소련 미사일 방어 시스템의 탄생. 소련이 마이크로 회로를 복사하는 방법
간단히 말해서, 트랜지스터에는 두 가지 큰 범주가 있습니다. 역사적으로 최초의 직렬 바이폴라 트랜지스터(바이폴라 접합 트랜지스터, BJT)와 역사적으로 최초의 개념적 전계 효과 트랜지스터(전계 효과 트랜지스터, FET) 및 그 위에 조립된 논리 소자 , 두 경우 모두 개별 형태와 집적 회로 형태로 구현될 수 있습니다.
바이폴라 트랜지스터의 경우 두 가지 주요 제조 기술이 있었습니다. 하나는 실용화되지 않은 원시 포인트(점 접촉 트랜지스터)이고, 다른 하나는 pn 접합(접합 트랜지스터)의 트랜지스터입니다.
차례로 접합 트랜지스터는 접합이 어떻게 형성되었는지에 따라 세 가지 주요 기술 세대로 구성됩니다. Philco의 MAT / MADT 기술 및 Philips의 PADT) 및 Bell Labs의 가장 진보된 확산 기반 트랜지스터(1948년), Texas Instruments의 고급 메사 트랜지스터(1951년), 마지막으로 Fairchild Semiconductor의 평면 트랜지스터(1954년).
이국적인 옵션으로 표면 장벽 트랜지스터 (표면 장벽 트랜지스터, Philco, 1953)도 있었는데 컴퓨터 MIT Lincoln Laboratory TX0 및 TX2, Philco Transac S-1000 및 Philco 2000 Model 212, Ferranti-Canada가있었습니다. DATAR, Burroughs AN/GSQ-33, Sperry Rand AN/USQ-17 및 UNIVAC LARC를 만들었습니다!
드리프트 필드 트랜지스터(German Postal Service Central Bureau of Telecommunications Technology, 1953)도 알려져 있으며 SDTRL(Saturated Drift Transistor Resistor Logic)이라는 이름으로 IBM 1620(1959)에 사용되었습니다.
미세 회로 생산을 위해 접합 트랜지스터의 세 가지 변형(이론적으로)이 적합했습니다(합금, 메사 및 평면).
물론 실제로 합금에서는 아무 일도 일어나지 않았으며(1953년 Jeffrey Dummer, Bernard Oliver 및 Harvick Johnson의 종이 아이디어만 남음) 메사 트랜지스터를 사용하면 Jack Kilby의 비참한 하이브리드 TI 502가 밝혀졌고 더 이상 기꺼이 실험하고 평면 프로세스는 반대로 완벽하게 진행되었습니다.
최초의 평면 미세회로는 Fairchild Micrologic(Apollo Guidance Computer와 모호한 AC Spark Plug MAGIC 및 Martin MARTAC 420에 사용된 것과 동일한 것)과 Texas Instruments SN51x(NASA 행성간 모니터링 프로브 컴퓨터 및 Minuteman II 로켓에 사용됨)가 등장했습니다. 1961년 .
일반적으로 Fairchild는 Apollo 프로그램에서 많은 돈을 벌었습니다. 모든 컴퓨터에 대해 NASA는 각각 200-000달러에 20개 이상의 칩을 구입했습니다.
결과적으로 평면 바이폴라 트랜지스터와 이를 기반으로 하는 미세 회로는 모두 1960년대 전반에 걸쳐 컴퓨터 생산에 사용되었습니다(1970년대 전반에 걸쳐 미세 회로).
예를 들어, 훌륭한 CDC 6600은 1964년 400개의 Fairchild 000N2 실리콘 바이폴라 트랜지스터에 조립되었으며 가장 진보된 에피택시 평면 기술을 사용하여 제조되었으며 709MHz의 초고주파용으로 설계되었습니다.
논리의 간략한 역사
당시 논리 셀은 어떻게 구성되었습니까?
컴퓨터를 조립하려면 두 가지가 필요합니다.
먼저 제어할 수 있는 키에 논리 회로 자체를 어떻게든 조립해야 합니다.
둘째로(그리고 이것은 덜 중요하지 않습니다!), 한 셀의 신호를 증폭하여 다른 셀의 스위칭을 제어할 수 있도록 해야 합니다. 이것이 복잡한 산술 논리 회로가 조립되는 방식입니다.
역사적으로 첫 번째 유형의 논리인 저항-트랜지스터 논리(RTL)에서는 동일한 단일 트랜지스터가 증폭기로 사용되어 핵심 역할을 했으며 회로에 더 이상 반도체 요소가 없었습니다.
RTL 셀은 전기 공학의 관점에서 가능한 한 원시적으로 보입니다. 예를 들어 여기 NOR 요소의 고전적인 구현이 있습니다.
당연히, RTL의 도움으로 트리거와 같은 다른 구성을 구현하는 것이 가능하고 필요합니다!
최초의 트랜지스터화된 컴퓨터인 MIT TX0은 개별 RTL 트랜지스터를 사용하여 1956년에 조립되었습니다.
소련에서 RTL은 P12-2(102, 103, 116, 117) 및 GIS "Tropa-1"(201)에 대해 이미 작성한 첫 번째 Osokin 미세 회로의 기초를 형성했습니다.
RTL은 저렴하고 단순했지만 많은 단점이 있었습니다. 높은 전력으로 인해 가열 증가, 퍼지 신호 수준, 저속, 낮은 노이즈 내성, 가장 중요한 것은 출력의 낮은 부하 용량입니다.
RCTL(저항-커패시터-트랜지스터 로직) 변형은 속도가 더 빠르지만 노이즈 내성은 훨씬 낮습니다.
보다 발전된 시리즈의 등장에도 불구하고 RTL은 1964년까지 사용되고 생산되었습니다.
가장 인기 있는 것 중 하나는 Fairchild MWuL 시리즈와 약간 더 빠른 uL입니다. 특성면에서 서로 보완적인 이 두 그룹은 약 20가지 유형의 IC로 구성되어 XNUMX년 동안 대량으로 생산되었습니다.
소련에서는 1966년경에 그것들을 복제할 수 있었고, 더 이상은 아니더라도 1980년대 중반까지 괴물 같은 홍수 전 RTL의 다양한 버전을 생산했습니다.
개발은 태곳적부터 소련에서 관례적인 모든 적절한 것으로 고전에 따라 이루어졌습니다(111번째 시리즈에 대해 씁니다. 전자의 유명한 수집가이자 역사가):
그런 다음 (대략 70 년대 초) 1LB111-1LB113이 나타납니다. 거의 동일한 매개 변수에서 거부되지만 절대적으로는 눈에 띄게 더 나은 특성이 있습니다. 예를 들어 전파 시간은 600/650ns에서 100/400ns가 되었습니다. 그들은 예를 들어 207 시리즈의 하이브리드 마이크로 회로에서 응용 프로그램을 찾았습니다. 아마도 개별 트랜지스터에 조립된 기본 논리 소자를 교체할 때일 것입니다.
그러나 오히려 빨리 1973년까지 고속 버전의 출시가 중단되었고 1LB112 + 1LB113도 무대를 떠났습니다.
상황은 원래 상태로 돌아왔습니다. 이 두 번째 모험적인 옵션이 의미하는 바는 이제 확인하기가 다소 어렵지만 두 명의 개발자가 있었을 수 있습니다. 그러면 이야기가 좀 이해가 됩니다. 분명히 더 빠른 버전의 개발자는 1973년에 썩었고, 이는 Staros Design Bureau의 역사와 일치합니다.
1976 년 카탈로그의 케이크 위 체리, 1LB113이 어딘가에서 다시 나타납니다 ...
우리는 추가 추론을 위해 매우 중요한 점에 주목합니다.
로직 타입은 특정 구현이 아닌 로직 소자의 회로 설계에 적용되는 개념입니다!
RTL은 개별 요소와 마이크로 회로 변형 모두에서 구현될 수 있습니다. 사실, 트랜지스터를 램프로 교체하고 저항 결합 진공관 논리를 얻을 수도 있습니다. 이는 세계 최초의 프로토타입 전자 컴퓨터인 Atanasoff-Berry Computer(1927–1942)에서 사용된 것입니다. RTL 변형은 TI SN51x의 최초 칩인 Fairchild Micrologic과 RCTL 변형에서 찾을 수 있습니다.
부하 용량은 복잡한 회로를 만드는 데 중요합니다. 트랜지스터 셀이 최대 2-3개의 이웃을 스윙할 수 있다면 지능형 가산기를 조립할 수도 없습니다. 트랜지스터를 신호 증폭기로 사용하고 다이오드에 논리를 구현하려는 아이디어가 매우 빠르게 떠올랐습니다.
그래서 훨씬 더 고급 버전의 로직이 등장했습니다. 다이오드-트랜지스터(다이오드-트랜지스터 로직, DTL). DTL 보너스는 높은 부하 용량이지만 속도는 여전히 많이 필요합니다.
예를 들어 IBM 90(보완된 트랜지스터 다이오드 로직의 약간 수정된 독점 버전 - CTDL, SMS 카드에 패키지됨) 및 기타 힙과 같은 1401세대 기계의 XNUMX%의 기초가 된 것은 DTL이었습니다. 기계 자체보다 DTL의 회로 구현을 위한 옵션이 거의 없었습니다.
