הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים

תוכן עניינים:

הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים
הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים

וִידֵאוֹ: הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים

וִידֵאוֹ: הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים
וִידֵאוֹ: Japanese Anti-Aircraft Artillery of World War II (高射砲 - ) 2024, מרץ
Anonim

באשר למשימה הראשונה - כאן, אבוי, כפי שהזכרנו במאמר הקודם, לא היה ריח של סטנדרטיזציה של מחשבים בברית המועצות. זו הייתה המכה הגדולה ביותר של המחשבים הסובייטים (יחד עם פקידים), שאי אפשר היה להתגבר עליה באותה מידה. הרעיון של תקן הוא גילוי מושגי לרוב של האנושות, הראוי לעמוד בדומה לפצצת האטום.

סטנדרטיזציה מספקת איחוד, צינורות, פישוט אדיר ועלות יישום ותחזוקה וקישוריות אדירה. כל החלקים ניתנים להחלפה, ניתן להחתים מכונות בעשרות אלפים, סינרגיה נכנסת. רעיון זה הוחל 100 שנה קודם לכן על כלי ירייה, 40 שנה קודם לכן על מכוניות - התוצאות היו פריצת דרך בכל מקום. הדבר עוד יותר בולט שרק בארצות הברית חשבו עליו לפני החלתו על מחשבים. כתוצאה מכך, השאלנו את ה- IBM S / 360 וגנבנו לא את המיינפריים עצמו, לא את הארכיטקטורה שלו, לא את החומרה הפורצת דרך. בהחלט כל זה יכול להיות ביתי, היו לנו יותר ממספיק זרועות ישרות ומוחות בהירים, היו הרבה טכנולוגיות ומכונות גאוניות (וגם בסטנדרטים מערביים) - סדרות M Kartseva, Setun, MIR, אתה יכול לרשום עבור הרבה זמן. כשגנבנו את ה- S / 360, שאלנו קודם כל משהו שלא היה לנו כמחלקה באופן כללי כל שנות הפיתוח של טכנולוגיות אלקטרוניות עד לאותו רגע - רעיון של תקן. זו הייתה הרכש היקר ביותר. ולמרבה הצער, המחסור הגורלי בחשיבה מושגית מסוימת מחוץ למרקסיזם-לניניזם והניהול הסובייטי ה"גאון "לא אפשר לנו לממש זאת מראש בעצמנו.

עם זאת, נדבר על ה- S / 360 והאיחוד האירופי בהמשך, זהו נושא כואב וחשוב, הקשור גם לפיתוח מחשבים צבאיים.

סטנדרטיזציה בטכנולוגיית המחשב הובאה על ידי חברת החומרה הוותיקה והגדולה ביותר - באופן טבעי, IBM. עד אמצע שנות החמישים, זה היה מובן מאליו שמחשבים נבנו חלק אחר חלק או בסדרות קטנות של 10-50, ואף אחד לא ניחש להתאים אותם. כל זה השתנה כאשר יבמ, שהתפתחה על ידי יריבתה הנצחית UNIVAC (שבנתה את מחשב העל LARC), החליטה לבנות את המחשב המורכב, הגדול והחזק ביותר של שנות החמישים - מערכת עיבוד הנתונים של IBM 7030, הידועה יותר בשם Stretch. למרות בסיס האלמנטים המתקדם (המכונה נועדה לצבא ולכן IBM קיבלה מהם מספר עצום של טרנזיסטורים), המורכבות של סטרץ 'הייתה אסורה - היה צורך לפתח ולהרכיב יותר מ -30,000 לוחות עם כמה עשרות אלמנטים כל אחד.

Stretch פותחה על ידי גדולים כמו ג'ין אמדלל (לימים מפתחת S / 360 ומייסדת תאגיד אמדל), פרידריך פ. ברוקס (ג'וניור גם מפתח S / 360 ומחבר קונספט אדריכלות תוכנה) ולייל ג'ונסון (לייל ג'ונסון, מחבר של הרעיון של אדריכלות מחשבים).

למרות העוצמה העצומה של המכונה ומספר עצום של חידושים, הפרויקט המסחרי נכשל לחלוטין - רק 30% מהביצועים שהוכרזו הושגו, ונשיא החברה, תומאס ג'יי ווטסון ג'וניור, הוזיל את המחיר באופן יחסי ב- 7030 מספר פעמים, מה שהוביל להפסדים גדולים …

מאוחר יותר, Stretch נקראה על ידי השיעורים של ג'ייק וידמן: למד כישלונות הפרויקטים הגדולים ביותר ב- IT, PC World, 10/09/08 כאחד מ -10 הכשלים הטובים ביותר בניהול תעשיית ה- IT. מנהיג הפיתוח סטיבן דנוול נענש על הכישלון המסחרי של סטרץ ', אך זמן קצר לאחר ההצלחה הפנומנלית של מערכת / 360 בשנת 1964 ציין כי רוב רעיונות הליבה שלה יושמו לראשונה בשנת 7030. כתוצאה מכך, לא רק שהוא נסלח, אלא גם גם בשנת 1966 הוא התנצל באופן רשמי וקיבל את תפקיד הכבוד של עמית IBM.

הטכנולוגיה של שנות ה -7030 הקדימה את זמנה-הדרכה וקדימה של אופרנד, אריתמטיקה מקבילה, הגנה, השתלבות ומאגרי כתיבה של זיכרון RAM, ואפילו צורה מוגבלת של רצף מחדש הנקראת הוראה לפני ביצוע-סבה של אותה טכנולוגיה במעבדי פנטיום.. יתר על כן, המעבד היה בצנרת, והמכונה הצליחה להעביר (באמצעות מעבד עותק מיוחד) נתונים מ- RAM להתקנים חיצוניים ישירות, לפרוק את המעבד המרכזי. זו הייתה מעין גרסה יקרה של טכנולוגיית DMA (גישה לזיכרון ישיר) בה אנו משתמשים כיום, אם כי ערוצי המתיחה נשלטו על ידי מעבדים נפרדים והיתה להם הרבה יותר פונקציונליות מאשר יישומים לקויים מודרניים (והיו יקרים בהרבה!). מאוחר יותר, טכנולוגיה זו היגרה ל- S / 360.

היקף ה- IBM 7030 היה עצום - פיתוח פצצות אטום, מטאורולוגיה, חישובים לתוכנית אפולו. רק Stretch יכול לעשות את כל זה, הודות לגודל הזיכרון המאסיבי ומהירות העיבוד המדהימה. ניתן לבצע עד שש הוראות בטיסה בבלוק האינדקס, וניתן לטעון עד חמש הוראות לבלוקים המוקדמים ול- ALU במקביל בבת אחת. כך, בכל זמן נתון, עד 11 פקודות יכולות להיות בשלבי ביצוע שונים - אם נתעלם מבסיס האלמנטים המיושן, אז המיקרו -מעבדים המודרניים אינם רחוקים מארכיטקטורה זו. לדוגמה, אינטל הסוול מעבדת עד 15 הוראות שונות לשעון, שהם רק 4 יותר מהמעבד של שנות החמישים!

נבנו עשר מערכות, תוכנית Stretch גרמה להפסדים של 20 מיליון דולר ל- IBM, אך מורשתה הטכנולוגית הייתה כה עשירה שהגיעה מיד להצלחה מסחרית. למרות חייה הקצרים, 7030 הביאה יתרונות רבים, מבחינה ארכיטקטונית היא הייתה אחת מחמשת המכונות החשובות בהיסטוריה.

אף על פי כן, IBM ראתה במתיחה האומללה כישלון, ובגלל זה למדו המפתחים את הלקח העיקרי - עיצוב חומרה מעולם לא היה אמנות אנרכית יותר. זה הפך למדע מדויק. כתוצאה מעבודתם כתבו ג'ונסון וברוק ספר יסודי שיצא לאור בשנת 1962, "תכנון מערכת מחשבים: מתיחת פרויקטים".

עיצוב המחשב חולק לשלוש רמות קלאסיות: פיתוח מערכת הוראות, פיתוח מיקרו -ארכיטקטורה המיישמת מערכת זו ופיתוח ארכיטקטורת המערכת של המכונה כולה. בנוסף, הספר היה הראשון שהשתמש במונח הקלאסי "ארכיטקטורת מחשבים". מבחינה מתודולוגית זו הייתה יצירה שלא יסולא בפז, תנ"ך למעצבי חומרה וספר לימוד לדורות של מהנדסים. הרעיונות המתוארים שם יושמו על ידי כל תאגידי המחשבים בארצות הברית.

