Страница 18 из 318
Тем более, что в НИИ-35 уже активно экспериментировали с размещением нескольких транзисторов на одном кристалле. Вначале эта технология разрабатывалась как метод получения сразу нескольких десятков транзисторов из одной полупроводниковой пластины. (http://myrt.ru/print:page,1,1331-rozhdenie-novojj-otrasli-poluprovodnikovojj.html В реальной истории работы по объединению нескольких десятков транзисторов на одной пластине в 1954-55 гг в НИИ-35 и НИИ-108 вёли М.М. Самохвалов и Г.А. Кубецкий, но тогда они так и не сделали решающего шага, а продолжали пилить пластины на отдельные транзисторы)
Но после получения информации о микросхемах сразу же родилось предложение: «Зачем пилить пластину, если можно сразу заложить на ней нужную схему из многих элементов, объединённых в одном корпусе?»
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.