당연히 트랜지스터 없이도 할 수 있고 다이오드 진공관 논리를 얻을 수 있습니다. 신호 증폭, 교과서 예 - Brook의 M1950).
오늘날 표준에 따른 또 다른 이국적인 옵션은 순수한 다이오드 논리(다이오드 저항 논리, DRL)입니다. 최초의 산업용 다이오드가 등장한 것과 동시에 발명되어 IBM 1950 계산기와 유명한 Minuteman I 로켓의 Autonetics D-608B 온보드 컴퓨터와 같이 17년대 초의 소형 기계에 널리 사용되었습니다.
평면 프로세스가 발명되기 전에 트랜지스터는 잠재적인 비신뢰성으로 인해 중요한 군사 응용 분야에 적합하지 않은 것으로 간주되어 미국인들은 첫 번째 미사일에 DRL을 사용했습니다.
소련의 대답 Minuteman 나는 튜브 컴퓨터를 사용했고 R-7 로켓(다른 모든 구성 요소의 더 큰 크기로 인해 포함)은 미국 로켓에 비해 엄청나게 거대했습니다. 양키스는 약 29톤과 16,3x1,68을 가지고 있습니다. 놀라운 280톤과 34x10,3미터에 대한 25미터. 거대한 LGM-31,4C Titan II조차도 크기가 3,05x154 미터이고 질량이 XNUMX 톤이었습니다. 일반적으로 소련 ICBM은 기술의 후진성으로 인해 항상 미국보다 훨씬 컸습니다.
그 결과, 예를 들어 소형 오하이오급 SSBN에 대한 대응으로 chthonic 941 Shark가 개발되어야 했습니다. 오하이오 크기의 보트에는 소련 미사일이 맞지 않습니다.
컴퓨터 외에도 DRL은 수십 년 동안 모든 종류의 공장 자동화에 사용되었습니다.
트랜지스터 로직은 100년 Signetics SE1962 칩을 시작으로 IC에도 적용되었습니다.
조금 후에 DTL 버전의 칩은 Fairchild 930 시리즈, Westinghouse 및 Texas Instruments를 포함하여 시장의 모든 주요 업체에서 출시되었으며, 같은 37년에 D-1962C Minuteman II 유도 컴퓨터를 개발했습니다.
연합에서 DTL 마이크로 회로는 시리즈 104, 109, 121, 128, 146, 156, 205, 215, 217, 218, 221, 240 및 511과 같이 엄청난 양으로 생산되었습니다.
DTL의 생산을 준비하는 것도 소련의 모험이 없었습니다.
Yury Zamotailov는 다음과 같이 회상합니다. p. N. 와 함께. VSU 핵 물리학과:
나는 실패에 대한 변명을 하고 싶지 않지만 일반적인 생각을 위해 3차 X선에서 3톤의 납으로 보호되는 약 5mXNUMX의 입방체 진공 챔버가 모스크바의 NIIAT에서 구입했다고 말할 것입니다.
그녀는 Valery Bykovsky가 우주 비행 후 그녀와 함께 공연했다는 사실로 유명했습니다. 그래서 작업자가 부품을 적재할 수 있도록 약 100미터 높이의 사다리가 설치되어 있었습니다. 여권 데이터에 따르면 전자빔은 직경 XNUMXμm까지 집속될 수 있었다.
NIIAT 전문가와 우리는 148년 동안 조정하여 최소 직경이 약 밀리미터인 빔을 제공했습니다. 2개의 LATR-XNUMX형 트랜스포머를 사용하여 빔을 튜닝하고 제어했다고 해도 과언이 아닙니다.
요컨대, 총은 Polytechnic Institute로 옮겨야했습니다.
당신은 우리의 마음 상태를 대표합니까?
부서에서 일부는 단순히 인사를 중단했습니다. 지나가던 Khoroshkov Yu.V.가 우리를 쳐다보았다.
Zelenograd가 서구에서 지속적으로 장비를 구입한 이유가 궁금합니다.
아마도 소련의 설치물이 프랑켄슈타인 박사에 관한 영화의 소품으로만 적합했기 때문일까요?
결과적으로 모든 사람들은 다이오드에 점수를 매기고 즉시 미세 회로를 조립하기로 결정했습니다(서양 스테퍼를 얻을 수 있는 경우).
DTL 복제를 시작했습니다.
솔직히 우리 중에 회로 엔지니어는 쓸모가 없습니다. 잡지 중 하나에서 1개의 구성 요소가 있는 DTL 체계를 찾았습니다. 입력에 다이오드를 추가하여 동일한 TC-XNUMX을 얻었습니다.
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우리에게 다시 한 번 우리에게 도착한 Shokin A.I.는 저녁에 좁은 원에서 CPSU SD Khitrov 지역위원회의 첫 번째 비서와 함께 항상 그렇듯이 작업 진행 상황을 알게되었습니다. 그런 다음 연구 작업 "Titan"을 국가위원회에 제출하는 문제가 제기되었습니다 ...
나는 Shokin의 다음과 같은 말을 결코 잊지 않을 것입니다. “남자들이여! 최소한 31시간 이내에 24월 XNUMX일, 우리 집으로, 그러나 현재 계획을 가져오십시오. 키트로프 S.D. 앉아서 말합니다. "나도 하나 있어요!" 나는 심지어 몸서리를 쳤다. 나는 생각한다: “하지만 왜 그래야 합니까?! 신은 기술이 근본적으로 발달되어 있음을 증명하는 것으로 밝혀지는 것을 금지합니다.
그럼에도 불구하고 Khitrov의 말은 효과가 있었습니다.
잠시 후 장관은 "참으로 하나의 샘플이 어떻게든 들리지 않는다"고 말했다. 그리고 실례합니다. 10분의 거래 후에 우리는 XNUMX개의 샘플을 국가 위원회에 제출하는 데 동의했습니다. 우리는 Khitrov를 오랫동안 기억했고 국가위원회가 주제를 제출한 후에야 잊어 버렸습니다.
드디어 첫 번째 수정(완전!!!)이 깜박이던 날을 잊을 수 없습니다.
그것은 팀에게 큰 기쁨이었습니다. 죄송합니다. 설명할 수 없습니다.
1,5월 중순에 있었던 일입니다. 9개월 남았고 XNUMX개 더 만들어야 했어요!
그리고 극도로 집중적인 작업으로 인해 15-20일 동안 4-5개의 플레이트 배치를 실행했지만 배치는 일상 생활에서 흔히 그렇듯이 매일 출시되어 실제 연속 연패를 시작했습니다. 거의 한 달 동안 전체 크리스탈이 하나도 없었습니다.
7월 중순 어딘가에 I.A. Arakcheeva가 10개의 수정을 모아서 케이스에 조립한 XNUMX~XNUMX개의 배치 중 하나님께 감사드립니다. 솔직히 말해서(이제 우리는 인정할 수 있습니다) State Commission은 XNUMX개의 측정 블록을 제공받았습니다. 이 중 XNUMX개는 다이어그램이 있고 XNUMX개는 빈 케이스입니다. 그러나 State Commission은 두 가지 계획의 측정에 만족했습니다.
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우리는 우리의 문제를 이해하는 VG Kolesnikov에게 경의를 표해야 합니다.
연구개발의 일부가 주로 이루어지는 장비들에서 양산을 조직화하기 위해 연구개발을 하는 것이 불가능하다는 것을 그는 잘 알고 계셨습니다. 연구가 끝나기 6개월 전, 우리는 부수석 엔지니어 Lavrentiev K.A.가 일본으로 떠났다는 것을 귓가에서 듣게 되었습니다.
그로부터 몇 주 후, 우리는 일본에서 Lavrentiev가 가져온 오븐의 포장을 풀기 위해 서둘렀습니다. 이것들은 말 그대로 우리를 구한 유명한 SDO-2였습니다. 우리는 막다른 시간에 그들을 얻었습니다.
따라서 V. G. Kolesnikov는 사전에 통화를 구걸하고 장비 공급에 동의했습니다 (로와 함께 일부 장비는 포토 마스크 및 포토 리소그래피를 사용하여 받았습니다).
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우리는 Voronezh State University의 대학원에서 A. I. Chernyshov를 수석 엔지니어로 한계를 넘어 실험실로 데려갔습니다. 나는 그를 더 일찍 알았고 그에게 어떤 그룹도주지 않았지만 (그는 묻지 않았지만) 연락처와 함께 일하도록 지시했습니다. 두 달 반 동안 우리가 말했듯이 돌아 오지 않습니다.
그러던 어느 날 그가 저에게 전화를 걸어 “보세요!”라고 말했습니다.
우리는 크리스탈을 확인했는데 두 개의 다이오드 입력에 접점이 없으며 회로 자체는 물론 작동하지 않습니다. 그런 다음 그는 접시를 집에서 만든 평평한 스토브에 올려 놓고 470도까지 가열하고 15분 동안 그대로 둡니다. 그 후,이 판에서 다른 (유사한) 3 등의 두 가지 기능 회로를 찾습니다.
그래서 알루미늄을 태우는 모드가 발견되었습니다.
결국 그 전에는 300부서를 통해 받은 비밀 메시지를 이용해 1도의 온도에서 알루미늄을 태웠는데, 이는 허위사실로 판명...
무심코 떠오른 생각, 우리는 어떤 계획을 국가위원회에 제출했습니까? 우연히 얻은?!
그래서 소비에트 마이크로일렉트로닉스는 고뇌 속에서 태어났습니다.
Elbrus-1이 조립된 것
마지막으로 마이크로프로세서 시대 이전에 금본위제가 된 논리의 왕은 당연히 트랜지스터-트랜지스터(transistor-transistor logic, TTL)이다.
이름에서 알 수 있듯이 여기에서 트랜지스터는 논리 연산과 신호 증폭을 모두 수행하는 데 사용됩니다. TTL 구현에서는 다이오드를 다중 이미 터(일반적으로 2-8개의 이미 터) 트랜지스터로 교체해야 합니다.
TTL은 1961년 TRW의 James L. Buie에 의해 발명되었습니다. 그는 그것이 그 당시 막 등장한 집적 회로에 가장 적합하다는 것을 즉시 깨달았습니다. 물론 TTL을 개별적으로 구현할 수도 있지만 DTL과 달리 IC의 등장과 함께 명성을 얻었습니다.
이미 1963년에 Sylvania는 트랜지스터-트랜지스터 회로를 기반으로 구축된 최초의 Universal High-Level Logic 제품군 칩(SUHL, Grumman F-54 Tomcat 전투기용 AIM-14 Phoenix 로켓에 사용됨) 세트를 출시했습니다. 말 그대로 Sylvania 직후에 Transitron은 HLTTL이라는 제품군의 클론을 출시했지만 주요 이벤트는 앞서 있었습니다.
1964년 텍사스 인스트루먼트는 SN5400 시리즈를 군용으로 출시했고, 1966년에는 플라스틱 케이스에 SN7400 변종을 민간용으로 출시했다. 짧은 시간).
54/74가 몇 가지 놀라운 매개 변수를 가지고 있다고 말할 수는 없지만 요소 측면에서 잘 선택되었으며 가장 중요한 것은 놀라운 광고가 있다는 것입니다.
일반적으로 TI는 1960년대 인텔의 일종이었습니다. IC 시장의 주요 트렌드 세터였습니다(주로 주요 경쟁자 페어차일드의 엄청나게 느린 정치와 무시무시한 특허 전쟁 때문이지 개발자의 특별한 재능이 아니기 때문입니다).
그 결과, 불과 몇 년 후 7400 시리즈는 수십 개의 회사(Motorola, AMD, Harris, Fairchild, Intel, Intersil, Signetics, Mullard, Siemens, SGS-Thomson, Rifa, National Semiconductor 및 stole)에 의해 라이센스되었습니다. 전체 Social Block - 소련, 동독, 폴란드, 체코슬로바키아, 헝가리, 루마니아, 심지어 중국까지, 1980년대 x86 아키텍처와 동일한 표준이 되었습니다.
TI의 선전에 넘어가지 않은 유일한 회사는 물론 모든 것을 스스로 수행하는 기업 국가인 IBM이었습니다.
그 결과 1990년대 중반까지 완전히 독창적인 TTL 칩을 자체적으로 제작하여 호환되지 않는 설계로 IBM System/38, IBM 4300 및 IBM 3081에 사용했습니다.
7400 시리즈가 실제로 완전히 정직한 TTL 논리가 아니었다는 점도 흥미롭습니다.
74년의 Advanced 1969S(Schottky TTL) 시리즈부터 74년에 출시된 74LS(Low-power Schottky), 74AS(Advanced-Schottky), 74ALS(Advanced-Schottky Low-power), 1985F(Fast Schottky)에 이르기까지, 다중 이미 터 트랜지스터를 전혀 포함하지 않습니다. 대신 Schottky 다이오드가 입력에 사용됩니다.
결과적으로 기술적으로 이것은 TTL이라고하는 실제 DTL (S)입니다. 순전히 소비자를 혼란스럽게하지 않고 비즈니스를 방해하지 않기위한 것입니다.
TTL 및 TTL(S)은 이전 제품군의 거의 모든 단점이 없었습니다. 충분히 빠르게 작동하고 저렴하고 안정적이며 가열이 거의 되지 않고 부하 용량이 높습니다. TTL 마이크로 회로는 유형에 따라 수만에서 수천 개의 트랜지스터를 포함하며 가장 원시적인 논리 게이트에서 고급 군용 BSP에 이르는 요소였습니다.
모든 PC의 조상인 Kenbak-1은 1971년 프로세서에 TTL을 사용했습니다.
2200년의 전설적인 Datapoint 1970 터미널도 작동했습니다(또한 이 세트는 나중에 Intel 8080 아키텍처의 프로토타입으로 사용되었습니다). 1973년의 Xerox Alto 워크스테이션과 1981년의 Star에도 개별 TTL 마이크로회로로 조립된 프로세서가 있었지만 이미 비트 슬라이스 프로세서 규모였습니다.
1990년대 중반까지 거의 모든 컴퓨터는 예를 들어 다양한 버스 컨트롤러의 일부로 성능이 중요하지 않은 순간에 TTL 칩을 이런저런 형태로 사용했습니다.
또한 FPGA 매트릭스가 출현하기 전에 TTL 칩은 마이크로프로세서 프로토타이핑에 적극적으로 사용되었습니다(여기서 가장 멋진 것은 Elbrus였습니다. 일반 버전을 출시하기 전에 ITMiVT는 사실 TTL에서 전체 기계의 프로토타입을 제작했으며 별도로 판매하기도 했습니다. ).
처음에 TI는 일반 대기 시간이 74ns에 불과한 클래식 74 시리즈와 고속 6H 변형을 출시했습니다.
부하 용량은 10으로 매우 복잡한 회로를 조립할 수 있는 우수한 결과입니다.
이 경우는 가장 단순한 DIP14 시리즈로 8개의 가장 단순한(NAND 유형) 미세 회로가 포함되었습니다. 조금 후에 명명법이 확장되었고(패키지 유형, 16 및 24핀이 추가됨) 저전력 버전(74L, 주기당 30ns로 느려짐)이 나타났습니다.
쇼트키 다이오드가 있는 첫 번째 시리즈인 74S는 1971년에 출시되었으며 속도는 거의 소련 ECL 수준인 3ns 수준으로 증가했습니다. 1970년대 중반에 저출력 74LS가 등장했습니다(평소와 같은 속도로 74위는 5배 감소).
1979년, 페어차일드는 5센트를 투자하기로 결정하고 독점적인 Isoplanar-II 기술(pn 접합 대신 요소의 측면 절연을 제공하는 심층 선택적 산화)을 사용하여 74F 시리즈를 만들었습니다. 이 기술은 일반적으로 모든 것에 사용되었습니다.
이를 통해 2ns의 원하는 장벽을 사용하는 동시에 전력을 크게 줄일 수 있었습니다(그런데 소비에트 TTL 클론의 경우 모든 지연에 2-3을 안전하게 곱할 수 있음).
Texas Instruments는 거의 동일한 매개변수의 1982ALS 및 74AS 시리즈를 마침내 마스터한 74년까지 운송되었습니다. 74AS는 페어차일드 버전보다 약간 더 빨랐지만 74배 더 가열되어 성공하지 못했지만 XNUMXALS는 매우 인기가 있었습니다.
마지막으로 TTL 스완송은 1989년 페어차일드가 만든 74Fr 시리즈로 1,5F보다 74배 빠르며 비슷하게 1,5배 더 뜨거워져 순식간에 단종됐다.
반면에 74ALS는 2019년까지 스탬프가 찍혀 있었고 소규모 자동화 및 전자 제품에 사용되었습니다. 우주 사용을 위한 내방사선성인 SNJ54 버전도 있었습니다.
1967-1968년까지 연합에는 TTL 칩이 없었습니다.
그렇기 때문에 ES 컴퓨터, Kartsev의 M10, Yuditsky의 5E53을 포함하여 사용 가능한 가장 강력한 기능인 다양한 GIS를 개발했습니다. BESM-6 및 5E92b는 모든 민간 차량과 마찬가지로 일반적으로 트랜지스터화되었습니다. 5년부터 65년까지 5개 분량으로 출시된 휴대용 컴퓨터 21E1969의 프로토타입(Burtsev가 나중에 1970EXNUMX을 위해 빌린 아이디어)도 트랜지스터화되었습니다.
그러나 우리가 기억하는 것처럼 1967-1968년에. S-300 복합 단지를 개발하기로 결정했고 동시에 ITMiVT는 TI 54/74 시리즈의 복제를 주문했습니다.
동시에 라디오 산업부가 미사일 방어와 관련된 모든 개발을 인수하고 거의 동시에 Burtsev의 Elbrus 개념이 탄생했습니다.
결과적으로 이동식 대공 방어(2E5)와 고정식 미사일 방어(Elbrus)를 위해 한 번에 26대의 차량 분야에서 건축 연구를 시작하기로 결정했습니다. 동시에, 오랫동안 기다려온 TTL 칩을 개발하고 ECL 칩 생산 가능성을 연구하고 두 대의 컴퓨터를 만들 계획입니다.
