Il existe 3 premiers brevets pour les circuits intégrés et un article à leur sujet.
Le premier brevet (1949) appartenait à Werner Jacobi, un ingénieur allemand de Siemens AG, il proposait d'utiliser des microcircuits pour, encore une fois, les appareils auditifs, mais personne ne s'intéressait à son idée. Puis il y a eu le célèbre discours de Dammer en mai 1952 (ses nombreuses tentatives pour pousser le financement de l'amélioration de ses prototypes auprès du gouvernement britannique se sont poursuivies jusqu'en 1956 et n'ont abouti à rien). En octobre de la même année, l'éminent inventeur Bernard More Oliver a déposé un brevet pour une méthode de fabrication d'un transistor composite sur une puce semi-conductrice commune, et un an plus tard, Harwick Johnson, après en avoir discuté avec John Torkel Wallmark, a breveté l'idée de un circuit intégré…
Tous ces travaux restaient cependant purement théoriques, car trois barrières technologiques se dressaient sur la voie d'un schéma monolithique.
Bo Lojek (History of Semiconductor Engineering, 2007) les a décrits comme: intégration (il n'y a aucun moyen technologique de former des composants électroniques dans un cristal semi-conducteur monolithique), isolation (il n'y a aucun moyen efficace d'isoler électriquement les composants IC), connexion (il y a pas de moyen facile de connecter des composants IC sur le cristal). Seule la connaissance des secrets d'intégration, d'isolation et de connexion des composants par photolithographie a permis de créer un prototype à part entière d'un circuit intégré semi-conducteur.
Etats-Unis
En conséquence, il s'est avéré qu'aux États-Unis, chacune des trois solutions avait son propre auteur, et les brevets les concernant se sont retrouvés entre les mains de trois sociétés.
Kurt Lehovec de la Sprague Electric Company a assisté à un séminaire à Princeton à l'hiver 1958, où Walmark a présenté sa vision des problèmes fondamentaux de la microélectronique. En rentrant chez lui dans le Massachusetts, Lehovets a trouvé une solution élégante au problème d'isolement - en utilisant la jonction pn elle-même ! La direction de Sprague, occupée par des guerres d'entreprises, ne s'intéressait pas à l'invention des Legovets (oui, encore une fois on constate que les dirigeants stupides sont le fléau de tous les pays, pas seulement en URSS, mais aux USA, grâce au beaucoup plus grande flexibilité de la société, cela ne s'est pas approché de tels problèmes, au moins une entreprise en particulier a souffert, et non toute la direction de la science et de la technologie, comme nous le faisons), et il s'est limité à une demande de brevet à ses propres frais.
Plus tôt, en septembre 1958, le déjà mentionné Jack Kilby de Texas Instruments a présenté le premier prototype du circuit intégré - un oscillateur à transistor unique, répétant complètement le circuit et l'idée du brevet de Johnson, et un peu plus tard - un déclencheur à deux transistors.
Les brevets de Kilby n'abordaient pas la question de l'isolement et de la liaison. L'isolant était un entrefer - une coupe sur toute la profondeur du cristal, et pour la connexion il utilisait une monture articulée (!) CI de TI, ce qui les rendait monstrueusement low-tech), en fait, les schémas de Kilby étaient hybrides plutôt que monolithiques.
Mais il a complètement résolu le problème de l'intégration et prouvé que tous les composants nécessaires peuvent être développés dans un réseau cristallin. Chez Texas Instruments, tout allait bien avec les dirigeants, ils ont immédiatement réalisé quel genre de trésor leur tombait entre les mains, alors immédiatement, sans même attendre la correction des maladies des enfants, dans le même 1958, ils ont commencé à promouvoir la technologie brute auprès de l'armée (en même temps imposée à tous les brevets imaginables). Comme nous nous en souvenons, l'armée à cette époque était emportée par quelque chose de complètement différent - les micromodules: l'armée et la marine ont rejeté la proposition.
Cependant, l'Air Force s'est soudainement intéressée au sujet, il était trop tard pour battre en retraite, il était nécessaire d'établir d'une manière ou d'une autre la production en utilisant la technologie incroyablement pauvre des "cheveux".
En 1960, TI a officiellement annoncé que le premier « vrai » circuit intégré de type 502 au monde était disponible dans le commerce. C'était un multivibrateur, et la société a affirmé qu'il était en production, il est même apparu dans le catalogue pour 450 $ pièce. Cependant, les ventes réelles n'ont commencé qu'en 1961, le prix était beaucoup plus élevé et la fiabilité de cet engin était faible. Maintenant, en passant, ces schémas ont une valeur historique colossale, à tel point qu'une longue recherche dans les forums occidentaux de collectionneurs d'électronique pour une personne possédant la TI Type 502 originale n'a pas été couronnée de succès. Au total, environ 10 000 d'entre eux ont été fabriqués, leur rareté est donc justifiée.
En octobre 1961, TI a construit le premier ordinateur sur microcircuits pour l'armée de l'air (8 500 pièces dont 587 de type 502), mais le problème était une méthode de fabrication presque manuelle, une faible fiabilité et une faible résistance aux rayonnements. L'ordinateur a été assemblé sur la première gamme de microcircuits Texas Instruments SN51x au monde. Cependant, la technologie de Kilby n'était généralement pas adaptée à la production et a été abandonnée en 1962 après qu'un troisième participant, Robert Norton Noyce de Fairchild Semiconductor, a fait irruption dans l'entreprise.
Fairchild avait une avance colossale sur le technicien radio de Kilby. On s'en souvient, l'entreprise a été fondée par une véritable élite intellectuelle - huit des meilleurs spécialistes dans le domaine de la microélectronique et de la mécanique quantique, qui ont échappé aux Bell Labs à la dictature de Shockley, qui devenait lentement fou. Sans surprise, le résultat immédiat de leur travail a été la découverte du processus planaire - une technologie qu'ils ont appliquée au 2N1613, le premier transistor planaire produit en série au monde, et supplantant toutes les autres options soudées et de diffusion du marché.
