Страница 16 из 312
Вектор развития элементной базы был теперь известен, и на опытном заводе НИИ-35 начали выпускать небольшими партиями «малые интегральные схемы» – до 128 элементов на одном кристалле.
Это был ещё далеко не процессор и даже не полноценная микросхема. И о нанометрах или микрометрах речи, тем более, не шло. Ширина дорожек на первых опытных образцах была под миллиметр, потом её удалось уменьшить до полумиллиметра. Затем работа была продолжена в сторону уменьшения размеров отдельных элементов на кремниевой пластине, увеличения площади самой пластины, и улучшения технологии.
Тем не менее, в виде такой интегральной схемы можно было сделать, к примеру, отдельный регистр в составе арифметическо-логического устройства, вместо того, чтобы набирать его из отдельных электровакуумных или полупроводниковых элементов, как это делалось обычно в 1950-х. Монтаж упрощался в десятки раз. Стоимость элементов, выпускавшихся малыми партиями, была всё ещё достаточно высокой, зато их надёжность была значительно лучше, чем у электронных ламп. Энергопотребление также было заметно меньше, ЭВМ потребляла теперь уже не десятки, а единицы киловатт. Упростились системы вентиляции и охлаждения. Да и за счёт уменьшения количества отдельных компонентов получался заметный выигрыш по стоимости.
Неожиданный прорыв был сделан в технологиях оперативной памяти. Сотрудники ИТМиВТ, разумеется, плотнее всего изучали всю информацию, касавшуюся вычислительной техники. И, среди прочего, наткнулись на статью о необычном типе компьютерной памяти на основе твистор-кабеля (http://old.computerra.ru/vision/621983/ Сама идея нагло … э-э-э... «заимствована» у Олега Петрова по наводке Олега Пономаренко :) )
Тогдашняя компьютерная память на основе ферритных колец была дорогой, трудоёмкой в изготовлении и очень громоздкой. Память на основе твистор-кабеля была несколько дешевле, и не менее громоздка, но её изготовление можно было механизировать. Неожиданную помощь в этом вопросе оказал сам Алексей Николаевич Косыгин.
Он в 1935 году закончил Ленинградский текстильный институт, а затем с марта 1939 по апрель 1940 г был наркомом тестильной промышленности. Он и свёл академика Лебедева и директора НИИ-35 Маслова с конструкторами-разработчиками ткацких станков.
Те заинтересовались необычной проблемой, в результате чего к осени 1955 года родилась пока ещё экспериментальная автоматическая линия, на которой производилась навивка ленты из пермаллоевой фольги на медный провод, с последующей запайкой в полиэтиленовую ленту. Производительность линии была не слишком велика, но и ленты памяти пока требовалось не так уж много.
Разумеется, полупроводниковая память обещала быть значительно дешевле и компактнее, а также быстрее, но до неё было ещё далеко, а на твистор-кабеле можно было строить ЭВМ с объёмом памяти 64-128 кБ уже сейчас. (Для сравнения – Томпсон и Ритчи запустили первую, еще ассемблерную версию Unix в 1970 году на PDP-7 c памятью в 4000 18-битных слов, т. е. примерно 9 килобайт. http://www.linfo.org/pdp-7.html )
Производство одиночных полупроводниковых элементов – диодов, триодов, транзисторов – началось в 1955 г на ленинградском заводе «Светлана» и к 1956 году было уже освоено. (Исторический факт: в 1957 г советская электронная промышленность выпустила 2,7 млн. шт. транзисторов http://www.computer-museum.ru/technlgy/triod.htm )
По воспоминаниям А.Я. Федотова: «В это время к транзисторам предъявлялись две основные претензии: разброс и температурный дрейф параметров и низкий температурный предел работы. С разбросом параметров пытались бороться как технологическими методами, так и разбраковкой транзисторов на многочисленные группы. Температурный дрейф параметров удалось в значительной степени компенсировать схемными методами слушателям-дипломникам ВВИА им. Жуковского А.Ш. Акбулатову и Е.П. Чигину. Что же касается ограничения диапазона рабочих температур германиевых транзисторов температурой в +70®С, то здесь неумолимо вставала необходимость осваивать кремний. Тем не менее работы в области германиевых транзисторов продолжались. Была успешно сдана генеральному заказчику НИР «Плоскость», и НИИ-35 перешел к ее опытно-конструкторскому этапу и внедрению.