חלוץ הקיברנטיקה הבלתי נלאה, קיטוב שכבר הוזכר (לא רק אדם קורא להפליא, כמו ברג, שעקב כל העת אחר העיתונות המערבית, אלא איש חזון אמיתי), תרם לפרסומו בשנת 1965 (עיצוב מערכות מהירות אולטרה: מתחם מתיחה; עורך מאת AI Kitova - M: Mir, 1965). הספר הצטמצם בכמעט שליש, ולמרות שקיטוב ציין במיוחד את העקרונות האדריכליים, המערכיים, ההגיוניים והתוכנתיים של בניית מחשבים בהקדמה המורחבת, הוא עבר כמעט מבלי לשים לב.

לבסוף, Stretch העניקה לעולם משהו חדש שטרם נעשה בו שימוש בתעשיית המחשבים - הרעיון של מודולים סטנדרטיים, שמהם צמח מאוחר יותר כל תעשיית רכיבי המעגלים המשולבים. כל אדם שהולך לחנות בכרטיס מסך חדש של NVIDIA, ואז מכניס אותו במקום כרטיס המסך הישן של ATI, והכל עובד ללא בעיות - ברגע זה, תן תודה נפשית לג'ונסון וברוק. האנשים האלה המציאו משהו יותר מהפכני (ופחות מורגש ומיד מוערך, למשל, המפתחים בברית המועצות אפילו לא שמו לב לזה בכלל!) מאשר הצינור ו- DMA.

הם המציאו את הלוחות התואמים הסטנדרטיים.

סמס

כפי שכבר אמרנו, לפרויקט Stretch לא היו אנלוגים מבחינת המורכבות.מכונת הענק הייתה אמורה להכיל למעלה מ -170,000 טרנזיסטורים, ללא מספר אלפי רכיבים אלקטרוניים אחרים. כל זה היה צריך להיות מותקן איכשהו (זכור איך יודיצקי הרגיע את לוחות הענק המרדניים, פרק אותם למכשירים אלמנטריים נפרדים - למרבה הצער, ברית המועצות הנוהג הזה לא נהיה מקובל), איתור באגים ולאחר מכן תמיכה, והחליף חלקים פגומים. כתוצאה מכך, המפתחים הציעו רעיון ברור מאליו משיא הניסיון שלנו כיום - ראשית, פיתחו בלוקים קטנים בודדים, הטמינו אותם על מפות סטנדרטיות, ולאחר מכן הרכיבו מכונית מהמפות.

תמונה
תמונה

כך נולד ה- SMS - System Modular Standard, שהיה בשימוש בכל מקום לאחר מתיחה.

הוא כלל שני מרכיבים. הראשון היה, למעשה, הלוח עצמו עם אלמנטים בסיסיים בגודל 2, 5x4, 5 אינץ 'עם מחבר מצופה זהב 16 פינים. היו לוחות ברוחב יחיד וכפול ברוחב. השני היה מתלה קלפים סטנדרטי, כאשר האוטובוסים פרושים מאחור.

ניתן להגדיר סוגים מסוימים של לוחות כרטיסים באמצעות מגשר מיוחד (בדיוק כמו שלוחות אם מכוונים כעת). תכונה זו נועדה לצמצם את מספר הקלפים שהמהנדס היה צריך לקחת איתו. עם זאת, מספר הכרטיסים עלה במהרה על 2500 עקב יישום משפחות רבות של לוגיקה דיגיטלית (ECL, RTL, DTL וכו '), כמו גם מעגלים אנלוגיים למערכות שונות. אף על פי כן, SMS עשה את עבודתו.

הם שימשו בכל הדור השני של מכונות IBM ובציוד היקפי של מכונות הדור השלישי, וכן שימשו אב טיפוס למודולי S / 360 SLT מתקדמים יותר. אולם זה היה הנשק ה"סודי ", שאף אחד בברית המועצות לא שם לב אליו, ואיפשר ל- IBM להגדיל את ייצור המכונות שלה לעשרות אלפים בשנה, כפי שהזכרנו במאמר הקודם.

טכנולוגיה זו הושאלה על ידי כל המשתתפים במרוץ המחשבים האמריקאי - מספרי ועד בורוז. לא ניתן היה להשוות את היקפי הייצור שלהם עם האבות מ- IBM, אבל זה איפשר בתקופה שבין 1953 ל -1963 פשוט למלא לא רק את האמריקאי, אלא גם את השוק הבינלאומי במחשבים בעיצוב משלהם, ממש לדפוק. כל היצרנים האזוריים משם - מבול ועד אוליבטי. שום דבר לא מנע מברית המועצות לעשות את אותו הדבר, לפחות עם מדינות ה- CMEA, אך, אבוי, לפני הסדרה של האיחוד האירופי, הרעיון של תקן לא ביקר את ראשי התכנון הממלכתיים שלנו.

קונספט אריזה קומפקטית

העמוד השני לאחר התקינה (ששיחקה פי אלף במעבר למעגלים משולבים והביא לפיתוחם של מה שנקרא ספריות של שערי לוגיקה סטנדרטיים, ללא שינויים מיוחדים שהיו בשימוש משנות השישים ועד היום!) היה הרעיון של אריזה קומפקטית, שנחשבה עליה עוד לפני מעגלים משולבים. מעגלים ואפילו טרנזיסטורים.

ניתן לחלק את מלחמת המיזעור ל -4 שלבים. הראשון הוא טרום טרנזיסטור, כאשר ניסו מנורות לתקנן ולהקטין. השני הוא הופעתם והצגתם של מעגלים מודפסים המותקנים על פני השטח. השלישי הוא החיפוש אחר החבילה הקומפקטית ביותר של טרנזיסטורים, מיקרו -מודולים, סרטים דקים ומעגלים היברידיים - באופן כללי, אבותיהם הישירים של ICs. ולבסוף, הרביעי הוא ה- IS עצמם. כל הנתיבים הללו (למעט מזעור מנורות) של ברית המועצות עברו במקביל לארה ב.

המכשיר האלקטרוני המשולב הראשון היה מעין "מנורה אינטגרלית" Loewe 3NF, שפותחה על ידי חברת Loewe-Audion GmbH הגרמנית בשנת 1926. החלום הקנאי הזה של צליל צינור חם כלל שלושה שסתומי טריודה במארז זכוכית אחד, יחד עם שני קבלים וארבעה נגדים הדרושים ליצירת מקלט רדיו מן המניין. נגדים וקבלים נחתמו בצינורות הזכוכית שלהם כדי למנוע זיהום ואקום. למעשה, זה היה "מקלט-בתוך-מנורה" כמו מערכת-על-שבב מודרנית! הדבר היחיד שצריך לרכוש כדי ליצור רדיו היה סליל כוונון וקבלים, ורמקול.

עם זאת, נס הטכנולוגיה הזה לא נוצר על מנת להיכנס לעידן המעגלים המשולבים כמה עשורים קודם לכן, אלא כדי להתחמק ממסים גרמניים המוטלים על כל שקע מנורה (מס היוקרה של רפובליקת ויימאר).למקלטי Loewe היה רק מחבר אחד, מה שהעניק לבעליהם העדפות כספיות ניכרות. הרעיון פותח בקו 2NF (שני טטרודות פלוס רכיבים פסיביים) וב- WG38 המפלצתי (שני פנטודות, טריודה ורכיבים פסיביים).

תמונה
תמונה

באופן כללי, למנורות היה פוטנציאל אינטגרציה אדיר (אם כי עלות ומורכבות העיצוב עלתה באופן מופקע), שיא הטכנולוגיות הללו היה ה- RCA Selectron. מנורה מפלצתית זו פותחה בהנהגתו של יאן אלכסנדר ראג'מן (כינוי מר זיכרון ליצירת 6 סוגי זיכרון RAM ממוליך למחצה להולוגרפי).

ג'ון פון נוימן

לאחר בניית ENIAC, ג'ון פון נוימן הלך למכון ללימודים מתקדמים (IAS), שם היה להוט להמשיך לעבוד על מחקר חשוב (הוא האמין שמחשבים חשובים יותר מפצצות אטום לניצחון על ברית המועצות). כיוון - מחשבים. על פי הרעיון של פון נוימן, האדריכלות שעיצב (לימים נקרא פון נוימן) הייתה אמורה להפוך לאזכור לעיצוב מכונות בכל האוניברסיטאות ומרכזי המחקר בארצות הברית (זה בחלק מה שקרה, על ידי דרך) - שוב רצון לאיחוד ופשט!