Robert Noyce s'est demandé si la même technologie pouvait être appliquée à la production de circuits intégrés, et en 1959, il a répété indépendamment le chemin de Kilby et Legowitz, combinant leurs idées et les amenant à leur conclusion logique. C'est ainsi qu'est né le procédé photolithographique, à l'aide duquel on fabrique encore aujourd'hui des microcircuits.
Le groupe de Noyce, dirigé par Jay T. Last, a créé le premier véritable circuit intégré monolithique à part entière en 1960. Cependant, la société Fairchild existait sur l'argent des capital-risqueurs, et au début, ils n'ont pas évalué la valeur de ce qui a été créé (encore une fois, les problèmes avec les patrons). Le vice-président a demandé à Last de fermer le projet, le résultat a été une autre scission et le départ de son équipe, donc deux autres sociétés Amelco et Signetics sont nées.
Après cela, le manuel a finalement vu le jour et en 1961 a publié le premier IC vraiment disponible dans le commerce - Micrologic. Il a fallu encore un an pour développer une série logique à part entière de plusieurs microcircuits.
Pendant ce temps, les concurrents ne somnolaient pas, et par conséquent, l'ordre était le suivant (entre parenthèses l'année et le type de logique) - Texas Instruments SN51x (1961, RCTL), Signetics SE100 (1962, DTL), Motorola MC300 (1962, ECL), Motorola MC7xx, MC8xx et MC9xx (1963, RTL) Fairchild Series 930 (1963, DTL), Amelco 30xCJ (1963, RTL), Ferranti MicroNOR I (1963, DTL), Sylvania SUHL (1963, TTL), Texas Instruments SN54xx (1964, TTL), Ferranti MicroNOR II (1965, DTL), Texas Instruments SN74xx (1966, TTL), Philips FC ICS (1967, DTL), Fairchild 9300 (1968, TTL MSI), Signetics 8200 (1968), RCA CD4000 (1968, CMOS), Intel 3101 (1968, TTL). Il y avait d'autres fabricants comme Intellux, Westinghouse, Sprague Electric Company, Raytheon et Hughes, aujourd'hui oubliés.
L'une des grandes découvertes dans le domaine de la normalisation a été les familles de puces logiques. À l'ère des transistors, chaque fabricant d'ordinateurs, de Philco à General Electric, fabriquait généralement lui-même tous les composants de ses machines, jusqu'aux transistors eux-mêmes. De plus, divers circuits logiques tels que 2I-NOT, etc. peut être mis en œuvre avec leur aide d'au moins une douzaine de manières différentes, chacune ayant ses propres avantages - bon marché et simplicité, vitesse, nombre de transistors, etc. En conséquence, les entreprises ont commencé à proposer leurs propres implémentations, qui n'étaient initialement utilisées que dans leurs voitures.
C'est ainsi qu'est née historiquement la première logique résistance-transistor (RTL et ses types DCTL, DCUTL et RCTL, ouverte en 1952), la logique puissante et rapide connectée en émetteur (ECL et ses types PECL et LVPECL, d'abord utilisée dans l'IBM 7030 Stretch, prenait beaucoup de place et faisait très chaud, mais en raison des paramètres de vitesse inégalés, il était massivement utilisé et incorporé dans des microcircuits, était le standard des supercalculateurs jusqu'au début des années 1980 de Cray-1 à "Electronics SS LSI"), logique diode-transistor destinée à être utilisée dans des machines plus simples (le DTL et ses variétés CTDL et HTL sont apparus dans l'IBM 1401 en 1959).
Au moment où les microcircuits sont apparus, il est devenu clair que les fabricants doivent choisir de la même manière - et quel type de logique sera utilisé à l'intérieur de leurs puces ? Et surtout, de quel type de chips seront-ils, quels éléments contiendront-ils ?
C'est ainsi que sont nées les familles logiques. Lorsque Texas Instruments a sorti la première famille de ce type au monde - SN51x (1961, RCTL), ils ont décidé du type de logique (résistance-transistor) et des fonctions qui seraient disponibles dans leurs microcircuits, par exemple, l'élément SN514 implémentait NOR / NAND.
En conséquence, pour la première fois au monde, il y avait une division claire entre les entreprises produisant des familles logiques (avec leur propre vitesse, prix et savoir-faire divers) et les entreprises qui pouvaient les acheter et assembler des ordinateurs de leur propre architecture sur eux..
Naturellement, quelques entreprises verticalement intégrées sont restées, telles que Ferranti, Phillips et IBM, qui ont préféré s'en tenir à l'idée de fabriquer un ordinateur à l'intérieur et à l'extérieur dans leurs propres installations, mais dans les années 1970, elles se sont éteintes ou ont abandonné cette pratique.. IBM a été le dernier à tomber, ils ont utilisé un cycle de développement absolument complet - de la fusion du silicium à la sortie de leurs propres puces et machines jusqu'en 1981, lorsque l'IBM 5150 (mieux connu sous le nom d'ordinateur personnel, l'ancêtre de tous les PC) est arrivé out - le premier ordinateur à porter leur marque et à l'intérieur - un processeur de conception de quelqu'un d'autre.
Au départ, soit dit en passant, des "gens en costume bleu" têtus ont essayé de créer un PC domestique 100% original et l'ont même mis sur le marché - IBM 5110 et 5120 (sur le processeur PALM d'origine, en fait, c'était une version micro de leurs mainframes), mais de - en raison du prix prohibitif et de l'incompatibilité avec la classe déjà née de petites machines avec des processeurs Intel, les deux fois, ils étaient dans un échec épique. Ce qui est drôle, c'est que leur division mainframe n'a pas abandonné jusqu'à présent, et ils développent toujours leur propre architecture de processeur à ce jour. De plus, ils les ont également produits de la même manière de manière absolument indépendante jusqu'en 2014, date à laquelle ils ont finalement vendu leurs sociétés de semi-conducteurs à Global Foundries. Ainsi, la dernière gamme d'ordinateurs, produite dans le style des années 1960, a disparu - entièrement par une seule entreprise à l'intérieur et à l'extérieur.
Revenant aux familles logiques, notons la dernière d'entre elles, qui est apparue déjà à l'ère des microcircuits spécialement pour eux. Il n'est pas aussi rapide ou aussi chaud que la logique transistor-transistor (TTL, inventé en 1961 chez TRW). La logique TTL a été la première norme IC et a été utilisée dans toutes les principales puces dans les années 1960.
Puis vint la logique d'injection intégrale (IIL, apparue fin 1971 chez IBM et Philips, fut utilisée dans les microcircuits des années 1970-1980) et la plus grande de toutes - la logique métal-oxyde-semiconducteur (MOS, développée depuis les années 60 et jusqu'à 80e dans la version CMOS, qui a complètement conquis le marché, maintenant 99% de toutes les puces modernes sont CMOS).
Le premier ordinateur commercial sur microcircuits était la série RCA Spectra 70 (1965), le petit ordinateur central bancaire Burroughs B2500/3500 sorti en 1966 et Scientific Data Systems Sigma 7 (1966). RCA développait traditionnellement ses propres microcircuits (CML - Current Mode Logic), Burroughs a utilisé l'aide de Fairchild pour développer une gamme originale de microcircuits CTL (Complementary Transistor Logic), SDS a commandé les puces à Signetics. Ces machines ont été suivies par CDC, General Electric, Honeywell, IBM, NCR, Sperry UNIVAC - l'ère des machines à transistors est révolue.
A noter qu'il n'y a pas qu'en URSS que les créateurs de leur gloire ont été oubliés. Une histoire similaire, plutôt désagréable, s'est produite avec les circuits intégrés.
En fait, le monde doit l'émergence de la propriété intellectuelle moderne au travail bien coordonné des professionnels de Fairchild - tout d'abord, l'équipe d'Ernie et Last, ainsi qu'à l'idée de Dammer et au brevet de Legovets. Kilby a produit un prototype infructueux, impossible à modifier, sa production a été abandonnée presque immédiatement, et son microcircuit n'a qu'une valeur de collection pour l'histoire, il n'a rien donné à la technologie. Bo Loek a écrit à ce sujet de cette façon:
L'idée de Kilby était si peu pratique que même TI l'a abandonnée. Son brevet n'avait de valeur que comme objet de marchandage commode et profitable. Si Kilby ne travaillait pas pour TI, mais pour n'importe quelle autre entreprise, alors ses idées n'auraient pas du tout été brevetées.
Noyce a redécouvert l'idée de Legovets, mais s'est ensuite retiré du travail, et toutes les découvertes, y compris l'oxydation humide, la métallisation et la gravure, ont été faites par d'autres personnes, et ils ont également sorti le premier véritable circuit intégré monolithique commercial.
En conséquence, l'histoire est restée injuste pour ces personnes jusqu'à la fin - même dans les années 60, Kilby, Legovets, Noyce, Ernie et Last étaient appelés les pères des microcircuits, dans les années 70, la liste a été réduite à Kilby, Legovets et Noyce, puis à Kilby et Noyce, et le summum de la création de mythes a été la réception du prix Nobel 2000 par Kilby seul pour l'invention du microcircuit.
Notez que 1961-1967 était l'ère des guerres de brevets monstrueuses. Tout le monde a combattu tout le monde, Texas Instruments avec Westinghouse, Sprague Electric Company et Fairchild, Fairchild avec Raytheon et Hughes. En fin de compte, les entreprises se sont rendu compte qu'aucune d'entre elles ne récupérerait tous les brevets clés auprès d'elles-mêmes, et tant que les tribunaux durent - ils sont gelés et ne peuvent pas servir d'actifs et rapporter de l'argent, donc tout s'est terminé par une licence globale et croisée de toutes les technologies obtenues à cette époque.
S'agissant de l'URSS, on ne peut manquer de noter d'autres pays dont la politique était parfois extrêmement étrange. En général, en étudiant ce sujet, il devient clair qu'il est beaucoup plus facile de décrire non pas pourquoi le développement des circuits intégrés en URSS a échoué, mais pourquoi ils ont réussi aux États-Unis, pour une raison simple - ils n'ont réussi nulle part sauf en les États Unis.
Soulignons que l'essentiel n'était pas du tout dans l'intelligence des développeurs - des ingénieurs intelligents, d'excellents physiciens et de brillants visionnaires en informatique étaient partout: des Pays-Bas au Japon. Le problème était une chose - la gestion. Même en Grande-Bretagne, les conservateurs (sans parler des travaillistes, qui y ont achevé les restes de l'industrie et du développement), les entreprises n'avaient pas le même pouvoir et la même indépendance qu'en Amérique. Là seulement, les représentants des entreprises parlaient avec les autorités sur un pied d'égalité: ils pouvaient investir des milliards où ils voulaient avec peu ou pas de contrôle, converger dans de féroces batailles de brevets, attirer les employés, fonder de nouvelles entreprises littéralement en un claquement de doigt (au même " traître huit" qui a lancé Shockley, retrace les 3/4 du marché américain actuel des semi-conducteurs, de Fairchild et Signetics à Intel et AMD).
Toutes ces entreprises étaient en mouvement vivant continu: elles cherchaient, découvraient, capturaient, ruinaient, investissaient - et survivaient et évoluaient comme la nature vivante. Nulle part ailleurs dans le monde il n'y a eu une telle liberté de risque et d'entreprise. La différence deviendra particulièrement évidente lorsque nous commencerons à parler de la "Silicon Valley" nationale - Zelenograd, où des ingénieurs non moins intelligents, étant sous le joug du ministère de l'Industrie de la radio, ont dû consacrer 90% de leur talent à copier plusieurs années Les développements américains, et ceux qui s'entêtent à avancer - Yuditsky, Kartsev, Osokin - ont très vite été apprivoisés et repoussés sur les rails posés par le parti.
Le généralissime Staline lui-même en a bien parlé dans une interview avec l'ambassadeur d'Argentine Leopoldo Bravo le 7 février 1953 (extrait du livre de Staline I. V. Works. - T. 18. - Tver: Information and Publishing Center "Union", 2006):
Staline dit que cela ne fait que trahir la pauvreté d'esprit des dirigeants des États-Unis, qui ont beaucoup d'argent mais peu dans la tête. Il note en même temps que les présidents américains, en règle générale, n'aiment pas penser, mais préfèrent utiliser l'aide de « brain trusts », que de tels trusts, en particulier, étaient avec Roosevelt et Truman, qui croyaient apparemment que si ils avaient de l'argent, pas nécessaire.
En conséquence, le parti a pensé avec nous, mais les ingénieurs l'ont fait. D'où le résultat.
Japon
Une situation pratiquement similaire s'est produite au Japon, où les traditions de contrôle de l'État étaient, bien sûr, beaucoup plus douces que celles soviétiques, mais tout à fait au niveau de la Grande-Bretagne (nous avons déjà discuté de ce qui est arrivé à l'école britannique de microélectronique).
Au Japon, en 1960, il y avait quatre acteurs majeurs dans le secteur informatique, dont trois appartenaient à 100 % au gouvernement. Le plus puissant - le ministère du Commerce et de l'Industrie (MITI) et son bras technique, le Laboratoire de génie électrique (ETL); Nippon Telephone & Telegraph (NTT) et ses laboratoires de puces; et le participant le moins important, d'un point de vue purement financier, le ministère de l'Éducation, qui contrôlait tous les développements au sein des prestigieuses universités nationales (notamment à Tokyo, analogue de l'Université d'État de Moscou et du MIT en termes de prestige à l'époque). Enfin, le dernier acteur était les laboratoires d'entreprise combinés des plus grandes entreprises industrielles.
Le Japon était aussi si semblable à l'URSS et à la Grande-Bretagne que les trois pays ont beaucoup souffert pendant la Seconde Guerre mondiale et que leur potentiel technique a été réduit. Et le Japon, en plus, était sous l'occupation jusqu'en 1952 et sous le contrôle financier étroit des États-Unis jusqu'en 1973, le taux de change du yen jusqu'à ce moment-là était rigidement arrimé au dollar par des accords intergouvernementaux, et le marché international japonais est devenu généralement depuis 1975 (et oui, nous ne parlons pas de cela qu'ils le méritent eux-mêmes, nous ne faisons que décrire la situation).
De ce fait, les Japonais ont pu créer plusieurs machines de premier ordre pour le marché intérieur, mais de la même manière, la production de microcircuits bâillait, et lorsque leur âge d'or a commencé après 1975, une véritable renaissance technique (l'époque vers 1990, alors que la technologie et les ordinateurs japonais étaient considérés comme les meilleurs au monde et qu'ils faisaient l'objet d'envie et de rêves), la production de ces mêmes miracles était réduite à la même copie des développements américains. Bien que, nous devons leur donner leur dû, ils ont non seulement copié, mais démonté, étudié et amélioré tout produit en détail jusqu'à la dernière vis, en conséquence, leurs ordinateurs étaient plus petits, plus rapides et plus avancés technologiquement que les prototypes américains. Par exemple, le premier ordinateur sur circuits intégrés de leur propre production Hitachi HITAC 8210 est sorti en 1965, en même temps que RCA. Malheureusement pour les Japonais, ils faisaient partie de l'économie mondiale, où de telles ruses ne passent pas impunément, et à la suite des guerres de brevets et commerciales avec les États-Unis dans les années 80, leur économie s'est effondrée dans la stagnation, où elle reste pratiquement à ce jour (et si vous vous en souvenez, échec épique avec les soi-disant "machines de 5ème génération" …).
Dans le même temps, Fairchild et TI ont essayé d'établir des installations de production au Japon au début des années 60, mais se sont heurtées à une vive résistance de la part du MITI. En 1962, le MITI interdit à Fairchild d'investir dans une usine déjà achetée au Japon, et l'inexpérimenté Noyce tente d'entrer sur le marché japonais par l'intermédiaire de la société NEC. En 1963, la direction de NEC, agissant prétendument sous la pression du gouvernement japonais, a obtenu de Fairchild des conditions de licence extrêmement favorables, qui ont par la suite fermé la capacité de Fairchild à commercer de manière indépendante sur le marché japonais. Ce n'est qu'après la conclusion de l'accord que Noyce a appris que le président du NEC présidait simultanément le comité du MITI qui bloquait les accords Fairchild. TI a tenté d'établir une usine de production au Japon en 1963 après avoir eu une expérience négative avec NEC et Sony. Pendant deux ans, le MITI a refusé de donner une réponse définitive à la demande de TI (tout en volant leurs puces avec force et main et en les libérant sans licence), et en 1965 les États-Unis ont riposté, menaçant les Japonais d'un embargo sur l'importation de équipements électroniques qui ont violé les brevets de TI, et pour commencer par interdire Sony et Sharp.
Le MITI a réalisé la menace et a commencé à réfléchir à la façon dont ils pourraient tromper les barbares blancs. En fin de compte, ils ont construit un multi-port, poussé à rompre un accord déjà en cours entre TI et Mitsubishi (propriétaire de Sharp) et convaincu Akio Morita (fondateur de Sony) de conclure un accord avec TI « dans l'intérêt de l'avenir des Japonais. industrie. Au début, l'accord était extrêmement désavantageux pour TI, et depuis près de vingt ans, les entreprises japonaises ont sorti des microcircuits clonés sans payer de redevances. Les Japonais pensaient déjà à quel point ils trompaient les gaijins avec leur protectionnisme sévère, puis les Américains les ont pressés une deuxième fois déjà en 1989. En conséquence, les Japonais ont été forcés d'admettre qu'ils avaient violé des brevets pendant 20 ans et de payer les États-Unis Des royalties monstrueuses d'un demi-milliard de dollars par an, qui ont finalement enterré la microélectronique japonaise.
En conséquence, le sale jeu du ministère du Commerce et son contrôle total sur les grandes entreprises avec des décrets sur quoi et comment produire, a laissé les Japonais de côté, et ils ont été littéralement expulsés de la galaxie mondiale des fabricants d'ordinateurs (en en fait, dans les années 80, ils étaient seulement en concurrence avec les Américains).
l'URSS
Enfin, passons à la chose la plus intéressante - l'Union soviétique.
Disons tout de suite qu'il s'y passait beaucoup de choses intéressantes avant 1962, mais maintenant nous ne considérerons qu'un seul aspect - de vrais circuits intégrés monolithiques (et, de plus, originaux!)
Yuri Valentinovich Osokin est né en 1937 (pour changer, ses parents n'étaient pas des ennemis du peuple) et est entré en 1955 à la faculté d'électromécanique du MPEI, la nouvelle spécialité "diélectriques et semi-conducteurs", dont il a obtenu son diplôme en 1961. Il a obtenu un diplôme en transistors dans notre principal centre de semi-conducteurs près de Krasilov dans le NII-35, d'où il est allé à l'usine de dispositifs semi-conducteurs de Riga (RZPP) pour produire des transistors, et l'usine elle-même était aussi jeune que le diplômé Osokin - elle a été créée seulement en 1960.
La nomination d'Osokin était une pratique normale pour une nouvelle usine - les stagiaires RZPP étudiaient souvent au NII-35 et se formaient à Svetlana. A noter que l'usine possédait non seulement du personnel balte qualifié, mais était également située en périphérie, loin de Shokin, Zelenograd et de toutes les confrontations qui leur étaient associées (nous en reparlerons plus tard). En 1961, RZPP maîtrisait déjà en production la plupart des transistors NII-35.
La même année, l'usine, de sa propre initiative, a commencé à creuser dans le domaine des technologies planaires et de la photolithographie. En cela, il a été assisté par NIRE et KB-1 (plus tard "Almaz"). RZPP a développé le premier de la ligne automatique de l'URSS pour la production de transistors planaires "Ausma", et son concepteur général A. S. Gotman a eu une idée lumineuse - puisque nous estampons toujours des transistors sur une puce, pourquoi ne pas les assembler immédiatement à partir de ces transistors?
En outre, Gotman a proposé une technologie révolutionnaire, selon les normes de 1961, consistant à séparer les conducteurs du transistor non pas aux pattes standard, mais à les souder à une plage de contact avec des billes de soudure dessus, afin de simplifier davantage l'installation automatique. En fait, il a ouvert un véritable package BGA, qui est désormais utilisé dans 90% des appareils électroniques - des ordinateurs portables aux smartphones. Malheureusement, cette idée n'est pas entrée dans la série, car il y avait des problèmes avec la mise en œuvre technologique. Au printemps 1962, l'ingénieur en chef de NIRE V. I. Smirnov demande au directeur du RZPP S. A. Bergman de trouver un autre moyen de mettre en œuvre un circuit multi-éléments de type 2NE-OR, universel pour la construction d'appareils numériques.
Le directeur du RZPP a confié cette tâche au jeune ingénieur Yuri Valentinovich Osokin. Un département a été organisé dans le cadre d'un laboratoire technologique, d'un laboratoire de développement et de fabrication de photomasques, d'un laboratoire de mesure et d'une ligne de production pilote. À cette époque, une technologie de fabrication de diodes et de transistors au germanium a été fournie à RZPP et a servi de base à un nouveau développement. Et déjà à l'automne 1962, les premiers prototypes du germanium, comme on disait à l'époque, le schéma P12-2 solide ont été obtenus.
Osokin était confronté à une tâche fondamentalement nouvelle: mettre en œuvre deux transistors et deux résistances sur un cristal, en URSS personne n'a rien fait de tel, et il n'y avait aucune information sur le travail de Kilby et Noyce dans le RZPP. Mais le groupe d'Osokin a brillamment résolu le problème, et pas de la même manière que les Américains, en travaillant non pas avec du silicium, mais avec des mésatransistors en germanium ! Contrairement à Texas Instruments, les habitants de Riga ont immédiatement créé à la fois un véritable microcircuit et un processus technique réussi à partir de trois expositions consécutives, en fait, ils l'ont fait simultanément avec le groupe Noyce, d'une manière absolument originale et ont reçu un produit non moins précieux d'un point de vue commercial.
Quelle a été l'importance de la contribution d'Osokin lui-même, était-il un analogue de Noyce (tout le travail technique pour lequel le groupe de Last et Ernie a joué) ou un inventeur complètement original ?
C'est un mystère couvert de ténèbres, comme tout ce qui touche à l'électronique soviétique. Par exemple, V. M. Lyakhovich, qui a travaillé à ce même NII-131, se souvient (ci-après, citations du livre unique de E. M. Lyakhovich "Je suis depuis le temps du premier"):
En mai 1960, un ingénieur de mon laboratoire, physicien de formation, Lev Iosifovich Reimerov, proposa d'utiliser un double transistor dans le même boîtier avec une résistance externe comme élément universel de 2NE-OR, nous assurant qu'en pratique cette proposition est déjà prévu dans le processus technologique existant de fabrication des transistors P401 - P403, qu'il connaît bien de sa pratique à l'usine de Svetlana… C'était presque tout ce qu'il fallait ! Modes de fonctionnement clés des transistors et le plus haut niveau d'unification … Et une semaine plus tard, Lev a apporté un croquis de la structure cristalline, sur laquelle une jonction pn a été ajoutée à deux transistors sur leur collecteur commun, formant une résistance en couches … En 1960, Lev a délivré un certificat d'inventeur pour sa proposition et a reçu une décision positive pour le dispositif n° 24864 en date du 8 mars 1962.
L'idée a été concrétisée dans le matériel avec l'aide d'OV Vedeneev, qui travaillait chez Svetlana à l'époque:
L'été, j'étais convoqué à l'entrée du Reimer. Il a eu l'idée de faire techniquement et technologiquement un schéma "NOT-OR". Sur un tel appareil: un cristal de germanium est fixé sur une base métallique (duralumin), sur laquelle sont créées quatre couches à conductivité npnp… Le travail de fusion des fils d'or a été bien maîtrisé par une jeune installateur, Luda Turnas, et j'ai apporté elle à travailler. Le produit résultant a été placé sur un biscuit en céramique… Jusqu'à 10 de ces biscuits pouvaient être facilement réalisés par l'entrée de l'usine, simplement en le tenant dans un poing. Nous avons fait plusieurs centaines de ces biscuits pour Leva.
L'élimination par le point de contrôle n'est pas mentionnée ici par hasard. Tout le travail sur les "plans durs" au stade initial était un pur pari et pouvait facilement être fermé, les développeurs devaient utiliser non seulement des compétences techniques, mais aussi organisationnelles typiques de l'URSS.
Les premières centaines de pièces ont été produites tranquillement en quelques jours ! … Après avoir rejeté les appareils qui étaient acceptables en termes de paramètres, nous avons assemblé plusieurs circuits de déclenchement les plus simples et un compteur. Tout fonctionne! Le voici - le premier circuit intégré !
juin 1960.
… Au laboratoire, nous avons réalisé des assemblages de démonstration d'unités types sur ces schémas pleins, placés sur des panneaux de plexiglas.
… L'ingénieur en chef du NII-131, Veniamin Ivanovich Smirnov, a été invité à la démonstration des premiers schémas solides et lui a dit que cet élément est universel … La démonstration des schémas solides a fait forte impression. Notre travail a été approuvé.
… En octobre 1960, avec ces objets artisanaux, l'ingénieur en chef de NII-131, l'inventeur du circuit solide, l'ingénieur L. I. Shokin.
…V. D. Kalmykov et A. I. Shokin ont évalué positivement le travail que nous avons accompli. Ils ont noté l'importance de ce domaine de travail et ont suggéré de les contacter pour obtenir de l'aide si nécessaire.
… Immédiatement après le rapport au ministre et le soutien du ministre à nos travaux sur la création et le développement d'un schéma de germanium solide, V. I. Au premier trimestre 1961, nos premiers circuits solides sont fabriqués sur le site, bien qu'avec l'aide d'amis de l'usine de Svetlana (soudure des fils d'or, alliages multi-composants pour la base et l'émetteur).
Lors de la première étape des travaux, des alliages multicomposants pour la base et l'émetteur ont été obtenus à l'usine de Svetlana, les fils d'or ont également été amenés à Svetlana pour être soudés, car l'institut ne disposait pas de son propre installateur et de fil d'or de 50 microns. Il s'est avéré douteux que même des échantillons expérimentaux d'ordinateurs de bord, développés à l'institut de recherche, soient équipés de microcircuits, et la production en série était hors de question. Il fallait chercher une usine en série.
Nous (V. I. Smirnov, L. I. Bergman pour déterminer la possibilité d'utiliser cette usine à l'avenir pour la production en série de nos circuits solides. Nous savions qu'à l'époque soviétique, les directeurs d'usines étaient réticents à accepter toute production supplémentaire de quelque produit que ce soit. C'est pourquoi nous nous sommes tournés vers RPZ, afin que, dans un premier temps, un lot expérimental (500 pièces) de notre "élément universel" puisse être fabriqué pour nous afin de fournir une assistance technique dont la technologie de fabrication et les matériaux coïncidaient complètement avec ceux utilisé sur la ligne technologique RPZ dans la fabrication des transistors P401 - P403.
… A partir de ce moment, notre invasion a commencé "sur l'usine en série avec le transfert de" documentation "dessinée à la craie sur un tableau noir et présentée oralement par la technologie. Les paramètres électriques et les techniques de mesure étaient présentés sur une page A4, mais le tri et le contrôle des paramètres nous incombaient.
… Nos entreprises avaient les mêmes numéros de boîte aux lettres que PO Box 233 (RPZ) et PO Box 233 (NII-131). D'où le nom de notre "élément de Reimerov" - TS-233 est né.
Les détails de fabrication sont frappants:
À cette époque, l'usine (ainsi que d'autres usines) utilisait une technologie manuelle consistant à transférer l'émetteur et le matériau de base sur une plaque de germanium avec des pointes en bois d'un acacia et à souder les fils à la main. Tout ce travail a été réalisé au microscope par des jeunes filles.
En général, en termes de fabricabilité, la description de ce schéma n'est pas loin de Kilby …
Où est la place d'Osokin ici ?
Nous étudions les mémoires plus avant.
Avec l'avènement de la photolithographie, il est devenu possible de créer une résistance volumique au lieu d'une résistance en couches aux dimensions du cristal existantes et de former une résistance volumique en gravant la plaque collectrice à travers un photomasque. LI Reimerov a demandé à Yu. Osokin d'essayer de sélectionner différents photomasques et d'essayer d'obtenir une résistance volumique de l'ordre de 300 Ohm sur une plaque de germanium de type p.
… Yura a fabriqué une telle résistance volumique en R12-2 TS et a considéré que le travail était terminé, puisque le problème de température avait été résolu. Bientôt, Yuri Valentinovich m'a apporté environ 100 circuits solides sous la forme d'une "guitare" avec une résistance de volume dans le collecteur, qui a été obtenue par gravure spéciale de la couche collectrice de germanium de type p.
… Il a montré que ces véhicules fonctionnent jusqu'à +70 degrés, quel est le pourcentage du rendement de ceux qui conviennent et quelle est la plage de paramètres. A l'institut (Leningrad) nous avons assemblé les modules Kvant sur ces schémas solides. Tous les tests dans la plage de température de fonctionnement ont été concluants.
Mais il n'a pas été si facile de lancer la deuxième option, apparemment plus prometteuse, en production.
Des échantillons de circuits et une description du processus technologique ont été transférés au RZPP, mais là, à ce moment-là, la production en série du P12-2 avec une résistance de volume avait déjà commencé. L'émergence de schémas améliorés signifierait l'arrêt de la production des anciens, ce qui pourrait perturber le schéma. De plus, selon toute vraisemblance, Yu. V. Osokin avait des raisons personnelles de conserver la sortie du P12-2 de l'ancienne version. La situation se superposait aux problèmes de coordination interdépartementale, car le NIRE appartenait au GKRE, et le RZPP au GKET. Les comités avaient des exigences réglementaires différentes pour les produits, et l'entreprise d'un comité n'avait pratiquement aucun pouvoir sur l'usine d'un autre. En finale, les parties sont parvenues à un compromis - la version P12-2 a été retenue et les nouveaux circuits à grande vitesse ont reçu l'indice P12-5.
En conséquence, nous voyons que Lev Reimerov était un analogue de Kilby pour les microcircuits soviétiques, et Yuri Osokin était un analogue de Jay Last (bien qu'il soit généralement classé parmi les pères à part entière des circuits intégrés soviétiques).
