소련 미사일 방어 시스템의 탄생. Elbrus-2는 무엇으로 만들어졌습니까?
마지막으로 Elbrus-2가 조립되고 연합에서 지옥 같은 고통이 있었던 유명한 ECL 논리 인 행사의 영웅을 보는 것이 남아 있습니다.
이미 터 결합 논리의 아이디어는 매우 간단합니다.
DTL 및 TTL 로직은 작동 주기의 트랜지스터가 포화 모드에 도달하여 종료하는 데 상대적으로 느리기 때문에 고주파수로 오버클럭하기 어렵습니다.
결과적으로 트랜지스터가 스위칭 중에 선형 모드로 유지되는 회로를 만드는 아이디어가 탄생했습니다.
따라서 대략적으로 말하면 완전히 켜지지 않고 현재 경로를 매우 빠르게 전환할 수 있습니다.
당연히 이것은 논리 레벨의 차이가 양극 논리의 표준에 의해 매우 낮고(TTL보다 0,8-3배 적은 4V 정도) 회로가 노이즈와 발열에 매우 민감하게 된다는 사실로 이어졌습니다. 그것이 그들을 생성했습니다 (문제는 아이디어 자체의 구현 덕분에 계획이 유치하게 가열되지 않았다는 사실이었습니다).
1V마다 레벨을 전환하는 데 일반적으로 약 3나노초가 필요하므로 TTL이 4-1ns보다 큰 속도로 오버클럭되기 어렵고 ECL 2-XNUMXns의 경우 추가 트릭 없이 기본 작동 모드에 가깝습니다( 트릭 없이 상자에서 나온 회로에서만 모든 사람이 소음을 갉아먹을 것입니다.
ECL이란 무엇입니까?
증폭 트랜지스터뿐만 아니라 본격적인 차동 증폭기를 사용하여 키를 선형 모드로 둘 수 있습니다.
흥미롭게도 ECL에는 몇 개의 램프로 이러한 트릭을 수행할 수 있기 때문에 진공 조상도 있습니다. 나중에 긴꼬리 또는 차동(차동, "차이"라는 단어에서 파생됨) 쌍이라고 하는 회로는 영국에서 발명되었으며 1934년 아마추어 발명가 Bryan Matthews가 아이디어를 발표했으며 1936년 전기 엔지니어 Alan이 특허를 출원했습니다. 블룸라인(Alan Dower Blumlein).
1930년대 말까지 차동 증폭기의 토폴로지가 잘 이해되었고 컴퓨터에서 이 proto-ECL은 영국인 EDSAC(캠브리지 대학 수학 연구소, 1948), 파일럿 ACE(국립 물리 연구소, 1950)에 의해 개척되었습니다. Blumlein의 동료가 만든 다른 여러 초기 기계는 차동 진공관 증폭기에 조립되었습니다.
이 회로는 스위치로서 많은 장점을 가지고 있습니다. 튜브 변동(회로에 수천 개의 변동이 있는 경우 중요!), 높은 이득 및 안정성, 높은 입력 임피던스, 중간/낮은 출력 임피던스에 거의 영향을 받지 않습니다.
일반적으로 이 회로가 트랜지스터에 적용되는 것은 시간 문제였습니다.
우리는 가장 단순한 차동 증폭기만 설명했으며, 전기 공학에서는 전자공학의 NOR 또는 XOR 요소만큼 기본적인 회로입니다. 고전적인 유형의 원격 제어는 아날로그 컴퓨터에서 스테레오 시스템에 이르기까지 모든 곳에서 사용되는 연산 증폭기입니다.
2년 George Philbrick이 발명한 GAP/R 진공관 K1952-W 연산 증폭기는 고전이 되었으며 많은 아날로그 및 디지털 컴퓨터에 사용되었습니다. 1950년 Alan Turing이 차동 증폭기를 사용하여 제작한 파일럿 ACE. 1955년 English Electric Company에서 제작한 Pilot ACE의 생산 버전인 DEUCE의 ALU 장치. 32비트 DEUCE는 초당 1850개의 추가를 수행했습니다. (https://www.computerhistory.org)
차동 증폭기는 아주 간단하게 작동합니다.
두 개의 암이 있는 회로에는 고정된 전류가 흐릅니다. 왼쪽 입력의 전압이 오른쪽보다 크면 왼쪽 트랜지스터가 켜지고 대부분의 전류가 왼쪽 분기를 통해 흐르고 그 반대도 마찬가지입니다.
입력 신호 간의 작은 차이는 전류의 큰 변화를 생성하므로 증폭기가 발생합니다.
한 쌍의 트랜지스터를 추가하면 증폭기에서 밸브를 쉽게 얻을 수 있습니다. 이렇게하려면 어깨 중 하나의 전압을 고정하여 참조라고해야합니다. 입력 신호가 기준보다 크면 "1"로 간주되고 더 낮으면 "0"으로 간주됩니다. IBM 이후로 관례적으로 지면 수준은 일반적으로 참조로 사용됩니다.
결과적으로 우리는 간섭에 불안정하고 많은 에너지를 소비하며 같은 방식으로 가열되는 매우 매우 빠른 회로를 갖게 됩니다. 마지막 두 가지 이유 때문에 ECL 칩의 통합 수준을 높이는 것이 어렵습니다. 50억 개의 CMOS 트랜지스터는 XNUMX개 ECL보다 덜 가열되고 공간을 덜 차지합니다.
모토로라와 페어차일드의 작업은 이러한 한계를 극복하는 데 전념했습니다.
이를 기반으로 한 차동 증폭기 및 인버터. 입력 신호가 높으면 왼쪽 저항을 통과하는 전류가 전압을 낮춥니다. 성능을 향상시키기 위해 더 낮은 저항은 전류 싱크(보라색)로 대체됩니다. 드레인을 통과하는 전류는 외부 바이어스 전압에 의해 제어됩니다. 버퍼(녹색)가 출력에 추가되었습니다. 출력은 트랜지스터의 이미 터에서 가져오고 출력은 입력을 반복하기 때문에 버퍼는 이미 터 팔로워라고합니다. 블로그 켄 쉬리프).
ECL에 조립된 최초의 컴퓨터는 이미 말했듯이 강력한 IBM 7030 Stretch이며 실제로 이를 위해 개발되었습니다.
IBM은 당시 가장 빠른 컴퓨터를 10-12배 능가하는 진정한 거인을 출시하기를 원했지만 이미 알려진 회로는 이에 적합하지 않습니다.
Stretch의 혁신은 IBM 엔지니어 Hannon S. Yourke가 만든 이미터 결합 논리였습니다. Yurke의 스위치는 3개의 XNUMXV 논리 기준 레벨이 있는 차동 증폭기였으며 XNUMX개의 npn 및 pnp 단계를 교대로 필요로 했습니다.
이 계획은 7030뿐만 아니라 과학 7090에서도 사용되었으며 나중에 NASA System 360 모델 91의 슈퍼 컴퓨터에서 GIS 형태로 구현되었습니다.
1960년대 초에는 제너 다이오드가 있는 변형을 포함하여 많은 이미터 결합 논리 회로가 개발되어 2가지 유형의 트랜지스터가 필요하지 않았습니다.
마이크로 회로의 형태로 구현된 S/370용 IBM 버전(그리고 그들은 비용을 절약하지 않았고 문자 그대로 메인프레임의 두 번째 라인에서 ECL을 사용했습니다)은 CSEF(Current-Switch Emitter Follower)라고 불렸습니다.
IBM 7030 Stretch, IBM 360/91 ASLT 칩(JL Langdon, EJ Vanderveer, Design of a High-Speed Transistor for the ASLT Current Switch, 1967) 및 Motorola 10k 기본 셀에 사용된 원래 Yurke 회로.
위: IBM System/360 Model 195 슈퍼컴퓨터의 거대한 콘솔 설치 비용이 12,5만 달러이고 추가 지원 비용이 연간 3,3만 달러로 당시 가장 비싼 컴퓨터였습니다. 독점적인 ECL 마이크로 회로로 제작된 CDC 7600의 직접적인 경쟁자였던 Model 195는 전력 면에서 이를 능가했지만 나중에 제조되어 인기가 없었습니다(CDC에서 1971대에 대해 1977-20년에 200대만 생산됨). 모델 195의 카드 한 장. 칩에 주목하십시오. 이 칩은 Texas Instruments에서 만든 것으로 역사IBM이 릴리스와 관련하여 제2자에게 도움을 요청했을 때! 케이스도 놀랍습니다 - 도금된 금속-세라믹. 각 IC에는 일반적으로 4입력 NAND인 3~XNUMX개의 게이트가 있습니다. 게이트 스위칭 시간은 약 XNUMXns였습니다.
하단: 논리 회로의 컴퓨터 지원 설계를 위해 IBM EDA(전자 설계 자동화) 소프트웨어로 만든 ALD(자동 논리 다이어그램) 논리 다이어그램. MST 칩이 있는 브랜드 키체인, 4개의 IC 칩이 명확하게 보입니다. 370년 IBM System/145 모델 1982 메인프레임 프로세서의 MST 카드. 각 칩에는 최대 5개의 ECL 칩이 포함되어 있으며 전체 S/360 보드를 대체했습니다. 1980년대에 NITsEVT의 소련 복사기는 거의 동일한 경로를 따라 이동하여 전체 TEZ를 하나의 BMK로 교체하려고 했습니다.
(http://ibm-1401.info, http://ummr.altervista.org/).
하단: 논리 회로의 컴퓨터 지원 설계를 위해 IBM EDA(전자 설계 자동화) 소프트웨어로 만든 ALD(자동 논리 다이어그램) 논리 다이어그램. MST 칩이 있는 브랜드 키체인, 4개의 IC 칩이 명확하게 보입니다. 370년 IBM System/145 모델 1982 메인프레임 프로세서의 MST 카드. 각 칩에는 최대 5개의 ECL 칩이 포함되어 있으며 전체 S/360 보드를 대체했습니다. 1980년대에 NITsEVT의 소련 복사기는 거의 동일한 경로를 따라 이동하여 전체 TEZ를 하나의 BMK로 교체하려고 했습니다.
(http://ibm-1401.info, http://ummr.altervista.org/).
IBM 7030에 대한 소련의 대응은 ECL의 다소 정교한 버전에 조립된 BESM-6이었습니다.
개발자가 직면한 문제는 일반적으로 동일했습니다. 회로를 지나치게 복잡하게 하지 않으면서 성능을 높이는 것이지만 한 가지 특정 기능이 있었습니다. 즉, 국내 요소 기반의 열악함이었습니다.
60년대 중반에 소비에트 산업은 D18 다이오드와 P416 트랜지스터의 두 가지 빠른 반도체 장치만 생산할 수 있었습니다. 그리고 그것들은 꽤 저질이었습니다. 교활한 회로를 발명해야 했습니다.
본질은 BESM-6 V. N. Laut의 디자이너 중 한 명이 설명합니다.
업계에서는 성능이 매우 낮은 개별 게르마늄 다이오드 및 XNUMX극관을 생산했습니다.
고성능 기계를 위한 요소를 개발할 수 있었습니까?
... 이때까지 터널 다이오드를 고속 논리 회로의 기초로 사용하는 것에 대한 전문 문헌에 많은 보고서가 나타났습니다. 이 다이오드는 스위칭 시간이 짧았으며 트랜지스터보다 몇 배나 우수했습니다.
그러나 터널 다이오드를 기반으로 한 요소는 부하 용량이 좋지 않아 기계 회로가 복잡해졌으며 빨리 포기했습니다 ...
트랜지스터를 사용할 때의 어려움은 포화 모드에서 매우 느리고 불포화 XNUMX극관이 있는 논리 소자는 입력 및 출력 신호의 레벨을 일치시켜야 하기 때문에 복잡하다는 것이 밝혀졌습니다.
복잡할 뿐만 아니라 신뢰할 수 없습니다.
한동안 우리는 이 난국에서 벗어날 길이 보이지 않았습니다.
고성능 기계를 위한 요소를 개발할 수 있었습니까?
... 이때까지 터널 다이오드를 고속 논리 회로의 기초로 사용하는 것에 대한 전문 문헌에 많은 보고서가 나타났습니다. 이 다이오드는 스위칭 시간이 짧았으며 트랜지스터보다 몇 배나 우수했습니다.
그러나 터널 다이오드를 기반으로 한 요소는 부하 용량이 좋지 않아 기계 회로가 복잡해졌으며 빨리 포기했습니다 ...
트랜지스터를 사용할 때의 어려움은 포화 모드에서 매우 느리고 불포화 XNUMX극관이 있는 논리 소자는 입력 및 출력 신호의 레벨을 일치시켜야 하기 때문에 복잡하다는 것이 밝혀졌습니다.
복잡할 뿐만 아니라 신뢰할 수 없습니다.
한동안 우리는 이 난국에서 벗어날 길이 보이지 않았습니다.
신뢰할 수 없는 트랜지스터의 수를 최소화하기 위해 전원 공급 장치 체계가 필요했으며 핵심 요소는 나중에 Burtsev를 위한 MCP를 조립한 동일한 Sokolov에 의해 발명되었습니다. ).
아이디어의 본질은 다른 전원 회로에 전기적으로 연결되지 않은 자율 전원을 잘 알려진 "전류 스위치" 요소에 도입하는 것이었습니다.
예를 들어 전자 시계의 소형 배터리를 이러한 용도로 사용할 수 있습니다.
트랜지스터의 컬렉터와 컬렉터 부하(저항) 사이에 배터리를 포함함으로써 스위치 요소가 일관된 수준의 입출력 신호를 갖게 되었으며 자율 전원에 특별히 어려운 요구 사항이 부과되지 않았습니다.
물론 배터리는 결국 방전될 것이기 때문에 설치할 수 없었습니다. 그래서 실제 회로에서는 페라이트 링의 소형 변압기, XNUMX개의 반도체 다이오드 및 커패시터로 구성된 작은 정류기로 교체되었습니다.
그들은 이러한 정류기를 "중단 전원 공급 장치"(PIP)라고 불렀습니다.
이미터 팔로워가 장착된 전류 스위치의 역상 출력은 논리 회로 "AND", "OR"의 입력에서 작동할 수 있습니다.
다음 회로가 나타났습니다. 다이오드 저항 구성 요소를 기반으로 하는 수동 조합 논리는 증폭 능동 소자의 입력에 연결되었으며, 그 출력은 차례로 조합 회로 등의 입력에 연결되었습니다.
따라서 기계의 전자 본체는 레이어 케이크처럼 보였습니다. 다이오드 논리 회로 레이어가 전류 스위치의 증폭기 레이어와 산재되어 있습니다.
이러한 구조는 또 다른 매우 강력한 아이디어인 "조립 작업"의 구현에 매우 적합했습니다.
이를 위해 트리거 역할을 하는 증폭기의 입력에도 동기화 신호가 전달되었습니다.
Sergei Alekseevich Lebedev의 가벼운 손으로 컨베이어 회로는 우리나라에서 "물 공급"이라고 불리기 시작했습니다.
BESM-6은 컨베이어 작업을 사용한 최초의 소련 기계였습니다. BESM-6에서 동기화 신호의 주파수에 의해 결정된 파이프라인 속도는 10MHz와 동일했습니다.
따라서 완전히 새로운 논리 요소 시스템이 개발되어 고품질 가정용 트랜지스터 및 다이오드가 아닌 사용 가능한 최대 속도를 짜낼 수 있습니다.
그런 다음 논리적 요소의 잠재적 속도와 기술 및 사용 편의성을 잃지 않도록 그러한 기계의 설계를 개발해야 했습니다.
50년대에는 현대 컴퓨터 설계에 널리 사용되는 다층 인쇄 회로 기판이 없었습니다.
BESM-6에서 인쇄 회로 기판(양면)은 능동 트리거 요소와 수동 조합 회로의 두 가지 유형인 셀(TEZ)에서만 사용되었습니다.
능동 셀은 끝 부분에 표시등이 있고 랙 전면에 설치되어 일종의 라이트 패널을 형성하고 수동 셀은 랙 후면에 배치되었습니다.
체적 백플레인은 양쪽에 커넥터가 있고 최단 경로를 따라 커넥터 사이를 통과하는 유선 연결이 있습니다.
흔하지 않은 디자인이었습니다. 그것은 기계의 크기를 줄이고 결과적으로 신호의 이동 시간을 줄였습니다.
예를 들어 전자 시계의 소형 배터리를 이러한 용도로 사용할 수 있습니다.
트랜지스터의 컬렉터와 컬렉터 부하(저항) 사이에 배터리를 포함함으로써 스위치 요소가 일관된 수준의 입출력 신호를 갖게 되었으며 자율 전원에 특별히 어려운 요구 사항이 부과되지 않았습니다.
물론 배터리는 결국 방전될 것이기 때문에 설치할 수 없었습니다. 그래서 실제 회로에서는 페라이트 링의 소형 변압기, XNUMX개의 반도체 다이오드 및 커패시터로 구성된 작은 정류기로 교체되었습니다.
그들은 이러한 정류기를 "중단 전원 공급 장치"(PIP)라고 불렀습니다.
이미터 팔로워가 장착된 전류 스위치의 역상 출력은 논리 회로 "AND", "OR"의 입력에서 작동할 수 있습니다.
다음 회로가 나타났습니다. 다이오드 저항 구성 요소를 기반으로 하는 수동 조합 논리는 증폭 능동 소자의 입력에 연결되었으며, 그 출력은 차례로 조합 회로 등의 입력에 연결되었습니다.
따라서 기계의 전자 본체는 레이어 케이크처럼 보였습니다. 다이오드 논리 회로 레이어가 전류 스위치의 증폭기 레이어와 산재되어 있습니다.
이러한 구조는 또 다른 매우 강력한 아이디어인 "조립 작업"의 구현에 매우 적합했습니다.
이를 위해 트리거 역할을 하는 증폭기의 입력에도 동기화 신호가 전달되었습니다.
Sergei Alekseevich Lebedev의 가벼운 손으로 컨베이어 회로는 우리나라에서 "물 공급"이라고 불리기 시작했습니다.
BESM-6은 컨베이어 작업을 사용한 최초의 소련 기계였습니다. BESM-6에서 동기화 신호의 주파수에 의해 결정된 파이프라인 속도는 10MHz와 동일했습니다.
따라서 완전히 새로운 논리 요소 시스템이 개발되어 고품질 가정용 트랜지스터 및 다이오드가 아닌 사용 가능한 최대 속도를 짜낼 수 있습니다.
그런 다음 논리적 요소의 잠재적 속도와 기술 및 사용 편의성을 잃지 않도록 그러한 기계의 설계를 개발해야 했습니다.
50년대에는 현대 컴퓨터 설계에 널리 사용되는 다층 인쇄 회로 기판이 없었습니다.
BESM-6에서 인쇄 회로 기판(양면)은 능동 트리거 요소와 수동 조합 회로의 두 가지 유형인 셀(TEZ)에서만 사용되었습니다.
능동 셀은 끝 부분에 표시등이 있고 랙 전면에 설치되어 일종의 라이트 패널을 형성하고 수동 셀은 랙 후면에 배치되었습니다.
체적 백플레인은 양쪽에 커넥터가 있고 최단 경로를 따라 커넥터 사이를 통과하는 유선 연결이 있습니다.
흔하지 않은 디자인이었습니다. 그것은 기계의 크기를 줄이고 결과적으로 신호의 이동 시간을 줄였습니다.
일반적으로 이것은 아마도 가능한 모든 것의 비정상적인 전원 공급 장치를 사용하는 가장 사치스러운 ECL 구현 방식이었을 것입니다.
프로세서가 조립되는 소위 "U" 모듈(40개의 비동기식 RS 래치)인 표준 보드에는 +5V, +1,6V, -3,5V, -9V의 최대 60개의 정격 전력이 필요했습니다. , - 6V, -1960V(서스펜션 전원 공급 장치(PPS) 입력당 가변 1968V를 제외)는 XNUMX년이나 오늘날은 고사하고 XNUMX년대 초반까지만 해도 총체적 난국입니다.
기술적으로 BESM-6의 로직은 실제로 다이오드에서 구현되었으므로 결국 DTL과 ECL 사이에 있는 것으로 판명되었습니다.
별도의 보너스는 모든 것이 공중에서 작동한다는 것입니다. CDC 6600에는 프레온이 필요했으며 매우 어렵고 너무 비쌌습니다.
기계 자체의 냉각 시스템은 무게가 7톤이 넘고 별도의 공간(음식과 함께)을 차지했습니다. BESM-6에서는 특히 1980년대 후반에도 소련에서 프레온으로 현명하게 작업하는 방법을 몰랐기 때문에 그러한 변태 없이 했습니다.
블록 "U"는 BESM의 기초이며, 현대적인 체계, 연결된 곳의 조합 체계, 하드웨어에서의 구현(https://1500py470.livejournal.com)
보시다시피, 형식적으로 주파수는 CDC 6600 - 10 MHz에서와 같았지만 아이디어는 나쁘지 않았습니다. 트랜지스터화, 불명).
연결 길이를 줄이고 관리하기 쉽게 만드는 말굽 형태의 시스템 아키텍처도 매우 좋은 아이디어였으며 BESM-6은 CDC보다 나쁘지 않아 보였습니다.
그러나 제어는 가능한 한 비정상적으로 구현되었습니다. 몇 가지 신성한 이유로 ITMiVT는 50-60년대 기계(및 대형 기계의 경우 1970년대까지)의 전통적인 엔지니어링 콘솔을 좋아하지 않았습니다. 원칙적으로 모든 표시 등은 별도의 콘솔에서 컴퓨터로 출력됩니다.
사실 BESM-6에서는 전체 프로세서가 동시에 콘솔이었고, 전구는 각 TEC에 표시되었고 작동 중에는 빠르게 깜박였습니다!
그건 그렇고, 그것이 일반적으로 무엇인지 설명해야합니다.
엔지니어링 콘솔은 터미널과 혼동되어서는 안 됩니다. 프로그래머-사용자는 터미널 뒤에서 작업했습니다. 그리고 콘솔은 프로세서의 현재 작동, 모든 레지스터의 내용 등에 대한 물리적 정보를 표시했습니다. 대부분의 경우 수동으로 변경할 수 있습니다.
이러한 콘솔은 좋은 삶에서 만들어진 것이 아니라 오래된 기계가 프로그램 실행 중에 디버깅과 지속적인 모니터링이 필요했기 때문에 만들어졌습니다.
그런데 1년대에 많은 사용자들이 Elbrus-1980의 표준 구성에 이러한 리모컨이 없다고 불평했습니다.
기존 엔지니어링 콘솔 Burroughs B6700 및 콘솔 프로세서 BESM-6
(http://www.retrocomputingtasmania.com, https://vak.dreamwidth.org/)
(http://www.retrocomputingtasmania.com, https://vak.dreamwidth.org/)
그러나 기계의 성능은 여전히 2,5배, 신뢰성은 1,5배 낮은 것으로 나타났습니다.
그 이유는 무엇입니까?
부분적으로는 실제로 소련 요소 기반입니다(EU Row-155의 1번째 시리즈 마이크로 회로의 6세대와 비교할 때 BESM-XNUMX의 소련 트랜지스터는 절대적으로 신뢰할 수 있다고 말할 수 있음).
주요 문제는 시스템 아키텍처에 있었습니다.
Lebedev가 이 기계에서 손을 댈 수 있었던 유일한 것은 명령 시스템을 고안하는 것이었고, 나중에 배우게 되겠지만 엄청나게 빠른 I6 마이크로 회로에서 BESM-200의 정확한 구현조차도 너무 비뚤어진 것으로 판명되었습니다. ECL BMK)는 성능을 10배 증가시키는 것조차 허용하지 않았습니다(이론적으로는 XNUMX배 증가했어야 함).
1950년대 초부터 괴물 같은 Lebedev 명령어 세트의 마이크로프로세서 구현조차도 초라한 6 프로세서보다 BESM-386에서 더 많이 짜낸 것 같지 않습니다. 여전히 요소 기반은 모든 것과는 거리가 멀고 명령 아키텍처는 Lebedev 학교가 올바르게 평가할 수 없는 큰 역할을 합니다.
주요 경쟁자인 CDC 6600과 관련하여 Cray는 TTL과 RTL 사이에 있는 DCTL(직접 결합 트랜지스터 로직)이라는 다소 이국적인 옵션도 사용했습니다.
DCTL 게이트는 구성 요소가 적고 RTL 게이트보다 집적 회로에서 더 경제적이고 제작하기 쉬우며 훨씬 더 빠릅니다. 불행히도 DCTL은 신호 레벨이 훨씬 낮고 노이즈에 더 취약하며 과부하가 많이 걸리기 때문에 일치하는 트랜지스터 특성이 필요합니다. 이는 출력 트랜지스터의 포화 전압을 낮추기 때문에 좋은 기능이지만, 소자가 일치하지 않을 경우 회로가 느려질 수 있습니다.
그것은 매우 빠르게 작동하지만(ECL보다 더 빠릅니다!), 너무 심하게 가열되어 Cray는 그의 차가 녹지 않도록 1966년에 이미 프레온이 필요했습니다.
DCTL의 경우 논리적 수준 간의 차이가 너무 낮아(그리고 스위칭 속도는 이에 직접적으로 의존) 소련 요소 기반에서는 이 회로가 원칙적으로 전혀 작동하지 않을 것입니다.
미국 표준에 의해서도 선택된 구성 요소의 미세 조정이 필요했기 때문에(CDC에서 발행한 6600 책의 처음 몇 페이지는 새로운 실리콘 트랜지스터가 이 기계를 가능하게 한 방법에 대해 설명합니다) 이 모델은 그 이후로 널리 보급되지 않았습니다. 글쎄, 개별 버전에서도 지옥의 가마솥처럼 가열되기 때문에 CDC 3000 및 1604와 같은 더 젊은 모델에서는 Cray의 버전에서 몇 가지 미묘함이 있지만 일반적인 DTL이 사용되었습니다.
DCTL은 역사상 최초의 트랜지스터 기계인 1954년에 완성된 TRADIC에서 작업하는 동안 Bell Labs에서 발명되었습니다. 그의 1956년 버전의 TRADIC Leprechaun은 DCTL을 사용했습니다.
DCTL의 주요 아이디어는 펠트 부트만큼 간단합니다. RTL에서 모든 저항을 버리십시오.
그러나 트랜지스터를 포화 상태로 너무 몰아가지 않고 어떻게 전환할 수 있습니까?
기본: 저항을 특수 임피던스 및 이득이 있는 트랜지스터로 교체합니다.
이 모든 경제의 조정에 대한 오랜 작업이 뒤따릅니다. 특히 Cray는 포화 트랜지스터의 이득이 출력 부하 수의 6600배 이상이어야 한다고 계산했으며 CDC XNUMX에 적용되는 규칙은 다음과 같습니다. 모듈 내의 로컬 베이스와 다른 모듈의 트위스트 페어를 가로지르는 XNUMX개의 베이스, 그리고 모듈 내에서 정확히 XNUMX개의 컬렉터를 연결할 수 있습니다.
정직한 10MHz가 그러한 계획에서 짜낸 것이 얼마나 멋졌습니까?
비교를 위해 8년에 출시된 디스크리트 트랜지스터의 PDP-1965도 1,5MHz에 불과했으며 20년 후에 출시된 최초의 IBM PC는 마이크로프로세서. 지난 6600년 동안 많은 전자 애호가들이 트랜지스터화된 프로세서 조립을 취미로 되살렸습니다.
MT15, Megaprocessor 또는 Monster6502와 같은 아마추어 컴퓨터가 있지만 CDC6600 생성 이후 수십 년 동안 등장한 모든 최신 요소 기반과 새로운 회로 솔루션에 대한 지식에도 불구하고 최신 트랜지스터 컴퓨터는 1/10에도 미치지 못합니다. 1960년대의 스피드 그레이트 머신.
따라서 BESM-10의 근본적으로 다른 회로에서 6MHz라는 숫자는 의심스러운 것 같습니다.
왼쪽은 Design of a computer the Control Data 6600 책의 CDC 6600 논리 블록의 조립 순서이고, 오른쪽은 TRADIC DCTL 셀 다이어그램과 자체(https://en.wikipedia.org)입니다.
CDC 6600의 논리적 순도 역시 독창적이고 미니멀했습니다.
그의 모든 기계와 마찬가지로 Cray는 단일 요소(이 경우 인버터)를 중심으로 모든 것을 구축했습니다.
두 개의 인버터는 AND를 제공하고 두 개의 더 많은 + AND는 NOR를 제공하며 나머지는 모두 NOR를 기반으로 구축됩니다.
또한 흥미로운 것은 Cray가 사용하고 6600년 CDC Advanced Design Laboratory의 부사장인 James E. Thornton이 저술한 기본 책 Design of the computer Control Data 1970에 재현된 특이한 표기법입니다.
각 화살표는 인버터에 해당하며, 원과 사각형은 현재 노드가 양수(원) 또는 반전(사각형)으로 해석되어야 하는 논리를 나타냅니다. 두 옵션의 구성표는 정확히 동일합니다. CDC 6600의 각 모듈은 각각 하나의 트랜지스터가 있는 많은 기본 인버터로 구성됩니다. 이 접근 방식은 Cray의 트레이드마크이자 인식할 수 있는 아이디어였습니다. 가장 단순한 것 중 하나만 취하고 완벽하게 최적화하고 나머지는 모두 모으는 것입니다.
결과적으로 CDC 6600은 모든 ECL 칩이 이길 수 없는 개별 트랜지스터를 기반으로 하는 기계의 절대 기록인 5ns까지 오버클럭할 수 있었습니다. 2년 "Elbrus-1989"의 밸브 전환 속도는 1,5배에 불과했습니다!
CDC 7600은 유사한 방식으로 제작되었지만 구성 요소를 완전히 소형화한 것뿐입니다. 각 모듈은 프레온 냉각 시스템이 있는 코드우드로 연결된 6개 또는 8개의 인쇄 회로 기판으로 구성되어 있지만 CDC 8600(자전거와 달리 인터넷)은 이미 ECL 마이크로회로에 구축되어 있어야 합니다.
유일한 문제는 Cray가 4개의 병렬 프로세서를 제대로 작동시키지 못하고 미세 조정하는 데 많은 돈과 시간이 걸렸다는 것입니다(일반적으로 1960년대 병렬 프로그래밍 기술은 가능한 한 많이 개발되지 않았고 대규모로 병렬 ILLIAC IV도 염두에 두지 않음) 결과적으로 그는 많은 프로세서의 디자인에 환멸을 느끼고 벡터 아키텍처에서 Cray-1(및 CDC에서 STAR-100으로)으로 전환했습니다.
독특한 사진. 위 - CDC 7600 모듈의 플레이트 중 하나와 CDC 6600 및 7600 모듈 비교 아래 - 어셈블리의 모듈 및 6 및 8 플레이트 모듈 보기
(https://cds.cern.ch, https://vaxbarn.com, https://people.cs.clemson.edu)
(https://cds.cern.ch, https://vaxbarn.com, https://people.cs.clemson.edu)
모토로라는 ECL의 아이콘이 되었습니다.
1962년에 그들은 Motorola ECL(MECL)이라고 하는 겸손하고 간단하게 원래 토폴로지를 개발했습니다.
이 기술을 사용하는 첫 번째 미세 회로인 MC30x/MC35x는 특징적인 태블릿 케이스로 제작되었으며 8–8,5ns 지연, 최대 30MHz의 주파수 - 마이크로파 트랜지스터(당시 마이크로파) CDC 6600, 2년 후에 출시되어 10MHz를 제공했습니다.
1966세대는 MECL II(1000)라고 불리며 게이트당 1200ns의 지연이 있는 MC4 / MCXNUMX 마이크로 회로에 해당합니다.
마침내 1968년에 1980세대 로직이 개발되어 XNUMX년대 중반까지 조립 라인에서 계속될 정도로 성공적이었습니다.
MECL III는 연도 및 유형에 따라 16MHz(MC150 전압 제어 멀티바이브레이터)에서 1658GHz(MC1,2 1699GHz로 분할 카운터)의 주파수에서 작동하는 MCXNUMXxx 시리즈 칩에 해당합니다.
1980년대의 변형에서 MECL III는 10-000ns로 오버클럭된 최대 0,1개의 게이트가 있는 칩 설계를 허용했습니다.
ebay의 재고에서 - Motorola MC350, MC1000, MC10000 및 상당히 희귀 - 칩 생산을 위한 미개봉 실리콘 웨이퍼 패키지
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1971년에 Motorola는 라인의 작은 분기를 만들고 이미 약간 느린 MC1000과 공간이 빠른 MC1600 사이의 중간 칩을 만들기로 결정했지만 이때까지 MC1000의 속도는 두 배(예: MC1027 / MC1227 120MHz 및 MC1034 / MC1234 180MHz, 2년의 첫 번째 사본에 대해 4ns 대신 1966ns의 지연 시간이 있습니다.
그렇게 MC10000 시리즈가 탄생했습니다.
MECL III과 저항값만 다르고 회로는 완전히 동일합니다.
MC10k의 첫 번째 버전은 최대 2-3ns의 지연과 최대 125MHz의 주파수, 그리고 가장 중요한 것은 MECL II/III에 비해 전력 소비와 열 손실이 감소했습니다. 항상 그렇듯이 군용 MC2(및 이전 MC10500)과 민간인 MC10600(및 이후 MC10100)의 10200가지 시리즈가 출시되었습니다.
라인업에는 BSP와 같은 당시 인기 있었던 장소가 있었습니다. 그 역할은 4비트 MC10800이 담당했습니다.
이 라인에 이어 12MHz의 MC1976k(250)와 MECL 10H(1981)가 출시되었으며 1987년에는 0,5GHz의 ECLinPS(Picosecond ECL, 1,1ns)가 출시되었습니다.
그러나 모토로라는 미국 ECL 로직의 최대 제조업체가 되지 못했습니다.
1973년 페어차일드는 F95K, F10K 및 F100K를 발표했습니다.
이 라인은 두 가지가 결합되어 놀랍습니다. 즉, 그들에 대해 아는 것이 거의 없으며(영어를 사용하는 인터넷에서도 거의 아무것도 없으며 모든 것이 책과 설명서에서 파헤쳐야 함) 훌륭한 자동차가 조립된 방법입니다.
F10K는 MC10000의 추가 개발 제품으로 MCXNUMX과 크게 다릅니다.
1970년대 페어차일드의 어려운 운명으로 인해(최고의 개발자와 관리자는 모두 회사를 떠났고 모든 종류의 Signetics, Intel 및 AMD를 설립했으며 어떻게든 칩을 생산해야 했습니다) F10K 생산은 한동안 중단되었습니다. 1975년까지 몇 년.
그것은 세계 최초의 완전 전압 및 온도 보상 ECL 회로였으며 결과적으로 크리스탈이 훨씬 더 균일하게 가열되어 노이즈와 온도 불안정성을 크게 줄였습니다.
F100K는 10ns로 가속되는 F0,7K의 초고속 버전입니다.
모든 라인은 독점적인 Isoplanar II 기술을 사용하여 조립되었으며 민간인 사례는 DIP24가 작았습니다. F100K 자체는 일련의 작은 느슨한 조각이었고 그 하위 유형은 더 큰 F200(맞춤형 미세 회로용 기본 매트릭스 수정)과 강력한 8비트 BSP F220(1980년에 등장, 10022x 표시)이었습니다.
그리고 개발자 책을 포함하여 Fairchild F100에 대한 유사한 선택
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그러한 칩에 정말 진지한 것을 조립하는 것이 이미 가능했으며 나타나는 데 오래 걸리지 않았습니다. 시리즈가 출시된 지 1년 후, Seymour Cray는 그 위에 그의 위대한 Cray-XNUMX을 조립했습니다.
첫 번째 버전의 전체 시스템은 Fairchild 4C11(이중 OR/NOT), Fairchild 01A(10145비트 RAM), Fairchild 64(10415비트 RAM) 및 Motorola MC1024(더 저렴한 아날로그)의 10009가지 유형의 마이크로 회로에서만 구현되었습니다. 주소 페치 방식의 11C01).).
흥미롭게도 논리는 실제로 한 가지 유형의 요소(2OR-NOT)에서 구현되었습니다.
250개의 그러한 미세 회로와 000개의 메모리 미세 회로가 필요했습니다.
당연히 Cray가 그 기쁨을 누렸을 뿐만 아니라 DEC는 10년 SN74LS에 PDP-1974을 출시했고 10년 후 구형 모델을 FXNUMXK로 옮겼습니다.
1977년에는 개선된 4Kbit RAM 칩이 등장했고 Cray-1은 메모리 업그레이드를 경험했습니다.
같은 해에 모토로라는 F100K를 자체적으로 다시 라이센스하고 아날로그를 만들려고 하여 오랜 시간 어려움을 겪었습니다. 1981년에 MC100k(MCA - Macrocell Array라고 하는 F200의 개선된 클론)로 출시했습니다. 즉시 더 넓은 범위로 나왔고 원본을 가리었습니다(결과적으로 Cray-2와 CDC CYBER가 이미 조립되었습니다).
1980년대 내내 F100K 아키텍처에서 64비트 실제 보조 프로세서 Floating Point Systems FPS-264(1985)와 같은 이색적인 것을 포함하여 모든 종류의 특수하고 단순한 강력한 기계를 생산했습니다. SN5LS의 FPS-164와 비교한 시간입니다.
IBM은 370년대 후반에 S/1960용 ECL 칩 생산을 시작했으며 일본에서도 마찬가지로 구별되지 않았습니다. Fujitsu는 자체적으로 원래 ECL을 개발했으며 유럽에서는 Amdahl(F100K 라이센스로 복사)을 개발했습니다. ECL은 Siemens에서 제조했습니다.
Cray-1의 프로세서 보드 무리와 냉각 랙에 장착하는 원리
(https://www.digibarn.com/ 및 https://www.computerhistory.org)
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1980년대 후반의 주요 상용 ECL-BMC 시리즈는 모토로라 MCA3 ETL이었습니다.
이들은 ECL, PECL(+5V 전원을 제공하는 포지티브 ECL 이미터 결합 로직의 고급 버전) 및 TTL 칩을 지원하는 혼합 인터페이스가 있는 MOSAIC III 독점 프로세스 기술에 따라 만든 강력한 칩입니다. 지연은 150ps를 넘지 않았고 본격적인 QFP, PGA 및 TAB 패키지가 사용되었으며 858에서 6915 게이트가있었습니다. 칩은 사용 가능한 게이트 수에 따라 간단하게 표시됩니다 : MCA600ETL에서 MCA6500ETL .
데이터 시트의 Motorola MCA 3 구성
ECL의 우수한 전력 소비 및 열 방출은 최상위 액체, 침지 또는 극저온 시스템에서만 사용할 수 있음을 의미했습니다.
원칙적으로 다소 느린 칩은 공기와 함께 살 수 있지만 대부분의 경우 일반적으로 더 강력한 것을 설치합니다.
IBM ES / 3900 (그런데 그들은 멀티 칩 TCM 모듈 - Thermal Conduction Module을 개발하기 위해 약 10 년과 수십억에 대해 쿵쾅 거리며 실제로 그들에게 멀티 칩 프로세서가 있었기 때문에 우리 시대에 유행했던 발명품), Amdahl 470/V6, 1980년대 일본의 모든 슈퍼컴퓨터는 물론 Cray-1, Cray-2, KL10 PDP-10부터 VAX 9000까지 구형 DEC 모델이 모두 사용되었습니다. ECL.
우리가 이미 썼던 유명한 Tandem 시리즈의 내결함성 기계는 TXP 서버(1983)에서 SN74AS를 사용했지만 이미 플래그십 NonStop VLX(1986)에 ECL을 사용했습니다.
인크레더블 TCM은 IBM이 약 10년, XNUMX억 달러 이상을 투자한 기술이다.
(https://www.researchgate.net, http://members.optusnet.com.au)
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훨씬 더 놀라운 Amdahl 470 메인프레임 프로세서와 Fujitsu 메인프레임 보드는 모두 BMK의 ECL로 제작되었습니다. Fujitsu FACOM M-190 메인프레임은 완전히 유사한 방식을 사용했습니다. 자동차 자체가 배경에 있습니다. 이러한 보드는 이제 수집가들 사이에서 2-3달러입니다.
(https://i.redd.it, https://www.flickr.com/)
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또 다른 S/370 클론은 1982 National Advanced System AS/XL 메인프레임 프로세서입니다. 8비트 BSP(National Semiconductor의 F220 클론)는 64비트 프로세서를 구성합니다. MECL 30K 및 MECL 10 MCA의 메인프레임을 위해 전체적으로 약 10000개의 맞춤형 마이크로회로가 개발되었습니다.
1984년 DEC는 가장 강력한 VAX 9000 메인프레임인 "IBM 킬러"를 출시하려고 했습니다.
회사는 RISC 프로세서가 BMC의 다중 칩 시스템을 빠르게 따라잡고 있다는 직원들의 상당한 우려에도 불구하고 개발에 약 XNUMX억 달러를 투자할 계획이었습니다.
그러나 그 당시에는 PDP-11이 단일 칩 버전(J-11 프로세서)에 들어갈 수 있었고 클래식 VAX는 더 이상 존재하지 않았습니다(MicroVAX 78032 버전만).
1980년 Gene Amdahl은 메인프레임의 ECL 기술을 개선하기 위해 Trilogy Systems를 만들었고 DEC는 그의 디자인에 라이선스를 부여했습니다.
최종 버전에서는 VAX 9000 프로세서가 모토로라에서 주문한 원래 아키텍처의 BMC 13개 중 IBM형 멀티칩 모듈로 구현됐다. 개발 중에 IBM은 1988년 AS/400 서버를 출시하여(14억 달러 이상의 매출을 올렸습니다. 이 서버는 단독으로 DEC 전체보다 더 많은 수익을 올렸습니다) VAX 부문을 강타했습니다.
동시에 Sun은 데스크탑 시스템이 기존의 가장 빠른 DEC 시스템보다 성능이 뛰어난 SPARC 마이크로프로세서를 도입했습니다.
나는 그것을 이해할 수 없습니다. 이것이 어떻게 가능한지, 어떻게 이 하나의 칩이 이러한 전자 장치 랙을 대체할 수 있는지, 이해가 되지 않습니다!
불행한 DEC 이사인 Ken Olsen은 1960년대 소련 학자처럼 갇힌 채 외쳤습니다.
엔지니어들은 9000이 출시될 즈음에는 세계에서 가장 강력한 메인프레임이 아니라 1배만 더 비싼 일반 서버가 될 것이라고 설명하면서 000을 취소하도록 그를 설득하려 했지만 Olsen은 우리 장관들처럼 자신의 입장을 견지했습니다. 그리고 개발자.
결국 DEC는 프로젝트에 3,5억 달러 이상을 투입했고 1990년에야 완료했으며 약 3090만 달러에 IBM 4에 필적하는 기계를 제공했습니다. 40 9000 시스템만 생산 및 판매되었습니다. 그때까지 CMOS 마이크로프로세서가 영원히 왕좌에 올랐다는 것이 분명했습니다.
1991년에 NVAX가 등장했습니다. 이는 적절한 DEC 엔지니어 그룹이 개발한 건강한 사람을 위한 시스템으로 VAX 9000의 성능을 제공하지만 기존 마이크로프로세서 형식입니다.
그것은 회사가 죽지 않게 해주었지만 영광스러운 VAX 라인의 마지막이 되었습니다. 도중에 DECchip 21064가 있었습니다. 알파로 더 잘 알려진, 2000년대 초반까지 가장 강력하고 최고의 프로세서였습니다.
VAX 9000은 어떤 의미에서는 "Electronics SSBIS"의 유사품이 되었습니다. 순수한 인내와 어리석음, 비싸고 쓸모없는 개발로 개발되었습니다.
유일한 차이점은 DEC 엔지니어의 손이 올바른 위치에서 자랐다는 것입니다(델타 연구소와 다름). 결과적으로 자동차에는 프레온 냉각이 아닌 공기가 있고 20배 작아졌으며 개발 속도가 빠릅니다. 5년이 아닌 10년, 그리고 그녀는 여전히 연속 생산에 도달했습니다.
비교를 위해: 같은 해에 부분적으로 출시된 프로토타입인 SSBIS Electronics는 5킬로의 금, 수백 킬로미터의 손으로 배선된 동축 케이블, 프레온 냉각 개별 보드의 다층 샌드위치 프로세서를 포함하는 조립실의 캐비닛 세트였습니다. 수백 개의 ECL 칩에서 여권 75MHz까지 오버클럭할 수 없었지만 66에서 멈췄습니다.
그리고 예, 성능 면에서 이 모든 것은 거의 VAX 9000과 같았고 개발에는 10년이 걸렸습니다. 상상할 수 없는 수백만의 수와 전체 Delta Research Institute, 수많은 노인 학자 및 수많은 기업의 노력이었습니다.
그런 국내 마이크로 일렉트로닉스 후, 나는 일반적으로 1991 년에 일어난 동정심에서 쏘고 싶습니다.
BMK의 힙에 절대적으로 놀라운 VAX 9000 프로세서. 엄밀히 말하면, 이것은 현대적인 의미의 완전한 프로세서가 아니며, 기계는 DISTRIBURITON UNIT, INTEGER UNIT, MULTIPLICATION UNIT, Floating UNIT, CONTROL UNIT, VIRTUAL INSTRUCTION과 같은 구성으로 만들어진 다양한 모듈로 조립되었습니다. CACHE, CROSSBAR UNIT, MICRO CONTRO STORAGE 및 기타. 첫 번째 사진은 P1004 FAD(EBOX Floating UNIT)로, 다음 기술 고고학자들의 목적은 아직 명확하지 않습니다.
(사용자 pixelmanca 컬렉션에서 사진, https://www.cpu-world.com/forum/)
(사용자 pixelmanca 컬렉션에서 사진, https://www.cpu-world.com/forum/)
그리고 비교를 위해 모든면에서 열등한 자동차이지만 같은 해 "전자 SSBIS".
모스크바 폴리테크닉 박물관 소장 사진 (https://1500py470.livejournal.com)
모스크바 폴리테크닉 박물관 소장 사진 (https://1500py470.livejournal.com)
프로세서의 ECL은 영원히 죽었지만 마지막이자 가장 특이한 용도는 마이크로프로세서였습니다!
1990년대 초 바이폴라 기술의 최대 전문가인 회사 Bipolar Integrated Technology는 가능한 것과 불가능한 것을 모두 짜내기로 결정했습니다. 그들은 MIPS Computer Systems 및 Sun Microsystems라는 XNUMX개의 RISC 개척자와 협력하여 RISC 아키텍처를 기반으로 하는 전례 없는 성능의 ECL 프로세서를 만들었습니다.
MIPS II 아키텍처의 첫 번째 구현인 R6000, R6010 및 R6020 칩 세트는 MCM 모듈로 만들어졌으며 고성능 Control Data Systems 4680-300 시리즈 InforServer 서버(이전의 Control Data Corporation, 1992, 그것들을 생산하려고 시도함).
그건 그렇고, 그들은 그것을 80MHz로 오버클럭했고 ECL에서 사용할 수 있는 레코드처럼 보이지 않지만 프로세서는 보드를 태우지 않았습니다. SPARC B5000은 Sun을 위해 만들어졌으며 정보가 거의 없습니다.
마지막으로 ECL에서 가장 미친 칩은 MIPS II를 하나의 칩으로 밀어넣은 DEC의 실험적 마이크로프로세서였습니다!
1993년에 가장 강력한 범용 마이크로프로세서는 TPD가 66와트인 15MHz의 Intel Pentium이었습니다. DEC MIPS II는 300MHz(!) 및 115W(!)를 가졌습니다. Core i9 수준에서 열 분산이 발생했습니다. 이 괴물의 냉각에 대한 별도의 기사가 작성되었습니다.
그러나 CMOS는 2~3년 만에 이러한 주파수를 3배 더 적은 방열로 정복했고 미친 ECL은 잊혀졌습니다.
IEEE International Solid-State Circuits Conference Digest of Technical Papers의 1993년 기사 A 300MHz 115W 32b 바이폴라 ECL 마이크로프로세서와 온칩 캐시의 동일한 DEC MIPS II 괴물. 사진 R6000과 B5000은 아쉽게도 찾을 수 없습니다.
BMK와 요리 방법
Elbrus-2 요소 기반으로 이동하기 전에 서구에서 일반적으로 BMK와 어떻게 작업했으며 어떤 종류의 동물인지 이야기합시다.
1970년대는 중저 집적도 칩 어셈블리의 시대였습니다. 즉, 직사각형 칩이 박힌 하나 이상의 보드였습니다.
99%의 경우 하드웨어 회사 자체가 모든 수준에서 프로세서의 개발 및 제조에 참여했습니다.
1980년대 초반과 함께 LSI의 시대와 자신만의 아키텍처를 만드는 두 가지 새로운 방법이 도래했습니다.
첫째, 작고 느린 TTL Intel 300x에서 강력한 8비트 ECL Fairchild F220에 이르기까지 모든 취향, 속도 및 예산에 맞게 BSP에서 조립할 수 있었습니다.
이 경우 프로세서 제조는 실제로 연결된 제어 장치에서 명령 시스템 및 해당 펌웨어의 개발로 축소되었습니다.
두 번째 방법은 아키텍처가 표준 방식으로 구현하기에 너무 강력하거나 개념적일 때 유용했습니다.
칩 제조업체는 기성품 표준 솔루션만 제공하면 추가 가격으로 특별한 것을 원하는 고객을 놓칠 수 있음을 빨리 깨달았습니다.
이것이 맞춤형 칩의 개념이 소련에서 BMC, 기본 매트릭스 크리스탈이라고 부르는 것과 서부에서 - 게이트 어레이라고 부르는 것을 기반으로 탄생한 방법입니다.
FMC는 ~15-50 게이트용 반제품 칩이며, 유일한 차이점은 대부분의 트랜지스터에 미리 정의된 기능이 없다는 것입니다. 그들은 금속화 층과 연결되어 표준 NAND 또는 NOR 셀을 형성한 다음 다음 층과 함께 완전한 회로로 조립될 수 있습니다.
따라서 순수한 BMC는 광고 브로셔 또는 내부 창고에만 존재합니다. 최종적으로 공장을 떠나는 모든 칩은 이미 엄격하게 정의된 구조를 가지고 있습니다.
미완성 칩이 있는 BMK 마스터 웨이퍼는 일반적으로 사전에 제조되어 저장됩니다. 결과적으로 프로세서의 설계는 토폴로지를 CAD 시스템에 던지도록 축소되고 웨이퍼는 컨베이어로 더 이동하여 이 토폴로지가 배치됩니다. 복제, 절단, 포장 및 고객에게 전달됩니다.
누군가 비슷한 것에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 예, 이제 유사한 기술을 ASIC(주문형 집적 회로)라고 합니다.
ASIC은 일반적으로 I/O, 컨트롤러 및 메모리를 포함하여 이미 본격적인 SoC이며 수많은 응용 프로그램에서 사용되며 다양한 임베디드 장비를 실행하며 예를 들어 Bitcoin 광부 .
주요 차이점은 ASIC은 BMC와 같은 베어 트랜지스터가 아니라 이미 형성된 표준 셀로 설계되었다는 것입니다.
물론 BMK는 밸브의 수와 가격이 다른 온 가족이 공급했습니다.
결과적으로 각 컴퓨터 제조업체는 명령 세트에 가장 적합한 칩셋을 선택할 수 있습니다.
물론 미묘함이 있습니다. 예를 들어 크로스 매트릭스 스위처에는 유사한 수축기 어레이보다 훨씬 더 많은 연결이 필요하고 따라서 레이어가 필요하지만 순전히 밸브 수 측면에서 회로의 복잡성은 거의 동일합니다.
사용하지 않는 레인과 게이트는 제조업체와 고객 모두에게 칩의 복잡성과 비용을 증가시키므로 대부분의 애플리케이션에 적합한 최적의 방식으로 BMC를 설계하는 것은 훌륭한 기술입니다.
결과적으로 제작자는 많은 게이트에서 잠재적으로 가능한 대부분의 토폴로지를 라우팅하기에 충분한 수의 트랙을 제공하려고 했습니다.
이것은 종종 1960년 IBM 엔지니어 중 한 명이 발견한 Rent의 경험 법칙에 의해 도움이 됩니다(Rent, EF: 초소형 패키징. 논리 블록 대 핀 비율. IBM 메모란다, 28년 12월 1960일 - 0,5월 0,74일). 마이크로 회로 핀의 수는 논리 요소당 평균 상호 연결 수에 논리 요소 수를 R의 거듭제곱으로 곱한 것과 같습니다. 여기서 R은 임대료 상수입니다(예: 마이크로프로세서 R \uXNUMXd XNUMX - XNUMX).
바이폴라 어레이는 1966년 IBM에 의해 발명되었습니다(IBM Journal of Research and Development Volume: 10, Issue: 5, 1966년 XNUMX월). 그 때 그들은 미래의 세미 커스텀 방식이라고 불리는 기술을 기술했고 IBM은 마스터 슬라이스 기술이라고 불렀습니다.
S/360을 설계하는 동안 이미 다음 기계는 IC를 사용해야 한다는 것이 분명해졌습니다.
IBM은 원칙적으로 누구에게서도 아무것도 사지 않으며 마지막 볼트까지 자체적으로 컴퓨터를 위한 모든 것을 만듭니다.
당연히 그들은 공개 시장에 진입한 적이 없는 자체 미세 회로 라인과 무딘 DIP가 아니라 인식 가능한 금속 큐브와 같은 특징적인 경우까지 제조를 위한 절대적으로 독창적인 기술을 개발했습니다.
엄청난 수의 칩이 필요했기 때문에 엔지니어들은 생산 비용을 획기적으로 줄이는 방법을 찾았습니다. 그들은 일련의 범용 실리콘 다이를 개발한 다음 트랙으로 금속화하여 필요한 순서대로 연결했습니다. 이러한 디스크를 마스터 슬라이스라고 합니다. 그때도 IBM은 디자인에 컴퓨터를 사용했습니다.
Fairchild는 아이디어에 뛰어들어 32년 후 세계 최초의 맞춤형 Micromatrix 칩(20ns 대기 시간의 1968게이트 DTL 어레이)의 상용 시리즈를 출시했습니다. 144년에 Polycell TTL 매트릭스의 두 가지 변형(최대 18개 게이트, XNUMXns)이 출시되었습니다.
동시에 Sylvania SL80(30개 게이트), Motorola(25개 및 80개 게이트, 5ns) 및 TI Master Slice(16개 게이트의 여러 셀)라는 XNUMX개의 회사가 더 많은 장난감을 발표했습니다.
Raytheon은 1971년에 이 축제에 합류했으며 1973년에는 116년대까지 생산되었던 TTL(S) RA-80을 출시했습니다.
이 즈음 RCA, Hughes 등 메이저 제조사들도 BMC 사업에 뛰어들었다.
1972년 영국의 Ferranti는 ULA(Uncommited Logic Array)의 첫 번째 버전을 출시했으며 나중에는 미국 BMK 제조업체인 Interdesign을 인수하기도 했습니다. 1983년까지 그들은 순회 게이트 10000개에 도달했습니다.
CMOS는 맞춤형 칩 생산을 위한 가장 넓은 가능성을 열었고, 최초의 CMOS-BMC는 1974년 International Microcircuits, Inc.를 위해 Robert Lipp에 의해 만들어졌습니다. (IMI).
그 당시의 CAD 기술은 매우 원시적이어서 대부분의 설계 작업이 수작업으로 이루어졌습니다. 1978년에 Lipp은 IMI 경쟁업체인 California Devices, Inc.를 설립했습니다. (CDI).
1976년부터 BMC의 전성기가 왔습니다.
페어차일드와 모토로라는 ECL과 I2L 및 STL이 포함된 텍사스 인스트루먼트로 시장에 돌아왔습니다.
유럽에서는 XNUMX개 이상의 제조사(Ferranti, Philips, Plessey, Siemens)가 BMC에 참여했고 일본에서는 Fujitsu, Hitachi, NEC가 가장 눈에 띄었습니다.
Fuseable jumper programmable FPLA는 ROM에 사용되는 니크롬 점퍼 제조 기술 개발의 결과로 1975년 Signetics에서 등장했습니다.
같은 기간에 마이크로프로세서가 등장했고 어떤 개발 옵션이 승리할지에 대한 논쟁이 벌어졌습니다.
모든 취향과 예산에 맞는 다양한 맞춤형 칩과 FPGA, 1985–1995년.
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70년 동안 BMC는 마이크로프로세서(대형 및 중형 기계의 XNUMX%가 여기에 조립됨)의 심각한 경쟁자로 간주되었으며 어떤 접근 방식이 승리할지 미리 결정되지 않았습니다.
1979년에 VLSI Technology는 여느 때와 같이 Xerox PARC 프로젝트의 Doug Fairbairn과 함께 Fairchild 졸업생 Jack Balletto, Daniel Floyd, Gunnar Wetlesen에 의해 설립되었습니다.
처음부터 이 회사는 인근 Caltech 및 버클리 대학의 지적 자원에 의존하여 주문형 칩 개발에 중점을 두었습니다. VLSI는 1980년대 초에 표준 셀을 기반으로 하는 맞춤형 미세 회로인 ASIC의 첫 번째 공급업체가 되었으며 두 번째 회사인 LSI Logic은 기존 BMC 기반 미세 회로 생산의 선두 주자였습니다.
LSI Logic은 1981년 화창한 캘리포니아에서 설립되었으며 1985년까지 Kawasaki Steel과 함께 Tsukuba(일본)에 거대한 후판 제조 공장을 건설했습니다.
1983년 미국 국방부의 명령에 따라 VHDL(VHSIC 하드웨어 기술 언어) 사양이 개발되어 모든 개발 단계에 대한 논리 회로를 공식적으로 설명하도록 설계되었습니다.
같은 해에 Automated Integrated Design Systems가 설립되어 CAD 회로를 개발하고 Verilog 언어인 VHDL과 유사한 첫 번째 제품이 개발되었습니다.
IBM은 1981년 BMC ECL에서 완전히 조립된 프로세서를 갖춘 가장 강력한 차세대 메인프레임인 IBM 3081을 출시하면서 맞춤형 솔루션의 인기를 높이는 데 기여했습니다.
같은 해 영국에서 Sinclair는 성능 스펙트럼의 반대쪽 끝에 Ferranti ULA BMK(소련에서 T81VG34로 복제됨)에 ZX1(가정용 PC 아이콘 ZX Spectrum의 전신)을 구축합니다.
일본어로 헤비메탈. 이들은 모두 기본 매트릭스 결정입니다. 780년 Fujitsu FACOM M-1987은 당시 세계에서 가장 강력한 IBM 호환 메인프레임이자 단일 보드에 프로세서를 탑재한 최초의 메인프레임입니다. 이것은 건강하고 부유한 사람의 Row-4의 모습입니다. 왼쪽 - 완전히 현대 기술에 따라 만들어진 모듈의 메인 메모리 블록과 상상할 수 없는 프로세서 - 오른쪽: 54x49cm 보드(!) 336개의 BMC 포함(!), 두 개의 냉각 플레이트 사이에 샌드위치로 배치 각 크리스탈에 개별 구리 방열판. 다음: NEC와 Hitachi에는 몬스터 보드인 Hitachi HITAC M-68X 프로세서(1986)와 NEC ACOS System 1000(1980)도 있었습니다.