עבור מכונת IAS, פון נוימן היה זקוק לזיכרון. ו- RCA, היצרנית המובילה של כל מכשירי הוואקום בארצות הברית באותן שנים, הציעה בנדיבות לתת להם חסות באמצעות צינורות וויליאמס. היה לקוות שעל ידי הכללתם בארכיטקטורה הסטנדרטית, פון נוימן יתרום להתפשטותם כתקן RAM, מה שיביא הכנסות אדירות ל- RCA בעתיד. בפרויקט IAS הונח 40 kbit RAM, נותני החסות של RCA היו קצת עצובים מתאבון כזה וביקשו ממחלקת רייכמן לצמצם את מספר הצינורות.

רייכמן, בעזרתו של המהגר הרוסי איגור גרוזדוב (באופן כללי, רוסים רבים עבדו ב- RCA, כולל Zvorykin המפורסם, והנשיא דוד סרנוב עצמו היה יהודי בלארוסיה - מהגר) הוליד פתרון מדהים לחלוטין - כתר הריק טכנולוגיה משולבת, מנורת ה- RCA SB256 Selectron RAM ל- 4 kbit! עם זאת, הטכנולוגיה התבררה כמסובכת ויקרה בטירוף, אפילו מנורות סדרתיות עולות כ -500 דולר ליחידה, הבסיס, באופן כללי, היה מפלצת עם 31 אנשי קשר. כתוצאה מכך, הפרויקט לא מצא קונה עקב עיכובים בסדרה - כבר היה זיכרון פריט באף.

תמונה
תמונה

פרויקט טינקרטוי

יצרני מחשבים רבים עשו ניסיונות מכוונים לשפר את הארכיטקטורה (אתה עדיין לא יכול להגיד את הטופולוגיה כאן) של מודולי מנורות על מנת להגדיל את הקומפקטיות שלהם ואת קלות ההחלפה.

הניסיון המוצלח ביותר היה סדרת יחידות המנורות הסטנדרטיות של IBM 70xx. פסגת מזעור המנורות הייתה הדור הראשון של התוכנית Project Tinkertoy, על שם מעצב הילדים הפופולרי בשנים 1910-1940.

גם אצל האמריקאים לא הכל מתנהל בצורה חלקה, במיוחד כשהממשלה מעורבת בחוזים. בשנת 1950 הזמינה הלשכה לאווירונאוטיקה של חיל הים את הלשכה הלאומית לתקנים (NBS) לפתח מערכת עיצוב וייצור משולבת בעזרת מחשב למכשירים אלקטרוניים אוניברסליים מסוג מודולרי. באופן עקרוני, אז זה היה מוצדק, כיוון שאף אחד עדיין לא ידע לאן הטרנזיסטור יוביל וכיצד להשתמש בו כראוי.

NBS השקיעה יותר מ -4.7 מיליון דולר לפיתוח (כ -60 מיליון דולר בסטנדרטים של היום), מאמרים נלהבים פורסמו בגיליון Popular Mechanics של יוני 1954 ובגיליון Popular Electronics של מאי 1955 … הפרויקט התפוצץ ויצא מאחורי מעט טכנולוגיות ריסוס, וסדרה של מצופי מכ מים משנות החמישים העשויים מרכיבים אלה.

מה קרה?

הרעיון היה נהדר - לחולל מהפכה באוטומציה של הייצור ולהפוך בלוקים ענקיים מ- IBM 701 למודולים קומפקטיים ורבגוניים. הבעיה היחידה הייתה שהפרויקט כולו תוכנן למנורות, וכשהוא הושלם, הטרנזיסטור כבר החל את דרכו המנצחת. הם ידעו לאחור לא רק בברית המועצות - פרויקט טינקרטוי ספג סכומי עתק והתברר שהוא חסר תועלת לחלוטין.

תמונה
תמונה

לוחות סטנדרטיים

הגישה השנייה לאריזה הייתה ייעול המיקום של טרנזיסטורים ורכיבים נפרדים אחרים על לוחות סטנדרטיים.

עד אמצע שנות ה -40, בנייה מנקודה לנקודה הייתה הדרך היחידה לאבטח חלקים (אגב, מתאימה היטב לאלקטרוניקה חשמלית ובתפקיד זה כיום). תכנית זו לא הייתה אוטומטית ולא אמינה במיוחד.

המהנדס האוסטרי פול אייזלר המציא את המעגל המודפס לרדיו שלו בזמן שעבד בבריטניה בשנת 1936. בשנת 1941 כבר השתמשו במעגלים מודפסים מרובי שכבות במכרות ימיים מגנטיים בגרמניה. הטכנולוגיה הגיעה לארצות הברית בשנת 1943 והייתה בשימוש בנתיכי הרדיו Mk53. מעגלים מודפסים הפכו לזמינים לשימוש מסחרי בשנת 1948, ותהליכי הרכבה אוטומטיים (מאחר והרכיבים עדיין היו מחוברים אליהם בצורה צירה) לא הופיעו עד 1956 (שפותחו על ידי חיל האותות של הצבא האמריקאי).

עבודה דומה, אגב, במקביל בבריטניה בוצעה על ידי ג'פרי דהמר שכבר הוזכר, אבי המעגלים המשולבים. הממשלה קיבלה את המעגלים המודפסים שלה, אך המעגלים המיקרו, כזכור, נפרצו למוות בקוצר רוח.

עד סוף שנות השישים, והמצאת בתי מגורים מישוריים ומחברי פאנלים למיקרו-מעגלים, פסגת הפיתוח של מעגלים מודפסים של מחשבים מוקדמים הייתה מה שנקרא אריזת עץ או קורד. הוא חוסך מקום משמעותי והיה בשימוש לעתים קרובות כאשר מזעור היה קריטי - במוצרים צבאיים או במחשבי -על.

בעיצוב קורד, הותקנו רכיבי עופרת צירית בין שני לוחות מקבילים או מולחמים יחד עם רצועות תיל או מחוברים עם סרט ניקל דק. כדי להימנע מקצרים, הונחו כרטיסי בידוד בין הלוחות, והניקוב איפשר למעברי הרכיב לעבור לשכבה הבאה.

החיסרון של קורדווד היה שכדי להבטיח ריתוכים אמינים, היה צורך להשתמש במגעים מיוחדים בציפוי ניקל, התרחבות תרמית עלולה לעוות את הלוחות (אשר נצפו במספר מודולים של מחשב אפולו), ובנוסף, תכנית זו הפחיתה את התחזוקה של היחידה לרמה של MacBook מודרני, אך לפני הופעת מעגלים משולבים, קורדווד אפשר את הצפיפות הגבוהה ביותר האפשרית.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

מטבע הדברים, רעיונות האופטימיזציה לא הסתיימו בלוחות.

והמושגים הראשונים לאריזת טרנזיסטורים נולדו כמעט מיד לאחר תחילת הייצור הסדרתי שלהם. BSTJ סעיף 31: 3. מאי 1952: המצב הנוכחי של פיתוח טרנזיסטור. (Morton, J. A.) תיאר לראשונה מחקר על "כדאיות השימוש בטרנזיסטורים במעגלים ארוזים מיניאטורים". בל פיתחה 7 סוגי אריזות אינטגרליות לסוגי M1752 המוקדמים שלה, שכל אחד מהם הכיל לוח מוטבע בפלסטיק שקוף, אך הוא לא חרג מאב טיפוס.

בשנת 1957, הצבא האמריקאי ו- NSA התעניינו ברעיון בפעם השנייה והזמינו את מערכת אלקטרוניקה של סילבניה לפתח משהו כמו מודולי קורד אטומים מיניאטורים לשימוש בכלי רכב צבאיים סודיים. הפרויקט נקרא FLYBALL 2, מספר מודולים סטנדרטיים פותחו המכילים NOR, XOR וכו '. נוצר על ידי מוריס א. קריסטל, הם שימשו במחשבים ההצפנה HY-2, KY-3, KY-8, KG-13 ו- KW-7. ה- KW-7, למשל, מורכב מ -12 כרטיסי פלאגין, שכל אחד מהם יכול להכיל עד 21 מודולי FLYBALL, המסודרים ב -3 שורות של 7 מודולים כל אחד. המודולים היו מרובי צבעים (20 סוגים בסך הכל), כל צבע היה אחראי לתפקודו.

תמונה
תמונה

בלוקים דומים עם השם Gretag-Bausteinsystem יוצרו על ידי Gretag AG ברגנסדורף (שוויץ).

עוד קודם לכן, בשנת 1960, פיליפס ייצרה בלוקים דומים מסדרות 1, 40 ו NORbit כאלמנטים של בקרי לוגיקה הניתנים לתכנות להחלפת ממסרים במערכות בקרה תעשייתיות; לסדרה היה אפילו מעגל טיימר הדומה למעגל המיקרו המפורסם 555. יוצרו מודולים. על ידי פיליפס וסניפיהם מולארד וואלבו (אין להתבלבל עם וולוו!) ושימשו את האוטומציה של המפעל עד אמצע שנות השבעים.

אפילו בדנמרק, בייצור ה- Electrologica X1 בשנת 1958, נעשה שימוש במודולים מיניאטוריים בצבעים רבים, הדומים כל כך ללבני הלגו האהובים על הדנים. ב- GDR, במכון למכונות מחשוב באוניברסיטה הטכנית של דרזדן, בשנת 1959, בנה פרופסור ניקולאוס יואכים להמן כ- 10 מחשבים מיניאטורים לתלמידיו, שכותרתם D4a, הם השתמשו בחבילה דומה של טרנזיסטורים.

עבודת החיפוש נמשכה ברציפות, מסוף שנות הארבעים ועד סוף שנות החמישים.הבעיה הייתה שאף כמות של טריקים מחליפים לא תוכל לעקוף את עריצות המספרים, מונח שטבע ג'ק מורטון, סגן נשיא Bell Labs ב -1958 בהליכים של מאמר IRE.

הצרה היא שמספר הרכיבים הנפרדים במחשב הגיע לגבול. מכונות של יותר מ -200,000 מודולים בודדים פשוט התבררו כבלתי פעילים - למרות העובדה שטרנזיסטורים, נגדים ודיודות בשלב זה כבר היו אמינים ביותר. עם זאת, אפילו ההסתברות לכישלון במאתיים אחוזים, כפול מאות אלפי חלקים, נתנה סיכוי משמעותי שמשהו יישבר במחשב בכל זמן נתון. ההתקנה המותקנת על הקיר, עם קילומטרים ממש של חיווט ומיליוני אנשי קשר הלחמה, החמירה עוד יותר. IBM 7030 נשאר גבול המורכבות של מכונות בדידות טהורות, אפילו הגאונות של סימור קריי לא יכלה לגרום ל- CDC 8600 המורכב הרבה יותר לעבוד בצורה יציבה.

קונספט שבב היברידי

בסוף שנות הארבעים פיתחו מעבדות הרדיו המרכזי בארצות הברית את טכנולוגיית הסרט העבה-עקבות ואלמנטים פסיביים הוחלו על מצע קרמי בשיטה הדומה לייצור מעגלים מודפסים, ולאחר מכן היו טרנזיסטורים בעלי מסגרת פתוחה. מולחם על המצע וכל זה נחתם.

כך נולד הרעיון של מה שמכונה המעגלים ההיברידיים ההיברידיים.

בשנת 1954, חיל הים שפך עוד 5 מיליון דולר להמשך התוכנית הכושלת של טינקרטוי, הצבא הוסיף 26 מיליון דולר למעלה. החברות RCA ומוטורולה יצאו לדרך. הראשון שיפר את הרעיון של CRL, ופיתח אותו לכדי מיקרו-מעגלים דקים, התוצאה של העבודה של השנייה הייתה, בין היתר, חבילת ה- TO-3 המפורסמת-אנו חושבים שכל מי שראה אי פעם כל מוצרי אלקטרוניקה יזהו מיד את הסיבובים הנכבדים האלה עם אוזניים. בשנת 1955, מוטורולה פרסמה בו את הטרנזיסטור הראשון XN10 שלו, והמארז נבחר כך שיתאים לשקע המיני מהצינור של טינקרטוי, ומכאן הצורה המזוהה. היא גם נכנסה למכירה החופשית ומשמשת מאז 1956 ברדיו לרכב, ואז בכל מקום, מקרים כאלה עדיין בשימוש כעת.

הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים
הולדת מערכת ההגנה מפני טילים סובייטית. דרך ארוכה למעגלים משולבים
תמונה
תמונה

עד 1960, כלאיים (באופן כללי, איך שהם קראו להם - מיקרו -מכלולים, מיקרו -מודולים וכו ') שימשו בהתמדה את הצבא האמריקאי בפרויקטים שלהם, והחליפו את חבילות הטרנזיסטורים המגושמות והכבדות הקודמות.