En conséquence, il est encore plus difficile de comprendre les subtilités de la conception, de l'usine et des intrigues ministérielles de l'Union que dans les guerres d'entreprise de l'Amérique, cependant, la conclusion est assez simple et optimiste. Reimer a eu l'idée de l'intégration presque simultanément avec Kilby, et seule la bureaucratie soviétique et les particularités du travail de nos instituts de recherche et bureaux d'études avec un tas d'approbations ministérielles et de querelles ont retardé les microcircuits domestiques pendant quelques années. Dans le même temps, les premiers schémas étaient presque les mêmes que le "cheveux" Type 502, et ils ont été améliorés par le spécialiste de la lithographie Osokin, qui a joué le rôle du domestique Jay Last, également de manière totalement indépendante des développements de Fairchild et vers environ en même temps, préparant la sortie de tout à fait moderne et compétitif pour cette période de la présente IP.
Si les prix Nobel étaient décernés un peu plus équitablement, alors Jean Ernie, Kurt Legovets, Jay Last, Lev Reimerov et Yuri Osokin auraient dû partager l'honneur de créer le microcircuit. Hélas, en Occident, personne n'avait même entendu parler des inventeurs soviétiques avant l'effondrement de l'Union.
En général, la création de mythes américains, comme déjà mentionné, était à certains égards similaire à celle soviétique (ainsi que le besoin de nommer des héros officiels et de simplifier une histoire complexe). Après la sortie du célèbre livre de Thomas Reid "The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution" en 1984, la version des "deux inventeurs américains" est devenue canon, ils ont même oublié leurs propres collègues, sans parler suggérer que quelqu'un d'autre que les Américains ait soudainement inventé quelque chose quelque part !
Cependant, en Russie, ils se distinguent également par une mémoire courte, par exemple dans un article énorme et détaillé sur Wikipédia russe sur l'invention des microcircuits - il n'y a pas un mot sur Osokin et ses développements (qui, soit dit en passant, est pas surprenant, l'article est une simple traduction d'un article similaire en anglais, dans lequel cette information et il n'y avait aucune trace).
En même temps, ce qui est encore plus triste, le père de l'idée elle-même, Lev Reimerov, est oublié encore plus profondément, et même dans les sources où la création des premiers vrais IS soviétiques est mentionnée, seul Osokin est noté comme leur seul créateur, ce qui est certainement triste.
C'est incroyable que dans cette histoire, les Américains et moi nous soyons montrés exactement de la même manière - aucune des deux parties ne se souvenait pratiquement de leurs vrais héros, créant à la place une série de mythes durables. Il est très triste que la création de "Quantum", en général, ne soit devenue possible de restaurer qu'à partir d'une seule source - le livre même "Je suis du temps du premier", publié par la maison d'édition "Scythia-print" en Saint-Pétersbourg en 2019 avec un tirage de 80 (!) exemplaires. Naturellement, pour un large éventail de lecteurs, il était absolument inaccessible pendant longtemps (ne sachant pas au moins quelque chose sur Reimerov et cette histoire depuis le début - il était même difficile de deviner ce qu'il fallait exactement rechercher sur le net, mais maintenant il est disponible sous forme électronique ici).
D'autant plus que je souhaite que ces gens merveilleux ne soient pas oubliés sans gloire, et nous espérons que cet article servira d'autre source dans la restauration des priorités et de la justice historique dans la difficile question de la création des premiers circuits intégrés du monde.
Structurellement, le P12-2 (et le P12-5) suivant ont été fabriqués sous la forme d'un comprimé classique constitué d'une coupelle ronde en métal d'un diamètre de 3 mm et d'une hauteur de 0,8 mm - Fairchild n'a pas proposé un tel paquet jusqu'à un an plus tard. À la fin de 1962, la production pilote de RZPP a produit environ 5 000 R12-2, et en 1963 plusieurs dizaines de milliers d'entre eux ont été fabriqués (malheureusement, à cette époque, les Américains avaient déjà compris quelle était leur force et avaient produit plus de un demi-million d'entre eux).
Ce qui est drôle - en URSS, les consommateurs ne savaient pas comment travailler avec un tel emballage, et précisément pour se faciliter la vie, en 1963 à NIRE dans le cadre du Kvant ROC (A. N. Pelipenko, E. M. Lyakhovich) quatre P12-2 véhicules - c'est peut-être ainsi qu'est né le premier SIG au monde d'intégration à deux niveaux (TI a utilisé ses premiers microcircuits en série en 1962 dans une conception similaire appelée module logique Litton AN / ASA27 - ils ont été utilisés pour assembler des ordinateurs radar embarqués).
Étonnamment, non seulement le prix Nobel - mais même les honneurs spéciaux de son gouvernement, Osokin n'a pas reçu (et Reimer n'a même pas reçu cela - ils l'ont complètement oublié!), Il n'a rien reçu du tout pour les microcircuits, seulement plus tard en 1966, il a reçu une médaille " Pour la distinction du travail ", pour ainsi dire, " sur une base générale, " juste pour le succès dans le travail. De plus - il a grandi jusqu'à l'ingénieur en chef et a automatiquement commencé à recevoir des récompenses de statut, qui ont été suspendues par presque tout le monde occupant au moins quelques postes de responsabilité, un exemple classique est le "Badge of Honor", qui lui a été décerné en 1970, et en l'honneur de la transformation de l'usine en 1975, il a reçu l'Ordre du Drapeau rouge du travail à l'Institut de recherche de Riga sur les micro-dispositifs (RNIIMP, l'entreprise principale de l'AP nouvellement créée "Alpha").
Le département d'Osokin a reçu un prix d'État (juste la RSS de Lettonie, pas celle de Lénine, qui a été généreusement distribuée aux Moscovites), et non pas pour les microcircuits, mais pour l'amélioration des transistors micro-ondes. En URSS, breveter des inventions aux auteurs ne causait que des ennuis, un paiement unique insignifiant et une satisfaction morale, de sorte que de nombreuses inventions n'étaient pas du tout formalisées. Osokin n'était pas pressé non plus, mais pour les entreprises, le nombre d'inventions était l'un des indicateurs, il fallait donc encore les formaliser. Par conséquent, l'URSS AS No. 36845 pour l'invention du TC P12-2 n'a été reçu par Osokin et Mikhalovich qu'en 1966.
