(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Большие интегральные микросхемы и микропроцессоры

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 04-11-2013

Метки: , , , , ,

Вернёмся к истории компании Intel. В 1968 году Роберт Нойс и Гордон Мур основали новую компанию по разработке и производству микросхем. За плечами Нойса был опыт по созданию первой микросхемы (разработанной им независимо от признанного изобретателя Джека Килби), технологии создания проводников в самой микросхеме методом напыления и годы работы в высокотехнологичной компании Fairchild Semiconductor. Трое основателей (позже к Нойсу и Муру присоединился Эндрю Гроув) знали, что будут делать. Был и начальный капитал – Артур Рок, давший деньги на создание Fairchild Semiconductor, выделил Нойсу 2,3 миллиона долларов на новое дело, хотя бизнес-план, представленный на одной машинописной страничке, был весьма расплывчатым.

Вот полный текст этого любопытного документа.

«Компания будет участвовать в исследованиях, разработке, изготовлении и продаже интегрированных электронных структур, чтобы удовлетворять потребность промышленности в электронных системах. Они будут включать в себя полупроводниковые устройства в тонкой и толстой оболочке и другие компоненты твердого тела, используемые в гибридных и монолитных интегрированных структурах.

Разнообразие процессов будет установлено на лабораторном и производственном уровнях. Они включают: выращивание кристаллов, разрезание, напуск, полировку, диффузию твердого тела, фотолитографическое маскирование и гравирование, вакуумное напыление, покрытие оболочкой, сборку, упаковку, тестирование. А также разработку и изготовление специальных технологий, и испытание оборудования, требующегося для выполнения указанных процессов.

Изделия могут включать диоды, транзисторы, устройства с полевым эффектом, фоточувствительные элементы, лучеиспускающие устройства, интегральные схемы и подсистемы, обычно характеризующиеся фразой «масштабируемая интеграция с запаздыванием». Основными пользователями этих продуктов, как ожидается, будут производители передовых электронных систем для коммуникации, радаров, контроля и обработки данных. Ожидается, что большинство этих клиентов будут расположены за пределами Калифорнии».

Кто бы рискнул своими деньгами под эту заявку? Но Рок рискнул. Вероятно, сработал авторитет Нойса, «широко известного в узких кругах». Но… какое же имя должно быть у новой компании? (Помните – как вы судно назовёте, так оно и поплывёт?)

Вариантов было несколько, в том числе и те, которыми названы сегодня действующие компьютерные фирмы, вроде CalComp, EsTek, DisTek и CompTek. Больше всего создателям новой компании понравилось имя Intel – от слов «интегрированная электроника». Но оказалось, что это название уже принадлежит системе мотелей (придорожных гостиниц). Пришлось это имя выкупать.

В 1969 году Intel начала выпуск микросхем электронной памяти. Но годовой доход составил всего 2672 доллара (на микросхемы памяти был слишком небольшой спрос – эпоха всеобщей компьютеризации только-только зарождалась). Компаньоны стали искать выгодные заказы. И нашли один из них в Японии, в фирме Busicom, выпускающей электронные калькуляторы. Руководство Busicom заказало американцам двенадцать специализированных микросхем, которые должны были устанавливаться в японские калькуляторы. Поскольку средств у новой компании было немного и для столь масштабных разработок явно недостаточно, инженер Intel Тед Хофф предложил вместо дюжины микросхем спроектировать одну, объединяющую все заказанные функции. Заказчики согласились. А разработкой большой микросхемы занялась группа инженеров под руководством 28-летнего Федерико Фиджина.

Да, мы специально повторяем эту историю, поскольку создание первого в мире микропроцессора стало настоящей революцией, перевернувшей всю отрасль компьютерной индустрии. В 1971 году, после девяти месяцев кропотливой работы, микросхема получившая индекс 4004, была готова. Правда, объединить в одном корпусе функции всех 12 микросхем не удалось, калькулятор содержал всё-таки микросхемы четырёх типов (кроме, собственно, процессора в том калькуляторе были микросхемы оперативной и постоянной памяти, а также интерфейса). Но один чип из этого набора, тот самый 4004-й,  был универсальным.

Его возможности поразили самих разработчиков. В небольшом пластмассовом корпусе заключалась мощь того самого первого в мире электронного компьютера ENIAC, весившего 35 тонн. Перспективы изобретения (а это было именно изобретение) казались вполне очевидными. И руководители Intel начали переговоры с японцами о выкупе прав на микропроцессор. В результате Busicom получила 60 тысяч долларов (и продолжила производство калькуляторов, которым занимается до сих пор), а Intel принялись искать покупателей на новое изделие.

Изобретение Intel не осталось незамеченным. В начале 70-х на рынок были выпущены электронные часы с цифровой индикацией, в которых работали процессоры 4004, в магазинах офисной техники продавались цифровые калькуляторы – настоящие маленькие компьютеры, многократно облегчающие рутинные вычисления. Разработкой микропроцессоров занялся такой известный производитель электронной техники, как компания Motorola. Не стояла на месте и сама Intel,  выпустившая следующую модель микропроцессора – 8008. Этот первый восьмиразрядный процессор (первый был четырёхразрядным, что и отражалось в его индексе), стал основой первых прототипов персональных компьютеров и множества цифровых устройств – финансовых и инженерных калькуляторов, тайп-процессоров (первых электронных записных книжек), электронных пишущих машин, первых телевизионных игровых приставок и другой техники.

Настоящим компьютерным «сердцем» стал процессор серии 8080. На его основе в США выпускались 8-разрядные персональные компьютеры, хотя в первом персональном компьютере, созданном Стивом Джобсом и Стивом Возняком, основателями компании Apple, использовался процессор от Motorola. Это произошло в апреле 1976 года, когда Возняк собрал первую машину, получившую название «Apple I». И в дальнейшем компания Apple Computer использовала в своих машинах процессоры Motorola, а процессоры Intel стали применяться в первых IBM PC, появившихся в 1982 году.

Мы не будем вникать в технические детали устройства микропроцессоров и отслеживать этапы их совершенствования. Нам важен исторический факт, рубеж, который открыл новую технологическую эпоху и, в конце концов, изменил всю нашу жизнь. Однако, стоит рассказать об открытии одного из основателей компании Intel Гордона Мура. Ещё в 1965 году, готовясь к презентации, Мур заметил, что каждая новая микросхема электронной памяти имеет вдвое большую ёмкость по сравнению с предшествующей моделью, а срок разработки и выпуска микросхемы нового поколения не превышает 20 месяцев. Эта эмпирическая закономерность экспоненциального роста числа транзисторов в микросхемах получила название «закона Мура». Он продолжает действовать по сегодняшний день. И в результате прогресс в компьютерных технологиях идёт такими темпами, которые попросту невозможны ни в одной другой области.

В наше время корпорация Intel является крупнейшим в мире разработчиком и производителем микропроцессоров для персональных компьютеров. Более чем 95 процентов ПК во всём мире используют процессоры Intel. Не устояла даже Apple Computer, которая на тридцатом году своего существования тоже перевела выпускаемые ею компьютеры «Макинтош» на процессоры Intel. Но рынок микропроцессоров не ограничивается выпуском чипов для персональных компьютеров. Он намного шире. И места на нём хватает для множества других производителей.

Перечислим только технику, в которой применяются микропроцессоры. Карманные компьютеры, цифровые проигрыватели файлов МР3 (МР3 плееры), плееры DVD, видеомагнитофоны (и цифровые, и аналоговые). Бортовые компьютеры автомобилей, самолётов, кораблей и малых судов. Эхолоты (большие и малые) и велокомпьютеры (небольшие устройства для вычисления скорости движения, времени, проведённого в пути, пройденного расстояния и так далее). Навигационные приёмники GPS и сотовые телефоны. Наручные электронные часы и электронные записные книжки. Печи СВЧ, стиральные машины, холодильники и кондиционеры. Контроллеры станков с числовым программным управлением, системы охранной сигнализации, видеонаблюдения. Музыкальные центры, цифровые диктофоны, цифровые и плёночные фотоаппараты… Достаточно? Микропроцессоры используются даже в кухонных вытяжках, нагревателях воздуха и утюгах. В кухонных плитах и духовках. В портативных радиостанциях и приборах для ведения метеонаблюдений. Трудно найти область техники, в которой бы не применялись микропроцессоры. Ну, разве что ручной инструмент. Хотя… видели ли вы инструменты, которые используют в автомобильной промышленности при конвейерной сборке узлов и при регулировках механизмов? Здесь тоже применяются микропроцессоры – для измерения зазоров, момента затяжки резьбовых соединений, проверки компрессии в цилиндрах двигателя, установки углов схода и развала колёс.

И всё это началось тогда, в далёком 1968 году, когда двое учёных решили создать собственную компанию, ещё не зная, чем же это, собственно, обернётся.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru