Apparecchi acustici
Ricordiamo che i Bell Type A erano così inaffidabili che il loro principale cliente, il Pentagono, revocò il contratto per il loro utilizzo in equipaggiamento militare. I leader sovietici, già allora abituati a orientarsi verso l'Occidente, commisero un errore fatale, decidendo che la stessa direzione della tecnologia dei transistor era inutile. Avevamo solo una differenza con gli americani: la mancanza di interesse da parte dei militari negli Stati Uniti significava solo la perdita di un (seppur ricco) cliente, mentre in URSS un verdetto burocratico poteva condannare un'intera industria.
C'è un mito diffuso che proprio a causa dell'inaffidabilità del Tipo A, i militari non solo lo abbiano abbandonato, ma lo abbiano anche regalato ai disabili per gli apparecchi acustici e abbiano permesso, in generale, di declassificare questo argomento, ritenendolo poco promettente. Ciò è in parte dovuto al desiderio di giustificare un approccio simile al transistor da parte dei funzionari sovietici.
In effetti, tutto era un po' diverso.
Bell Labs ha capito che il significato di questa scoperta è enorme e ha fatto tutto ciò che era in suo potere per garantire che il transistor non fosse classificato accidentalmente. Prima della prima conferenza stampa del 30 giugno 1948, il prototipo doveva essere mostrato ai militari. Si sperava che non lo classificassero, ma per ogni evenienza, il docente Ralph Bown se la prese con calma e disse che "si prevede che il transistor verrà utilizzato principalmente negli apparecchi acustici per non udenti". Di conseguenza, la conferenza stampa è passata senza ostacoli e, dopo che una nota al riguardo è stata pubblicata sul New York Times, era troppo tardi per nascondere qualcosa.
Nel nostro paese, i burocrati del partito sovietico hanno capito alla lettera la parte sugli "apparecchi per sordi", e quando hanno saputo che il Pentagono non mostrava così tanto interesse per lo sviluppo da non doverlo nemmeno rubare, è stato aperto un articolo pubblicati sul giornale, senza rendersi conto del contesto, decisero che il transistor era inutile.
Ecco le memorie di uno degli sviluppatori Ya. A. Fedotov:
Sfortunatamente, a TsNII-108, questo lavoro è stato interrotto. Il vecchio edificio del Dipartimento di Fisica dell'Università Statale di Mosca su Mokhovaya è stato ceduto alla neonata IRE dell'Accademia delle Scienze dell'URSS, dove una parte significativa del team creativo si è trasferita per lavorare. I militari furono costretti a rimanere al TsNII-108 e solo alcuni dei dipendenti andarono a lavorare al NII-35. All'Istituto di ingegneria radiofonica ed elettronica dell'Accademia delle scienze dell'URSS, il team si è impegnato in una ricerca fondamentale, non applicata … L'élite dell'ingegneria radiofonica ha reagito con un forte pregiudizio al nuovo tipo di dispositivi discussi sopra. Nel 1956, nel Consiglio dei ministri, in una delle riunioni che determinarono il destino dell'industria dei semiconduttori in URSS, suonò quanto segue:
“Il transistor non si adatterà mai a un hardware serio. La principale area promettente della loro applicazione sono gli apparecchi acustici. Quanti transistor sono necessari per questo? Trentacinquemila all'anno. Lascia che lo faccia il Ministero degli Affari Sociali”. Questa decisione ha rallentato lo sviluppo dell'industria dei semiconduttori in URSS per 2-3 anni.
Questo atteggiamento era terribile non solo perché rallentava lo sviluppo dei semiconduttori.
Sì, i primi transistor erano degli incubi, ma in Occidente hanno capito (almeno quelli che li hanno creati!) Che questo è un dispositivo di un ordine di grandezza più utile della semplice sostituzione di una lampada in una radio. I dipendenti dei Bell Labs erano dei veri visionari in questo senso, volevano usare i transistor nell'informatica e li hanno applicati, anche se era un tipo A scadente, che aveva molti difetti.
I progetti americani di nuovi computer sono iniziati letteralmente un anno dopo l'inizio della produzione di massa delle primissime versioni del transistor. AT&T ha tenuto una serie di conferenze stampa per scienziati, ingegneri, aziende e, sì, militari e ha pubblicato molti aspetti chiave della tecnologia senza diventare brevettabile. Di conseguenza, nel 1951 Texas Instruments, IBM, Hewlett-Packard e Motorola producevano transistor per applicazioni commerciali. Anche in Europa erano pronti per loro. Quindi, Philips ha realizzato un transistor, utilizzando solo le informazioni dei giornali americani.
I primi transistor sovietici erano altrettanto inadatti ai circuiti logici, come il tipo A, ma nessuno li avrebbe usati in questa capacità, e questa era la cosa più triste. Di conseguenza, l'iniziativa in fase di sviluppo è stata nuovamente affidata agli Yankees.
Stati Uniti d'America
Nel 1951, Shockley, a noi già noto, riferisce del suo successo nella creazione di un transistor radicalmente nuovo, molte volte più tecnologico, potente e stabile: il classico bipolare. Tali transistor (a differenza di quelli puntiformi, di solito sono tutti chiamati planari in un gruppo) potevano essere ottenuti in diversi modi possibili; storicamente, il metodo per far crescere una giunzione pn è stato il primo metodo seriale (Texas Instruments, Gordon Kidd Teal, 1954, silicio). A causa dell'area di giunzione più ampia, tali transistor avevano proprietà di frequenza peggiori di quelli puntiformi, ma potevano passare correnti molte volte più elevate, erano meno rumorosi e, soprattutto, i loro parametri erano così stabili che per la prima volta è stato possibile indicarli nei libri di riferimento sulle apparecchiature radio. Vedendo una cosa del genere, nell'autunno del 1951, il Pentagono cambiò idea sull'acquisto.
A causa della sua complessità tecnica, la tecnologia del silicio degli anni '50 era in ritardo rispetto al germanio, ma Texas Instruments ha avuto il genio di Gordon Teal per risolvere questi problemi. E i tre anni successivi, quando TI era l'unico produttore di transistor al silicio al mondo, ha arricchito l'azienda e l'ha resa il più grande fornitore di semiconduttori. General Electric ha rilasciato una versione alternativa, transistor al germanio fusibile, nel 1952. Infine, nel 1955, apparve la versione più progressista (prima in Germania) - un mezatransistor (o legato alla diffusione). Nello stesso anno, Western Electric iniziò a produrli, ma tutti i primi transistor non andarono al mercato aperto, ma ai militari e alle esigenze dell'azienda stessa.
Europa
In Europa, Philips ha iniziato a produrre transistor al germanio secondo questo schema e Siemens - silicio. Infine, nel 1956, fu introdotta la cosiddetta ossidazione a umido presso lo Shockley Semiconductor Laboratory, dopo di che otto coautori del processo tecnico litigarono con Shockley e, trovando un investitore, fondarono la potente azienda Fairchild Semiconductor, che pubblicò nel 1958 il famoso 2N696 - la prima ossidazione del transistor a diffusione umida bipolare al silicio, ampiamente disponibile in commercio nel mercato statunitense. Il suo creatore fu il leggendario Gordon Earle Moore, futuro autore della Legge di Moore e fondatore di Intel. Così Fairchild, scavalcando TI, divenne il leader assoluto del settore e mantenne il comando fino alla fine degli anni '60.
La scoperta di Shockley non solo rese ricchi gli Yankees, ma salvò anche inconsapevolmente il programma dei transistor domestici: dopo il 1952, l'URSS si convinse che il transistor fosse un dispositivo molto più utile e versatile di quanto si credesse comunemente, e profusero tutti i loro sforzi per ripeterlo tecnologia.
l'URSS
Lo sviluppo dei primi transistor a giunzione al germanio sovietico iniziò un anno dopo la General Electric - nel 1953, il KSV-1 e il KSV-2 entrarono in produzione di massa nel 1955 (in seguito, come al solito, tutto fu rinominato molte volte e ricevettero il P1 indici). I loro svantaggi significativi includevano la stabilità alle basse temperature e una grande dispersione di parametri, ciò era dovuto alle peculiarità del rilascio in stile sovietico.
E. A. Katkov e G. S. Kromin nel libro "Fondamenti della tecnologia radar. Parte II "(Casa editrice militare del Ministero della Difesa dell'URSS, 1959) lo descrisse come segue:
“… Elettrodi transistor dosati manualmente dal filo, cassette di grafite in cui sono state assemblate e formate giunzioni pn - queste operazioni richiedevano precisione… il tempo di processo era controllato da un cronometro. Tutto ciò non ha contribuito all'elevata resa di cristalli adatti. All'inizio era da zero al 2-3%. Anche l'ambiente di produzione non era favorevole alla resa elevata. L'igiene del vuoto a cui Svetlana era abituata era insufficiente per la produzione di dispositivi a semiconduttore. Lo stesso vale per la purezza dei gas, dell'acqua, dell'aria, dell'atmosfera nei luoghi di lavoro… e per la purezza dei materiali utilizzati, e per la purezza dei contenitori, e per la purezza dei pavimenti e delle pareti. Le nostre richieste sono state accolte con incomprensioni. Ad ogni passo, i responsabili della nuova produzione si imbattevano nella sincera indignazione dei servizi dello stabilimento:
"Ti diamo tutto, ma non tutto va bene per te!"
Passò più di un mese prima che il personale dello stabilimento imparasse e imparasse a soddisfare le insolite, come allora sembravano, le esigenze del neonato laboratorio, che erano eccessive”.
Ya. A. Fedotov, Yu. V. Shmartsev nel libro "Transistors" (Radio sovietica, 1960) scrivono:
Il nostro primo dispositivo si è rivelato piuttosto scomodo, perché, lavorando tra gli specialisti del vuoto a Fryazino, abbiamo pensato alle costruzioni in un altro modo. Anche i nostri primi prototipi di ricerca e sviluppo sono stati realizzati su gambe di vetro con cavi saldati, ed è stato molto difficile capire come sigillare questa struttura. Non avevamo designer, né attrezzature. Non sorprende che il design del primo strumento fosse molto primitivo, senza alcuna saldatura. C'erano solo cuciture ed era molto difficile farle …
Oltre al rifiuto iniziale, nessuno aveva fretta di costruire nuovi impianti di semiconduttori: Svetlana e Optron potevano produrre decine di migliaia di transistor all'anno con esigenze di milioni. Nel 1958 furono assegnati i locali per nuove imprese su un principio residuo: l'edificio distrutto della scuola del partito a Novgorod, una fabbrica di fiammiferi a Tallinn, lo stabilimento Selkhozzapchast a Kherson, un atelier di servizi ai consumatori a Zaporozhye, un pastificio a Bryansk, un fabbrica di abbigliamento a Voronezh e un college commerciale a Riga. Ci sono voluti quasi dieci anni per costruire una forte industria dei semiconduttori su questa base.
Lo stato delle fabbriche era spaventoso, come ricorda Susanna Madoyan:
… Sono nate molte fabbriche di semiconduttori, ma in qualche modo strano: a Tallinn, la produzione di semiconduttori è stata organizzata in un'ex fabbrica di fiammiferi, a Bryansk, sulla base di un vecchio pastificio. A Riga, è stata assegnata la costruzione di una scuola tecnica di educazione fisica per un impianto di dispositivi a semiconduttore. Quindi, il lavoro iniziale era duro ovunque, ricordo, durante il mio primo viaggio di lavoro a Bryansk, stavo cercando un pastificio e sono arrivato in un nuovo stabilimento, mi hanno spiegato che ce n'era uno vecchio, e su di esso ho quasi mi sono rotto una gamba, essendo inciampato in una pozzanghera, e sul pavimento nel corridoio che portava all'ufficio del direttore … Abbiamo usato principalmente lavoro femminile in tutti i siti di assemblaggio, c'erano molte donne disoccupate a Zaporozhye.
È stato possibile eliminare le carenze delle prime serie solo per la P4, che ha portato alla loro vita meravigliosamente lunga, le ultime sono state prodotte fino agli anni '80 (le serie P1-P3 sono state arrotolate negli anni '60), e le l'intera linea di transistor al germanio in lega consisteva di varietà fino a P42. Quasi tutti gli articoli nazionali sullo sviluppo dei transistor terminano letteralmente con lo stesso elogio elogiativo:
Nel 1957, l'industria sovietica produceva 2,7 milioni di transistor. L'inizio della creazione e dello sviluppo della tecnologia missilistica e spaziale, e poi dei computer, nonché le esigenze della fabbricazione di strumenti e di altri settori dell'economia, sono state pienamente soddisfatte dai transistor e da altri componenti elettronici di produzione nazionale.
Sfortunatamente, la realtà era molto più triste.
Nel 1957, gli Stati Uniti hanno prodotto più di 28 milioni per 2,7 milioni di transistor sovietici. A causa di questi problemi, tali tassi erano irraggiungibili per l'URSS e dieci anni dopo, nel 1966, la produzione superò per la prima volta la soglia dei 10 milioni. Nel 1967, i volumi ammontavano rispettivamente a 134 milioni di sovietici e 900 milioni di americani. fallito. Inoltre, i nostri successi con il germanio P4 - P40 hanno deviato le forze dalla promettente tecnologia del silicio, che ha portato alla produzione di questi modelli di successo, ma complessi, fantasiosi, piuttosto costosi e rapidamente obsoleti fino agli anni '80.
I transistor al silicio fuso ricevevano un indice di tre cifre, i primi furono la serie sperimentale P101 – P103A (1957), a causa di un processo tecnico molto più complesso, anche nei primi anni '60 la resa non superava il 20%, che era, per per dirla in parole povere, cattivo. C'era ancora un problema con la marcatura in URSS. Quindi, non solo il silicio, ma anche i transistor al germanio hanno ricevuto codici a tre cifre, in particolare il mostruoso P207A / P208 delle dimensioni di un pugno, il transistor al germanio più potente del mondo (non hanno mai indovinato tali mostri da nessun'altra parte).