В августе-сентябре 1953 г., у С.Г. Мадоян появились первые образцы плоскостных транзисторов. Один из них я применил для выходного каскада УНЧ. На выходе этого приемника стоял пьезоэлектрический громкоговоритель. В начале 1954 г. я уже смог продемонстрировать макет радиолинии в диапазоне средних волн. Передатчик был выполнен на точечном транзисторе и замодулирован обычным угольным микрофоном» (http://myrt.ru/print:page,1,1331-rozhdenie-novojj-otrasli-poluprovodnikovojj.html НИР «Плоскость» - разработка планарной технологии, являющейся также основной технологией изготовления современных микросхем. Завершена в сентябре 1953 г. Разработчик – Сусанна Гукасовна Мадоян http://www.computer-museum.ru/histekb/madoyan.htm )
Теперь же, получив «от КГБ» сведения о наиболее перспективных материалах и технологиях радиоэлектроники, НИИ-35 прекратил работу по неперспективным направлениям и сосредоточил усилия на разработке кремниевых полупроводников, улучшению планарной технологии и фотолитографии, созданию и совершенствованию автоматических линий по изготовлению интегральных схем.
Тем более, что в Зеленограде уже готовились к пуску первые очереди заводов электронных компонентов, для которых эти автоматические линии и предназначались. (Как помним, в данной АИ решение о строительстве комплекса заводов элементной базы в Зеленограде было принято в начале 1954 года. В реальной истории Зеленоград был заложен в 1962 году, а в 1965-м завод «Микрон» начал выпуск первой в Зеленограде полупроводниковой ИС «Иртыш» (ГК — А. П. Голубев). ИС была разработана в НИИМЭ на основе планарной технологии, созданной в НИИ-35 и поставленной на «Микроне» http://www.computer-museum.ru/histussr/nc_zel_2.htm )
Нестабильность характеристик и эксплуатационные температурные ограничения полупроводниковых приборов в первую очередь не устраивали главного заказчика, которым в СССР всегда были военные.
По воспоминаниям А.Я. Федотова: «Радиотехническая конструкторская элита отнеслась с сильным предубеждением к рассмотренному выше новому типу приборов. В 1956 г. на одном из ее совещаний, определявших судьбу полупроводниковой промышленности в СССР, прозвучало следующее: «Транзистор никогда не войдет в серьезную аппаратуру. Основная перспективная область их применения — это аппараты для тугоухих. Сколько для этого потребуется транзисторов? Тысяч тридцать пять в год. Пусть этим занимается Министерство социального обеспечения». Кстати, следует отметить, что в США в 1956 г. было выпущено 360 000 слуховых аппаратов, из них только 25 тысяч на электронных лампах. Указанное решение на 2—3 года затормозило развитие полупроводниковой промышленности в СССР.»
Но теперь производство и применение полупроводников курировал лично Хрущёв. Когда министр радиопромышленности Калмыков доложил ему о результатах упомянутого совещания по полупроводникам, Никита Сергеевич был сильно раздосадован.
Настолько сильно, что тут же продиктовал Калмыкову приказ «О персональной ответственности лиц, препятствующих развитию перспективных технологий». Содержание приказа осталось засекреченным, но упомянутые в приказе должностные лица долго потом поминали Хрущёва исключительно матерно. Только вот тормозить развитие отечественной электроники у них полномочий уже не было.
Промышленность занималась не только освоением новой элементной базы. Среди информации, присланной из 2012 года, оказались схемы многих советских электронных приборов, в том числе – телевизоров, магнитофонов, радиоприёмников, проигрывателей, и т. п. (Кто не в курсе – в инструкции любого электронного прибора в СССР была вклеена его схема. В телевизорах – точно было.)
Также имелись характеристики и описания применяемых в этих приборах радиоламп и полупроводниковых элементов. Те элементы, что ещё не производились промышленностью, по этой информации могли быть либо достаточно быстро освоены, либо заменены аналогами.