Эта статья прислана на конкурс.
Пелега Евгений aka DrPass
Песни, танцы, игры, смех –
Приходи, дружок, в ФизТех
Эта статья не совсем про старые компьютеры. Здесь не будет фотографий самостоятельно собранных и спасенных от переработки антикварных аппаратов. Это скорее вытащенные еще раз на свет воспоминания о тех временах, когда отечественный инженер что-то проектировал, а не обслуживал иностранную технику. И тем более не торговал на рынках.
Стишок из приглашения на новогодний утренник, вынесенный в эпиграф, мне хорошо врезался в память с раннего детства. Я тогда еще в школу даже не ходил. Я играл во дворе с такими же малолетними оболтусами, каждый вечер с нетерпением ждал «Спокойной ночи, малыши» по Первой программе и Деда Панаса по Второй программе и постоянно спорил с бабушкой, что мне одевать и где мне гулять. С папой я не спорил из соображений собственной безопасности (видели бы вы его ремень, сразу бы поняли, о чем я говорю). Ну а с мамой я обычно не спорил по той простой причине, что маму я видел мало. Про маму я знал, что она работает в каком-то «ФизТехе» и делает что-то очень сложное.
А еще был один день, когда мама на работу надела очень красивое платье и долго-долго готовила боевую раскраску у зеркала. «К нам приезжает министр» - объяснила она. Так я узнал новое умное слово.
Собственно, больше для меня этот день ничем особенным не отличался, и я бы его даже не стал вспоминать, если бы четверть века спустя, листая старую американскую книжку по электронике, не натолкнулся на фразу: «В 1985 году в Донецком физико-техническом институте был разработан чип памяти емкостью 2 мегабита». Я спросил у мамы: «Вы это делали?» И получил утвердительный ответ.
Больше года команда инженеров ФизТеха работала над созданием этого чипа. Моя мама, будучи химиком, готовила эмульсию для изготовления фотошаблонов, по которым впоследствии формировались топологические слои на кристалле микросхемы. Поскольку для производства данного чипа требовался новый техпроцесс, существующие эмульсии не позволяли сделать фотошаблон с нужной разрешающей способностью. Подходящий состав подбирался долго и тщательно, пробные варианты заказывались на различных заводах по всему СССР, и путь к получению действующего кристалла был довольно долгим. Но как видите, его прошли.
Микросхема памяти емкостью 2 мегабита – это четыре миллиона транзисторов. Вдохните. Выдохните. Еще раз попробуйте осмыслить эту цифру. Четыре миллиона транзисторов в микросхеме. В 1985 году. У нас. Для сравнения, представьте себе крутейший процессор образца 1993 года – Пентиум. Три с небольшим миллиона транзисторов.
Нет, конечно же, я все понимаю – процессор сложнее микросхемы памяти ввиду своей «неоднородности». Структура микросхемы памяти однообразная, и при ее разработке не стоит сложная задача компоновки узлов на кристалле, чтобы обеспечить их синхронную работу, отсутствие «гонок» сигналов и т.д. В микросхеме памяти относительно легко можно добавить избыточность транзисторов, чтобы увеличить выход годных чипов с пластины. В микросхеме памяти не нужно изобретать хитрые алгоритмы и логику работы, это просто массив ячеек и простая схема их селекции. А еще это был лабораторный, а не промышленный образец, и еще неизвестно, как выглядело бы его промышленное производство. Да, я все прекрасно понимаю. Но, черт возьми, это ж четыре миллиона транзисторов! В 1985 году!
Сейчас ФизТех еще существует. Он ведет неспешные разработки лабораторного и медицинского оборудования, растит молодых кандидатов технических наук, но в целом это просто бесцельное осваивание тех крох государственных денег, которые выделяются в нашей стране на науку. И он, увы, больше не проектирует микросхемы.
Посмотрев на продукцию «Электронмаша», одного из ведущих в прошлом украинских заводов, можно проследить, как развивалась технология производства электронных плат. Вот печатная плата «Поиска» 1988 года выпуска. Обычная двухсторонняя плата, 0.5 мм шаг проводника.
А вот этот же компьютер ревизии 1991 года. Разводка платы стала намного аккуратнее, шаг проводника – 0.25 мм.
Еще на год вперед, программатор 1992 года выпуска. Нельзя сказать, что устройство само по себе высокотехнологичное, по сути, это просто набор буферных регистров и управляемый регулятор напряжения. Но посмотрите внимательнее на монтаж – он выполнен в лучших современных традициях, на шестислойной плате!
А вот год 1993-й, EGA-видеокарта от «Поиска-2». Опять двухслойная плата, 0.5 мм шаг проводника, выполнена весьма небрежно. Основной чип японский, ПЗУ и ОЗУ корейские.
Дальше – пустота, больше ничего «нашего» нет, только сборка из зарубежных плат. Хрупая советская, украинская, российская электронная промышленность в условиях экономического обвала никак не могла обеспечить достаточный объем продаж, чтобы сохранить рентабельность производства и хоть как-то конкурировать с наплывом дешевых китайских и тайваньских комплектующих.
А теперь давайте помечтаем. Локомотив технологий западных стран умчался далеко вперед. Технологический процесс 14 нм кажется совершенно недосягаемым. И даже не «кажется», так оно и есть на самом деле. Сейчас даже лаборатории технологических гигантов вроде TSMC, Global Foundries или Intel вынуждены тратить миллиарды долларов, чтобы шагнуть еще на одну ступеньку миниатюризации. И каждый такой шаг получается все сложнее и все дороже. Еще чуть-чуть, и они упрутся в теоретический предел миниатюризации, ведь затвор кремниевого транзистора физически не может быть тоньше 2 нм, после этого кремний теряет свои полупроводниковые свойства. Потом или тупик, или прорыв в виде новой технологии, которая сменит кремниевые микросхемы, верой и правдой служившие нам полвека. Впрочем, новые технологии уже на подходе. Это и графеновые транзисторы, и микросхемы на основе молибдена. Так или иначе, уже скоро мы увидим преемника кремния.
Но я отвлекся от главной мысли. Надо ли нам вообще пытаться догнать тех, кто ушел настолько далеко вперед? Есть ли другой путь развития? Как ни странно, есть. Давайте поучимся у второй экономики в мире. Страна, в которой делается подавляющее большинство электронных устройств в мире и которая служит основной сборочной площадкой для тех самых гигантов промышленности… в большинстве своем не имеет мало-мальски современного оборудования для производства чипов. Да, вы не ослышались. Не имеет. Фабрики, принадлежащие глобальным производителям, таким как Samsung или LG, оснащены по последнему слову техники. А вот те фабрики Китая, которые наводняют мир дешевыми заказными микросхемами, работают в лучшем случае по безнадежно отсталому техпроцессу 130 нм.
Подумайте, нужны ли сверхминиатюрные транзисторы тем простым схемам, которые стоят в стиральных машинках, DVD-плейерах, игрушках, кофеварках? Нет, не нужны. Там нужны просто дешевые чипы. А уж это Китай, используя старое и недорогое оборудование, недорогой рабочий труд, может предоставить в любом количестве.
Производственная линия 130 нм, добытая с какой-нибудь старой фабрики АМД, обойдется в круглую сумму порядка 100-150 млн. долларов США. Сумма колоссальная? Нет, не очень. Это 25% стоимости стадиона «Донбасс-Арена» или 10% стоимости аэропорта «Прокофьево». Но вот он, стадион, стоит уже второй год, и вот-вот новый аэропорт будет принимать первые самолеты. Можем же осуществлять проекты такого масштаба, если захотим.
Конечно, привезти и поставить станки – это еще не залог успеха, это только первый шаг. Еще нужно ой как много:
• контрактные заказчики, которым будет выгодно производить чипы на нашей фабрике, а не в Китае, хотя бы ради того, что она географически намного ближе к Европе, а значит, можно будет получить значительную экономию на транспортировке продукции. Это могут быть производители заказных микросхем, микроконтроллеров, бытовой техники.
• помощь государства в виде льготных налоговых условий для нового предприятия, так, чтобы наши налоги не уничтожили всю возможную выгоду от географии. И гарантии государства, что эти льготные условия не исчезнут во время очередных реформ, которые у нас так любят проводить.
• источники сырья, т.е. добыча кремния и химических присадок к нему, превращающих его в полупроводник. Все это у нас было, но теперь, двадцать лет спустя, нужно восстанавливать из руин.
Без твердо стоящих на ногах иностранных контрактных производителей эта схема не взлетит. Без них можно организовать образцово-показательный научный центр, который будет что-то там разрабатывать в единичных экземплярах и мелкими партиями. И активно поглощать государственные деньги, напрямую и через несколько слоев посредников и чиновников, так никогда не выйдя на самоокупаемость.
А когда наши производственные линии смогут выдавать новые чипы, пусть и по матрицам иностранных конструкторов, нам можно будет… учиться. Да, учиться заново проектировать чипы с помощью современного инструментария и по современным технологиям. Учиться модернизировать технологический процесс производства. Мы сможем растить новое поколение отечественных инженеров, которые затем на этих же заводах и лабораториях будут делать украинские, российские, белорусские, казахские процессоры.
А пока… в очередной раз заходя на «Железные призраки прошлого», можно еще раз прикоснуться к той эпохе, когда мы умели летать. Но мы обязательно вспомним. :-)
Обсудить статью в специально созданной ветке форума. Эта статья прислана на конкурс.
© Текст, фотографии - Пелега Евгений aka DrPass
© Железные призраки прошлого - 2011 г.
Опубликовано 14.12.2011 г.
Дополнения или поправки на phantom@sannata.ru
|