Solo dopo lo stage di specialisti domestici nella Silicon Valley (1959-1960, di questo periodo parleremo più avanti) iniziò la riproduzione attiva della tecnologia americana di mesa-diffusione del silicio.
I primi transistor nello spazio - Soviet
La prima fu la serie P501/P503 (1960), che ebbe molto poco successo, con una resa inferiore al 2%. Qui non abbiamo menzionato altre serie di transistor al germanio e al silicio, ce n'erano parecchi, ma quanto sopra, in generale, vale anche per loro.
Secondo un mito diffuso, il P401 sarebbe apparso già nel trasmettitore del primo satellite "Sputnik-1", ma le ricerche effettuate dagli amanti dello spazio di Habr hanno dimostrato che non era così. La risposta ufficiale del direttore del Dipartimento dei complessi e dei sistemi spaziali automatici della Corporazione statale "Roscosmos" K. V. Borisov diceva:
Secondo i materiali d'archivio declassificati a nostra disposizione, sul primo satellite artificiale terrestre sovietico, lanciato il 4 ottobre 1957, fu installata una stazione radio di bordo (dispositivo D-200) sviluppata presso JSC RKS (ex NII-885), composta da due trasmettitori radio operanti sulle frequenze di 20 e 40 MHz. I trasmettitori sono stati realizzati su tubi radio. Non c'erano altri dispositivi radio di nostra progettazione sul primo satellite. Sul secondo satellite, con a bordo il cane Laika, sono stati installati gli stessi trasmettitori radio del primo satellite. Sul terzo satellite sono stati installati altri trasmettitori radio di nostra progettazione (codice "Mayak"), operanti alla frequenza di 20 MHz. I trasmettitori radio "Mayak", che forniscono una potenza di uscita di 0,2 W, sono stati realizzati su transistor al germanio della serie P-403.
Tuttavia, ulteriori indagini hanno dimostrato che l'apparecchiatura radio dei satelliti non era esaurita e che i triodi di germanio della serie P4 sono stati utilizzati per la prima volta nel sistema di telemetria "Tral" 2 - sviluppato dal settore speciale del dipartimento di ricerca dell'Istituto di ingegneria energetica di Mosca (ora JSC OKB MEI) sul secondo satellite il 4 novembre 1957 dell'anno.
Così, i primi transistor nello spazio si rivelarono sovietici.
Facciamo una piccola ricerca e noi - quando i transistor hanno iniziato ad essere utilizzati nella tecnologia informatica in URSS?
Nel 1957-1958, il Dipartimento di automazione e telemeccanica del LETI fu il primo in URSS ad iniziare la ricerca sull'uso dei transistor al germanio della serie P. Non si sa esattamente che tipo di transistor fossero. V. A. Torgashev, che ha lavorato con loro (in futuro, il padre delle architetture informatiche dinamiche, ne parleremo più tardi, e in quegli anni - uno studente) ricorda:
Nell'autunno del 1957, come studente del terzo anno alla LETI, mi occupavo dello sviluppo pratico di dispositivi digitali su transistor P16 presso il Dipartimento di Automazione e Telemeccanica. A quel tempo, i transistor in URSS non erano solo generalmente disponibili, ma anche economici (in termini di denaro americano, meno di un dollaro ciascuno).
Tuttavia, G. S. Smirnov, il costruttore di memorie in ferrite per "Ural", gli obietta:
… all'inizio del 1959 apparvero i transistor al germanio domestico P16, adatti per circuiti di commutazione logici di velocità relativamente bassa. Nella nostra azienda, i circuiti logici di base del tipo a potenziale d'impulso sono stati sviluppati da E. Shprits e dai suoi colleghi. Abbiamo deciso di utilizzarli nel nostro primo modulo di memoria in ferrite, la cui elettronica non avrebbe avuto lampade.
In generale, la memoria (e anche nella vecchiaia, un hobby fanatico per Stalin) ha giocato uno scherzo crudele con Torgashev, ed è incline a idealizzare un po' la sua giovinezza. In ogni caso, nel 1957, non si parlava di vetture P16 per studenti di ingegneria elettrica. I loro primi prototipi conosciuti risalgono al 1958 e gli ingegneri elettronici iniziarono a sperimentarli, come scrisse il progettista degli Ural, non prima del 1959. Dei transistor domestici, era forse il P16 ad essere il primo progettato per le modalità a impulsi e quindi trovarono ampia applicazione nei primi computer.
Il ricercatore di elettronica sovietica A. I. Pogorilyi scrive su di loro:
Transistor estremamente popolari per la commutazione e la commutazione di circuiti. [Più tardi] furono prodotti in custodie saldate a freddo come MP16 – MP16B per applicazioni speciali, simili agli MP42 – MP42B per shirpreb… In realtà, i transistor P16 differivano dai P13 – P15 solo in quanto a causa di accorgimenti tecnologici, la perdita di impulso era ridotto al minimo. Ma non si riduce a zero: non per niente il carico tipico di P16 è di 2 kilo-ohm con una tensione di alimentazione di 12 volt, in questo caso 1 milliampere di dispersione dell'impulso non influisce molto. In realtà, prima di P16, l'uso dei transistor in un computer non era realistico; l'affidabilità non era garantita durante il funzionamento in modalità di commutazione.
Negli anni '60, la resa di buoni transistor di questo tipo era del 42,5%, una cifra piuttosto alta. È interessante notare che i transistor P16 sono stati utilizzati in modo massiccio nei veicoli militari quasi fino agli anni '70. Allo stesso tempo, come sempre in URSS, eravamo praticamente uno contro uno con gli americani (e davanti a quasi tutti gli altri paesi) negli sviluppi teorici, ma eravamo irrimediabilmente impantanati nell'implementazione seriale di idee brillanti.
I lavori per la creazione del primo computer al mondo con un transistor ALU sono iniziati nel 1952 presso l'alma mater dell'intera scuola di informatica britannica - l'Università di Manchester, con il supporto di Metropolitan-Vickers. La controparte britannica di Lebedev, il famoso Tom Kilburn e il suo team, Richard Lawrence Grimsdale e DC Webb, utilizzando transistor (92 pezzi) e 550 diodi, furono in grado di lanciare il Manchester Transistor in un anno. I problemi di affidabilità dei dannati faretti hanno portato a un'autonomia media di circa 1,5 ore. Di conseguenza, Metropolitan-Vickers utilizzò la seconda versione di MTC (ora su transistor bipolari) come prototipo per il loro Metrovick 950. Furono costruiti sei computer, il primo dei quali fu completato nel 1956, furono utilizzati con successo in vari dipartimenti del società e durò per circa cinque anni.
Il secondo computer transistorizzato al mondo, il famoso computer Phase One TRADIC dei Bell Labs (successivamente seguito da Flyable TRADIC, Leprechaun e XMH-3 TRADIC) fu costruito da Jean Howard Felker dal 1951 al gennaio 1954 nello stesso laboratorio che diede al mondo il transistor, come un proof-of-concept, che ha dimostrato la fattibilità dell'idea. Il Phase One è stato costruito con 684 transistor di tipo A e 10358 diodi al germanio. Il Flyable TRADIC era abbastanza piccolo e leggero da poter essere montato sui bombardieri strategici B-52 Stratofortress, rendendolo il primo computer elettronico volante. Allo stesso tempo (fatto poco ricordato) TRADIC non era un computer generico, ma piuttosto un computer mono-task, e i transistor erano usati come amplificatori tra circuiti logici diodo-resistivi o linee di ritardo, che servivano come memoria ad accesso casuale per solo 13 parole.
Il terzo (e il primo completamente transistorizzato da e verso, i precedenti utilizzavano ancora lampade nel generatore di clock) era il britannico Harwell CADET, costruito dall'Atomic Energy Research Institute di Harwell su transistor a 324 punti della società britannica Standard Telephones and Cables. È stato completato nel 1956 e ha funzionato per altri 4 anni circa, a volte 80 ore consecutive. In Harwell CADET, l'era dei prototipi, prodotti uno all'anno, è finita. Dal 1956, i computer a transistor sono spuntati come funghi in tutto il mondo.
Nello stesso anno, il Japanese Electrotechnical Laboratory ETL Mark III (iniziato nel 1954, i giapponesi si distinsero per rara sagacia) e il MIT Lincoln Laboratory TX-0 (discendente del famoso Whirlwind e diretto antenato della mitica serie DEC PDP) sono stati rilasciati. Il 1957 esplode con un'intera serie dei primi computer militari a transistor al mondo: il computer di bordo Burroughs SM-65 Atlas ICBM Guidance Computer MOD1 ICBM, il computer di bordo Ramo-Wooldridge (futuro famoso TRW) RW-30, UNIVAC TRANSTEC per la US Navy e suo fratello UNIVAC ATHENA Missile Guidance Computer per l'US Air Force.
