Первая советская микросхема

Как известно, в 1959 году в США была разработана первая в мире микросхема, а в 1962-м начат серийный выпуск микросхем. А когда же начался серийный выпуск микросхем в СССР? Многие этого не знают.

Первая советская «микросхема» была разработана на Рижском радиозаводе, и состояла из двух германиевых транзисторов и одного резистора. И это вот в СССР называлось «микросхема», под это рижский завод сожрал кучу бабла.

Эту самую микросхему Р12–2 вы видите на фото в заголовке. На самом деле «микросхемами» на ней являются эти вот четыре германиевых кристаллика, от которых отходят золотые проводочки. На каждом кристаллике сформированы два p-n-p-транзистора и напылён один резистор общей нагрузки — в результате получается элементарная логическая схема, которая (с внешней обвязкой из резисторов) позволяет реализовать логику 2НЕ-ИЛИ.

Довольно придурочный базис для построения вычислительных систем, гораздо удобнее был бы базис 2И-НЕ, но тут уж что выросло то выросло. Рижане же большим умом не отличались. Начав разработку ИС позже Килби и Нойса и не зная о них, чему свидетельство абсолютная непохожесть реализованных решений, они выродили типичного уродца, на базе которого потом всё-таки умудрились сделать бортовую ЭВМ для самолетов.

В конце концов эти разработки превратились в авиационную бортовую ЦВМ «Гном», набранную из вот таких плат:

Вот они, эти прелестные «микросхемы» с рижского завода. Это по сути вообще не микросхемы, это микросборки — но ради показухи и создания у руководства страны иллюзии, что якобы СССР не отстаёт от Запада, их называли «гибридными микросхемами».

Чтобы вам была понятна разница — вот пример такой микросхемы, это 204 серия, выпуск 1984 года (да-да, уже два года как весь мир играет в Синклер ZX Spectrum, а IBM уже три года как выпустила на рынок IBM PC):

Это просто 4 отдельных транзистора, распаянных на керамическую плату. Остальные «микросхемы» этой серии отличаются только тем, что на эту плату кое-где нанесено металлическое напыление, образующее резисторы. Вот примерно так:

Это уже сложная микросхема 201ЛБ4 — на ней аж 6 транзисторов и 6 резисторов.

На самом деле это секретная тема «Тропа-1», главный конструктор А.К. Катман, и это первые советские микросхемы, которые можно было реально использовать для создания приличных цифровых систем. До них было рижское гогно, не годное никуда чуть менее чем полностью.

Первые опытные образцы 201-й серии, под названиями 1МДхх, относятся к 1964 году. Но серийное производство ГИС «Тропа» началось только в 1967 году в Павловском Посаде («Экситон»). И продолжалось аж до 1991 года.

Эти микросхемы были применены в бортовой вычислительной машине «Аргон-1», на которой в то время строились автоматизированные системы управления войсками «Маневр», системы управления мобильными ракетными комплексами «Точка» и многое, многое другое.

<dl class="gallery-item">

</dl>

Это вот блок динамической (оперативной) памяти ДЗУ-14М1 от БЦВМ «Аргон-10». Запоминающая часть состоит из 160-ти Ш-образных ферритовых сердечников, распределённых на 80 групп по две штуки. Через сердечники проходит 512 кодовых проводов — адресных шин. Объём памяти ДЗУ составляет 10 килобайт. На таких штуках советские космонавты в космос летали! Да еще и нахваливали — по сравнению с прежним гогном, это был просто праздник какой-то.

Я в детстве развлекался тем, что выпаивал из этих микросхем микропаяльником под лупой транзисторы, и использовал их для ремонта в обычных бытовых приборах. В серии 201 транзисторы близки по параметрам к КТ315 (точнее, к КТ317 и КТ348 — кристаллы от которых и использовались), разве что допустимая мощность гораздо ниже из-за отсутствия теплоотвода.

Понятно, что это не микросхемы, а профанация. Причем самое смешное, что вот именно эта 201 серия — это обезьянничание с той самой IBM:

Тут рядышком оригинальная IBM — и советский клон из самых первых серий, когда у СССР еще не было бескорпусных транзисторов, и пришлось припаивать обычные транзисторы в корпусах.

Настоящие же работы по микроэлектронике велись в Ленинграде, в СКБ-2, Старосом и Бергом, которые были участниками группы Розенберга в США и бежали оттуда, когда возникла угроза их разоблачения. Настоящие их фамилии, как выяснилось уже значительно позже, Сарант и Барр.

Это всё, что по большому счёту большинству надо знать про истоки советской микроэлектроники. Дальше уже подробности для любознательных.

Сейчас известно, что группа Розенберга передала разведслужбе СССР около 32 тысяч страниц документации. В том числе инженеры Барр и Сарант украли и передали около десяти тысяч страниц. В частности, если верить Юсдину, автору книги о Барре и Саранте, ими были переданы образец радиовзрывателя и информация о нем, спецификация самолетного радиолокатора SCR-517, информация о самолетном ответчике «свой-чужой», о реактивном самолете Р-80, о бомбардировщике «летающая крепость» В-29, спецификация наземного микроволнового радара SCR-584, самолетного навигационного радиолокатора SCR-720, ночного бомбардировочного прицела.

К сожалению, из всей группы Розенберга уйти от ФБР удалось только им двоим. Всех остальных схватили, супругов Розенберг казнили на электрическом стуле, остальным дали сроки от 18 лет до пожизненного.

Теперь уже известно, что эти два инженера «шпионили для Сталина и создали советскую Кремниевую долину». Сбежав из США, они сначала жили в Чехословакии и занимались электроникой. Причем не самостоятельно, а под руководством известного чешского электронщика Антонина Свободы, который во время Второй мировой войны был ведущим разработчиком компьютерных систем управления зенитными системами в Radiation Labs Массачусетского технологического института.

Свобода уже тогда был фигурой всемирно известной. С 1950 года в Чешском институте технологии в Праге он читал курс по цифровым и аналоговым ЭВМ. В частности, Берг и Старос участвовали под руководством Свободы в создании первой в Чехословакии ЭВМ. Потом, когда там произошла смена власти и к ним стали проявлять нездоровый интерес, им пришлось переехать в Союз. Сначала они работали в авиапроме, там сделали свой первый бортовой компьютер (задолго до рижан). А потом их забрал к себе Шокин в электронпром.

Имея уже определенный задел работ по микроэлектронике, они сделали на его основе небольшую ЭВМ на транзисторах. Когда готовилось решение по Зеленограду, именно в СКБ-2, которым руководил Старос, Хрущеву показали эту ЭВМ, а перед этим для сравнения — ламповую. И в ухо ему вставили микроприемник «Эра», разработанный и изготовленный тоже у Староса, который был тогда самым маленьким в мире. На Хрущева это все произвело сильное впечатление.

Альфред Сарант и Хрущев

Старос принимал участие в подготовке решения по созданию Зеленоградского научного центра и был назначен его первым главным инженером. А директором стал Лукин Федор Викторович, тоже фигура из подзабытых. Старос, судя по всему, обиделся на то, что его не назначили директором, и, фактически так и не приступив к работе в Зеленограде, остался в Ленинграде. Отмечу, что им был действительно сформирован один из лучших в Минэлектронпроме коллектив разработчиков ЭВМ, ИС и микропроцессоров.

Первыми в Зеленограде заработали НИИ микроприборов и НИИ точного машиностроения. Потом был организован НИИ точных технологий с опытным заводом «Ангстрем». Затем НИИ молекулярной электроники, следом НИИ материаловедения, НИИ физических проблем, постепенно создавались НИИ и заводы, ставшие основой Зеленограда. В 1965 году был создан НИИ молекулярной электроники с заводом «Микрон», которые в постановлении не были предусмотрены.

НИИ точных технологий с заводом «Ангстрем» ориентировались на гибридную технологию, а НИИ молекулярной электроники и «Микрон» сразу были ориентированы на полупроводники. С участием НИИТТ были разработаны производственные линии для толстопленочных и тонкопленочных технологий. А из главных фигур нового центра, наверное, следует назвать директора НИИТТ Сергеева, директора НИИ молекулярной электроники Валиева и директора Института материаловедения Малинина.

Первые советские микросхемы, в принципе, были оригинальными. Это уже упомянутая ИС Р12–2 и гибридные ИС «Квант» на ее основе. Да и первая зеленоградская серия гибридных интегральных схем «Тропа» по уровню исполнения не особо уступала STL-модулям IBM. Но очень скоро стало ясно, что такое оригинальничание порождает гогнецо — разработчики микросхем делали не то, что надо было конструкторам систем, а то, что было проще сделать. Понятно, что хороший каменщик сможет сложить дом даже из кривых кирпичей — но качество этого дома будет уже не то.

Поэтому советская микроэлектроника быстро пришла к копированию западных серий. И это сразу дало результат, уровень разрабатываемых систем резко повысился.

Что же до известного копирования в приказном порядке IBM360 (а потом и DEC PDP-11 для среднего ряда ЭВМ, которые СМ ЭВМ), то «тупые советские чиновники» выбрали за образец архитектуру, которая успешно стала промышленным стандартом и, развиваясь, дожила до наших дней. А «талантливые, несправедливо задвинутые советские конструкторы» к тому времени так и не удосужились родить что-то похожее на концепцию унификации и совместимости. Да еще и письма писали в министерство на тему того, что выбранная архитектура плохая, устаревшая и от нее уже буквально завтра все откажутся. Хрен отказались, а вот про советские БЭСМ все забыли как про страшный сон.

Короче — появление нормальных серий микросхем, передранных с западных, резко подстегнуло технический прогресс электроники в СССР. Стали возможны вещи, казавшиеся еще недавно фантастикой. Те же ЗРК С-300 — это следствие развития цифровой элементной базы в СССР. На рижском гибридном дерьме ничего подобного сделать бы не удалось.

Однако в конце 1970-х советская микроэлектроника начала входить в кризис. Для воспроизводства западных достижений требовались новые материалы, коренная смена оборудования, то есть требовались крупные капитальные вложения. При этом другие отрасли народного хозяйства отказывались разрабатывать и производить материалы и спецоборудование для электронной промышленности с соответствующими характеристиками по чистоте и точности. А денег, чтобы купить нужное за границей — не было, СССР уже чуть не половину зерна закупал за валюту в США и Канаде, переориентация валюты на закупку оборудования для электроники просто вызвала бы голод.

На это никто не пошел. Зеленоградский Научный центр в 1978 году подготовил программу перевооружения и дальнейшего развития микроэлектроники и проект соответствующего постановления ЦК КПСС. Но приближалась Олимпиада-80 в Москве, и для руководства страны она оказалась важнее — на все средств не хватало.

Говорят, что на заседании Политбюро против расходов на микроэлектронику выступил Гришин, первый секретарь Московского горкома КПСС. Постановление было подписано через несколько лет в существенно урезанном и выхолощенном виде. С этого момента советская микроэлектроника была обречена.

Вот президент европейского объединения производителей электроники SEMI Хайнц Кундерт недавно сказал, что в настоящее время только две фирмы в мире способны делать оборудование для микроэлектроники — это Intel и Samsung. И бесполезно пытаться их догонять.

И на уровне Европы — он прав. Китайцы с этим спорят, и небезуспешно — но то китайцы.