우리가 알다시피 실제로는 모든 것이 계획대로 되지 않았고, 개발 5년 만에 훨씬 더 원시적인 26E8이 완성되었고, 1980년대 중반이 되어서야 TTL 버전에서 훨씬 더 정교한 Elbrus가 양산되었다( 그리고 1990년대 초까지 ECL 옵션), 20년 동안 프로젝트를 망쳤습니다.
소비에트 TTL의 개발은 또한 1969년에 등장한 진지한 플레이어인 ITMiVT 이후 두 번째, EU 시리즈를 개발한 NICEVT에 의해 크게 영향을 받았습니다. 부분).
아는 사람은 거의 없지만 1959-1960년의 황금기에 러시아인뿐만 아니라 미국인도 우리에게 갔습니다!
특히, 1960년에는 고든 틸(Gordon Teal)의 지휘 하에 기기 연구 책임자인 텍사스 인스트루먼트의 저명한 엔지니어이자 발명가인 SN51x의 아버지 중 한 명인 Dr. Petritz(Richard L. Petritz)가 반도체 국제 회의에 참석했습니다. XNUMX년 프라하에서 물리학
체코슬로바키아에서 모스크바로 가서 소련 연구소를 방문하여 경험을 공유하고 반도체 물리학에 대해 논의했습니다.
따라서 (Staros와 Berg를 고려하여) 거의 모든 소련 마이크로 일렉트로닉스는 미국인의 적극적이고 다소 우호적인 참여로 설립되었습니다.
1969년에는 군용 평면 설계(R&D "Logic-133")의 SN5400 클론인 유명한 2 시리즈의 개발이 완료되었습니다.
그 순간부터 TI의 전체 미세 회로 라인이 점차적으로 복사되었습니다.
Elbrus-1이 만들어진 것은 이 시리즈에서였습니다.
1990년대의 많은 사람들처럼 Burtsev는 갑자기 Zelenograd Staros와 Berg의 설립자가 미국인이라는 사실을 알게 되었고, Malashevich처럼 그는 너무 충격을 받아 죽은 동료들에게 좋은 양동이를 붓는 데 실패하지 않았습니다.
나는 스타로스와 베르그를 잘 알고 소련에서의 활동 결과에 대해 충분히 자세히 연구했습니다.
Staros와 Berg가 학생 시절에 레이더 분야에서 분류된 미국 데이터를 소련 측에 전달한 것은 아마도 사실일 것입니다. 그러나 레이더국의 발전에 큰 도움을 주었다고 해도 과언이 아니다.
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Staros-Berg에 따르면 마이크로 전자 장치의 모양은 다음과 같습니다. 케이스 포인트 트랜지스터에서 추출한 결정은 일반적으로 잘 밀봉되지 않은 케이스에 넣었습니다.
당연히 우리는 그러한 마이크로 일렉트로닉스의 경로를 따를 수 없었습니다.
또한 1956년부터 컴퓨터 기술의 이러한 요소에 포인트 트랜지스터를 사용해 왔기 때문에 포인트 트랜지스터가 페라이트-트랜지스터 논리의 일부로 작동하는 방식을 잘 알고 있었습니다.
Staros가 제공한 마이크로일렉트로닉스에서 우리의 거부가 정확하다는 확인은 머지 않았습니다.
1966년 어느 화창한 날, 우리 연구소 소장인 학자인 Sergei Alekseevich Lebedev가 저에게 전화를 걸어 이렇게 말했습니다. 칼미코프. 이유는 말하지 않고 빙그레 웃기만 했다.
사역에서 Valery Dmitrievich는 다음과 같이 말했습니다. 그는 국가 경제를 관리하는 기계인 UMNKh라는 컴퓨터를 보여주었다.
Khrushchev는 국가 경제 관리에 UMNKh를 사용할 것을 권장했습니다.
Khrushchev가 도착한 후 지역 당위원회가 소집되었으며, 그 지역에서 그러한 기계가 필요한지 여부에 대한 질문이 제기되었습니다. 모든 비서들은 그런 기계가 정말 필요하다고 말했습니다.
그리고 누가 이 컴퓨터를 만들까요?
나에게. 나는 그것의 필요성과 UMNKh가 전혀 작동하는지 의심합니다.
따라서 우리는이 차의 수락을위한 수수료에 당신을 포함하지만 상황이 어렵다는 것을 명심하십시오 - 당신이 차를 수락하면 당신이 그것을해야하지만 나는 이것을 원하지 않습니다. 당신은하지 않을 것입니다 그것을 받아들이십시오 - 스캔들이있을 수 있습니다.
다행히 모든 것이 잘 되었습니다.
레닌그라드에 도착하여 위원회에서 일하기 시작하면서 먼저 작은 테스트를 작성했습니다.
기계의 일반 케이스에 넣은 케이스에서 제거한 트랜지스터 크리스탈이 작동하지 않았습니다. 물론 우리는 부정적인 행동을 쓸 수 없었고 현명한 회장 인 V.F. Balashov 장군은 테스트를 XNUMX 개월 동안 연기했습니다 ...
테스트는 위원회 작업을 완료하지 않고 여러 번 연기되었고 모두 UMNKh 기계를 잊어 버렸습니다 ...
그러나 Staros와 Berg 자신, 특히 그들의 팀은 우리에게 좋은 인상을 주었고 우리는 그들과 친구가 되었고 안정적인 시스템 개발 경험을 공유했습니다.
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물론, 우리는 이 실험실에서 일하는 동료들에게 그들이 Khrushchev에게 무엇을 보여주었고 UM-NH 기계가 무언가를 제어할 수 있다는 것을 그에게 어떻게 확신시켰는지 묻지 않을 수 없었습니다. 아주 비밀리에 그들은 우리에게 이렇게 대답했습니다. “우리는 그에게 오실로스코프에 있는 레사주 그림을 보여주고 귀에 삽입할 수 있는 수신기를 주었습니다.” 우리는 또한 그러한 수신기를 받았지만 일주일 이상 일하지 않았습니다.
놀랍고 분개할 필요가 없습니다. Potemkin 마을의 예와 왕의 새 드레스는 불행히도 오늘날 더 조잡한 형태로 상당히 높은 수준에서 발견될 수 있습니다.
Staros와 Berg는 모두 진취적인 사람들이었습니다. 발명가였지만 불행히도 과학 및 기술 연구만 있는 분야의 발명가였습니다. 여기에는 발명가의 이점이 없으며 짜증만 있습니다.
따라서 N. S. Khrushchev가 Staros를 Zelenograd의 수석 디자이너로 임명하더라도 소련의 마이크로 일렉트로닉스의 창시자라고 부르는 것은 불가능합니다.
훨씬 더 잘못된 것은 그들이 소련에서 컴퓨터 기술의 발전에 긍정적인 역할을 했다는 주장입니다.
이 인터뷰에 대한 태도는 간결하게 표현되었습니다. 유명한 전직 개발자이자 소비에트 칩 전문가:
일반적으로 여기에서 "우리는 그러한 마이크로 전자 공학의 길을 따라 갈 수 없었습니다"로 시작하는 각 제안에 대해 언급 할 수 있으며 Staros보다 5 년 전에 모든 것이 수집 된 모든 소비에트 GIS, 죄송합니다. 그게 무엇입니까? 다르다?
10년 후 Burtsev는 외계인 Staros가 아니라 정직한 소비에트 사람들의 무뚝뚝한 손으로 만든 기괴하게 비뚤어진 ECL을 만나 마음껏 울었고 Elbrus-2를 몇 년 동안 지연시켰습니다.
특히 눈을 즐겁게 하는 구절은 “이러한 수신기도 우리에게 제시되었지만 일주일 이상 작동하지 않았습니다. 놀라고 분개할 필요가 없습니다. 불행히도 Potemkin 마을의 예와 왕의 새 드레스를 오늘날 찾을 수 있습니다.
이 수신기는 단순히 마법입니다. 스타로스의 무의미함을 증명하고 싶다면 역겹다. 우리가 소비에트 초과학의 위대함을 증명하고 싶다면 그것들은 놀랍습니다!
일반적으로 미국 스타로스는 포템킨 마을의 미국인들을 능가하는 쓸데없는 쓰레기의 걸작을 만들었다.
이러한 상호 배타적인 단락을 머리 속에 조용히 유지하고 마음을 움직이지 않으려면 이미 설명했듯이 1930년대 이후 러시아 학자들에 의해 엄청나게 발전된 이중 사고 기술이 필요합니다.
Kalmykov의 전능은 인용문에서도 재미있습니다.
Khrushchev는 UM-1NH 생산에 관한 법령에 서명했지만 악마 자신은 장관의 형제가 아니며 Burtsev를 소환하고 말합니다. 나는 Staros를 좋아하지 않습니다. 그를 채우십시오. Burtsev는 정직하고 원칙적인 Lukin이 아닙니다. 그는 Kisunko를 틀에 박는 것을 꺼려 MCI에서 쫓겨났습니다. Burtsev는 모든 것을 이해하고 이를 통해 미사일 방어를 위한 컴퓨터 프로그램의 수장이 됩니다.