(http://museum.ipsj.or.jp)
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게다가 시장은 멈출 수 없었다.
1983년에 Altera가 탄생하여 시장에 근본적인 참신함을 제공했습니다. 바로 재구성 가능한 사용자 프로그래밍 가능 칩 EP300입니다.
1985년 Ross Freeman과 Bernard Vonderschmitt는 FPGA(field-programmable gate array)라고 하는 그러한 어레이를 만드는 새로운 방법을 발명하고 특허를 냈습니다.
같은 해 최초의 FPGA XC2064가 출시되면서 Altera의 주요 경쟁자인 Xilinx의 역사가 시작됩니다.
첫 번째 제품은 여러 면에서 초기 BMC와 유사했습니다. 느리고 비싸며 일부 틈새 시장에만 적합했습니다. 그러나 무어의 법칙은 빠르게 그들을 강력하게 만들었고 1990년대 초반까지 맞춤형 칩 시장을 심각하게 혼란에 빠뜨렸습니다.
마지막으로 Cadence Design Systems는 1988년에 설립되었으며, 자동화된 칩 설계를 한 단계 끌어올렸고 현재 수백만 달러에 라이센스가 부여된 설계 시스템을 제공하는 회사입니다.
Intel Core i9부터 Apple M1까지 거의 모든 최신 마이크로프로세서는 Cadence CAD로 제작됩니다. 클래식 BMC는 1990년대 중반에 사라졌고 FPGA, ASIC 및 마이크로프로세서로 대체되었지만 컴퓨터 개발에 미치는 영향은 엄청났습니다.
그렇다면 200년 Fairchild F1981 BMK의 맞춤형 ECL 칩 개발은 어떤 모습이었습니까?
회사 자체의 광고 브로셔로 돌아가 봅시다.
F200 BMK에 가장 빠른 ECL 제품군을 사용하는 Fairchild는 F100K와의 호환성을 유지합니다.
개발은 거의 전적으로 컴퓨터에서 수행됩니다.
Fairchild는 $20 ~ $000의 참가비를 부과하고 Cybernet 컴퓨터 네트워크 사용에 대한 교육(25~000주)을 제공합니다.
매크로 기능 셀을 사용한 BMC 생성은 수동으로 수행되지만 다음 단계(테스트 벡터 생성 및 설계 검증)는 Cybernet의 TEGAS 프로그램을 사용합니다.
매크로의 연결 및 배치는 부분적으로는 수동으로, 부분적으로는 컴퓨터로 수행됩니다. 디자인 규칙은 컴퓨터에서 확인합니다.
컴퓨터 사용료는 경험 수준에 따라 $5에서 $000입니다.
F200 어레이의 기본 마스크를 만드는 데는 10~000달러가 소요됩니다. Fairchild는 또한 $15-$000(이제 메인프레임이 비싼 이유를 알 것입니다)에 대한 추가 설계 및 패키징을 수행할 것입니다.
개발은 거의 전적으로 컴퓨터에서 수행됩니다.
Fairchild는 $20 ~ $000의 참가비를 부과하고 Cybernet 컴퓨터 네트워크 사용에 대한 교육(25~000주)을 제공합니다.
매크로 기능 셀을 사용한 BMC 생성은 수동으로 수행되지만 다음 단계(테스트 벡터 생성 및 설계 검증)는 Cybernet의 TEGAS 프로그램을 사용합니다.
매크로의 연결 및 배치는 부분적으로는 수동으로, 부분적으로는 컴퓨터로 수행됩니다. 디자인 규칙은 컴퓨터에서 확인합니다.
컴퓨터 사용료는 경험 수준에 따라 $5에서 $000입니다.
F200 어레이의 기본 마스크를 만드는 데는 10~000달러가 소요됩니다. Fairchild는 또한 $15-$000(이제 메인프레임이 비싼 이유를 알 것입니다)에 대한 추가 설계 및 패키징을 수행할 것입니다.
페어차일드 F300 FGA2000 - 소련 개발자들의 꿈인 1980년대의 강력한 BMK
(https://1500py470.livejournal.com)
(https://1500py470.livejournal.com)
보시다시피 BMC 기술을 사용하려면 상당한 시간과 자원 투자가 필요합니다. 시스템 로직 다이어그램, 기능 테스트 시퀀스, 로직을 게이트 어레이 패턴으로 변환, 소프트웨어 및 하드웨어 시뮬레이션, 인터커넥트 다이어그램, 마스크 개발 및 프로토타이핑을 생성하려면 칩 제조업체와 협력해야 합니다.
소련에서는이 모든 것이 개별 기관의 어깨에 떨어졌으며 그 중 2 개가 경쟁자였습니다. ITMiVT (4 세대 Elbrus-XNUMX), NITSEVT (ES Computer Ryad-XNUMX) 및 Research Institute Delta (전자) 에스비스).
ITMiVT와 NITSEVT는 MRP에 속하고 Delta는 MEP에 속하며 MEP는 마이크로칩 공장의 90%를 소유했습니다.
Shokin의 친구 Kalmykov가 살아 있는 한 MCI에는 문제가 되지 않았습니다. 1974년 장관이 플레샤코프(Pleshakov)로 바뀌면서 협력 과정이 느려졌다.
또한 ES 컴퓨터를 사용하는 Przhiyalkovsky와 MRP 내부에 Elbrus-2를 사용하는 Burtsev, MEP에서 Elektronika SSBIS를 사용하는 Melnikov라는 세 가지 개발자 그룹 간의 음모로 인해 상황이 악화되었습니다.
MEP는 또한 자체 슈퍼컴퓨터를 원했고 1974년에 Melnikov를 이 슈퍼컴퓨터로 몰아넣음으로써 Burtsev는 위험한 경쟁자를 만들었습니다.
1980년대 초에는 BMK도 필요했던 SSBIS Electronics 프로젝트가 채택되었고 Elbrus-2의 가장 중요한 시기에 MCI와 MEP 간의 협력이 균형을 이루었습니다.
나는 내부 경쟁자에게 절해야 했습니다. NICEVT의 유명한 본사는 세계에서 가장 긴 과학 건물인 Varshavsky에 있는 700미터 높이의 "거짓 마천루"였습니다. 이 고층 건물의 인접한 방에서 NICEVT와 ITMiVT의 직원들은 BMC 테마에 대해 공동으로 이야기했습니다.
BMK의 개발이 연합에서 몇 년이 걸렸다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
기술의 본고장인 미국에서도 처음부터 철저하게 연구되었고 그 당시 마이크로 전자 비즈니스가 인간 효율성의 한계에서 작동했던 곳(그곳에서 상상할 수 없는 미친 돈이 도는 것을 고려하면), BMK의 전체 설계 주기는 1980개월에서 6개월로 12년이 걸렸습니다.
그 당시에는 이미 인간이 아닌 바이오로봇의 효율성의 한계에서 일하고 있던 미국인들을 일본만이 능가했기 때문에 Fujitsu, NEC, Toshiba, Hitachi의 4대 거물(그리고 일본에서 BMK을 현명하게 주문한 Amdahl) Reagan이 보호 조치로 개입하지 않을 때까지(그리고 IBM이 S/370과 호환되지만 두 배는 더 좋은 기계를 출시하기 위해 감히 Gene Amdal을 고소할 때까지) 미국 시장을 갈기갈기 찢었습니다.
일반적으로 각 구성표가 아키텍처를 완성하기 위해 여러 번 반복해야 하고 무시할 수 있는 실수 비용이 수천 개의 칩 배치라는 점을 고려하면 매우 두꺼운 회사만이 이를 감당할 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 매우 견고한 프로젝트를 위해 BMK와 협력하십시오.
그 결과 새로운 BMK 기술의 발표와 실제 기계의 발표 사이의 지연은 미국의 경우에도 3-4년이었습니다. 6~7년 만에 마스터한 위업.
수천 명의 엔지니어와 완전한 생산 주기를 갖춘 엄청나게 부유한 Fujitsu는 1980년에 10K 밸브가 있는 BMK에서 Amdahl용 메인프레임을 출시할 여력이 있었습니다. 16개의 밸브 매트릭스로 Fujitsu에 비해 아주 작은 사람들은 1982년에 완성되었습니다.
CDC는 광고에서 다음과 같이 썼습니다.
CDC는 Fairchild F200K 시리즈와 호환되는 당대 가장 빠른 F100 ECL 제품군을 사용하므로 이러한 BMC와 표준 회로를 결합하여 필요한 옵션의 수를 줄일 수 있습니다.
F200으로 설계하는 것은 비용이 많이 듭니다.
개발은 거의 전적으로 고객 터미널을 통해 페어차일드의 렌탈 컴퓨터에서 이루어집니다.
F200으로 설계하는 것은 비용이 많이 듭니다.
개발은 거의 전적으로 고객 터미널을 통해 페어차일드의 렌탈 컴퓨터에서 이루어집니다.
합리적인 질문이 생깁니다.
CDC와 Cray는 말 그대로 1980년대와 1990년대에 기술 발전의 절정에 있었고, 주에서 작았고, 후지쯔, IBM, UNISYS와 같은 거대 기업을 둘러싸고 있는 사회에서 살아남을 수 있었습니다. 동시에 손으로 컴퓨터를 생산했고, 각 모델의 수는 겨우 수십 개로 추산되었습니다.
두 다리로 절뚝거리며 장사를 하고 있었는데 어떻게 살아남았을까?
그리고 그들은 계속해서 계속해서 개발을 위해 미친 돈을 어디서 얻었습니까? 항상 이익 면에서 XNUMX이 되었습니까?
그리고 엔지니어의 모든 재능과 함께 이 계획이 1990년에 갑자기 중단된 이유는 무엇입니까?
이 질문에 대한 대답에는 이름이 있습니다.
로널드 윌슨 레이건.
이미 언급했듯이 1970년대는 소비에트 귀족의 황금기였습니다.
미국과의 지속적인 데탕트, 석유 달러, 기술 협력. 1950년대 후반 이후 처음으로 우리 국민이 다시 모토로라를 사용할 수 있게 되었으며, 1975-1976년에 EU의 정상적인 라이센스에 대한 IBM과의 협상이 상당히 생산적이었습니다(전 세계가 이미 이것으로 너무 바빠서 - 그리고 독일인, 영국인, 일본인), 그리고 Motorola에서 우리는 합법적으로 MC10k 팩을 샀습니다.
그러나 그 과정은 몇 년 동안 계속되었고, 그 후 모든 계획을 끝내는 예기치 못한 사건이 발생했습니다. 아프가니스탄, 폴란드의 "연대" 봉기와 계엄령, 케이크 위의 체리처럼 - Brezhnev의 죽음과 "미니 스탈린"의 집권 - Andropov.
물론 레이건은 이 모든 것을 카서스 벨리로 사용했고, 냉전의 마지막 강력한 라운드가 이어졌고, 이는 10년 만에 소련을 무너뜨렸습니다.
미국 정부는 1980년대에 가장 이상하고 이국적이며 독특한 건축물과 기계에 대한 엄청난 폭동을 일으킨 다양한 이중 용도 R&D에 제XNUMX차 세계 대전 이후 XNUMX년 동안 가장 많은 투자를 했습니다.
그리고 1990년 이후로 자금 투입의 필요성은 사라졌고, 시장은 지방 XNUMX년 동안 발명된 모든 것의 운명을 결정하기 위해 남아 있습니다.
우리가 알고 있듯이 그는 다음 5년 동안 RISC 마이크로프로세서와 대규모 병렬 아키텍처가 경쟁에서 승리하여 놀라운 동물원 전체를 대체하기로 결정했습니다.
CDC는 1972년 Cray의 출발과 함께 정부로부터 직접 투자를 받아 설계에 엄청난 어려움을 겪었던 완전히 무익한 STAR-100을 여전히 완성할 수 있었습니다. 최대 11가지 유형의 ECL BMK, 각각 4개 밸브).
사실, 전체 STAR 프로젝트는 FP(Flexible Processor), IP(Image Processor) 및 AFP(Advanced Flexible Processor)라는 세 가지 시스템 개발을 위한 전면이었습니다. Cyberplus라고도 하며, CIA와 NSA.
1986년까지 맞춤형 칩에 최소 21개의 Cyberplus 다중 프로세서 설치가 설치되었습니다. 이러한 병렬 처리 시스템에는 각각 1MFLOPS를 제공하는 256~250개의 Cyberplus 프로세서가 포함되며, 이 프로세서는 MIA(Direct Memory Attach Architecture)를 통해 CYBER 시스템에 연결됩니다.
출시 및 설치된 FP 및 IP의 수는 알려지지 않았으며, CDC의 마지막 군용 제품은 1988년에 출시된 PMSP(병렬 모듈식 신호 프로세서)였습니다.
따라서 ECL에 대한 BMK 개발은 미국 정부에서 후하게 지불했습니다.
일반적으로 NSA와 CIA를 중심으로 미국에서 엄청난 수의 비밀 아키텍처가 출시되었으며 많은 암호 컴퓨터가 여전히 분류됩니다.
예를 들어 National Cryptologic Museum은 CLAW 100이라는 특정 MC1k 보드를 시연하고 이미 CDC 7600(!)에 설치했다고 밝혔지만 가장 중요한 것은 그 이유를 아무도 모르고 그에 대한 정보도 없다는 것입니다.
고급 플렉서블 프로세서 아키텍처와 Motorola의 실제 ECL에 있는 신비한 CLAW 1 보드
(https://1500py470.livejournal.com, https://en.wikipedia.org)
(https://1500py470.livejournal.com, https://en.wikipedia.org)
이때 소련에서
소련에서 ECL의 역사는 누구도 의심하지 않을 것 같은 모토로라와 함께 시작됐다.
우리는 때때로 평소와 같이 BMK 시리즈 10k를 복사하는 전환이 1960년대 후반 시리즈 137, 187, 229 및 138에 의해 제시된 독특한 소련 개발을 망쳤다고 언급합니다.
우리의 사랑하는 Malashevich는 다음과 같이 회상합니다.
흥미로운 예는 ESL IC 시리즈 100의 생성입니다.
1969년으로 거슬러 올라가면 NIIME는 ESL IC 생산을 위한 자체 기술을 개발했으며 138 시리즈의 여러 원본 IC의 첫 번째 샘플을 제공했습니다.
그러나 곧 Elbrus 슈퍼컴퓨터의 개발이 시작되었고 수석 디자이너의 요청(이의를 제기할 수 없는 CPSU 중앙위원회와 소련 각료회의 결의에 의해 지원됨), NIIME 및 Micron은 Motorola MC10000 시리즈의 재생산을 맡았습니다.
비슷한 특성을 갖고 NIIME와 Mikron의 능력을 넘어서는 두 개의 IC 시리즈를 생산하는 것은 편리하지도 실현 가능하지도 않았습니다.
그 결과 원래 K138 시리즈의 개발을 중단해야 했고 고객을 기쁘게 하기 위해 오랜 기간 생산된 MC10000(시리즈 100)의 아날로그가 만들어졌으며 속도(가장 중요한 매개변수)면에서 K138 시리즈보다 열등했습니다. ESL IC용).
1969년으로 거슬러 올라가면 NIIME는 ESL IC 생산을 위한 자체 기술을 개발했으며 138 시리즈의 여러 원본 IC의 첫 번째 샘플을 제공했습니다.
그러나 곧 Elbrus 슈퍼컴퓨터의 개발이 시작되었고 수석 디자이너의 요청(이의를 제기할 수 없는 CPSU 중앙위원회와 소련 각료회의 결의에 의해 지원됨), NIIME 및 Micron은 Motorola MC10000 시리즈의 재생산을 맡았습니다.
비슷한 특성을 갖고 NIIME와 Mikron의 능력을 넘어서는 두 개의 IC 시리즈를 생산하는 것은 편리하지도 실현 가능하지도 않았습니다.
그 결과 원래 K138 시리즈의 개발을 중단해야 했고 고객을 기쁘게 하기 위해 오랜 기간 생산된 MC10000(시리즈 100)의 아날로그가 만들어졌으며 속도(가장 중요한 매개변수)면에서 K138 시리즈보다 열등했습니다. ESL IC용).
사실 여기에서는 평소와 같이 모든 것이 그러하고 그렇지 않습니다.
실제로 Zelenograd가 설립된 직후(새로운 공장이 시작되고 새로운 연구소가 건설됨에 따라) 점점 더 많은 새로운 카피 라인이 그 안에 배치되었습니다. TTL 및 DTL과 함께 ECL 칩의 칩핑은 1960년대 중반에 시작되었습니다.
최초의 소련 ECL은 희귀한 D34 및 D35 시리즈로, 1968년에 등장한 프로토타입이며 Motorola MECL-I의 정확한 클론입니다. 137년 후, 약간 개선된 버전인 191번째 시리즈가 출시되었습니다(군용 평면 금 케이스, XNUMX로 알려짐).
처음에는 NICEVT의 Przyjalkowski의 주문으로 EU의 첫 번째 행인 EU-1050의 기함을 조립하기 위해 개발되었습니다. 500단계 비동기 파이프라인과 XNUMXMIPS의 성능을 가졌으며 원칙적으로 나쁘지 않았습니다.
EU-1060은 일반적으로 플래그십이 될 예정이었지만 만들 시간이 없어 Ryad-2로 옮겼습니다.
나중에 EU-500으로 알려지게 된 R-1050 기계 개발 팀은 1968년에 구성되었습니다. ), 같은 해에 4번째 시리즈의 개발이 시작되었습니다.
EU-1050 개발 참가자인 Yuri Lomov는 다음과 같이 회상합니다.
... 요소 기반(중간 집적 ECL137, ECL138 및 메모리 요소로 페라이트 코어의 집적 논리 회로)은 외국의 것보다 훨씬 열등하지만 여전히 제안된 컴퓨터 아키텍처를 구현하는 것을 가능하게 했습니다.
따라서 아키텍처의 기능 측면에서 성능 요구 사항(500 op/s)을 충족하는 데 어려움이 없을 것으로 예상했습니다.
따라서 아키텍처의 기능 측면에서 성능 요구 사항(500 op/s)을 충족하는 데 어려움이 없을 것으로 예상했습니다.
결과적으로 137번째 시리즈는 1962 MECL I 클론이었고 138번째(지연 시간 3ns)는 MECL II 클론이었습니다.
평면의 경우, 이들은 각각 191/197 시리즈, 229 시리즈는 하이브리드 아날로그, 187번째는 137번째의 느리고 차가운 버전입니다. EC-1050이 1974년에야 인계된 것을 감안할 때 1970-1971년 동안 연속 생산이 일반적으로 시작된 것은 사실이 아닙니다.
우리가 볼 수 있듯이 Boris Malashevich는 가볍게 말하면 잘못되었습니다. 첫째, 원래 칩에 가깝지 않으며 두 번째로 매개 변수가 MECL III 및 MC10000 및 Elbrus-2(잠재적으로 1975년으로 계획됨)보다 열등합니다. -1978년) 수집해도 소용이 없었다.
세 번째 실수는 ITMiVT의 명령에 따라 생산이 중단되고 고급 개발이 썩었다는 것입니다. 137/138 시리즈에서는 EC-1050과 1052가 모두 성공적으로 조립되어 1980년까지 총 약 170대의 자동차가 생산되었습니다.
원칙적으로 그들의 출시는 향후 137년 동안 10번째 시리즈의 안정적인 수주를 보장했고 아무도 Elbrus에서 그것을 사용할 생각을 하지 않았을 것입니다. 너무 느리고 그것을 위해 만들어지지 않았습니다.
재미있는 점은 EC-1060이 K500뿐 아니라 오리지널인 실제 모토로라 MC10k도 사용했다는 것입니다! 당시 이미 ES-1060의 수석 개발자였던 Lomov는 다음과 같이 회상합니다.
... ES-1060 컴퓨터는 1972년에 개발을 시작해 1977년에 끝났다.
소자 기반은 ITMiVT에서 Elbrus를 위해 생성된 500 및 100 시리즈의 폐기물에서 생성된 중형 K700 시리즈의 집적 논리 회로입니다.
개발의 주요 어려움은 당시 프로세서 버퍼 메모리 및 채널을 위한 정적 메모리 집적 회로와 RAM을 위한 동적 메모리 집적 회로가 없었다는 것입니다.
프로토타입과 첫 양산 샘플을 위한 정적 메모리 IC는 해외에서 구매해야 했습니다.
소자 기반은 ITMiVT에서 Elbrus를 위해 생성된 500 및 100 시리즈의 폐기물에서 생성된 중형 K700 시리즈의 집적 논리 회로입니다.
개발의 주요 어려움은 당시 프로세서 버퍼 메모리 및 채널을 위한 정적 메모리 집적 회로와 RAM을 위한 동적 메모리 집적 회로가 없었다는 것입니다.
프로토타입과 첫 양산 샘플을 위한 정적 메모리 IC는 해외에서 구매해야 했습니다.
ES 컴퓨터의 프로세서 TEZ 1050개. 왼쪽 - ECL 시리즈 137의 EC-1060, 오른쪽 - ECL 시리즈 K500의 EC-10. 두 번째에서는 소련 마이크로 회로가 원래 Motorola MCXNUMXk와 조용히 공존한다는 점에 유의하십시오.
(https://1500py470.livejournal.com)
(https://1500py470.livejournal.com)
반복적으로 기념하는 Malashevich(원주민 MEP)는 다음과 같이 씁니다.
ESL IS 생성 시기에 대해.
E. Gornev는 K. A. Valiev가 미국에 있을 때(1973년 또는 1974년) ESL 미세 회로에 대한 작업이 1974년부터 시작되었고 아직 500 시리즈(또는 K500)가 없었다고 주장합니다.
생산은 70년대 후반에 시작되었습니다.
E. Gornev는 K. A. Valiev가 미국에 있을 때(1973년 또는 1974년) ESL 미세 회로에 대한 작업이 1974년부터 시작되었고 아직 500 시리즈(또는 K500)가 없었다고 주장합니다.
생산은 70년대 후반에 시작되었습니다.
그러나 기술고고학자들은 이러한 환상을 쉽게 반박했습니다. 블로그):
나는 N. Lukanov, S. Nazarov, O. Bochkin, Yu. Zhuravlev와 같은 이벤트의 직접 참가자와 이야기했으며 처음 두 사람은 ESL 장치에 대한 주제를 이끌었습니다.
그들의 일반적인 의견에 따르면 당시 Gornev는 ESL 주제와 관련이 없었습니다. 다음과 같이 밝혀졌습니다.
NIIME에서 ESL 기술에 대한 작업은 1974년이 아니라 훨씬 이전에 시작되었습니다.
이미 1969년에 첫 번째 ESL 회로가 획득되었습니다(G. Krasnikov, 언급된 컬렉션 "NIIME - Micron") ...
K. Valiev와 V. Kolesnikov가 미국을 방문했을 때 500가지 유형의 IC가 준비되었고 플라스틱 케이스에 XNUMX 시리즈 IC가 포함된 대형 패키지가 Motorola(N. Lukanov, 언급된 컬렉션 "Microelectronics" ).
이 방문과 IP 비교의 바로 그 사실은 NIIME 40주년을 위한 Valiev의 인터뷰에서 확인되었습니다. 그는 다음과 같이 말했습니다.
“고속 시리즈 IC 샘플을 가져왔습니다. 그리고 미국인들이 그들을 자신의 것과 비교할 때 거의 완전히 상호 교환 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 그 당시 우리는 그들이 말했듯이 콧 구멍에서 콧 구멍으로 갔다는 것이 밝혀졌습니다.
검토 기간 동안 나는 SVT에서 1972-1973년에 100 시리즈의 Micron ESL IC를 기반으로 슈퍼 컴퓨터 41-50의 예비 설계가 개발되었으며 이미 IC 샘플이 있었습니다.
이것으로부터 ESL IS 문제에 대한 E. Gornev의 정보는 완전히 잘못된 것입니다.
그들의 일반적인 의견에 따르면 당시 Gornev는 ESL 주제와 관련이 없었습니다. 다음과 같이 밝혀졌습니다.
NIIME에서 ESL 기술에 대한 작업은 1974년이 아니라 훨씬 이전에 시작되었습니다.
이미 1969년에 첫 번째 ESL 회로가 획득되었습니다(G. Krasnikov, 언급된 컬렉션 "NIIME - Micron") ...
K. Valiev와 V. Kolesnikov가 미국을 방문했을 때 500가지 유형의 IC가 준비되었고 플라스틱 케이스에 XNUMX 시리즈 IC가 포함된 대형 패키지가 Motorola(N. Lukanov, 언급된 컬렉션 "Microelectronics" ).
이 방문과 IP 비교의 바로 그 사실은 NIIME 40주년을 위한 Valiev의 인터뷰에서 확인되었습니다. 그는 다음과 같이 말했습니다.
“고속 시리즈 IC 샘플을 가져왔습니다. 그리고 미국인들이 그들을 자신의 것과 비교할 때 거의 완전히 상호 교환 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 그 당시 우리는 그들이 말했듯이 콧 구멍에서 콧 구멍으로 갔다는 것이 밝혀졌습니다.
검토 기간 동안 나는 SVT에서 1972-1973년에 100 시리즈의 Micron ESL IC를 기반으로 슈퍼 컴퓨터 41-50의 예비 설계가 개발되었으며 이미 IC 샘플이 있었습니다.
이것으로부터 ESL IS 문제에 대한 E. Gornev의 정보는 완전히 잘못된 것입니다.
콧구멍 대 콧구멍은 물론 과장된 표현입니다.
그 결과 1975년까지 100번째, 500번째 및 700번째 시리즈의 산업 생산이 확립되었지만 큰 문제가 없는 것은 아닙니다.
기술적으로 이들은 동일한 칩이었고 100번째 시리즈만 평면 군용 버전으로, 500번째는 민간 DIP로 제작되었으며 700번째는 ITMiVT의 특별 주문이었습니다. K100 마이크로 어셈블리, 200-8 마이크로칩에 배치하기 위한 프레임리스 10 .
Burtsev가 마이크로어셈블리의 사용이 속도를 증가시킬 것이라고 믿었기 때문에 이 주문은 1972년에 이루어졌습니다(당시 IBM만이 실제 멀티칩 모듈의 마법을 소유했음을 기억하십시오).
Valiev와 Kolesnikov의 미국 방문을 위해 K500이 준비된 이유는 무엇입니까?
100번째 시리즈의 비밀 때문이 아니라 처음에 우리가 어리석게도 전원 리드를 변경하여 케이스 모서리에 펼쳤기 때문입니다.
말도 안되는 소리로 보이겠죠?
예, 하지만 나노초 IC의 경우에는 그렇지 않습니다.
이 배열로 인해 도체의 길이가 증가하고 인덕턴스가 약간 변경되어 직물의 노이즈 내성이 원래보다 훨씬 나 빠지기에 충분했으며 ECL이 간섭에 얼마나 민감한지 모두 알고 있습니다.
그것들을 보여주는 것은 당신의 무지를 폭로하는 수치스러울 뿐입니다.
Elbrus-2의 기반이 되는 백 번째 시리즈입니다.
(https://1500py470.livejournal.com)
(https://1500py470.livejournal.com)
더군다나 양키스가 MC10000 기술을 향상시키기 위해 득점한 것은 새로운 MC10100 시리즈가 등장했기 때문이고, EU-1060의 TEZ에서 볼 수 있듯이 복사 과정이 까다로웠다.
그들은 K500TM130을 복사했지만 아직 TM133은 복사하지 못했고 MC10400 메모리를 사용하면 너무 나빠서 생산 첫해에 미국 칩을 직렬 기계에 설치해야했습니다.
미국인들은 이미 MC10200을 출시했는데...
사실 EU라는 아이디어는 이미 말했듯이 그 자체로 좋았고 우리 디자이너들은 요소 기반을 낮추기 위해 최선을 다했습니다.
Row-1 EU 시리즈는 (민간 TTL의 열악한 제조로 인해) 전체적으로 다소 버릇이 있었지만 EU-1060은 처음에 단지 재앙으로 판명되었습니다.
예를 들어, 동일한 연구소 "Delta"에서 Melnikov는 BESM-6에서 EU-1060이 GDR EU-1055M으로 교체될 때까지 고전에 따라 "Electronics SSBIS"에 대한 계산을 선호했으며 Melnikov는 결국 평생 EU에 대한 증오.
그러나 MEP는 쉽게 벗어났습니다. 충족 할 수없는 매개 변수에서 TX와 일치하지 않는 자체 사양을 발표했으며 500은 클론 군주 Shokin의 무제한 후원을 사용하여 침착하게 수용을 통과했습니다.
국방부(특수방공/미사일방어 컴퓨터가 아닌 범용 컴퓨터로도 강력한 EU가 필요했던)의 대표들이 직접 쇼킨에 와서 다음과 같은 사실에 대해 공식적으로 불만을 표명했다는 사실로 문제는 끝났다. .
K500에는 열 보상 회로가 전혀 없었기 때문에 EC-1060이 즉시 70도 이상으로 예열되었으며 이것이 최소한 일부 작동성을 보장하는 유일한 방법이었습니다. 균일한 가열로 작동했으며(비록 속도가 느려지긴 했지만) 고르지 않을 때 더 차가운 IC와 더 뜨거운 IC 간의 비동기화로 인해 엄청나게 실패하기 시작했습니다.
결과적으로 모스크바 지역의 관리 문서에서 제공하는 온도 범위에서 미세 회로가 작동하지 않아 불만 사항이 발생했습니다.
그러나 Shokin(누군가 감히 자신에게 동의하지 않는다고 생각하면 형언할 수 없는 분노에 휩싸인)은 국방부가 MEP에 대한 법령이 아님을 보여주었습니다.
목격자들에 따르면 그는 MEP가 500번째 시리즈를 사양대로 완벽하게 생산했고, 국방부의 TK를 좌우로 직진 보낼 수 있어 군부도 충격을 받을 정도로 강력한 대러시아어로 설명했다. 그리고 그들은 사무실에서 물러났다.
결과적으로 마침내 저주받은 100/500/700 시리즈는 1980년에야 받아들여졌고 동시에 그녀의 어린 시절 염증을 치료했습니다.
당연히 고르바초프의 첫 번째 칙령 중 하나는 그가 소비에트 부처의 오제 마굿간을 정리하기 시작한 것으로 쇼킨의 사임에 관한 칙령이었습니다.
그러나 그는 공식적으로 그를 내쫓을 시간이 없었고, 튀긴 냄새가 나는 것을 깨닫고 조금 더 일찍 떠나는 것을 선호했습니다.
실제로 Burtsev는 다음과 같이 회상하기도 합니다.
Elbrus-2 MVK는 새로운 요소 기반으로 제작되었습니다.
이로 인해 많은 문제가 발생했습니다.
IC는 매우 신뢰할 수 없는 것으로 판명되었습니다. IC가 복사되었기 때문에 많은 것이 복사되지 않았고 시스템 오류가 있었습니다.
우리는 특히 기억력과 관련하여 무엇을해야할지 모르고 일년 내내 서있었습니다.
MEP는 IC 생산을 다른 공장에 배치했으며 예를 들어 Zelenograd 계획(Mikron 공장)이 완벽하게 작동하고 Kaunas에서 생산된 IC에는 케이스 감압이 있었기 때문에 들어오는 제어를 조직해야 했습니다.
이로 인해 많은 문제가 발생했습니다.
IC는 매우 신뢰할 수 없는 것으로 판명되었습니다. IC가 복사되었기 때문에 많은 것이 복사되지 않았고 시스템 오류가 있었습니다.
우리는 특히 기억력과 관련하여 무엇을해야할지 모르고 일년 내내 서있었습니다.
MEP는 IC 생산을 다른 공장에 배치했으며 예를 들어 Zelenograd 계획(Mikron 공장)이 완벽하게 작동하고 Kaunas에서 생산된 IC에는 케이스 감압이 있었기 때문에 들어오는 제어를 조직해야 했습니다.
2세대 "Elbrus-100"의 보드. 먼저 200번째 시리즈 및 10개의 이러한 결정으로 구성된 K200 어셈블리에서, 그런 다음 BMK IXNUMX에서. 캘리포니아 마운틴 뷰에 전시된 보드
(https://1500py470.livejournal.com)
(https://1500py470.livejournal.com)
예상할 수 있듯이 최대 문제가 K200에서 기다리고 있었습니다. 소련 MCM을 IBM 3081로 묘사하려는 시도였습니다.
ITMiVT에서 일했던 많은 엔지니어들은 MBIS(멀티 칩 LSI, 더 이상의 MAIS와 혼동하지 말 것)로 소란을 피우는 Burtsev의 결정을 고려했습니다.
첫 번째 K200은 1976년에 준비되었으며 프로세서 개발이 시작되었습니다.
로직의 약 절반은 개별 100 시리즈 칩으로 구현되고 나머지 절반은 K200 모듈로 구현되었습니다.
패키징 설치는 ITMiVT 자체에서 했고, 이거 안했으면 더 좋았을텐데...
한 추정에 따르면 디버깅은 1981년이 되어서야 시작되었습니다. 어셈블리의 신뢰성은 프로세서를 켜고 끌 때마다 프로세서에서 무언가가 타는 정도였습니다.
하루에 최대 5개의 TEZ가 교체되었기 때문에 디버깅이 계획보다 XNUMX배 더 오래 걸렸습니다.
일반적으로 Elbrus-1의 TTL을 사용하면 상황이 크게 나아지지 않았습니다.
그 결과, 1984년까지 이 차는 법적으로 인도되었고, 사실상 프로토타입이었고 여전히 연마되고 연마되어야 합니다. 그것은 1989년부터 본격적인 시리즈에 들어갔다) .
결과적으로 Burtsev는 10년 동안 생각할 수 있는 모든 마감일을 놓쳤습니다(TTL의 첫 번째 버전인 ersatz-Elbrus도 1980년대 초 이전에 정상적으로 작동했으며 막대한 자금과 부담이 가중되었음에도 불구하고). 힘은 매우 비참한 것으로 판명되었습니다).
이것이 Burtsev의 악의를 품은 사람들이 ITMiVT에서 혁명을 일으키고 그의 강력한 후원자 Kalmykov가 10년 동안 무덤에 있었다는 사실을 이용하여 Burtsev가 Staros와 한 것과 같은 것을 반복하도록 허용한 것입니다.
Elbrus-2가 출시되기 전에도 첫 번째 버전과 마찬가지로 기술적으로 절망적으로 구식이라는 것이 분명해졌습니다.
MC10k 시리즈는 1970년에 좋아보였지만 1985년에는 이미 박물관의 고철이었습니다.
이미 언급했듯이 소련에는 신기술에 대한 충분한 지원자가 있었습니다.
Delta Research Institute - MEP 측과 NICEVT가 있는 ITMiVT - MRP 측에서, 첫 번째 단계에서 모든 유형의 ECL은 MEP 공장의 Zelenograd에서만 생산 및 개발되었습니다.
- 알렉세이 에레 멘코
- http://www.righto.com, https://www.computerhistory.org, https://1500py470.livejournal.com, http://ibm-1401.info, http://ummr.altervista.org/, https://www.ebay.com, https://www.digibarn.com/, https://i.redd.it, https://www.flickr.com/, https://www.cpu-world.com/forum/, https://www.cpu-world.com/forum/, http://museum.ipsj.or.jp, http://www.retrocomputingtasmania.com, https://vak.dreamwidth.org/, https://en.wikipedia.org, https://cds.cern.ch, https://vaxbarn.com, https://people.cs.clemson.edu, https://en.wikipedia.org
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