Цвет сверхдержавы - красный. Трилогия (СИ)
– Отлично! – Никита Сергеевич явно был доволен.
– Ну и, соответственно, удалось увеличить количество элементов на одном кристалле со 128 до 256 для нерегулярных схем, и гораздо более значительно, до 1024 элементов для регулярных, вроде микросхем памяти, – доложил Шокин. – Регулярная схема имеет в 5-10 раз большую плотность размещения транзисторов, чем в логических схемах, где относительно мало повторяющихся элементов. Пока такая память выпускается в лабораторных условиях, она ещё слишком дорогая и малоёмкая.
– 1024? Ого! Впечатляющий прогресс, – одобрил Хрущёв. – Это как вам удалось на такие цифры выйти? Вроде как по закону Мура должно быть удвоение раз в два года?
– Закон Мура – это не закон в полном смысле слова, а, скорее, эмпирическое наблюдение. – ответил Старос. – Пока количество элементов на кристалле невелико, а техпроцесс не дошёл до нанометров, это количество элементов растёт по экспоненте, особенно на регулярных структурах, вроде памяти.
(в течение 60-х гг. улучшения литографии позволяли увеличивать число транзисторов экспоненциальными темпами. http://www.ixbt.com/cpu/microelectronics.shtml)
– У нас в Зеленограде запущена технологическая линия по выращиванию кристаллов кремния диаметром до 100 миллиметров. Сейчас пытаемся увеличить диаметр выращиваемых кристаллов до 150 миллиметров. Производство очень энергоёмкое, – рассказал сидящий напротив Шокина Берг. – Также мы сделали машину для автоматизированного проецирования фотошаблонов на заготовку микросхемы, так называемый степпер. Пока он существует в нескольких опытных экземплярах, но сейчас готовится его малосерийное производство.
– Кстати, к нам в Зеленоград приезжал товарищ Мазуров, осматривал производство, очень интересовался перспективами и предлагал создать ещё один центр электронной промышленности в Белоруссии. Вот, есть идея наладить там выпуск степперов и фотоповторителей.
– Идею поддерживаю. С Мазуровым вопрос проработайте, я проведу через Президиум и Совет Министров. М-да... До полноценной и массовой полупроводниковой памяти всё равно ещё как до Луны... – со вздохом проворчал Хрущёв.
– Доберёмся и до полупроводниковой, Никита Сергеич, – заверил Берг. – Зато теперь АЛУ станут ещё немного дешевле и проще в сборке. Мы, используя полученную нами от компетентных органов информацию, внедрили две очень важных разработки. Это – транзистор-транзисторная логика и замена алюминиевого затвора в транзисторах на поликремниевый. Есть такая технология, описанная в документах, как симметричное спаривание p- и n-канальных МОП-транзисторов. Она уменьшает потребление энергии при простое, когда транзисторы не переключаются в миллион раз. В документах такая логика называется «комплементарная структура МОП» (КМОП). Вот на этой технологии и основаны разрабатываемые нами микросхемы памяти.
(TTL, в реальной истории появилась в 1963 г. Использование поликремниевого затвора началось с 1968 г и явилось важнейшим прорывом в технологии, позволившим кардинально улучшить стабильность характеристик электронных компонентов http://www.ixbt.com/cpu/microelectronics.shtml)
– Здесь, Никита Сергеич, ещё и работает наша плановая экономика, – пояснил Шокин. – На западе, создавая новый продукт, ждут его коммерческой отдачи. Поэтому они ещё долго будут сидеть на кристаллах диаметром 25-38 миллиметров. А мы, зная тенденции развития, ушли сразу на кристаллы большего диаметра, 100 миллиметров, дальше будет 150. (Когда массовое производство ИС стало исчисляться уже миллионами, оказалось, что с применением пластин большего диаметра себестоимость чипов падает, а массовость растёт – и в 1964 г. введены 25 мм пластины, а через 2 года – на 38 мм. http://www.ixbt.com/cpu/microelectronics.shtml)
– У нас в плане забито увеличение количества элементов, финансирование идёт государственное, и мы этот план выполняем, коммерческой отдачи нам на текущем этапе ждать не надо. Мы все вложенные затраты отбиваем за счёт экономии средств на содержании и обслуживании тех ЭВМ, в которых заменяем устаревшую элементную базу на новую. Тем более, что новые микросборки уже пошли в производство гражданской продукции – радиоприёмников, телевизоров, проигрывателей. Тем более, что полупроводниковая память в серийном производстве будет дешевле памяти на ферритовых кольцах
Шокин достал и показал Хрущёву небольшой транзисторный приёмник. Сняв заднюю стенку, он с гордостью продемонстрировал вместо привычных радиоламп и кондовых советских диодов первых серий аккуратную плату с распаянными на ней прямоугольниками микросборок и новыми, меньшего размера, дискретными элементами.
– Вот. Наша последняя разработка. Уже в продаже, – Александр Иванович не смог удержаться от довольной улыбки.
– Вот это хорошо! Вот это порадовали! – Хрущёв, одобрительно приговаривая, вертел в руках приёмник, рассматривая плату.
– Этот приёмник сделан на элементах предыдущего поколения, но зато они выпускаются серийно. А самое главное – в КБ-2 под руководством товарища Берга собрали опытный образец первого модуля минифабрики для производства микросхем, – порадовал Первого секретаря Шокин. – И на подходе ещё несколько модулей.
– Мы рассчитываем, что к концу этого года первая опытная минифабрика в Зеленограде начнёт работать, – подсказал Берг. – Тогда мы сможем значительно быстрее делать небольшие партии микросборок, и, надеюсь, увеличим выход годных, за счёт того, что в боксах минифабрики поддерживать чистую атмосферу гораздо проще.
– Нам очень помогли атомщики, – добавил Старос, – поделились своими разработками манипуляторов для атомных электростанций. У них, конечно, масштабы побольше, но нам всё не с нуля начинать пришлось. Многие детали манипуляторов попросту уменьшили до нужного нам масштаба, и применили в конструкции минифабрики.
– А что там этими манипуляторами делается? – уточнил Хрущёв.
– Полуфабрикаты микросборок передаются из одного модуля в другой и устанавливаются на технологическую позицию, – пояснил Берг. – Линия должна работать полностью автоматически, чтобы не вносить лишних загрязнений от контакта с человеком. Каждый технологический модуль оснащается входным и выходным шлюзами с микроманипуляторами.
– Когда заработает в полном объёме хотя бы одна минифабрика, – добавил Шокин, – мы сможем заметно быстрее совершенствовать микросборки, ведь производственный цикл на минифабрике будет занимать не месяцы, а дни.
– Если позволите, я после совещания отниму пять минут вашего времени, – сказал Лебедев. – У нас по теме электроники для станков появились интересные наработки.
– Да, да, – добавил Калмыков. – Вам, Никита Сергеич, хорошо бы побывать во Фрязинском НИИ-160, у нас как раз есть, что вам показать.
– Это хорошо, – одобрил Никита Сергеевич. – Обязательно у вас побываю. Мне Владимир Иванович, – он кивнул на Главного конструктора ЭНИМС академика Владимира Ивановича Дикушина (http://www.bmstu.ru/scholars/dikushin_v_i), – показывал свои разработки, в том числе – станки с программным управлением на этих... как их...
– На сельсинах, – подсказал Дикушин. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Сельсин)
– Вот! Именно. Спасибо, – поблагодарил Хрущёв. – У такого станка, конечно, есть недостатки. Точность невысокая, а главное – станок нуждается в «обучении». Первую деталь должен сделать на нём вручную токарь высокой квалификации, чтобы станок записал на магнитную ленту его движения, для последующего воспроизведения. Соответственно, если одни и те же детали производятся, скажем, на разных заводах, они будут получаться немного разными и по точности, и по себестоимости, ведь «обучать» станки в разных городах будут разные рабочие. У каждого свои приёмы работы, своя скорость, и своя точность соблюдения допусков.
– Есть такая проблема, – согласился Дикушин. – Мы сейчас над ней работаем совместно с товарищами из ЛИТМО и Зеленограда (АИ)
– На основе полученной от компетентных товарищей информации были разработаны оптические датчики-преобразователи угла поворота в цифровой код (https://ru.wikipedia.org/wiki/Энкодер), – добавил Валерий Дмитриевич Калмыков. – В Зеленограде товарищи Старос и Берг сделали электронный модуль для считывания сигнала с этих датчиков.