글쎄, 일반적으로 국내 부처의 전체 본질은 자동차가 만들어 졌습니까?
네.
지역 위원회의 모든 간사를 위한?
네.
흐루쇼프를 위해?
네.
문제에 대한 모든 서류에 서명이 되었습니까?
네.
차가 출시된 것 같나요?
그리고 shish, Kalmykov는 Baba Yaga와 마찬가지로 그것에 반대합니다. 그는 너무 게으르게 굴었습니다.
이 이야기에서 한 가지 기쁘게 생각하는 것은 20년 후 카르마가 Burtsev를 따라 잡았고 같은 방식으로 Elbrus의 실패에 대해 모든 사람이 침을 뱉었고 그는 ITMiVT에서 추방되었으며 나중에 Babayan은 그를 압박하여 청산했습니다. RAS의 전 러시아 중앙위원회와 그를 두 번째로 추위에 몰아넣고 소비에트 Burroughs의 아버지의 모든 영광을 훔쳤습니다.
Elbrus-1이 소련 TTL의 사용을 소진하지 않았다는 것을 잊지 말자.
두 번째로 중요한 응용 프로그램은 ES 컴퓨터, 특히 Row-1 및 수정된 Row-1의 주니어 및 중간 모델입니다.
EU의 일반 디자이너인 Przyjalkowski는 품질에 대해 다음과 같이 말했습니다.
첫째, ES 컴퓨터가 구축된 초소형 전자 기반이 기계와 병렬로 만들어졌습니다. 컴퓨터 개발 주기가 최소 80년이었기 때문에 기계가 처음 소비자에게 전달되었을 때는 요소 기반이 구식이었습니다. 1020년대 초까지 국내 미세회로는 집적도를 꾸준히 증가시켰다. 따라서 ES-155 컴퓨터는 XNUMX가지 유형의 XNUMX 계열 미세 회로만 사용했으며 생산이 시작될 때까지 XNUMX가지 유형이 추가로 등장했으며 이미 평균 집적도에 도달했습니다.
둘째, 화학 산업은 패키지의 견고성을 보장하는 DIP 패키지를 사용하여 미세 회로용 플라스틱을 일관되게 생산할 수 없었습니다(또는 원하지 않았습니까?). 결과적으로 마이크로 회로는 특히 컴퓨터 캐비닛의 강제 환기 조건에서 매우 낮은 신뢰성을 보였습니다.
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이 중 ES-1032 모델은 기술적, 경제적 특성 면에서 두드러지게 두드러진다.
단일 아키텍처로 당시 뛰어난 성능을 발휘할 수 있었던 이유는 바로 기술 기반이었습니다. 폴란드 컴퓨터 ES-1974가 1032년에 등장했을 때 소련의 최고 치리회(VPK, SCNT, GOSPLAN, MRP)에서 발생한 심각한 논쟁을 고려할 때 이 경우에 대해 이야기하는 것이 합리적입니다.
이 모델의 프로세서는 RAM 및 채널과 함께 하나의 캐비닛에 있고 국내 모델 EU-1022 및 EU-1033은 XNUMX개에 있습니다. 개발은 SGK ES EVM의 계획 밖의 Wroclaw 공장에서 수행되었습니다. 완료되었을 때 ES 컴퓨터에 이를 수락하고 적절한 코드를 할당하는 문제가 발생했습니다.
기계에 대한 문서를 연구할 때 그것이 생성될 때 EU 컴퓨터의 기본 문서와 표준을 위반한 것으로 밝혀졌습니다.
주요 위반 사항은 텍사스 인스트루먼트의 전체 SN74 칩 시리즈를 사용하는 것이었습니다. 이 시리즈의 소련 아날로그 - 시리즈 155("Logic-2")는 최악의 시간 특성이 두 배였으며 통합 계획이 증가하지 않았습니다. 국가의 최고 당국 (우선 군산 단지 및 모스크바 지역)의 압력으로 국내 유사품이없는 외국 구성 요소의 사용은 EU 컴퓨터 문서에 의해 엄격히 금지되었습니다.
전원 공급 장치에서도 비슷한 상황이 발생했습니다.
280x150mm 크기의 이중 TEZ 사용은 EC EVM 지침을 위반한 것입니다.
이 모든 것뿐만 아니라 TEZ의 다층 인쇄 회로 기판 사용과 페라이트 대신 반도체 메모리 사용(소련에서는 RAM용 미세 회로의 직렬 생산이 없었음)으로 인해 교체 가능한 교체 요소의 통합 정도, 결과적으로 크기 감소 및 전력 소비 감소.
우리가 말했듯이 - 소련 TTL(특히 민간인 버전)의 괴물 구현은 정확히 Ryad-1을 불구로 만들었으며 많은 사람들에게 IBM 클론의 출시가 끔찍한 실수라는 인상을 영원히 남겼습니다.
기계 자체는 훌륭했고(IBM은 쓰레기를 만들지 않을 것입니다. 이 아키텍처는 독일에서 일본에 이르기까지 전 세계에 의해 엄청난 힘으로 복사되었습니다), 전반적으로 우리 개발자들도 잘했습니다.
그러나 Zelenograd는 칩의 고품질 제조 이전에 완전히 구매한 서부 라인에서도 전체 역사가 달을 걷는 것과 같았습니다. 대부분의 EC Row-155 기계가 전혀 작동하지 않거나 지속적이고 잔인하게 버그가 있었던 것은 정확히 1번째 시리즈의 첫 번째 미세 회로의 엄청난 품질 때문이었습니다.
1980년대 말까지 Row-1이 EU 컴퓨터 총량의 25% 이상을 차지했다는 사실은 불행한 일입니다. IBM의 잘못도 아니고 NICEVT의 잘못도 아닙니다.
정의에 대한 모든 주장은 회고록으로 유명해진 경제부 관리인 말라셰비치(Malashevich)에게 젤레노그라드(Zelenograd)로 보내야 했으며, 그 기록에서 한 이야기는 다른 이야기보다 더 놀랍습니다.
결과가 정말 환상적이었다는 데 동의하지만 긍정적인 의미는 아닙니다.
1972년 CIA는 소비에트 마이크로일렉트로닉스 현황에 대한 일련의 보고서를 작성하고 1999년에 기밀을 해제했습니다.
다음은 그 중 하나입니다.
샘플은 미국에서 생산된 아날로그보다 확실히 열등합니다.
1971년 공장에서 표기된 품목들도 시제품인 듯... 소련에서 집적회로를 사용하는 민간 장비가 양산되고 있다는 사실은 알려진 바가 없고 군용 장비에 사용한 흔적도 없다. 소련이 산업적 규모로 초소형 회로를 생산하는 경우 어디에 사용하거나 사용할지 명확하지 않습니다.
그리고 연합이 실행 가능한 대규모 미세 회로 산업을 창출했다면 이러한 제품 생산을 위해 서구에서 장비 및 기술을 대규모로 구매하는 것에 대한 관심도 어리둥절합니다 ...
소련은 평면 실리콘 기술을 너무 늦게 받았고 초기 실리콘 재료를 충분한 양으로 생산하는 데 끊임없는 어려움으로 인해 연합의 미세 회로 생산은 여전히 최근에 매우 소량으로 시작되었습니다 ...
1971년 소련에서 평면 및 평면 에피택시 트랜지스터는 소비에트 카탈로그에서 사용할 수 있는 총 트랜지스터 유형 수의 1/10에 불과했습니다.
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생산 기술은 미국에서 사용되는 기술보다 5~10년 뒤쳐져 있습니다. 공장에서는 서양식 장비가 널리 사용됩니다. 최종 테스트의 일부 항목에는 주요 미국 집적 회로 제조업체의 상표가 있는 것으로 보이지만 대리인은 이러한 의심을 확인하기 위해 이러한 샘플을 가까이서 검사할 수 없었습니다.
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현재 소련이 갖고 있는 집적회로 제조 능력이 제한적일지라도 미국, 서유럽 및 일본에서 중요한 장비를 획득한 소련의 성공의 결과입니다. 동시에 이 장비를 배포, 운영 및 지원하는 데 필요한 노하우를 얻지 못해 칩 제조 노력이 느려졌습니다.
1999년에 CIA는 금수 조치를 취한 서양 기계로 첨단 반도체 산업을 건설하려는 소련의 또 다른 보고서의 기밀을 해제했습니다.
이 흥미로운 문서에서 배울 수 있는 내용은 다음과 같습니다.
대부분의 소비에트 군사 전자 시스템은 여전히 구식 트랜지스터 또는 진공관 기술을 기반으로 하고 있으며 데이터 처리를 위한 최신 XNUMX세대 컴퓨터의 생산은 일정보다 훨씬 뒤쳐져 있습니다.
1973년부터 모스크바는 반도체 생산을 위한 장비와 시설을 총 40천만 달러에 인수했습니다.
미국 수출 통제 당국은 소련의 조달에 대한 정보를 받았고 자동화 처리 및 환경 모니터링 시스템에 중요한 특정 품목의 배송을 지연했습니다. 소련은 아직 획득 한 장비를 효과적으로 사용할 수있는 생산 기술을받지 못했습니다 ...
완전한 집적 회로(IC) 제조 라인을 확보하려는 시도가 여러 번 있었고 합법적인 경로를 벗어난 IC 공장을 확보하려는 시도가 있었지만 성공하지 못했다고 생각합니다.
일반적으로 소련은 관련 노하우를받지 못했고 접근조차 시도하지 않았습니다 ...
제조 공정의 중요한 공백을 메우기 위해 서방 장비를 산발적으로 구매함으로써 소련은 그렇지 않았다면 가능했을 것보다 다소 일찍 IC 생산을 시작할 수 있었습니다.
그러나 우리는 이 접근 방식이 소비에트의 생산 능력에 미치는 전반적인 영향이 작다고 확신합니다.
이것은 소련에서 제조 된 장비의 부족과 구식 생산 기술뿐만 아니라 소비에트 기업의 제품 품질 및 작업 환경 상태에 대한 거의 완전한 통제 부족 때문입니다.
1973년까지 거의 XNUMX년 동안 제조 경험을 쌓은 소련은 상대적으로 단순한 양극성 소형 IC(집적도가 낮고 품질이 낮고 소량 생산)만 생산할 수 있었습니다.
1973년까지 소련은 게르마늄을 기반으로 하는 대부분의 단순한 유형의 반도체(트랜지스터 및 다이오드)를 생산했습니다.
실리콘 기술로의 전환과 실리콘 기반 집적 회로를 포함하여 보다 현대적인 유형의 반도체 장치 생산으로의 전환은 더디게 진행되었습니다. 따라서 소련은 1972년에 천만 개의 IC만을 생산했는데, 이는 미국 생산량(10억 개 이상)의 700% 미만이었습니다.
우리의 의견으로는 소련은 비효율적인 시행착오 방법, 도난 당하거나 비밀리에 획득한 서구 반도체 설계를 사용하여 많은 노동력을 사용함으로써만 이렇게 낮은 수준의 생산을 달성할 수 있었습니다.
소련은 IC 개발 및 생산에 진전이 없음을 감지하고 1973년에 서방의 대규모 지원에 의존하기로 결정한 것으로 보입니다.
1973-1974년에 소련은 당시 사용 가능한 가장 현대적인 장비를 포함하여 상당한 양의 장비를 얻기 위해 불법 채널을 찾기 시작했습니다.
마지막으로, 소련은 이제 자체 테스트 장치를 대량 생산할 수 있습니다.
그러나 이 기술은 이제 구식이며 소련이 이를 업그레이드하거나 더 고급 기술을 사용하지 않는 한 오늘날의 고밀도 반도체 생산에 적합하지 않을 수 있습니다.
이 보고서는 흥미롭게도 Malasevich의 말과 결합되어 있습니다.
동시에 소련의 건축 적 관점에서 군사 우주 전자의 수준은 미국과 다르지 않았으며 지연은 통합 및 기술 수준에있었습니다.
Ken Shirriff는 다음과 같이 씁니다.
셔틀에는 더 빠른 세대의 칩이 있지만 두 시스템 모두 TTL 칩을 기반으로 합니다. 많은 Shuttle의 칩은 약간 더 복잡합니다. 상단에 20개의 핀이 있는 칩에 유의하십시오.
큰 흰색 칩은 훨씬 더 복잡합니다. 이것은 AMD Am2960 메모리 오류 수정 칩입니다.
셔틀 PCB는 50개 이상의 레이어로 더욱 발전되어 칩을 XNUMX% 더 조밀하게 배치할 수 있습니다.
그 당시 소련은 IS 기술에서 서구보다 8-9년 뒤처져 있다고 믿었습니다. 이것은 두 보드의 비교를 기반으로 본 것과 일치합니다.
그런데 나를 놀라게 한 것은 셔틀 컴퓨터와 소유즈 시계의 유사성이었다.
나는 셔틀 컴퓨터가 1980년대 마이크로프로세서를 사용하고 소유즈 클럭보다 한 세대 앞서 있을 것으로 예상했지만 두 시스템 모두 TTL 기술을 사용하며 많은 경우 칩이 거의 동일한 기능을 갖게 됩니다.
예를 들어, 두 보드는 각각 4개의 NAND 게이트를 구현하는 칩을 사용합니다(왼쪽에서 134ΛB1A 칩, 오른쪽에서 54F00 확인).
CMOS의 등장
일반적인 개발을 위해 전계 효과 트랜지스터(전계 효과 트랜지스터, FET)의 역사도 언급합니다.
개념으로 1920년대 Lilienfeld(Julius Edgar Lilienfeld)의 작품에 훨씬 더 일찍 나타났으며, 실제로 Bardeen, Brattain 및 Shockley가 그것을 만들려고 시도했지만 성공하지 못하여 바이폴라 트랜지스터가 탄생했습니다.
전계 효과 트랜지스터에 대한 고통은 1945년(Heinrich Johann Welker, JFET 프로토타입 - 접합 FET)에서 1953년까지 지속되었습니다(George F. Dacey와 Ian Munro Ross는 산업적이지만 비싸고 신뢰할 수 없는 JFET 제조 방법에 대한 특허).
이 기술은 여전히 너무 조잡하고 성공하지 못했기 때문에 1950년대 중반까지 대부분의 연구원들은 FET를 사용하는 것을 거부했으며 생산된 제품은 특수 응용 프로그램을 위해 소량으로 만들어졌습니다(예: GE Technitron, 1959년 박막 RCA의 황화카드뮴 FET 또는 Crystalonics의 1960년 작업).
획기적인 발전은 1959년 이집트 태생의 미국 엔지니어인 Mohamed M. Atalla가 실리콘 웨이퍼 표면의 패시베이션을 발견하여 실리콘 IC의 대량 생산을 가능하게 할 때까지 이루어지지 않았습니다.
또 다른 미국인 외국인 강디온(강다원)과 함께 Atalla는 FET 생산을 위한 금속 산화물 구조 형성 개념을 개발했습니다. pMOS(p형 MOS) 및 nMOS(n형 MOS)의 두 가지 버전.
처음에 이 기술은 시장에서 두 개의 진지한 플레이어, 즉 Bell 연구소와 TI(그들은 실패한 JFET를 계속 해킹했으며 1962년 pn 접합에 평면 버전을 출시하기도 했습니다)에 관심이 없었지만 나머지는 RCA, General Microelectronics , IBM과 Fairchild는 즉시 연구를 계속했습니다.
또한 1962년에 RCA는 16-트랜지스터 MOS 칩의 첫 번째 프로토타입(Steve R. Hofstein 및 Fred P. Heiman)을 생산했으며 XNUMX년 후 Fairchild 엔지니어 Chih-Tang Sah와 General Microelectronics Frank Wanles(Frank Marion Wanlass)는 마침내 완벽한 기술인 상보형 금속 산화물 반도체, CMOS(상보형 금속 산화물 반도체, CMOS)를 개발하여 역사상 가장 위대한 발명품 목록에 당당히 이름을 올렸습니다.
1964년에는 RCA와 페어차일드에서 최초의 양산형 MOS 트랜지스터가 등장했고, 같은 해 제너럴 마이크로일렉트로닉스는 최초의 양산형 MOS 칩을, 1968년에는 CMOS 칩을 페어차일드에서 출시했다.
MOS 칩의 첫 번째 상용 응용 프로그램은 GM의 행성간 모니터링 플랫폼 프로그램을 위한 IC에 대한 NASA 주문이었습니다. CMOS는 독점적으로 통합된 구현을 받은 최초의 로직 유형이었으며, TTL에 비해 많은 이점이 있었습니다. 가장 높은 확장성과 놀라운 패킹 밀도(이는 문제 없이 대규모 및 초대형 통합 칩의 개발을 가능하게 함), 저렴한 비용, 낮은 전력 소비와 다양한 개선 가능성이 있습니다.
추가된 보너스는 CMOS가 포토리소그래피에서 몇 단계 더 적은 단계를 필요로 하여 비용을 절감할 뿐만 아니라 장비를 단순화하고 제조 오류 가능성을 크게 줄였다는 것입니다.
초기 CMOS 칩의 유일한 문제는 작동 속도였습니다. TTL의 경박성에 비해 낮고 ECL은 더욱 그렇습니다.
그 결과 1970년대 내내 CMOS는 RAM 칩과 다양한 마이크로 컨트롤러에서 극한의 속도가 필요하지 않은 곳에서 활발히 사용되었습니다.
1968년에 유명한 RCA 4000 로직 시리즈가 출시되어 CMOS용으로 TTL용 SN54/74와 동일하게 되었습니다. 동시에 RCA는 최초의 288비트 SRAM 칩을 만들었습니다. 같은 해 페어차일드의 엔지니어인 노이스(로버트 노튼 노이스), 무어(고든 얼 무어), 그로브(앤드류 스티븐 그로브)가 인텔을, 매니저 월터 제레미아 샌더스 XNUMX세가 AMD를 설립했다.
처음에 투자자들은 Sanders가 노이스(Noyce)와 무어(Moore)와 같은 발명가가 아니라 주로 관리자였기 때문에 그를 의아해했습니다. 그러나 이 부부는 회사에 돈을 투자하여 AMD를 만드는 데에도 기여했습니다.
요점은 군사 명령으로 돈을 벌기 시작하는 것이었습니다. 최소 XNUMX개의 회사가 입찰에 참여해야 했기 때문에 인텔은 경쟁자를 키우는 데 아무런 해가 없다고 생각했습니다. 이 계획은 일반적으로 효과가 있었고 AMD는 많은 독창적인 개발로 유명해졌습니다.
러시아 소스에서 그들은 종종 주제를 이해하지 못한 채 일반 카피캣이라고 부르지 만 8080 및 x86 만 복제하고 (동시에 자체 아키텍처를 많이 발표 함) 다른 모든 것을 자체적으로 매우 잘 개발했습니다. 1990-2000년. 이미 인텔은 AMD를 따라잡아야 했습니다.
1970년대 초에 CMOS는 가장 일반적인 기술이 아니었고 pMOS가 사용되어 훨씬 더 빠른 성능을 보였습니다. pMOS 칩은 그 당시 거의 모든 미국의 상징적인 마이크로 회로였습니다.
1969년에 인텔은 처음이자 마지막 TTLS 라인(인텔 3101 64비트 SRAM, 3301 ROM, 3105 레지스터, 300x BSP 칩 시리즈)을 출시했지만 pMOS가 인수했습니다.
Intel 1101(256비트 SRAM), 유명한 Intel 4004 및 Intel 8008 프로세서, National Semiconductor IMP-16, PACE 및 SC/MP, TI TMS1000 마이크로컨트롤러, Rockwell International PPS-4 및 PPS-8은 모두 pMOS 칩입니다.
1972년까지 nMOS 기술은 이에 따라 Intel 2102(1kbit SRAM)가 만들어졌습니다. n형 채널의 전자 이동도는 p형 채널의 정공 이동도보다 약 XNUMX배 높기 때문에 nMOS 로직은 스위칭 속도를 높일 수 있습니다.
이러한 이유로 nMOS는 빠르게 pMOS를 대체하기 시작했고 10년 후에는 거의 모든 서양 마이크로프로세서가 이미 nMOS 칩이 되었습니다. pMOS는 더 저렴하고 더 나은 수준의 통합을 제공하는 반면 nMOS는 더 빠릅니다.
그리고 갑자기 일본이 시장에 뛰어들었다.
일본 르네상스는 점령이 끝난 이후 서서히 추진력을 얻었고 1960년대 말까지 시장을 놓고 경쟁할 준비가 되었습니다. 싸고 단순한 전자제품, 시계, 계산기 등으로 시작하기로 결정했고, 그들에게 CMOS는 가능한 한 저렴하고 최소한의 전력 소비로 이상적인 옵션이었고 몇 시간의 속도는 신경 쓰지 않았습니다.
1969년 도시바는 저전력, 고속 기술인 C2MOS(Clocked CMOS)를 개발해 샤프의 1972년 엘시 미니 LED 포켓 계산기 칩에 적용했다.
같은 해 Suwa Seikosha(현재 Seiko Epson)는 38년 Seiko 1971SQW 쿼츠 시계용 CMOS 칩 개발을 시작했습니다. 1970년 보수적인 스위스인들에게도 이 아이디어를 받아들여 일본의 영향을 받아 처음으로 Hamilton Watch Company가 해밀턴 펄서 손목 컴퓨터 전자 시계를 출시함으로써 스위스 기계 장인 정신의 전통을 더럽혔습니다.
일반적으로 CMOS는 TTL에 비해 초저전력 소모와 고집적화로 인해 1970년대 내내 휴대용 기기 시장에서 활발히 추진되었다.
그 당시 서구에서는 모두가 MOS 기술로 장난을 쳤고 1975년에야 최초의 CMOS 프로세서 Intersil 6100과 RCA CDP 1801이 나왔습니다(가장 유명한 용도는 1989년 갈릴레오 목성 탐사로, 저전력 소비).
CMOS는 원래 10배 느렸습니다. 예를 들어 Intel 5101(1kb SRAM, 1974, CMOS)의 액세스 시간은 800ns이고 Intel 2147(4kb SRAM, 1976, 공핍 로드 nMOS 기술)은 이미 55–70ns입니다. . 1978년에만.
Hitachi의 Toshiaki Masuhara는 트윈 웰 Hi-CMOS 기술을 만들었습니다. 이 메모리 칩(HM6147, Intel 2147과 유사)은 빠르지만 8배 적은 전력을 소비합니다.
1970년대 후반의 공정 기술은 3μm 범위였고, 1983년 Intel은 1,5μm(Intel 80386)을, 1985-1988년에는 IBM의 이란계 미국인 엔지니어 Bijan Davari가 프로토타입 250nm 칩을 개발했지만 대량 생산된 장치는 1미크론만으로도 이미 속도를 달성하기에 충분했지만 마침내 다른 모든 유형의 IC 아키텍처를 능가했지만 여전히 훨씬 더 두껍습니다.
1980년대 중반부터 CMOS의 점유율이 기하급수적으로 증가하기 시작했으며 2000년까지 전 세계에서 생산되는 모든 미세 회로의 99,9%가 하나 또는 다른 버전의 CMOS 기술을 사용하여 만들어졌습니다.
Fujitsu는 700년 1987nm를 마스터했으며 1989년 Hitachi, Mitsubishi Electric, NEC 및 Toshiba가 500nm를 출시했습니다.
일본은 1990년대 초반 내내 공정 개발을 계속 지배했으며 1993년 Sony는 350nm를 만들고 Hitachi와 NEC는 마침내 직렬 250nm를 생산했습니다.
예를 들어, Intel 80486(1989년부터 2007년까지 제조) 버전은 1, 000, 800nm, Pentium 600-800nm의 제조 공정을 가지고 있었습니다. Hitachi는 250년에 160nm 공정을 도입했고, 1995년에는 Mitsubishi가 1996nm로 대응했고, 한국은 그 경쟁에 뛰어들었고, 150년에는 Samsung Electronics가 1999nm를 출시했습니다.
2000년이 되어서야 Micron Technology의 Gurtej Singh Sandhu와 Trung T. Doan이 90nm 공정을 발명했을 때 마침내 미국 기업이 이를 능가했습니다. Pentium IV는 180-65nm 공정 기술에 따라 생산되었으며 아시아인들은 포기하지 않고 2002년 Toshiba와 Sony가 65nm를 개발했으며 대만의 TSMC가 45년 2004nm로 빅리그에 합류했습니다.
Sandhu와 Doan의 개발로 Micron Technology는 30nm에 도달했고 20nm 미만 시대는 High-κ/metal gate FinFET으로 시작되었습니다.
불행히도 소련은 더 이상 CMOS 논리의 혁신을 자랑할 수 없었고 1970년대의 MOS 칩을 복사하는 데만 국한되었습니다.
CMOS라는 용어는 회로의 실제 논리가 아니라 기술 프로세스를 설명한다는 점에 유의하십시오(여기서 언급된 다른 모든 것과 다릅니다). 동시에 유명한 Zilog Z80 프로세서(1976) 및 기타 많은 칩이 조립된 PTL(패스 트랜지스터 로직)과 같은 CMOS 프레임워크 내에서 다양한 솔루션이 가능합니다.
또한 캐스코드 CVSL(Voltage Switch Logic)과 같은 이색적인 옵션도 있었고 아날로그 칩은 Bipolar CMOS(BiCMOS)를 사용하는 경우가 많습니다. 1976년 텍사스 인스트루먼트는 일반적으로 통합 주입 논리(I0400L)를 기반으로 하는 SBP2 마이크로프로세서를 출시했습니다. 이는 RTL의 가장 변태된 버전입니다.
I2L에서 특수 "트랜지스터"는 결합된 베이스 및 공통 이미 터와 함께 사용되며, 정상 상태에서 전류를 전도할 수 없고 인젝터 전극에 연결되며, 실제로 이러한 인젝터에서 논리가 조립됩니다.
덕분에 I2L은 1970년대의 MOS 수준을 능가하는 뛰어난 통합 수준을 갖지만 모든 것이 속도 저하를 일으키므로 이러한 회로는 50MHz 이상으로 가속할 수 없습니다.
결과적으로 I2L 프로세서는 1970년대 중반의 호기심으로 남아 있었지만 소련에서는 K582 및 K584 시리즈의 마이크로프로세서 세트와 같이 만일을 대비하여 IXNUMXL 프로세서를 제거했습니다.
1970년대 후반에 대중적인 메인프레임 아키텍처의 마이크로프로세서 기반 구현이 보편화되었습니다. TI는 TMS9900을, DEC는 LSI-11을, Data General은 mN601 MicroNova를 만들었습니다.
흥미로운 질문이 생겼습니다. 타사 회사가 명령어 세트와 완전히 호환되는 자체 프로세서를 개발하면 어떻게 될까요?
Intel과 AMD 간의 초기 특허 전쟁으로 인해 대법원은 명령어 세트 자체는 특허를 받을 수 없으며 정의상 공개되며 특정 구현만 보호된다고 판결했습니다.
이를 기반으로 Fairchild(IBM 또는 DEC와 같은 강력한 플레이어를 감히 화나게 하지 않음)는 독점 I9440L 기술(Isoplanar Integrated Injection Logic, I3L의 개선된 버전)을 사용하는 F2 MICROFLAME 프로세서인 Data General의 클론을 가져와서 뻔뻔하게 광고했습니다. DG 메인프레임 Nova 2의 본격적인 대체품입니다.
데이터 제너럴이 화를 냈다고 하기에는 여전히 너무 부드러우면서도 법적으로는 아무것도 할 수 없었다. 고객에 대한 통제를 유지하기 위해 DG는 라이선스 계약에 프로그램이 Fairchild F9440(또는 다른 프로세서)에서 실행될 수 있더라도 Data General 하드웨어에서만 실행할 수 있다는 조항을 교묘하게 추가했습니다. 저작권 침해.
1978년에 페어차일드는 그러한 라이선스가 반경쟁적이라고 반박하고 10천만 달러의 손해 배상을 요구했습니다. 더 재미있게 하기 위해 Nova 9445와 호환되는 MICROFLAME II인 F3를 출시했고, 10배 더 빠르다고 광고했습니다.
그러나 페어차일드는 이러한 복잡한 토폴로지의 개발이 다른 모든 생산을 지연시키고 회사를 파산 위기에 빠뜨렸기 때문에 특히 프로세서가 늦게 출시되었기 때문에 스스로 돼지를 심었습니다. 또한 DG는 산업 스파이 없이 Nova 3 아키텍처를 재현할 수 없다고 주장하며 또 다른 소송을 제기했습니다.
1979년 Fairchild는 석유 회사 Schlumberger Limited에 인수되었습니다(Exxon은 이에 대한 응답으로 1980년 Zilog를 인수했습니다). F9445의 생산은 마침내 1981년 상반기에 시작되었습니다. 일반적으로 아키텍처는 이전 아키텍처와 유사하며 Nova 3 명령어는 마이크로코드로 에뮬레이트됩니다. 마이크로코드를 포함함으로써 칩은 데이터 제너럴을 놀리는 것 이상의 용도로 사용될 수 있었습니다.
1980년에 미 공군은 전투기에서 위성에 이르기까지 비행하는 모든 것에 대한 1750비트 명령 집합 아키텍처에 대한 유명한 MIL-STD-16A 표준을 발표했습니다. 명령 시스템만 정의하고 물리적 구현은 정의하지 않으므로 많은 회사가 이 ISA에 해당하는 다양한 군용 및 우주 프로세서 제조에 연결됩니다.
이것이 Signetics, Honeywell, Performance Semiconductor, Bendix, Fairchild, McDonnell Douglas 및 기타 이국적인 제조업체의 프로세서가 등장한 방식입니다.
페어차일드는 9445년까지 MIL-STD-1750A를 구현하는 F1985용 펌웨어를 개발했고 F9450이 탄생했습니다. 이전 버전도 굉장히 뜨거웠지만 새 버전에서는 비금속(다이아몬드 제외)보다 열전도율이 높고, 많은 금속. 이 프로세서는 매우 독창적인 것으로 판명되었으며 1990년대 중반까지 군사용으로 사용되었습니다.
데이터 제너럴과 페어차일드 간의 법적 투쟁은 1986년까지 계속되었으며, 결국 지쳐버린 회사는 진행을 하지 않기로 하고 페어차일드에게 52,5만 달러의 보상금을 지급했습니다. 아이러니하게도 이 시점까지 오리지널 Nova 2와 Nova 3는 더 이상 생산되지 않았습니다.
소송으로 두 회사가 모두 망했고 1987년 Schlumberger는 F94xx 라인 전체를 담당하는 내셔널 세미컨덕터에 페어차일드를 재판매했습니다.
이로써 마이크로프로세서에 CMOS와 상당히 다른 것을 사용하려는 마지막 시도가 끝났습니다.
영국 회사인 Ferranti는 1971년 Fairchild로부터 TTL 칩용으로 개발했지만 I3L 및 MOS로 전환하면서 포기한 매우 독창적인 CDI(collector-diffusion-isolation) 프로세스에 대한 라이선스를 받았습니다. 1970년대 초 영국 국방부는 이 기술을 기반으로 하는 군용 마이크로프로세서를 개발하라는 명령을 내렸다.
1976년까지 F100-L이 준비되었습니다. 원래 명령 세트인 약 8개의 게이트를 위한 우수한 16MHz 1비트 프로세서였습니다. 그것은 유럽에서 만들어진 최초의 마이크로프로세서가 되었고 같은 해에 출시된 Texas Instruments TMS500으로 세계 최초의 16비트 마이크로프로세서라는 영예를 겨루게 됩니다. 그러나 TI는 nMOS 프로세스를 사용했고 그 결과 칩은 부피가 큰 맞춤형 DIP9900 패키지에만 넣을 수 있었고 Ferranti는 문제 없이 표준 64-leg 패키지에 들어갔습니다.
아키텍처는 매우 성공적인 것으로 판명되었지만, 안타깝게도 최초의 최초의 유럽 칩이 되었을 뿐만 아니라 마지막이 되었습니다(200 F1984-L 수정 제외).
Ferranti의 끝은 일화적이고 슬펐습니다.
1980년대 중반까지 그들은 유럽에서 군수품으로 큰 돈을 벌었고 북미 시장에 진출하기로 결정했습니다.
이를 위해 그들은 1970년대부터 미국 정부를 위한 군사 장비, 특히 AGM-45 Shrike 및 RIM-7 Sea Sparrow 미사일을 생산해 온 International Signal and Control을 인수했습니다.
독자들은 이미 질문을 하고 있을지도 모릅니다. 양키스가 전체 군수업체를 영국인에게 어떻게 매각하게 된 걸까요?
그들은 Raytheon을 소련에 팔았을 것입니다!
이제서야 그 선물은 내부에서 썩은 것으로 판명되었습니다.
실제로 ISC는 우수한 보고에도 불구하고 실질적으로 아무것도 생산하거나 개발하지 않았고, NSA와 CIA의 명령에 따라 1970년대 전체를 남아프리카에 매각했습니다(공식적으로는 흑인에 대한 나쁜 태도에 대해 가장 가혹한 유엔 제재 아래 있음) ) 최신 미국 оружие, 전자전, 통신 등.
이에 대한 대가로 남아프리카는 Tseraushniks가 희망봉에 소련 잠수함을 추적하기 위한 청취 스테이션을 비밀리에 건설하는 것을 허용했습니다. 그러나 남아프리카 공화국이 Saddam과 미국 장난감을 공유하기로 결정했으며 CIA는 이것을별로 좋아하지 않았습니다.
UN에서 불쾌한 질문에 대답하지 않기 위해 어떻게 전체 사업을 그렇게 아름답게 마무리하고 화상을 입지 않을 수 있습니까?
그들은 신속하게 탈출구를 찾았습니다. 1988년에 그들은 ISC를 영국에 넘겼습니다.
처음에 그들은 매우 행복했고, 그 다음에는 더 깊이 파고 헐떡였습니다.
ISC는 법적 사업이 전혀 없으며 실제로 일반적으로 생산이 가능하며 무기 자금 세탁에 필요한 "생산된" 놀라운 기술에 대한 문서만 가지고 있는 것으로 나타났습니다.
결과는 놀라운 스캔들이었고, 그 심각성은 주로 새 소유자에게 떨어졌습니다.
ISC 설립자 James Guerin과 그의 동료 중 18명은 여러 해 동안 연방 교도소에 끌려갔고 그들은 무죄라고 외쳤고 모든 것이 NSA와 CIA와 동의했지만 누가 사기꾼을 믿겠습니까? ?
1994년 클린턴의 국방장관이자 ISC 이사회 위원이었던 바비 레이 인먼(Bobby Ray Inman)이 조용히 사임을 했고 사건은 결국 수습됐다.
Inman은 일반적으로 매우 흥미로운 사람이었습니다. 레이건 치하에서 그는 NSA의 초대 국장, 그 다음에는 CIA의 부국장, 그리고 동시에 Caltech의 공식 수탁자 중 한 명인 Microelectronics and Computer Technology Corporation의 CEO이자 Dell, AT&T, Massey Energy 및 동일한 ISC의 이사회.
그 결과, 간첩 활동을 조금 하던 미국인들은 걸프전에서 자신들의 Mk 20 Rockeye II 집속 폭탄을 머리에 받았는데, 남아프리카 공화국으로 옮겨진 도면에 따르면, 불명예와 폐허가 된 칠레의 Cardoen Industries와 Ferranti는 1993년에 Siemens-Plessley에 인수되었습니다.
소비에트 CMOS는 마이크로프로세서인 Intel 클론과 90% 연관되어 있으며 Elbrus에는 적용되지 않으므로 생략합니다.
다음 시리즈에서는 핫 이미터 결합 논리, 기본 매트릭스 결정 및 Elbrus-2의 개발을 기다리고 있습니다.
- 알렉세이 에레 멘코
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