השעה הטובה ביותר של המיקרו -מודולים הגיעה כבר בשנת 1963 - IBM פיתחה גם מעגלים היברידיים לסדרת ה- S / 360 שלה (נמכרה במיליון עותקים, שהקימה משפחה של מכונות תואמות, שיוצרו עד היום והועתקו (באופן חוקי או לא) לכל מקום - מיפן. לברית המועצות). שהם כינו SLT.

מעגלים משולבים כבר לא היו חידוש, אך IBM חששה בצדק מאיכותם, והייתה רגילה להחזיק בידה מחזור ייצור שלם. ההימור היה מוצדק, המיינפריים לא רק הצליח, הוא יצא אגדי כמו מחשב ה- IBM ועשה את אותה המהפכה.

באופן טבעי, בדגמים מאוחרים יותר, דוגמת ה- S / 370, החברה כבר עברה למעגלים מיקרו מלאים, אם כי באותם ארגזי אלומיניום ממותגים. SLT הפכה להתאמה הרבה יותר גדולה וזולה יותר של מודולים היברידיים זעירים (בגודל 7, 62x7 בלבד, בגודל 62 מ מ), שפותחו על ידם בשנת 1961 עבור IBM LVDC (מחשב סיפון ICBM, כמו גם תוכנית Gemini). מה שמצחיק הוא שהמעגלים ההיברידיים עבדו שם יחד עם ה- TI SN3xx המשולב כבר במלואו.

תמונה
תמונה

עם זאת, פלירטוט עם טכנולוגיית סרט דק, חבילות לא סטנדרטיות של מיקרו טרנזיסטורים ואחרים היו בתחילה מבוי סתום-חצי מידה שלא אפשרה לעבור לרמת איכות חדשה, מה שהביא לפריצת דרך של ממש.

ופריצת הדרך אמורה להיות מורכבת ברדיקל, בסדר גודל, בהפחתה במספר האלמנטים והתרכובות הנפרדות במחשב. מה שצריך היה לא מכלולים מסובכים, אלא מוצרים סטנדרטיים מונוליטיים, שהחליפו פלייקטים שלמים של לוחות.

הניסיון האחרון לסחוט משהו מהטכנולוגיה הקלאסית היה הפנייה לאלקטרוניקה הפונקציונאלית כביכול - ניסיון לפתח התקנים מוליכים למחצה מונוליטיים המחליפים לא רק דיודות וארידות ואקום, אלא גם מנורות מורכבות יותר - תיראטרונים ודקטרונים.

בשנת 1952, ג'וול ג'יימס איברס מ- Bell Labs יצר טרנזיסטור "סטרואידים" בן ארבע שכבות - תיריסטור, אנלוגי של תיראטרון. שוקלי במעבדתו בשנת 1956 החל לעבוד על כוונון ייצור סדרתי של דיודה בת ארבע שכבות-דיניסטור, אך אופיו המריב והפרנויה המתחילה לא אפשרו להשלים את התיק והרסו את הקבוצה.

העבודות של 1955-1958 עם מבני תריסטוריום גרמניום לא הביאו תוצאות. במרץ 1958, RCA הכריזה בטרם עת על רשימת משמרות העשרה סיביות של וולמרק כ"קונספט חדש בטכנולוגיה אלקטרונית ", אך מעגלי תריסטורם ממשיים של גרמניום לא היו פעילים. על מנת לבסס את הייצור ההמוני שלהם, נדרשה בדיוק אותה רמה של מיקרואלקטרוניקה כמו למעגלים מונוליטיים.

תייריסטורים ודיניסטורים מצאו את יישומם בטכנולוגיה, אך לא בטכנולוגיית מחשבים, לאחר שהבעיות בייצור שלהם נפתרו על ידי הופעת הפוליתוגרפיה.

מחשבה בהירה זו ביקרה כמעט בו זמנית שלושה אנשים בעולם. האנגלי ג'פרי דהמר (אבל ממשלתו שלו איכזבה אותו), ג'ק סנט קלייר קילבי האמריקאי (היה לו מזל על שלושתם - פרס נובל ליצירת IP) והרוסי - יורי ולנטינוביץ 'אוסוקין (התוצאה היא מעבר בין דהמר לקילבי: הוא הורשה ליצור מעגל מיקרו מוצלח מאוד, אך בסופו של דבר הם לא פיתחו את הכיוון הזה).

נדבר על המירוץ למען ה- IP התעשייתי הראשון וכיצד ברית המועצות כמעט ותפס עדיפות בתחום זה בפעם הבאה.

מוּמלָץ: