Aparaty słuchowe
Przypomnijmy, że Bell Type A były tak niewiarygodne, że ich główny klient, Pentagon, unieważnił kontrakt na ich użycie w sprzęcie wojskowym. Radzieccy przywódcy, przyzwyczajeni już wówczas do orientacji na Zachód, popełnili fatalny błąd, uznając, że sam kierunek technologii tranzystorowej jest daremny. Z Amerykanami mieliśmy tylko jedną różnicę – brak zainteresowania ze strony wojska w Stanach Zjednoczonych oznaczał tylko utratę jednego (choć bogatego) klienta, podczas gdy w ZSRR biurokratyczny werdykt mógł potępić całą branżę.
Panuje powszechny mit, że właśnie z powodu zawodności Typu A wojsko nie tylko go porzuciło, ale także przekazało go osobom niepełnosprawnym na aparaty słuchowe i pozwoliło w ogóle odtajnić ten temat, uznając go za mało obiecujący. Wynika to częściowo z chęci uzasadnienia podobnego podejścia do tranzystora ze strony sowieckich urzędników.
W rzeczywistości wszystko było trochę inne.
Bell Labs zrozumiał, że znaczenie tego odkrycia jest ogromne i zrobił wszystko, co w jego mocy, aby tranzystor nie został przypadkowo sklasyfikowany. Przed pierwszą konferencją prasową 30 czerwca 1948 prototyp musiał zostać pokazany wojsku. Liczono na to, że nie będą go klasyfikować, ale na wszelki wypadek wykładowca Ralph Bown zlekceważył się i powiedział, że „oczekuje się, że tranzystor będzie używany głównie w aparatach słuchowych dla osób niesłyszących”. W efekcie konferencja prasowa przebiegła bez przeszkód, a po wzmiance o niej w „New York Timesie” było już za późno, żeby coś ukryć.
W naszym kraju sowieccy biurokraci partyjni rozumieli dosłownie część o „aparacie dla niesłyszących”, a kiedy dowiedzieli się, że Pentagon nie wykazuje zainteresowania rozwojem na tyle, że nie trzeba go nawet kraść, otwarty artykuł został otwarty. opublikowane w gazecie, nie zdając sobie sprawy z kontekstu, uznali, że tranzystor jest bezużyteczny.
Oto wspomnienia jednego z twórców Ya. A. Fedotova:
Niestety na TsNII-108 praca ta została przerwana. Stary budynek Wydziału Fizyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego na Mokhovaya został przekazany nowo utworzonej IRE Akademii Nauk ZSRR, gdzie znaczna część zespołu twórczego przeniosła się do pracy. Żołnierze zostali zmuszeni do pozostania w TsNII-108, a tylko część pracowników poszła do pracy w NII-35. W Instytucie Radiotechniki i Elektroniki Akademii Nauk ZSRR zespół zajmował się badaniami podstawowymi, a nie stosowanymi… Elita radiotechniki zareagowała z silnym uprzedzeniem na nowy typ urządzeń omówionych powyżej. W 1956 r. w Radzie Ministrów na jednym ze spotkań, które zadecydowały o losach przemysłu półprzewodnikowego w ZSRR, zabrzmiały:
„Tranzystor nigdy nie zmieści się w poważnym sprzęcie. Głównym obiecującym obszarem ich zastosowania są aparaty słuchowe. Ile tranzystorów jest do tego potrzebnych? Trzydzieści pięć tysięcy rocznie. Niech zrobi to Ministerstwo Spraw Społecznych”. Decyzja ta spowolniła rozwój przemysłu półprzewodnikowego w ZSRR na 2-3 lata.
Taka postawa była straszna nie tylko dlatego, że spowalniała rozwój półprzewodników.
Tak, pierwsze tranzystory były koszmarami, ale na Zachodzie zrozumieli (przynajmniej ci, którzy je stworzyli!), że jest to o rząd wielkości bardziej przydatne urządzenie niż tylko wymiana lampy w radiu. Pracownicy Bell Labs byli pod tym względem prawdziwymi wizjonerami, chcieli użyć tranzystorów w informatyce i zastosowali je, mimo że był to kiepski typ A, który miał wiele wad.
Amerykańskie projekty nowych komputerów rozpoczęły się dosłownie rok po rozpoczęciu masowej produkcji pierwszych wersji tranzystora. AT&T zorganizowało serię konferencji prasowych dla naukowców, inżynierów, korporacji i, tak, wojska, i opublikowało wiele kluczowych aspektów technologii bez możliwości opatentowania. W rezultacie do 1951 roku Texas Instruments, IBM, Hewlett-Packard i Motorola produkowały tranzystory do zastosowań komercyjnych. W Europie też byli na nie gotowi. Tak więc Philips w ogóle wykonał tranzystor, korzystając tylko z informacji z amerykańskich gazet.
Pierwsze sowieckie tranzystory były tak samo całkowicie nieodpowiednie do układów logicznych, takich jak Typ A, ale nikt nie zamierzał ich używać w takiej pojemności, a to było najsmutniejsze. W rezultacie inicjatywa w rozwoju została ponownie przekazana Jankesom.
USA
W 1951 roku znany nam już Shockley donosi o swoim sukcesie w stworzeniu radykalnie nowego, wielokrotnie bardziej technologicznego, mocniejszego i stabilnego tranzystora - klasycznego bipolarnego. Tranzystory takie (w przeciwieństwie do punktowych, wszystkie są zwykle nazywane planarnymi w wiązce) można było uzyskać na kilka sposobów, historycznie metoda uprawy złącza pn była pierwszą metodą szeregową (Texas Instruments, Gordon Kidd Teal, 1954, krzem). Ze względu na większą powierzchnię złącza, takie tranzystory miały gorsze właściwości częstotliwościowe niż punktowe, ale mogły przepuszczać wielokrotnie wyższe prądy, były mniej hałaśliwe, a co najważniejsze, ich parametry były na tyle stabilne, że po raz pierwszy udało się je wskazać w podręcznikach dotyczących sprzętu radiowego. Widząc coś takiego, jesienią 1951 roku Pentagon zmienił zdanie na temat zakupu.
Ze względu na swoją złożoność techniczną, technologia krzemowa z lat 50. XX wieku pozostawała w tyle za germanem, ale firma Texas Instruments miała geniusz Gordona Teala, aby rozwiązać te problemy. A kolejne trzy lata, kiedy TI była jedynym producentem tranzystorów krzemowych na świecie, wzbogaciły firmę i uczyniły ją największym dostawcą półprzewodników. General Electric wypuścił alternatywną wersję, topliwe tranzystory germanowe, w 1952 roku. Wreszcie w 1955 roku pojawiła się najbardziej postępowa wersja (najpierw w Niemczech) - mezatranzystor (lub stopowy). W tym samym roku Western Electric zaczął je produkować, ale wszystkie pierwsze tranzystory nie trafiły na otwarty rynek, ale do wojska i na potrzeby samej firmy.
Europa
W Europie Philips zaczął produkować tranzystory germanowe według tego schematu, a Siemens - krzem. Wreszcie w 1956 roku w Shockley Semiconductor Laboratory wprowadzono tak zwane mokre utlenianie, po czym ośmiu współautorów procesu technicznego pokłóciło się z Shockley i, znajdując inwestora, założyło potężną firmę Fairchild Semiconductor, która w 1958 roku wypuściła słynną 2N696 - pierwszy krzemowy bipolarny tranzystor utleniający z mokrą dyfuzją, szeroko dostępny na rynku amerykańskim. Jej twórcą był legendarny Gordon Earle Moore, przyszły autor Prawa Moore'a i założyciel Intela. Tak więc Fairchild, omijając TI, stał się absolutnym liderem w branży i utrzymywał prowadzenie do końca lat 60-tych.
Odkrycie Shockleya nie tylko wzbogaciło Yankees, ale także nieświadomie uratowało krajowy program tranzystorowy - po 1952 r. ZSRR przekonał się, że tranzystor jest znacznie bardziej użytecznym i wszechstronnym urządzeniem, niż się powszechnie uważa, i włożyli wszystkie swoje wysiłki w powtórzenie tego technologia.
ZSRR
Rozwój pierwszych sowieckich tranzystorów złączowych germanowych rozpoczął się rok po General Electric - w 1953 r. KSV-1 i KSV-2 weszły do masowej produkcji w 1955 r. (Później, jak zwykle, wszystko było wielokrotnie zmieniane i otrzymały P1 indeksy). Ich znaczące wady obejmowały stabilność w niskich temperaturach, a także duży rozrzut parametrów, co wynikało ze specyfiki wydania w stylu sowieckim.
E. A. Katkov i G. S. Kromin w książce „Podstawy technologii radarowej. Część II”(Wydawnictwo wojskowe Ministerstwa Obrony ZSRR, 1959) opisał to w następujący sposób:
„…Elektrody tranzystorowe dozowane ręcznie z drutu, grafitowe kasety, w których montowano i formowano złącza pn – te operacje wymagały precyzji… czas procesu kontrolowany był stoperem. Wszystko to nie przyczyniło się do wysokiej wydajności odpowiednich kryształów. Początkowo było to od zera do 2-3%. Warunki produkcyjne również nie sprzyjały wysokim plonom. Higiena próżniowa, do której Svetlana była przyzwyczajona, była niewystarczająca do produkcji urządzeń półprzewodnikowych. To samo dotyczyło czystości gazów, wody, powietrza, atmosfery na stanowiskach pracy… oraz czystości użytych materiałów, a także czystości pojemników, a także czystości podłóg i ścian. Nasze żądania spotkały się z nieporozumieniem. Na każdym kroku kierownicy nowej produkcji wpadali w szczere oburzenie służb zakładu:
„Dajemy Ci wszystko, ale wszystko nie jest dla Ciebie!”
Minął ponad miesiąc, zanim pracownicy zakładu nauczyli się i nauczyli wypełniać niezwykłe, jak się wówczas wydawało, wymagania warsztatu noworodka, które były nadmierne”.
Ya A. Fedotov, Yu V. Shmartsev w książce „Tranzystory” (Radio Radzieckie, 1960) piszą:
Nasze pierwsze urządzenie okazało się dość niewygodne, ponieważ pracując wśród specjalistów od próżni we Fryazino myśleliśmy o konstrukcjach w inny sposób. Nasze pierwsze prototypy R&D zostały również wykonane na szklanych nogach z przyspawanymi przewodami i bardzo trudno było zrozumieć, jak uszczelnić tę konstrukcję. Nie mieliśmy projektantów, ani sprzętu. Nic dziwnego, że pierwszy projekt instrumentu był bardzo prymitywny, bez spawania. Było tylko zszywanie i bardzo trudno było je zrobić …
Oprócz początkowego odrzucenia nikt nie spieszył się z budową nowych fabryk półprzewodników - Svetlana i Optron były w stanie wyprodukować dziesiątki tysięcy tranzystorów rocznie, a potrzeby sięgały milionów. W 1958 roku lokale przeznaczono na nowe przedsiębiorstwa na zasadzie resztek: zniszczony budynek szkoły partyjnej w Nowogrodzie, fabryka zapałek w Tallinie, fabryka Selkhozzapchast w Chersoniu, atelier usług konsumenckich w Zaporożu, fabryka makaronu w Briańsku, fabryka odzieży w Woroneżu i szkoła handlowa w Rydze. Zbudowanie na tej podstawie silnej branży półprzewodników zajęło prawie dziesięć lat.
Stan fabryk był przerażający, jak wspomina Susanna Madoyan:
… Powstało wiele fabryk półprzewodników, ale w jakiś dziwny sposób: w Tallinie produkcję półprzewodników organizowano w dawnej fabryce zapałek, w Briańsku - na bazie starej fabryki makaronów. W Rydze budynek technikum wychowania fizycznego przeznaczono na fabrykę urządzeń półprzewodnikowych. Tak więc początkowa praca wszędzie była ciężka, pamiętam, podczas mojej pierwszej podróży służbowej w Briańsku szukałem fabryki makaronu i dotarłem do nowej fabryki, wyjaśniono mi, że jest stara, a na niej prawie złamałem nogę, potknąłem się w kałuży i na podłodze w korytarzu, który prowadził do gabinetu dyrektora… Na wszystkich placach montażowych korzystaliśmy głównie z pracy kobiet, w Zaporożu było wiele bezrobotnych kobiet.
Z mankamentów wczesnych serii udało się pozbyć tylko P4, co zaowocowało ich cudownie długą żywotnością, ostatnie z nich były produkowane do lat 80. (serie P1-P3 były zwijane do lat 60.), a cała linia stopowych tranzystorów germanowych składała się z odmian do P42. Prawie wszystkie artykuły domowe na temat rozwoju tranzystorów kończą się dosłownie tą samą pochwałą pochwalną:
W 1957 r. przemysł radziecki wyprodukował 2,7 miliona tranzystorów. Początki tworzenia i rozwoju techniki rakietowej i kosmicznej, a następnie komputerów, a także potrzeby przyrządów i innych sektorów gospodarki były w pełni zaspokajane przez tranzystory i inne elementy elektroniczne produkcji krajowej.
Niestety rzeczywistość była znacznie smutniejsza.
W 1957 r. Stany Zjednoczone wyprodukowały ponad 28 mln za 2,7 mln sowieckich tranzystorów. Z powodu tych problemów takie wskaźniki były dla ZSRR nieosiągalne, a dziesięć lat później, w 1966 r., produkcja po raz pierwszy przekroczyła 10 mln, a do 1967 r. wolumeny wynosiły odpowiednio 134 mln sowieckich i 900 mln amerykańskich. przegrany. Dodatkowo nasze sukcesy z germanem P4 – P40 odwróciły siły od obiecującej technologii krzemowej, co zaowocowało produkcją tych udanych, ale skomplikowanych, fantazyjnych, raczej drogich i szybko przestarzałych modeli aż do lat 80tych.
Tranzystory krzemowe ze stopionym krzemem otrzymały indeks trzycyfrowy, pierwszymi były eksperymentalne serie P101 – P103A (1957), ze względu na znacznie bardziej złożony proces techniczny, nawet na początku lat 60. wydajność nie przekraczała 20%, co było delikatnie mówiąc, źle. W ZSRR nadal był problem z oznakowaniem. Tak więc nie tylko tranzystory krzemowe, ale także germanowe otrzymały trzycyfrowe kody, w szczególności monstrualny P207A / P208 prawie wielkości pięści, najpotężniejszy tranzystor germanowy na świecie (nigdzie indziej nie odgadli takich potworów).
Dopiero po stażu krajowych specjalistów w Dolinie Krzemowej (1959-1960, o tym okresie porozmawiamy później) rozpoczęła się aktywna reprodukcja amerykańskiej technologii mesa-dyfuzji krzemu.
Pierwsze tranzystory w kosmosie - sowieckie
Pierwszą była seria P501 / P503 (1960), która okazała się bardzo nieudana, z wydajnością poniżej 2%. Tutaj nie wspomnieliśmy o innych seriach tranzystorów germanowych i krzemowych, było ich sporo, ale powyższe generalnie dotyczy również ich.
Według rozpowszechnionego mitu P401 pojawił się już w nadajniku pierwszego satelity „Sputnik-1”, ale badania przeprowadzone przez miłośników kosmosu z Habr wykazały, że tak nie było. Oficjalna odpowiedź dyrektora Departamentu Automatycznych Kompleksów i Systemów Kosmicznych Państwowej Korporacji „Roskosmos” K. V. Borysowa brzmiała:
Według odtajnionych materiałów archiwalnych, którymi dysponujemy, na pierwszym sowieckim sztucznym satelicie Ziemi, wystrzelonym 4 października 1957 r., zainstalowano radiostację pokładową (urządzenie D-200) opracowaną w JSC RKS (dawniej NII-885), składającą się z: dwa nadajniki radiowe pracujące na częstotliwościach 20 i 40 MHz. Nadajniki zostały wykonane na lampach radiowych. Na pierwszym satelicie nie było innych urządzeń radiowych naszej konstrukcji. Na drugim satelicie, z psem Łajką na pokładzie, zainstalowano te same nadajniki radiowe, co na pierwszym satelicie. Na trzecim satelicie zainstalowano inne nadajniki radiowe naszej konstrukcji (kod „Mayak”), pracujące na częstotliwości 20 MHz. Nadajniki radiowe "Mayak", zapewniające moc wyjściową 0,2 W, zostały wykonane na tranzystorach germanowych serii P-403.
Jednak dalsze badania wykazały, że wyposażenie radiowe satelitów nie zostało wyczerpane, a triody germanowe serii P4 zostały po raz pierwszy zastosowane w systemie telemetrycznym "Tral" 2 - opracowanym przez Sektor Specjalny Wydziału Badawczego Moskiewskiego Instytutu Energetycznego (obecnie JSC OKB MEI) na drugim satelicie 4 listopada 1957 roku.
Tak więc pierwsze tranzystory w kosmosie okazały się sowieckie.
Zróbmy małe rozeznanie i my - kiedy tranzystory zaczęły być stosowane w technice komputerowej w ZSRR?
W latach 1957–1958 Wydział Automatyki i Telemechaniki LETI jako pierwszy w ZSRR rozpoczął badania nad zastosowaniem tranzystorów germanowych serii P. Nie wiadomo dokładnie, jakie to były tranzystory. V. A. Torgashev, który z nimi pracował (w przyszłości ojciec dynamicznych architektur komputerowych, porozmawiamy o nim później, aw tamtych latach - student) wspomina:
Jesienią 1957 roku, jako student III roku w LETI, zajmowałem się praktycznym rozwojem urządzeń cyfrowych na tranzystorach P16 na Wydziale Automatyki i Telemechaniki. W tym czasie tranzystory w ZSRR były nie tylko ogólnie dostępne, ale także tanie (w przeliczeniu na amerykańskie pieniądze, mniej niż dolara za sztukę).
Jednak G. S. Smirnov, konstruktor pamięci ferrytowej dla „Uralu”, sprzeciwia się mu:
… na początku 1959 roku pojawiły się rodzime tranzystory germanowe P16, odpowiednie do układów logicznych o stosunkowo małej prędkości. W naszym przedsiębiorstwie podstawowe obwody logiczne typu impulsowo-potencjałowego zostały opracowane przez E. Shpritsa i jego współpracowników. Postanowiliśmy wykorzystać je w naszym pierwszym ferrytowym module pamięci, którego elektronika nie miałaby lamp.
Ogólnie rzecz biorąc, pamięć (a także na starość fanatyczne hobby Stalina) żartowała z Torgaszewem, a on jest skłonny trochę idealizować swoją młodość. W każdym razie w 1957 roku nie było mowy o jakichkolwiek samochodach P16 dla studentów elektrotechniki. Ich najwcześniejsze znane prototypy pochodzą z 1958 roku, a inżynierowie elektronicy zaczęli z nimi eksperymentować, jak napisał konstruktor Ural, nie wcześniej niż w 1959 roku. Spośród tranzystorów domowych to prawdopodobnie P16 były pierwszymi zaprojektowanymi dla trybów impulsowych, dlatego znalazły szerokie zastosowanie we wczesnych komputerach.
Pisze o nich badacz radzieckiej elektroniki A. I. Pogorilyi:
Niezwykle popularne tranzystory do przełączania i przełączania obwodów. [Później] produkowano je w obudowach zgrzewanych na zimno jako MP16 – MP16B do zastosowań specjalnych, podobnie jak MP42 – MP42B do shirpreb… Właściwie tranzystory P16 różniły się od P13 – P15 tylko tym, że ze względu na środki technologiczne upływ impulsu był zminimalizowane. Ale nie jest zredukowane do zera - nie bez powodu typowe obciążenie P16 wynosi 2 kiloomy przy napięciu zasilania 12 woltów, w tym przypadku 1 miliamper upływu impulsu nie ma większego wpływu. W rzeczywistości, przed P16, użycie tranzystorów w komputerze było nierealne, niezawodność nie była zapewniona podczas pracy w trybie przełączania.
W latach 60. wydajność dobrych tranzystorów tego typu wynosiła 42,5%, co było wartością dość wysoką. Interesujące jest to, że tranzystory P16 były masowo stosowane w pojazdach wojskowych prawie do lat 70-tych. Jednocześnie, jak zawsze w ZSRR, byliśmy praktycznie sam na sam z Amerykanami (i wyprzedziliśmy prawie wszystkie inne kraje) w rozwoju teorii, ale beznadziejnie ugrzęzliśmy w seryjnym wdrażaniu błyskotliwych pomysłów.
Prace nad stworzeniem pierwszego na świecie komputera z tranzystorowym ALU rozpoczęły się w 1952 roku na macierzystej uczelni całej brytyjskiej szkoły komputerowej – University of Manchester, przy wsparciu Metropolitan-Vickers. Brytyjski odpowiednik Lebiediewa, słynny Tom Kilburn i jego zespół, Richard Lawrence Grimsdale i DC Webb, wykorzystując tranzystory (92 sztuki) i 550 diod, byli w stanie wypuścić na rynek tranzystor Manchester w ciągu roku. Problemy z niezawodnością tych cholernych reflektorów spowodowały, że średni czas pracy wyniósł około 1,5 godziny. W rezultacie Metropolitan-Vickers wykorzystał drugą wersję MTC (obecnie na tranzystorach bipolarnych) jako prototyp dla swojego Metrovick 950. Zbudowano sześć komputerów, z których pierwszy został ukończony w 1956 roku, były one z powodzeniem stosowane w różnych działach firmy i trwał około pięciu lat.
Drugi na świecie komputer tranzystorowy, słynny komputer Bell Labs TRADIC Phase One (później Flyable TRADIC, Leprechaun i XMH-3 TRADIC) został zbudowany przez Jeana Howarda Felkera od 1951 do stycznia 1954 w tym samym laboratorium, które dało światu tranzystor, jako dowód koncepcji, który dowiódł wykonalności pomysłu. Phase One zbudowano z 684 tranzystorów typu A i 10358 punktowych diod germanowych. Flyable TRADIC był na tyle mały i lekki, że można go było zamontować na bombowcach strategicznych B-52 Stratofortress, co czyniło go pierwszym latającym komputerem elektronicznym. Jednocześnie (mało pamiętany fakt) TRADIC nie był komputerem ogólnego przeznaczenia, ale raczej komputerem jednozadaniowym, a tranzystory były używane jako wzmacniacze między diodowymi obwodami logicznymi lub liniami opóźniającymi, które służyły jako pamięć o dostępie swobodnym dla tylko 13 słów.
Trzecim (i pierwszym w pełni tranzystorowym od i do, poprzednie nadal używane lampy w generatorze zegara) był brytyjski Harwell CADET, zbudowany przez Atomic Energy Research Institute w Harwell na 324 tranzystorach punktowych brytyjskiej firmy Standard Telephones and Cables. Został ukończony w 1956 roku i pracował jeszcze przez około 4 lata, czasem 80 godzin bez przerwy. W firmie Harwell CADET era prototypów produkowanych raz w roku dobiegła końca. Od 1956 komputery tranzystorowe wyrastają jak grzyby po deszczu na całym świecie.
W tym samym roku Japońskie Laboratorium Elektrotechniczne ETL Mark III (uruchomione w 1954 roku Japończycy wyróżniali się rzadką przenikliwością) oraz MIT Lincoln Laboratory TX-0 (potomek słynnego Whirlwind i bezpośredni przodek legendarnej serii DEC PDP) zostały wydane. Rok 1957 eksploduje całą serią pierwszych na świecie wojskowych komputerów tranzystorowych: komputer Burroughs SM-65 Atlas ICBM Guidance Computer MOD1 ICBM, komputer pokładowy Ramo-Wooldridge (w przyszłości sławny TRW) RW-30, UNIVAC TRANSTEC dla US Navy i jego brat UNIVAC ATHENA Missile Guidance Computer dla Sił Powietrznych USA.
W ciągu następnych kilku lat pojawiły się liczne komputery: kanadyjski DRTE Computer (opracowany przez Defense Telecommunication Research Institution, zajmował się również kanadyjskimi radarami), holenderska Electrologica X1 (opracowany przez Centrum Matematyczne w Amsterdamie i wydany przez Electrologica na sprzedaż w Europie, łącznie około 30 maszyn), austriacki Binär dezimaler Volltransistor-Rechenautomat (znany również jako Mailüfterl), zbudowany na Politechnice Wiedeńskiej przez Heinza Zemanka we współpracy z Zuse KG w latach 1954-1958. Służył jako prototyp tranzystora Zuse Z23, tego samego, który Czesi kupili, aby zdobyć taśmę do EPOS. Zemanek wykazał się cudami zaradności budując samochód w powojennej Austrii, gdzie jeszcze 10 lat później brakowało produkcji high-tech, pozyskał tranzystory, prosząc o darowiznę od holenderskiego Philipsa.
Oczywiście uruchomiono produkcję znacznie większych serii - IBM 608 Transistor Calculator (1957, USA), pierwszy tranzystorowy szeregowy mainframe Philco Transac S-2000 (1958, USA, na własnych tranzystorach Philco), RCA 501 (1958, USA), NCR 304 (1958, USA). Wreszcie w 1959 roku wypuszczono słynny IBM 1401 - przodek serii 1400, z których w ciągu 4 lat wyprodukowano ponad dziesięć tysięcy.
Pomyśl o tej liczbie - ponad dziesięć tysięcy, nie licząc komputerów wszystkich innych amerykańskich firm. To więcej niż dziesięć lat później wyprodukowany przez ZSRR i więcej niż wszystkie radzieckie samochody wyprodukowane w latach 1950-1970. IBM 1401 właśnie wysadził amerykański rynek - w przeciwieństwie do pierwszych lamp mainframe, które kosztowały dziesiątki milionów dolarów i były instalowane tylko w największych bankach i korporacjach, seria 1400 była przystępna nawet dla średnich (a później małych) firm. Był koncepcyjnym przodkiem PC - maszyny, na którą stać prawie każde biuro w Ameryce. Potworne przyspieszenie amerykańskiemu biznesowi dała seria 1400, która pod względem znaczenia dla kraju dorównuje pociskom balistycznym. Po proliferacji w latach czterdziestych amerykański PKB dosłownie się podwoił.
Ogólnie rzecz biorąc, jak widzimy, do 1960 roku Stany Zjednoczone zrobiły kolosalny krok naprzód nie dzięki pomysłowym wynalazkom, ale dzięki pomysłowemu zarządzaniu i udanej realizacji tego, co wymyślili. Do uogólnienia komputeryzacji Japonii pozostało jeszcze 20 lat, Wielka Brytania, jak powiedzieliśmy, tęskniła za swoimi komputerami, ograniczając się do prototypów i bardzo małych (około kilkudziesięciu maszyn) serii. To samo działo się na całym świecie, tutaj ZSRR nie był wyjątkiem. Nasz rozwój techniczny był całkiem na poziomie wiodących krajów zachodnich, ale wprowadzając je do obecnej produkcji masowej (dziesiątki tysięcy samochodów) - niestety, ogólnie byliśmy również na poziomie Europy, Wielkiej Brytanii i Japonii.
Setun
Z ciekawostek zauważamy, że w tych samych latach na świecie pojawiło się kilka unikalnych maszyn, wykorzystujących znacznie mniej powszechne elementy zamiast tranzystorów i lamp. Dwa z nich zostały zmontowane na amplistatach (są to również przetworniki lub wzmacniacze magnetyczne, oparte na obecności pętli histerezy w ferromagnetykach i przeznaczone do przetwarzania sygnałów elektrycznych). Pierwszą taką maszyną był sowiecki Setun, zbudowany przez NP Brusentsova z Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, był to też jedyny seryjny komputer trójskładnikowy w historii (Setun zasługuje jednak na osobną dyskusję).
Druga maszyna została wyprodukowana we Francji przez Société d'électronique et d'automatisme (Towarzystwo Elektroniki i Automatyki, założone w 1948 roku, odegrało kluczową rolę w rozwoju francuskiego przemysłu komputerowego, szkoląc kilka pokoleń inżynierów i budując 170 komputerów między 1955 a 1967). S. E. A CAB-500 został oparty na obwodach magnetycznych rdzenia Symmag 200 opracowanych przez S. E. A. Zmontowano je na toroidach zasilanych obwodem 200 kHz. W przeciwieństwie do Setuna, CAB-500 był binarny.
W końcu Japończycy poszli własną drogą i opracowali w 1958 roku na Uniwersytecie Tokijskim PC-1 Parametron Computer - maszynę na parametronach. Jest to element logiczny wynaleziony przez japońskiego inżyniera Eiichi Goto w 1954 roku - obwód rezonansowy z nieliniowym elementem reaktywnym, który utrzymuje oscylacje na poziomie połowy częstotliwości podstawowej. Te oscylacje mogą reprezentować symbol binarny, wybierając jedną z dwóch faz stacjonarnych. Cała rodzina prototypów została zbudowana na parametronach, oprócz znanych PC-1, MUSASINO-1, SENAC-1 i innych, na początku lat 60. Japonia w końcu otrzymała wysokiej jakości tranzystory i porzuciła wolniejsze i bardziej złożone parametry. Jednak ulepszona wersja MUSASINO-1B, zbudowana przez Nippon Telegram and Telephone Public Corporation (NTT), została później sprzedana przez Fuji Telecommunications Manufacturing (obecnie Fujitsu) pod nazwą FACOM 201 i służyła jako podstawa wielu wczesnych Komputery z parametrami Fujitsu.
Radon
W ZSRR, jeśli chodzi o maszyny tranzystorowe, pojawiły się dwa główne kierunki: zmiana na nowej bazie elementów istniejących komputerów i równolegle tajny rozwój nowych architektur dla wojska. Drugi kierunek, który obraliśmy, był tak zaciekle sklasyfikowany, że informacje o wczesnych maszynach tranzystorowych z lat pięćdziesiątych musiały być zbierane dosłownie krok po kroku. W sumie były trzy projekty komputerów niespecjalistycznych, sprowadzonych na scenę działającego komputera: M-4 Kartseva, „Radon” i najbardziej mistyczny - M-54 „Wołga”.
Z projektem Kartseva wszystko jest mniej lub bardziej jasne. Co najlepsze, sam o tym powie (ze wspomnień z 1983 roku, na krótko przed śmiercią):
W 1957 r. rozpoczął się rozwój jednej z pierwszych maszyn tranzystorowych M-4 w Związku Radzieckim, która działała w czasie rzeczywistym i przeszła testy.
W listopadzie 1962 r. wydano dekret o wprowadzeniu M-4 do masowej produkcji. Ale doskonale zrozumieliśmy, że samochód nie nadaje się do masowej produkcji. Była to pierwsza eksperymentalna maszyna wykonana z tranzystorów. Trudno było to dostosować, trudno byłoby powtórzyć to w produkcji, a ponadto w latach 1957-1962 technologia półprzewodnikowa zrobiła taki skok, że mogliśmy zrobić maszynę o rząd wielkości lepszą niż M-4 i o rząd wielkości mocniejszy niż komputery produkowane w tym czasie w Związku Radzieckim.
Przez całą zimę 1962-1963 toczyły się gorące dyskusje.
Kierownictwo instytutu (byliśmy wtedy w Instytucie Elektronicznych Maszyn Sterujących) kategorycznie sprzeciwiło się opracowaniu nowej maszyny, argumentując, że w tak krótkim czasie nigdy nie będziemy mieli na to czasu, że to była przygoda, że to by się nigdy nie wydarzyło…
Zwróć uwagę, że słowa „to jest hazard, nie możesz” Karcew powiedział przez całe życie, a całe życie mógł i robił, i tak się stało. M-4 został ukończony, aw 1960 roku był używany zgodnie z przeznaczeniem do eksperymentów w dziedzinie obrony przeciwrakietowej. Wyprodukowano dwa zestawy, które współpracowały ze stacjami radarowymi kompleksu doświadczalnego do 1966 roku. Pamięć RAM prototypu M-4 musiała również wykorzystywać do 100 lamp próżniowych. Wspomnieliśmy już jednak, że była to norma w tamtych latach, pierwsze tranzystory w ogóle nie nadawały się do takiego zadania, na przykład w pamięci ferrytowej MIT (1957) do eksperymentu użyto 625 tranzystorów i 425 lamp. TX-0.
Z "Radonem" jest już trudniej, ta maszyna jest rozwijana od 1956 roku, za tranzystory, jak zwykle, odpowiadał ojciec całej serii "P", NII-35 (w rzeczywistości od "Radonu" zaczęli do opracowania P16 i P601 - znacznie ulepszone w porównaniu z P1/P3), na zamówienie - SKB-245, opracowanie było w NIEM, a produkowane w moskiewskich zakładach SAM (to taka trudna genealogia). Główny Projektant - S. A. Krutovskikh.
Jednak sytuacja z "Radonem" pogorszyła się, a samochód został ukończony dopiero w 1964 roku, więc nie pasował do pierwszych, co więcej, pojawiły się już tegoroczne prototypy mikroukładów, a komputery w USA zaczęto montować na Moduły SLT … Być może powodem opóźnienia było to, że ta epicka maszyna zajmowała 16 szafek i 150 mkw. m, a procesor zawierał aż dwa rejestry indeksowe, co było niesamowicie fajne jak na standardy radzieckich maszyn tamtych lat (pamiętając BESM-6 z prymitywnym schematem rejestr-akumulator, można się cieszyć dla programistów Radona). W sumie powstało 10 kopii, które działały (i beznadziejnie przestarzałe) do połowy lat siedemdziesiątych.
Wołga
I wreszcie, bez przesady, najbardziej tajemniczym pojazdem ZSRR jest Wołga.
Jest tak tajny, że nie ma o nim informacji nawet w słynnym Wirtualnym Muzeum Komputerów (https://www.computer-museum.ru/), a nawet Borys Małaszewicz ominął go we wszystkich swoich artykułach. Można by uznać, że w ogóle nie istnieje, niemniej jednak badania archiwalne bardzo autorytatywnego czasopisma o elektronice i informatyce (https://1500py470.livejournal.com/) dostarczają następujących informacji.
SKB-245 był w pewnym sensie najbardziej postępowy w ZSRR (tak, zgadzamy się, po Streli trudno w to uwierzyć, ale okazuje się, że tak!), Chcieli opracować komputer tranzystorowy dosłownie jednocześnie z Amerykanie (!) Jeszcze na początku lat pięćdziesiątych, kiedy nie mieliśmy nawet odpowiedniej produkcji tranzystorów punktowych. W rezultacie musieli robić wszystko od zera.
Zakład CAM zorganizował produkcję półprzewodników - diod i tranzystorów, specjalnie dla swoich projektów wojskowych. Tranzystory zostały wykonane niemal fragmentarycznie, miały wszystko niestandardowe - od projektu po znakowanie, a nawet najbardziej fanatyczni kolekcjonerzy sowieckich półprzewodników nadal w większości nie mają pojęcia, dlaczego były potrzebne. W szczególności najbardziej autorytatywna strona - kolekcja sowieckich półprzewodników (https://www.155la3.ru/) mówi o nich:
Wyjątkowe, nie boję się tego słowa, eksponaty. Nienazwane tranzystory moskiewskiego zakładu „SAM” (maszyny liczące i analityczne). Nie mają nazwy i nic o ich istnieniu i cechach nie jest znane. Z wyglądu - jakiś eksperymentalny, całkiem możliwe, że punkt. Wiadomo, że zakład ten w latach 50-tych wyprodukował kilka diod D5, które były używane w różnych eksperymentalnych komputerach opracowanych w ścianach tej samej fabryki (np. M-111). Te diody, mimo że miały standardową nazwę, były uważane za nieseryjne i jak rozumiem, też nie świeciły jakością. Prawdopodobnie te nienazwane tranzystory są tego samego pochodzenia.
Jak się okazało, potrzebowali tranzystorów do Wołgi.
Maszyna była rozwijana od 1954 do 1957 roku, miała (po raz pierwszy w ZSRR i jednocześnie z MIT!) pamięć ferrytową (a to było w czasie, gdy Lebiediew walczył o potencjoskopy ze Strelą z tym samym SKB!), miała też mikroprogram kontrola po raz pierwszy (po raz pierwszy w ZSRR i jednocześnie z Brytyjczykami!). Tranzystory CAM w późniejszych wersjach zostały zastąpione przez P6. Ogólnie rzecz biorąc, „Wołga” była doskonalsza niż TRADIC i całkiem na poziomie wiodących modeli na świecie, przewyższając o pokolenie typową sowiecką technologię. Rozwój nadzorowali AA Timofeev i Yu F. Shcherbakov.
Co się z nią stało?
I tu zaangażowało się legendarne kierownictwo sowieckie.
Rozwój został tak sklasyfikowany, że nawet teraz słyszało o nim maksymalnie kilka osób (i nie ma go nigdzie wśród sowieckich komputerów). Prototyp przekazano w 1958 r. do Moskiewskiego Instytutu Energetycznego, gdzie zaginął. Stworzony na jego podstawie M-180 trafił do Instytutu Inżynierii Radiowej Ryazan, gdzie spotkał ją podobny los. I żaden z wybitnych przełomów technologicznych tej maszyny nie był używany w seryjnych komputerach sowieckich tamtych czasów, a równolegle z rozwojem tego cudu techniki SKB-245 kontynuował produkcję potwornej „Strzałki” na liniach opóźniających i lampach.
Żaden twórca pojazdów cywilnych nie wiedział o Wołdze, nawet Rameev z tej samej SKB, która otrzymała tranzystory dla Uralu dopiero na początku lat sześćdziesiątych. W tym samym czasie idea pamięci ferrytowej zaczęła przenikać do szerokich mas z opóźnieniem 5-6 lat.
Tym, co ostatecznie zabija w tej historii, jest to, że w kwietniu-maju 1959 roku akademik Lebiediew udał się do Stanów Zjednoczonych, aby odwiedzić IBM i MIT i studiować architekturę amerykańskich komputerów, jednocześnie opowiadając o zaawansowanych osiągnięciach Związku Radzieckiego. Tak więc, po obejrzeniu TX-0, pochwalił się, że Związek Radziecki zbudował podobną maszynę nieco wcześniej i wspomniał o samej Wołdze! W rezultacie w Komunikatach ACM pojawił się artykuł z jego opisem (V. 2 / N. 11 / XI 1959), mimo że w ZSRR w ciągu następnych 50 lat o tej maszynie wiedziało maksymalnie kilkadziesiąt osób. lat.
Porozmawiamy później o tym, jak ta podróż wpłynęła i czy ta podróż wpłynęła na rozwój samego Lebiediewa, w szczególności BESM-6.
Pierwsza w historii animacja komputerowa
Oprócz tych trzech komputerów, do lat 60. wprowadzono szereg specjalistycznych pojazdów wojskowych o mało znaczących indeksach 5E61 (Bazilevsky Yu. Y., SKB-245, 1962) 5E89 (Ya. A. Khetagurov, MNII 1, 1962).) i 5E92b (SA Lebedev i V. S. Burtsev, ITMiVT, 1964).
Cywilni deweloperzy natychmiast się zatrzymali, w 1960 r. Grupa E. L. Brusilovsky'ego w Erewaniu zakończyła opracowywanie komputera półprzewodnikowego „Hrazdan-2” (przekonwertowana lampa „Hrazdan”), jego seryjna produkcja rozpoczęła się w 1961 r. W tym samym roku Lebiediew buduje BESM-3M (przekonwertowany na tranzystory M-20, prototyp), w 1965 rozpoczyna się produkcja na jego podstawie BESM-4 (tylko 30 samochodów, ale pierwsza animacja na świecie została obliczona rama po ramce - maleńka kreskówka "Kitty"!). W 1966 roku pojawia się korona szkoły projektowania Lebiediewa – BESM-6, która przez lata obrosła się mitami, niczym stary statek z muszlami, ale na tyle ważna, że jej badaniu poświęcimy osobną część.
Połowa lat 60. uważana jest za złoty wiek komputerów sowieckich - w tym czasie wydano komputery z wieloma unikalnymi cechami architektonicznymi, które pozwoliły im słusznie wejść do annałów światowego informatyki. Ponadto po raz pierwszy produkcja maszyn, choć pozostała znikoma, osiągnęła poziom, kiedy przynajmniej kilku inżynierów i naukowców spoza moskiewskich i leningradzkich instytutów badawczych mogło zobaczyć te maszyny.
Mińska Fabryka Komputerowa im. V. I. Sergo Ordzhonikidze w 1963 roku wyprodukował tranzystor Mińsk-2, a następnie jego modyfikacje z Mińska-22 do Mińska-32. W Instytucie Cybernetyki Akademii Nauk Ukraińskiej SRR pod kierownictwem WM Głuszkowa powstaje szereg małych maszyn: „Promin” (1962), MIR (1965) i MIR-2 (1969) - następnie wykorzystywane na uniwersytetach i instytutach badawczych. W 1965 roku w Penzie wprowadzono do produkcji tranzystorową wersję Uralova (główny projektant B. I. … Ogólnie rzecz biorąc, od 1964 do 1969 r. Zaczęto produkować komputery tranzystorowe w prawie każdym regionie - z wyjątkiem Mińska, na Białorusi produkowano maszyny Vesna i Sneg, na Ukrainie - specjalistyczne komputery sterujące "Dniepr", w Erewaniu - Nairi.
Cały ten przepych miał tylko kilka problemów, ale ich dotkliwość rosła z każdym rokiem.
Po pierwsze, zgodnie ze starą sowiecką tradycją, nie tylko maszyny z różnych biur projektowych były ze sobą niekompatybilne, ale nawet maszyny z tej samej linii! Na przykład „Mińsk” operował 31-bitowymi bajtami (tak, 8-bitowy bajt pojawił się w S/360 w 1964 r. i stał się standardem nie od razu), „Mińsk-2” - 37 bitów, a „Mińsk-23 , ogólnie rzecz biorąc, miał unikalny i niekompatybilny system instrukcji o zmiennej długości, oparty na adresowaniu bitowym i logice symbolicznej - a wszystko to w ciągu 2-3 lat od wydania.
Radzieccy projektanci byli jak bawiące się dzieci, które wpadły na pomysł zrobienia czegoś bardzo interesującego i ekscytującego, całkowicie ignorując wszystkie problemy świata rzeczywistego - złożoność masowej produkcji i wsparcie inżynieryjne kilku różnych modeli, specjalistów od szkolenia którzy rozumieją dziesiątki kompletnie niekompatybilnych maszyn jednocześnie, przepisują generalnie całe oprogramowanie (i często nawet nie w asemblerze, ale bezpośrednio w kodach binarnych) dla każdej nowej modyfikacji, brak możliwości wymiany programów, a nawet wyniki ich pracy w maszynie- zależne formaty danych między różnymi instytutami badawczymi i fabrykami itp.
Po drugie, wszystkie maszyny były produkowane w nieznacznych edycjach, chociaż były o rząd wielkości większe niż lampy - tylko w latach 60. w ZSRR wyprodukowano nie więcej niż 1500 komputerów tranzystorowych wszystkich modyfikacji. To nie było wystarczające. Było to monstrualne, katastrofalnie znikome jak na kraj, którego potencjał przemysłowy i naukowy poważnie chciał konkurować ze Stanami Zjednoczonymi, gdzie tylko jeden IBM wyprodukował wspomniane już 10 000 kompatybilnych komputerów w ciągu 4 lat.
W rezultacie później, w erze Cray-1, Państwowa Komisja Planowania liczyła na tabulatory z lat dwudziestych, inżynierowie budowali mosty za pomocą hydrointegratorów, a dziesiątki tysięcy pracowników biurowych przekręcało żelazną rączkę Felixa. Wartość kilku maszyn tranzystorowych była taka, że produkowano je do lat 80. (pomyśl o tej dacie!), a ostatni BESM-6 został zdemontowany w 1995 r. A co z tranzystorami, w 1964 r. w Penzie kontynuowano najstarszy komputer lampowy do produkcji „Ural-4”, który służył do obliczeń ekonomicznych, aw tym samym roku produkcja wyrzutni M-20 została ostatecznie ograniczona!
Trzeci problem polega na tym, że im bardziej zaawansowana technologicznie produkcja, tym trudniej było Związkowi Radzieckiemu ją opanować. Maszyny tranzystorowe spóźniły się już 5-7 lat, w 1964 roku na świecie produkowano już masowo pierwsze maszyny trzeciej generacji - na zespołach hybrydowych i układach scalonych, ale jak pamiętacie, do roku wynalezienia układów scalonych nie mogliśmy dogonić Amerykanów nawet w produkcji wysokiej jakości tranzystorów… Mieliśmy próby opracowania technologii fotolitografii, ale napotkaliśmy przeszkody nie do pokonania w postaci biurokracji partyjnej, zburzenia planu, akademickiej intrygi i innych tradycyjnych rzeczy, które już widzieliśmy. Co więcej, produkcja układów scalonych była o rząd wielkości bardziej skomplikowana niż produkcja tranzystorowa, a do jej pojawienia się na początku lat 60. trzeba było pracować nad tym tematem przynajmniej od połowy lat 50., tak jak w Stanach Zjednoczonych, na początku lat 60. jednocześnie szkoląc inżynierów, rozwijając podstawową naukę i technologię, a wszystko to - w kompleksie.
Ponadto radzieccy naukowcy musieli znokautować i przepchnąć swoje wynalazki przez urzędników, którzy absolutnie nic nie rozumieli. Produkcja mikroelektroniki wymagała inwestycji finansowych porównywalnych z badaniami jądrowymi i kosmicznymi, ale widoczny rezultat takich badań był odwrotny dla osoby niewykształconej – rakiety i bomby stały się większe, budząc podziw potęgi Unii, a komputery zamieniły się w małe nijakie pudła. Aby przekazać wagę ich badań, w ZSRR trzeba było nie być technikiem, ale geniuszem specyficznej reklamy dla urzędników, a także promotorem na linii partyjnej. Niestety wśród twórców układów scalonych nie było osoby z talentami PR Kurchatov i Korolev. Ulubieniec Partii Komunistycznej i Akademii Nauk ZSRR, Lebiediew był już wtedy za stary na niektóre nowomodne mikroukłady i do końca swoich dni otrzymywał pieniądze na starożytne maszyny tranzystorowe.
Nie oznacza to, że nie próbowaliśmy jakoś naprawić sytuacji – już na początku lat 60. ZSRR, zdając sobie sprawę, że zaczyna wchodzić w śmiertelny szczyt totalnego opóźnienia w mikroelektronice, gorączkowo próbował zmienić sytuację. Stosuje się cztery sztuczki - wyjazd za granicę, aby studiować najlepsze praktyki, korzystanie z amerykańskich opuszczonych inżynierów, kupowanie technologicznych linii produkcyjnych i wręcz kradzież projektów układów scalonych. Jednak, podobnie jak później, w innych dziedzinach, ten schemat, który w niektórych momentach był z gruntu nieudany, a w innych źle wykonany, niewiele pomagał.
Od 1959 r. GKET (Państwowy Komitet Technologii Elektronicznej) zaczyna wysyłać ludzi do Stanów Zjednoczonych i Europy w celu zbadania przemysłu mikroelektronicznego. Pomysł ten nie powiódł się z kilku powodów – po pierwsze, najciekawsze rzeczy działy się w przemyśle obronnym za zamkniętymi drzwiami, a po drugie, kto z sowieckich mas otrzymał w nagrodę możliwość studiowania w Stanach Zjednoczonych? Najbardziej obiecujący studenci, doktoranci i młodzi projektanci?
Oto niepełna lista wysłanych po raz pierwszy - A. F. Trutko (dyrektor Pulsar Research Institute), V. P., II Kruglov (główny inżynier instytutu naukowo-badawczego "Sapphire"), szefowie partii i dyrektorzy pozostawieni do przyjęcia zaawansowanych doświadczenie.
Niemniej jednak, podobnie jak we wszystkich innych branżach w ZSRR, geniusz został znaleziony w produkcji mikroukładów, które przetarły całkowicie oryginalną ścieżkę. Mówimy o wspaniałym projektantu mikroukładów Yuri Valentinovich Osokin, który całkowicie niezależnie od Kilby wpadł na pomysł miniaturyzacji elementów elektronicznych, a nawet częściowo wcielił swoje pomysły w życie. Porozmawiamy o nim następnym razem.
