det japanske marked gennem NEC -selskabet. I 1963 indhentede NEC -ledelsen angiveligt under pres fra den japanske regering fra Fairchild ekstremt gunstige licensbetingelser, som efterfølgende lukkede Fairchilds evne til uafhængigt at handle på det japanske marked. Det var først efter aftalen blev indgået, at Noyce erfarede, at NEC -præsidenten samtidig stod i spidsen for MITI -udvalget, der blokerede Fairchild -aftalerne. TI forsøgte at etablere et produktionsanlæg i Japan i 1963 efter at have haft negativ erfaring med NEC og Sony. I to år nægtede MITI at give et decideret svar på TI's ansøgning (mens de stjal deres chips med kraft og main og frigav dem uden licens), og i 1965 slog USA tilbage og truede japanerne med en embargo på import af elektronisk udstyr, der krænkede TI -patenter, og startede med at forbyde Sony og Sharp.
MITI indså truslen og begyndte at tænke på, hvordan de kunne narre de hvide barbarer. Til sidst byggede de en multi-port, pressede på for at bryde en allerede verserende aftale mellem TI og Mitsubishi (ejer af Sharp) og overbeviste Akio Morita (Sony-grundlægger) om at indgå en aftale med TI "af hensyn til Japans fremtid industri." I første omgang var aftalen yderst ugunstig for TI, og i næsten tyve år har japanske virksomheder frigivet klonede mikrokredsløb uden at betale royalties. Japanerne troede allerede, hvor vidunderligt de bedrog gaijinerne med deres hårde protektionisme, og så pressede amerikanerne dem en anden gang allerede i 1989. Som følge heraf blev japanerne tvunget til at indrømme, at de havde krænket patenter i 20 år og betale United Stater uhyrlige royalties på en halv milliard dollars om året, som endelig begravede japansk mikroelektronik.
Som følge heraf forlod handelsministeriets beskidte spil og deres samlede kontrol over store virksomheder med dekret om, hvad og hvordan de skulle producere, japanerne sidelæns og sådan, at de bogstaveligt talt blev smidt ud af verdens galakse af computerproducenter (i Faktisk var det kun i 80'erne, de konkurrerede med amerikanerne).
Sovjetunionen
Lad os endelig gå videre til det mest interessante - Sovjetunionen.
Lad os med det samme sige, at der foregik mange interessante ting der før 1962, men nu vil vi kun overveje et aspekt - ægte monolitiske (og i øvrigt originale!) Integrerede kredsløb.
Yuri Valentinovich Osokin blev født i 1937 (for en forandring var hans forældre ikke fjender af folket) og kom i 1955 ind på det elektromekaniske fakultet for MPEI, den nyåbnede specialitet "dielektrik og halvledere", som han tog eksamen i 1961. Han lavede et eksamensbevis i transistorer i vores vigtigste halvledercenter nær Krasilov i NII -35, hvorfra han gik til Riga Semiconductor Device Plant (RZPP) for at producere transistorer, og selve anlægget var lige så ung som kandidaten Osokin - det blev oprettet først i 1960.
Osokins udnævnelse var en normal praksis for et nyt anlæg - RZPP -praktikanter studerede ofte på NII -35 og blev uddannet på Svetlana. Bemærk, at fabrikken ikke kun besad kvalificeret baltisk personale, men også var placeret i periferien, langt fra Shokin, Zelenograd og alle de opgør, der var forbundet med dem (vi vil tale om dette senere). I 1961 havde RZPP allerede mestret produktionen af de fleste NII-35-transistorer.
Samme år begyndte anlægget på eget initiativ at grave inden for planteknologi og fotolitografi. I dette blev han assisteret af NIRE og KB-1 (senere "Almaz"). RZPP udviklede den første i Sovjetunionens automatlinje til produktion af plane transistorer "Ausma", og dens generelle designer A. S. Gotman gik op for en lys tanke - da vi stadig stempler transistorer på en chip, hvorfor ikke straks samle dem fra disse transistorer?
Derudover foreslog Gotman en revolutionerende, ved standarderne fra 1961, teknologi - at adskille transistoren fører ikke til standardben, men at lodde dem til en kontaktpude med loddekugler på for at forenkle yderligere automatisk installation. Faktisk åbnede han en rigtig BGA -pakke, som nu bruges i 90% af elektronikken - fra bærbare computere til smartphones. Desværre gik denne idé ikke ind i serien, da der var problemer med den teknologiske implementering. I foråret 1962 bad chefingeniøren for NIRE V. I. Smirnov direktøren for RZPP S. A. Bergman om at finde en anden måde at implementere et flerelementskredsløb af 2NE-OR-typen, universal til opbygning af digitale enheder.
Direktøren for RZPP overlod denne opgave til den unge ingeniør Yuri Valentinovich Osokin. En afdeling blev organiseret som en del af et teknologisk laboratorium, et laboratorium til udvikling og fremstilling af fotomasker, et målelaboratorium og en pilotproduktionslinje. På det tidspunkt blev en teknologi til fremstilling af germaniumdioder og transistorer leveret til RZPP, og den blev taget som grundlag for en ny udvikling. Og allerede i efteråret 1962 blev de første prototyper af germanium, som de sagde dengang, opnået solid P12-2-ordning.
Osokin stod over for en grundlæggende ny opgave: at implementere to transistorer og to modstande på en krystal, i Sovjetunionen gjorde ingen sådan noget, og der var ingen oplysninger om Kilbys og Noyces arbejde i RZPP. Men Osokins gruppe løste problemet glimrende, og ikke på samme måde som amerikanerne, idet de ikke arbejdede med silicium, men med germanium mesatransistorer! I modsætning til Texas Instruments skabte Rigas folk straks både et rigtigt mikrokredsløb og en vellykket teknisk proces for det fra tre på hinanden følgende eksponeringer, faktisk gjorde de det samtidigt med Noyce -gruppen på en helt original måde og modtog et produkt, der ikke var mindre værd fra et kommercielt synspunkt.
Hvor vigtigt var bidraget fra Osokin selv, var han en analog til Noyce (alt det tekniske arbejde, som gruppen Last og Ernie udførte) eller en helt original opfinder?
Dette er et mysterium dækket af mørke, ligesom alt, der er forbundet med sovjetisk elektronik. F.eks. Erindrer V. M. Lyakhovich, der arbejdede på netop denne NII-131 (i det følgende citater fra E. M. Lyakhovichs enestående bog "I am from the time of the first"):
I maj 1960 foreslog en ingeniør i mit laboratorium, en fysiker ved uddannelse, Lev Iosifovich Reimerov, at bruge en dobbelt transistor i samme pakke med en ekstern modstand som et universelt element i 2NE-OR, der forsikrede os om, at dette forslag i praksis er allerede leveret i den eksisterende teknologiske proces til fremstilling af P401 -transistorer - P403, som han kender godt fra sin praksis på Svetlana -fabrikken … Det var næsten alt, hvad der var nødvendigt! Nøglebetjeningsformer for transistorer og det højeste foreningsniveau … Og en uge senere bragte Lev en skitse af krystalstrukturen, hvorpå et pn-kryds blev tilføjet til to transistorer på deres fælles kollektor og dannede en lagdelt modstand … I 1960 udstedte Lev et opfindercertifikat for sit forslag og modtog en positiv afgørelse for enhed nr. 24864 af 8. marts 1962.
Ideen blev legemliggjort i hardware ved hjælp af OV Vedeneev, der arbejdede på Svetlana på det tidspunkt:
Om sommeren blev jeg indkaldt til Reimers indgang. Han kom på en idé om at gøre teknisk og teknologisk en "IKKE-ELLER" ordning. På en sådan enhed: en germaniumkrystal er fastgjort på en metalbase (duralumin), hvorpå fire lag med npnp -ledningsevne er skabt … Arbejdet med at smelte guldledninger blev godt styret af en ung installatør, Luda Turnas, og jeg bragte hende på arbejde. Det resulterende produkt blev placeret på et keramisk kiks … Op til 10 sådanne kiks kunne let udføres gennem fabriksindgangen, blot ved at holde det i en knytnæve. Vi lavede flere hundrede sådanne kiks til Leva.
Fjernelse gennem kontrolpunktet er ikke tilfældigt nævnt her. Alt arbejde med "hårde ordninger" i den indledende fase var en ren gamble og kunne let lukkes, udviklerne måtte ikke kun bruge tekniske, men også organisatoriske færdigheder, der er typiske for Sovjetunionen.
De første par hundrede stykker blev stille og roligt produceret inden for få dage! … Efter at have afvist enheder, der var acceptable med hensyn til parametre, samlede vi flere enkleste triggerkredsløb og en tæller. Alt fungerer! Her er det - det første integrerede kredsløb!
Juni 1960.
… I laboratoriet lavede vi demonstrationssamlinger af typiske enheder på disse solide diagrammer, placeret på plexiglasplader.
… Chefingeniøren for NII-131, Veniamin Ivanovich Smirnov, blev inviteret til demonstration af de første solide skemaer og fortalte ham, at dette element er universelt … Demonstrationen af solide skemaer gjorde indtryk. Vores arbejde blev godkendt.
… I oktober 1960, med dette kunsthåndværk, var overingeniøren i NII-131, opfinderen af det faste kredsløb, ingeniør L. I. Shokin.
… V. D. Kalmykov og A. I. Shokin vurderede positivt det arbejde, vi har udført. De bemærkede betydningen af dette arbejdsområde og foreslog at kontakte dem for at få hjælp, hvis det var nødvendigt.
… Umiddelbart efter rapporten til ministeren og ministerens støtte til vores arbejde med oprettelse og udvikling af en germanium solid -ordning, V. I. I første kvartal af 1961 blev vores første solide kredsløb fremstillet på stedet, skønt ved hjælp af venner på Svetlana -fabrikken (lodninger af guld, multikomponentlegeringer til basen og emitteren).
På den første fase af arbejdet blev der opnået multikomponentlegeringer til basen og emitteren på Svetlana -fabrikken, guldledningerne blev også ført til Svetlana for at lodde, da instituttet ikke havde sin egen installatør og 50 mikron guldtråd. Det viste sig at være tvivlsomt, om selv eksperimentelle prøver af kørecomputere, udviklet på forskningsinstituttet, var udstyret med mikrokredsløb, og masseproduktion var udelukket. Det var nødvendigt at lede efter et serieværk.
Vi (V. I. Smirnov, L. I. Bergman for at bestemme muligheden for at bruge dette anlæg i fremtiden til serieproduktion af vores solide kredsløb. Vi vidste, at fabriksdirektørerne i sovjetiske tider var tilbageholdende med at tage yderligere produktion af ethvert produkt. Derfor vendte vi os til RPZ, så der til at begynde med kunne fremstilles et eksperimentelt parti (500 stykker) af vores "universelle element" for at yde teknisk assistance, hvis fremstillingsteknologi og materialer faldt fuldstændigt sammen med dem bruges på RPZ teknologiske linje til fremstilling af P401 - P403 transistorer.
… Fra det øjeblik begyndte vores invasion "på seriefabrikken med overførsel af" dokumentation "tegnet i kridt på en tavle og præsenteret mundtligt af teknologi. De elektriske parametre og måleteknikker blev præsenteret på en A4 -side, men opgaven med at sortere og kontrollere parametrene var vores.
… Vores virksomheder havde de samme postkassenumre som postboks 233 (RPZ) og postboks 233 (NII-131). Deraf navnet på vores "Reimerov -element" - TS -233 blev født.
Produktionsdetaljer er slående:
På det tidspunkt brugte fabrikken (såvel som andre fabrikker) en manuel teknologi til at overføre emitteren og basismaterialet til en germaniumplade med træspyd fra et akacietræstræ og håndlodning af ledningerne. Alt dette arbejde blev udført under et mikroskop af unge piger.
Generelt hvad angår fremstillbarhed, er beskrivelsen af denne ordning ikke langt fra Kilby …
Hvor er Osokins sted her?
Vi studerer erindringerne yderligere.
Med fremkomsten af fotolitografi blev det muligt at oprette en volumenmodstand i stedet for en lagdelt ved de eksisterende krystaldimensioner og for at danne en volumenmodstand ved at æde samlerpladen gennem en fotomask. LI Reimerov bad Yu. Osokin om at prøve at vælge forskellige fotomasker og forsøge at opnå en volumenmodstand i størrelsesordenen 300 Ohm på en germaniumplade af p-typen.
… Yura lavede sådan en volumenmodstand i R12-2 TS og mente, at arbejdet var færdigt, da temperaturproblemet var løst. Snart bragte Yuri Valentinovich mig omkring 100 solide kredsløb i form af en "guitar" med en volumenmodstand i samleren, som blev opnået ved særlig ætsning af kollektorlaget af p-type germanium.
… Han viste, at disse køretøjer arbejder op til +70 grader, hvad er procentdelen af udbyttet af egnede og hvad er parametrets rækkevidde. På instituttet (Leningrad) samlede vi Kvant -modulerne på disse solide diagrammer. Alle test i driftstemperaturområdet lykkedes.
Men det var ikke så let at lancere den anden, tilsyneladende mere lovende, mulighed for produktion.
Prøver af kredsløb og en beskrivelse af den teknologiske proces blev overført til RZPP, men der på det tidspunkt var serieproduktionen af P12-2 med en volumenmodstand allerede begyndt. Fremkomsten af forbedrede ordninger ville betyde at stoppe produktionen af gamle, hvilket kan forstyrre planen. Derudover havde Yu. V. Osokin efter al sandsynlighed personlige grunde til at beholde frigivelsen af P12-2 i den gamle version. Situationen blev lagt oven på problemerne med koordinering mellem afdelinger, fordi NIRE tilhørte GKRE og RZPP til GKET. Udvalgene havde forskellige lovkrav til produkter, og virksomheden i et udvalg havde praktisk talt ingen gearing over anlægget fra et andet. I finalen kom parterne til et kompromis-P12-2-udgivelsen blev bevaret, og de nye højhastighedskredsløb modtog P12-5-indekset.
Som et resultat ser vi, at Lev Reimerov var en analog af Kilby til sovjetiske mikrokredsløb, og Yuri Osokin var en analog af Jay Last (selvom han normalt er rangeret blandt de fuldgyldige fædre til sovjetiske integrerede kredsløb).
Som følge heraf er det endnu vanskeligere at forstå forviklingerne ved design, fabrik og ministerielle intriger i Unionen end i virksomhedernes krige i Amerika, men konklusionen er ganske enkel og optimistisk. Reimer kom på ideen om integration næsten samtidigt med Kilby, og kun det sovjetiske bureaukrati og det særlige ved arbejdet i vores forskningsinstitutter og designbureauer med en flok ministergodkendelser og skænderier forsinkede indenlandske mikrokredsløb i et par år. På samme tid var de første ordninger næsten de samme som "håret" Type 502, og de blev forbedret af specialisten i litografi Osokin, der spillede rollen som den indenlandske Jay Last, også helt uafhængigt af Fairchilds udvikling og ca. på samme tid forberedte udgivelsen af ganske moderne og konkurrencedygtig for denne periode i den nuværende undersøgelsesperiode.
Hvis Nobelpriserne blev givet lidt mere retfærdigt, så skulle Jean Ernie, Kurt Legovets, Jay Last, Lev Reimerov og Yuri Osokin have delt æren ved at skabe mikrokredsløbet. Ak, i Vesten hørte ingen engang om sovjetiske opfindere før Unionens sammenbrud.
Generelt lignede amerikansk mytefremstilling, som allerede nævnt, i nogle aspekter den sovjetiske (samt trangen til udnævnelse af officielle helte og forenkling af en kompleks historie). Efter udgivelsen af den berømte bog af Thomas Reid "The Chip: How Two Americans Invented Microchip and Launched a Revolution" i 1984, blev versionen af "to amerikanske opfindere" kanon, de glemte endda deres egne kolleger, for ikke at nævne at foreslå, at en anden end amerikanere pludselig kunne have opfundet noget et sted!
I Rusland udmærker de sig imidlertid også ved en kort hukommelse, for eksempel i en enorm og detaljeret artikel på den russiske Wikipedia om opfindelsen af mikrokredsløb - der er ikke et ord om Osokin og hans udvikling (hvilket i øvrigt er ikke overraskende, artiklen er en simpel oversættelse af en lignende engelsksproget, hvor disse oplysninger og der ikke var spor).
På samme tid, hvad der er endnu mere trist, er selve idéens far, Lev Reimerov, glemt endnu dybere, og selv i de kilder, hvor oprettelsen af de første rigtige sovjetiske IS'er er nævnt, er det kun Osokin, der er noteret som deres eneste skaber, hvilket bestemt er trist.
Det er forbløffende, at amerikanerne og jeg i denne historie viste os præcis det samme - ingen af parterne huskede praktisk talt deres rigtige helte, i stedet for at skabe en række varige myter. Det er meget trist, at oprettelsen af "Quantum" generelt kun blev muligt at gendanne fra en enkelt kilde - selve bogen "I am from the time of the first", udgivet af forlaget "Scythia -print" i Sankt Petersborg i 2019 med et oplag på 80 (!) Forekomster. Naturligvis var det for en lang række læsere absolut utilgængeligt i lang tid (ved ikke i det mindste at vide noget om Reimerov og denne historie fra begyndelsen - det var endda svært at gætte, hvad der præcist skal søges på nettet, men nu den er tilgængelig i elektronisk form her).
Så meget mere ville jeg gerne have, at disse vidunderlige mennesker ikke blev glemt glemt, og vi håber, at denne artikel vil tjene som en anden kilde til genoprettelse af prioriteter og historisk retfærdighed i det vanskelige spørgsmål om at skabe verdens første integrerede kredsløb.
Strukturelt blev P12-2 (og den efterfølgende P12-5) lavet i form af en klassisk tablet lavet af en rund metalkop med en diameter på 3 mm og en højde på 0,8 mm-Fairchild fandt ikke på sådan en pakke indtil et år senere. Ved udgangen af 1962 producerede pilotproduktionen af RZPP omkring 5 tusinde R12-2, og i 1963 blev der lavet flere titusinder af dem (desværre på dette tidspunkt havde amerikanerne allerede indset, hvad deres styrke var og havde produceret mere end en halv million af dem).
Hvad er sjovt - i Sovjetunionen vidste forbrugerne ikke, hvordan de skulle arbejde med en sådan pakke, og specifikt for at gøre deres liv lettere, i 1963 i NIRE inden for rammerne af Kvant ROC (A. N. Pelipenko, E. M. Lyakhovich) fire P12-2 køretøjer - sådan blev verdens måske første GIS for integration på to niveauer født (TI brugte sine første serielle mikrokredsløb i 1962 i et lignende design kaldet Litton AN / ASA27 logikmodulet - de blev brugt til at samle indbyggede radarcomputere).
Overraskende nok, ikke kun Nobelprisen - men selv særlige hæder fra hans regering, modtog Osokin ikke (og Reimer modtog ikke engang dette - de glemte ham fuldstændigt!), Han modtog slet ikke noget for mikrokredsløbene, først senere i 1966 blev han tildelt en medalje "For arbejdskendelse", så at sige "på generelt grundlag", bare for succes i arbejdet. Yderligere - han voksede op til chefingeniøren og begyndte automatisk at modtage statuspriser, som blev hængt op af næsten alle, der havde mindst nogle ansvarlige stillinger, et klassisk eksempel er "Honour Badge", som han fik i 1970, og til ære for omdannelsen af anlægget til I 1975 modtog han Order of the Red Banner of Labor ved Riga Research Institute of Microdevices (RNIIMP, hovedvirksomheden for den nyoprettede PA "Alpha").
Osokins afdeling fik en statspris (kun den lettiske SSR, ikke Lenins, som generøst blev distribueret til muskovitterne), og derefter ikke til mikrokredsløb, men til forbedring af mikrobølgetransistorer. I USSR gav patenterende opfindelser til forfattere ikke andet end problemer, en ubetydelig engangsbetaling og moralsk tilfredshed, så mange opfindelser var slet ikke formaliseret. Osokin havde heller ikke travlt, men for virksomheder var antallet af opfindelser en af indikatorerne, så de skulle stadig formaliseres. Derfor blev USSR AS nr. 36845 for opfindelsen af TC P12-2 først modtaget af Osokin og Mikhalovich i 1966.
I 1964 blev Kvant brugt i tredje generations fly ombordcomputeren Gnome, den første i Sovjetunionen (også muligvis verdens første serielle computer på mikrokredsløb). I 1968 blev en række første IS'er omdøbt til 1LB021 (GIS modtog indekser som 1HL161 og 1TP1162), derefter 102LB1V. I 1964, efter ordre fra NIRE, blev udviklingen af R12-5 (serie 103) og moduler baseret på den (serie 117) afsluttet. Desværre viste det sig, at Р12-5 var svært at fremstille, hovedsagelig på grund af vanskeligheden ved zinklegering, viste krystallen sig at være besværlig at fremstille: udbytteprocenten var lav, og omkostningerne var høje. Af disse grunde blev TC P12-5 produceret i små mængder, men på dette tidspunkt var der allerede arbejdet på en bred front for at udvikle plan siliciumteknologi. Produktionsmængden af germanium IC'er i Sovjetunionen er ikke ligefrem kendt ifølge Osokin, siden midten af 60'erne er de blevet produceret til flere hundrede tusinde om året (USA, desværre, har allerede produceret millioner).
Dernæst kommer den mest komiske del af historien.
Hvis du beder om at gætte slutdatoen for frigivelsen af mikrokredsløbet, der blev opfundet i 1963, så vil i sandhed tilfældet overgive selv sande fanatikere af gamle teknologier. Uden væsentlige ændringer blev IS- og GIS-serien 102-117 produceret indtil midten af 1990'erne i mere end 32 år! Mængden af deres frigivelse var imidlertid ubetydelig - i 1985 blev der produceret omkring 6.000.000 enheder, i USA er det tre størrelsesordener (!) Mere.
Da han indså situationens absurditet, henvendte Osokin sig selv i 1989 til ledelsen af den militær-industrielle kommission under Ministerrådet i USSR med en anmodning om at fjerne disse mikrokredsløb fra produktion på grund af deres forældelse og høje arbejdsintensitet, men modtog en kategorisk afslag. Næstformand for det militærindustrielle kompleks V. L. "Gnome" -computerne er stadig i navigatorens cockpit på Il-76 (og selve flyet blev produceret i 1971) og nogle andre indenrigsfly.
Hvad der især er stødende - kapitalismens rovhajer kiggede entusiastisk på hinandens teknologiske løsninger.
Den sovjetiske statsplanlægningsudvalg var ubarmhjertig - hvor den blev født, kom den til nytte der! Som følge heraf besatte Osokin-mikrokredsløbene en smal niche af flere computers indbyggede computere og blev som sådan brugt i de næste tredive år! Hverken BESM -serien eller alle slags "Minsky" og "Nairi" - de blev ikke brugt andre steder.
Desuden fløj MiG-25 for eksempel selv i kørecomputere overalt, for eksempel på en analog elektromekanisk computer, selvom dens udvikling sluttede i 1964. Hvem forhindrede installation af mikrokredsløb der? Samtaler om, at lamper er mere modstandsdygtige over for en atomeksplosion?
Men amerikanerne brugte mikrokredsløb ikke kun i Tvillingerne og Apollo (og deres militære specialversioner udholdt perfekt passagen gennem Jordens strålingsbælter og arbejde i Månens bane). De brugte chipsene så snart (!) Da de blev tilgængelige, i fuldt udbygget militært udstyr. For eksempel blev den berømte Grumman F-14 Tomcat det første fly i verden, som i 1970 modtog en indbygget computer baseret på en LSI (det kaldes ofte den første mikroprocessor, men formelt er dette forkert-F-14 indbygget computer bestod af flere mikrokredsløb med mellemstor og stor integration, så ikke mindre - det var rigtige komplette moduler, såsom ALU, og ikke et sæt diskret løshed på nogen 2I -NOT).
Det er overraskende, at Shokin, der fuldt ud godkendte teknologien i Rigas befolkning, ikke gav den den mindste acceleration (tja, bortset fra officiel godkendelse og ordren om at starte serieproduktion på RZPP), og ingen steder var populariseringen af dette emne, involvering af specialister fra andre forskningsinstitutter og generelt enhver udvikling med det formål at få en værdifuld standard for vores egne mikrokredsløb så hurtigt som muligt, som uafhængigt kan udvikles og forbedres.
Hvorfor skete det?
Shokin var ikke til Osokin -eksperimenterne, på det tidspunkt løste han spørgsmålet om kloning af amerikansk udvikling i hans hjemland Zelenograd, vi vil tale om dette i den næste artikel.
Som et resultat, bortset fra P12-5, beskæftigede RZPP sig ikke længere med mikrokredsløb, udviklede ikke dette emne, og andre fabrikker vendte sig ikke til hans erfaring, hvilket var meget beklageligt.
Et andet problem var, at som vi allerede har sagt, i Vesten blev alle mikrokredsløb produceret af logiske familier, der kunne tilfredsstille ethvert behov. Vi begrænsede os til et enkelt modul, serien blev kun født inden for rammerne af Kvant -projektet i 1970, og så var den begrænset: 1HL161, 1HL162 og 1HL163 - multifunktionelle digitale kredsløb; 1LE161 og 1LE162 - to og fire logiske elementer 2NE -OR; 1TP161 og 1TP1162 - en og to udløsere; 1UP161 er en effektforstærker, ligesom 1LP161 er et unikt "hæmmende" logisk element.
Hvad foregik der i Moskva på det tidspunkt?
Ligesom Leningrad blev centrum for halvledere i 1930’erne - 1940’erne, blev Moskva centrum for integrerede teknologier i 1950–1960’erne, fordi den berømte Zelenograd lå der. Vi vil tale om, hvordan det blev grundlagt, og hvad der skete der næste gang.