En 1964, Kvant a été utilisé dans l'ordinateur de bord d'avion de troisième génération Gnome, le premier en URSS (également, peut-être, le premier ordinateur série au monde sur microcircuits). En 1968, une série de premiers SI a été rebaptisée 1LB021 (le SIG a reçu des index tels que 1HL161 et 1TP1162), puis 102LB1V. En 1964, sur ordre du NIRE, le développement du R12-5 (série 103) et des modules basés sur celui-ci (série 117) a été achevé. Malheureusement, le Р12-5 s'est avéré difficile à fabriquer, principalement en raison de la difficulté d'alliage du zinc, le cristal s'est avéré laborieux à fabriquer: le pourcentage de rendement était faible, et le coût était élevé. Pour ces raisons, le TC P12-5 a été produit en petits volumes, mais à cette époque, des travaux étaient déjà en cours sur un large front pour développer la technologie du silicium planaire. Le volume de production des circuits intégrés au germanium en URSS n'est pas exactement connu, selon Osokin, depuis le milieu des années 60 ils ont été produits à plusieurs centaines de milliers par an (les États-Unis, hélas, en ont déjà produit des millions).
Vient ensuite la partie la plus comique de l'histoire.
Si vous demandez de deviner la date de fin de la sortie du microcircuit inventé en 1963, alors, dans le cas de l'URSS, même les vrais fanatiques des anciennes technologies se rendront. Sans changements significatifs, les séries IS et SIG 102-117 ont été produites jusqu'au milieu des années 1990, pendant plus de 32 ans ! Le volume de leur sortie, cependant, était négligeable - en 1985, environ 6 000 000 d'unités ont été produites, aux États-Unis, c'est trois ordres de grandeur (!) Plus.
Réalisant l'absurdité de la situation, Osokin lui-même en 1989 s'est tourné vers la direction de la Commission militaro-industrielle du Conseil des ministres de l'URSS avec une demande de retirer ces microcircuits de la production en raison de leur obsolescence et de leur forte intensité de main-d'œuvre, mais a reçu un refus catégorique. Vice-président du complexe militaro-industriel V. L. Les ordinateurs "Gnome" sont toujours dans le cockpit du navigateur de l'Il-76 (et l'avion lui-même a été produit en 1971) et d'autres avions domestiques.
Ce qui est particulièrement offensant - les requins prédateurs du capitalisme ont regardé avec enthousiasme les solutions technologiques des uns et des autres.
Le Comité de planification de l'État soviétique était implacable - là où il est né, il a été utile là-bas ! En conséquence, les microcircuits Osokin occupaient une niche étroite des ordinateurs de bord de plusieurs avions et, à ce titre, ont été utilisés pendant les trente prochaines années ! Ni la série BESM, ni toutes sortes de "Minsky" et "Nairi" - ils n'ont été utilisés nulle part ailleurs.
De plus, même dans les ordinateurs de bord, ils n'étaient pas installés partout, le MiG-25, par exemple, volait sur un ordinateur électromécanique analogique, bien que son développement ait pris fin en 1964. Qui a empêché l'installation de microcircuits là-bas? Conversations que les lampes sont plus résistantes à une explosion nucléaire ?
Mais les Américains ont utilisé des microcircuits non seulement dans Gemini et Apollo (et leurs versions spéciales militaires ont parfaitement supporté le passage à travers les ceintures de rayonnement de la Terre et fonctionnent dans l'orbite de la Lune). Ils ont utilisé les puces dès (!) qu'elles sont devenues disponibles, dans un équipement militaire à part entière. Par exemple, le célèbre Grumman F-14 Tomcat est devenu le premier avion au monde, qui a reçu en 1970 un ordinateur de bord basé sur un LSI (on l'appelle souvent le premier microprocesseur, mais formellement c'est incorrect - le F-14 ordinateur de bord se composait de plusieurs microcircuits d'intégration moyenne et grande, donc rien de moins - il s'agissait de vrais modules complets, tels que ALU, et non d'un ensemble de desserrements discrets sur un 2I-NOT).
Il est surprenant que Shokin, approuvant pleinement la technologie des habitants de Riga, ne lui ait pas donné la moindre accélération (enfin, à l'exception de l'approbation officielle et de l'ordre de démarrer la production en série au RZPP), et nulle part la vulgarisation de ce sujet, l'implication de spécialistes d'autres instituts de recherche et, en général, chaque développement dans le but d'obtenir le plus rapidement possible un standard précieux pour nos propres microcircuits, qui pourrait être développé et amélioré de manière indépendante.
Pourquoi est-ce arrivé?
Shokin n'était pas à la hauteur des expériences d'Osokin, à cette époque il résolvait le problème du clonage des développements américains dans son Zelenograd natal, nous en parlerons dans le prochain article.
Du coup, à part P12-5, RZPP ne s'occupait plus des microcircuits, n'a pas développé ce sujet, et d'autres usines ne se sont pas tournées vers son expérience, ce qui était très regrettable.
Un autre problème était que, comme nous l'avons déjà dit, en Occident, tous les microcircuits étaient produits par des familles logiques qui pouvaient satisfaire n'importe quel besoin. Nous nous sommes limités à un seul module, la série n'est née que dans le cadre du projet Kvant en 1970, puis elle s'est limitée: 1HL161, 1HL162 et 1HL163 - circuits numériques multifonctionnels; 1LE161 et 1LE162 - deux et quatre éléments logiques 2NE-OR; 1TP161 et 1TP1162 - un et deux déclencheurs; 1UP161 est un amplificateur de puissance, ainsi que 1LP161 est un élément logique "inhiber" unique.
Que se passait-il alors à Moscou ?
Tout comme Leningrad est devenu le centre des semi-conducteurs dans les années 1930-1940, Moscou est devenu le centre des technologies intégrales dans les années 1950-1960, car le célèbre Zelenograd s'y trouvait. Nous parlerons de sa fondation et de ce qui s'y est passé la prochaine fois.