Negli anni successivi continuarono ad apparire numerosi computer: il canadese DRTE Computer (sviluppato dal Defense Telecommunications Research Institution, si occupava anche di radar canadesi), l'olandese Electrologica X1 (sviluppato dal Mathematical Center di Amsterdam e rilasciato da Electrologica in vendita in Europa, circa 30 macchine in totale), austriaco Binär dezimaler Volltransistor-Rechenautomat (noto anche come Mailüfterl), costruito presso l'Università di Tecnologia di Vienna da Heinz Zemanek in collaborazione con Zuse KG nel 1954-1958. È servito come prototipo per il transistor Zuse Z23, lo stesso che i cechi hanno comprato per ottenere il nastro per EPOS. Zemanek ha mostrato miracoli di intraprendenza costruendo un'auto nell'Austria del dopoguerra, dove anche 10 anni dopo c'era una carenza di produzione high-tech, ha ottenuto dei transistor, chiedendo una donazione all'olandese Philips.
Naturalmente, è stata lanciata la produzione di serie molto più grandi: IBM 608 Transistor Calculator (1957, USA), il primo mainframe seriale a transistor Philco Transac S-2000 (1958, USA, sui transistor di Philco), RCA 501 (1958, USA), NCR 304 (1958, USA). Infine, nel 1959, fu rilasciato il famoso IBM 1401, l'antenato della Serie 1400, di cui furono prodotti più di diecimila in 4 anni.
Pensa a questa cifra: più di diecimila, senza contare i computer di tutte le altre società americane. Questo è più di quanto l'URSS abbia prodotto dieci anni dopo e più di tutte le auto sovietiche prodotte dal 1950 al 1970. L'IBM 1401 ha appena fatto esplodere il mercato americano: a differenza dei primi mainframe a tubo, che costavano decine di milioni di dollari e venivano installati solo nelle più grandi banche e società, la serie 1400 era accessibile anche per le medie (e poi piccole) imprese. Era l'antenato concettuale del PC, una macchina che quasi tutti gli uffici in America potevano permettersi. Fu la serie 1400 a dare una mostruosa accelerazione al business americano; in termini di importanza per il Paese, questa linea è alla pari dei missili balistici. Dopo la proliferazione del 1400, il PIL americano è letteralmente raddoppiato.
In generale, come possiamo vedere, nel 1960 gli Stati Uniti avevano fatto un colossale balzo in avanti non a causa di invenzioni ingegnose, ma grazie a una gestione ingegnosa e alla riuscita attuazione di ciò che avevano inventato. Mancavano ancora 20 anni alla generalizzazione dell'informatizzazione del Giappone, la Gran Bretagna, come abbiamo detto, ha perso i suoi computer, limitandosi a prototipi e serie molto piccole (circa decine di macchine). La stessa cosa è successa in tutto il mondo, qui l'URSS non ha fatto eccezione. I nostri sviluppi tecnici erano abbastanza al livello dei principali paesi occidentali, ma nell'introduzione di questi sviluppi nell'attuale produzione di massa (decine di migliaia di automobili) - ahimè, noi, in generale, eravamo anche al livello dell'Europa, della Gran Bretagna e Giappone.
Imposta
Tra le cose interessanti, notiamo che negli stessi anni sono apparse diverse macchine uniche al mondo, utilizzando elementi molto meno comuni invece di transistor e lampade. Due di questi sono stati montati su amplistati (sono anche trasduttori o amplificatori magnetici, basati sulla presenza di un ciclo di isteresi nei ferromagneti e progettati per convertire segnali elettrici). La prima macchina del genere fu il Setun sovietico, costruito da NP Brusentsov dell'Università statale di Mosca; era anche l'unico computer seriale ternario della storia (Setun, tuttavia, merita un discorso a parte).
La seconda macchina è stata prodotta in Francia dalla Société d'électronique et d'automatisme (la Società di Elettronica e Automazione, fondata nel 1948, ha svolto un ruolo chiave nello sviluppo dell'industria informatica francese, formando diverse generazioni di ingegneri e costruendo 170 computer tra il 1955 e il 1967). Il S. E. A CAB-500 era basato sui circuiti magnetici Symmag 200 sviluppati da S. E. A. Erano assemblati su toroidi alimentati da un circuito a 200 kHz. A differenza del Setun, il CAB-500 era binario.
Infine, i giapponesi andarono per la loro strada e svilupparono nel 1958 presso l'Università di Tokyo il PC-1 Parametron Computer, una macchina a parametron. È un elemento logico inventato dall'ingegnere giapponese Eiichi Goto nel 1954: un circuito risonante con un elemento reattivo non lineare che mantiene le oscillazioni a metà della frequenza fondamentale. Queste oscillazioni possono rappresentare un simbolo binario scegliendo tra due fasi stazionarie. Sui parametri è stata costruita un'intera famiglia di prototipi, oltre a PC-1, MUSASINO-1, SENAC-1 e altri noti, nei primi anni '60 il Giappone ha finalmente ricevuto transistor di alta qualità e ha abbandonato i parametri più lenti e complessi. Tuttavia, una versione migliorata del MUSASINO-1B, costruita dalla Nippon Telegram and Telephone Public Corporation (NTT), fu successivamente venduta da Fuji Telecommunications Manufacturing (ora Fujitsu) con il nome FACOM 201 e servì come base per una serie di primi Fujtisu parametron computer.
Radon
In URSS, in termini di macchine a transistor, sono emerse due direzioni principali: l'alterazione su una nuova base di elementi dei computer esistenti e, in parallelo, lo sviluppo segreto di nuove architetture per i militari. La seconda direzione che abbiamo avuto è stata così ferocemente classificata che le informazioni sulle prime macchine a transistor degli anni '50 dovevano essere raccolte letteralmente un po' alla volta. In totale, c'erano tre progetti di computer non specializzati, portati sul palco di un computer funzionante: M-4 Kartseva, "Radon" e il più mistico - M-54 "Volga".
Con il progetto di Kartsev tutto è più o meno chiaro. Meglio di tutti, dirà lui stesso a riguardo (dalle memorie del 1983, poco prima della sua morte):
Nel 1957 … iniziò lo sviluppo di una delle prime macchine a transistor M-4 in Unione Sovietica, che funzionava in tempo reale e superava i test.
Nel novembre 1962 fu emesso un decreto sul lancio dell'M-4 nella produzione di massa. Ma abbiamo capito perfettamente che l'auto non era adatta per la produzione di massa. Fu la prima macchina sperimentale realizzata con transistor. Era difficile da regolare, sarebbe difficile ripeterlo nella produzione e, inoltre, per il periodo 1957-1962, la tecnologia dei semiconduttori fece un tale salto da poter realizzare una macchina che sarebbe stata un ordine di grandezza migliore della M-4, e un ordine di grandezza più potente dei computer prodotti a quel tempo in Unione Sovietica.
Per tutto l'inverno 1962-1963 ci furono accesi dibattiti.
La direzione dell'istituto (allora eravamo all'Istituto delle macchine a controllo elettronico) si oppose categoricamente allo sviluppo di una nuova macchina, sostenendo che in così poco tempo non avremmo mai avuto il tempo di farlo, che questa era un'avventura, che questo non sarebbe mai successo…
Nota che le parole "questo è un gioco d'azzardo, non puoi" Kartsev ha detto per tutta la vita, e per tutta la vita che poteva e ha fatto, e così è successo allora. L'M-4 fu completato e nel 1960 fu utilizzato per lo scopo previsto per esperimenti nel campo della difesa missilistica. Sono stati prodotti due set che hanno lavorato insieme alle stazioni radar del complesso sperimentale fino al 1966. Anche la RAM del prototipo M-4 doveva utilizzare fino a 100 tubi a vuoto. Tuttavia, abbiamo già detto che questa era la norma in quegli anni, i primi transistor non erano affatto adatti a tale compito, ad esempio, nella memoria in ferrite del MIT (1957), 625 transistor e 425 lampade furono usati per la sperimentazione TX-0.
Con "Radon" è già più difficile, questa macchina è stata sviluppata dal 1956, il padre di tutta la serie "P", NII-35, era responsabile come al solito dei transistor (infatti per "Radon" iniziarono per sviluppare P16 e P601 - notevolmente migliorato rispetto a P1 / P3), per l'ordine - SKB-245, lo sviluppo era in NIEM e prodotto nello stabilimento SAM di Mosca (questa è una genealogia così difficile). Capo progettista - S. A. Krutovskikh.
Tuttavia, la situazione con "Radon" peggiorò e l'auto fu finita solo nel 1964, quindi non rientrava tra i primi, inoltre, quest'anno sono già comparsi prototipi di microcircuiti e i computer negli Stati Uniti hanno iniziato a essere assemblati su Moduli SLT … Forse il motivo del ritardo era che questa macchina epica occupava 16 armadi e una superficie di 150 mq. m, e il processore conteneva fino a due registri di indice, il che era incredibilmente interessante per gli standard delle macchine sovietiche di quegli anni (ricordando BESM-6 con uno schema primitivo di accumulatore di registri, si può rallegrarsi per i programmatori di Radon). Furono realizzate un totale di 10 copie, funzionanti (e irrimediabilmente obsolete) fino alla metà degli anni '70.
Volga
E infine, senza esagerazione, il veicolo più misterioso dell'URSS è il Volga.
È così segreto che non ci sono informazioni al riguardo nemmeno nel famoso Museo del computer virtuale (https://www.computer-museum.ru/), e persino Boris Malashevich lo ha aggirato in tutti i suoi articoli. Si potrebbe decidere che non esistesse affatto, tuttavia, la ricerca d'archivio di una rivista molto autorevole di elettronica e informatica (https://1500py470.livejournal.com/) fornisce le seguenti informazioni.
SKB-245 era, in un certo senso, il più progressista dell'URSS (sì, siamo d'accordo, dopo Strela è difficile crederci, ma si scopre che lo era!), Volevano sviluppare un computer a transistor letteralmente contemporaneamente al Americani (!) Anche nei primi anni '50, quando non avevamo nemmeno una produzione adeguata di transistor a punti. Di conseguenza, hanno dovuto fare tutto da zero.
L'impianto CAM ha organizzato la produzione di semiconduttori - diodi e transistor, in particolare per i loro progetti militari. I transistor erano fatti quasi a pezzi, avevano tutto non standard, dal design alla marcatura, e anche i più fanatici collezionisti di semiconduttori sovietici, per la maggior parte, non hanno ancora idea del perché fossero necessari. In particolare, il sito più autorevole - la collezione di semiconduttori sovietici (https://www.155la3.ru/) dice su di loro:
Unico, non ho paura di questa parola, mostre. Transistor senza nome dello stabilimento di Mosca "SAM" (macchine calcolatrici e analitiche). Non hanno nome e non si sa nulla della loro esistenza e delle loro caratteristiche. In apparenza - una sorta di sperimentale, è del tutto possibile quel punto. È noto che questo impianto negli anni '50 produceva dei diodi D5, che venivano utilizzati in vari computer sperimentali sviluppati all'interno delle pareti dello stesso impianto (M-111, per esempio). Questi diodi, sebbene avessero un nome standard, erano considerati non seriali e, a quanto ho capito, non brillavano nemmeno di qualità. Probabilmente, questi transistor senza nome sono della stessa origine.
Come si è scoperto, avevano bisogno di transistor per il Volga.
La macchina è stata sviluppata dal 1954 al 1957, aveva (per la prima volta in URSS e contemporaneamente al MIT!) Memoria di ferrite (e questo era all'epoca in cui Lebedev combatteva per i potenzioscopi con Strela con lo stesso SKB!), Aveva anche il microprogramma controllo per la prima volta (per la prima volta in URSS e contemporaneamente agli inglesi!). I transistor CAM nelle versioni successive sono stati sostituiti da P6. In generale, il "Volga" era più perfetto del TRADIC e abbastanza al livello dei modelli leader del mondo, superando di una generazione la tipica tecnologia sovietica. Lo sviluppo è stato supervisionato da AA Timofeev e Yu. F. Shcherbakov.
Cosa le è successo?
E qui è stata coinvolta la mitica dirigenza sovietica.
Lo sviluppo è stato così classificato che anche ora un massimo di un paio di persone ne hanno sentito parlare (e non è affatto menzionato da nessuna parte tra i computer sovietici). Il prototipo fu trasferito nel 1958 all'Istituto di ingegneria energetica di Mosca, dove andò perso. L'M-180 creato sulla base è andato al Ryazan Radio Engineering Institute, dove le è toccato un destino simile. E nessuna delle straordinarie scoperte tecnologiche di questa macchina è stata utilizzata nei computer sovietici seriali di quel tempo e, parallelamente allo sviluppo di questo miracolo della tecnologia, SKB-245 ha continuato a produrre la mostruosa "Freccia" su linee di ritardo e lampade.
Non un singolo sviluppatore di veicoli civili conosceva il Volga, nemmeno Rameev dello stesso SKB, che ha ricevuto transistor per Ural solo nei primi anni '60. Allo stesso tempo, l'idea della memoria di ferrite iniziò a penetrare nelle grandi masse, con un ritardo di 5-6 anni.
Ciò che alla fine uccide in questa storia è che nell'aprile-maggio 1959, l'accademico Lebedev si recò negli Stati Uniti per visitare l'IBM e il MIT e studiò l'architettura dei computer americani, mentre parlava di conquiste avanzate sovietiche. Quindi, dopo aver visto il TX-0, si è vantato che l'Unione Sovietica aveva costruito una macchina simile poco prima e ha menzionato lo stesso Volga! Di conseguenza, un articolo con la sua descrizione è apparso in Comunicazioni dell'ACM (V. 2 / N.11 / novembre 1959), nonostante il fatto che in URSS un massimo di diverse dozzine di persone conoscessero questa macchina nei successivi 50 anni.
Parleremo più avanti di come questo viaggio abbia influenzato e se questo viaggio abbia influenzato lo sviluppo dello stesso Lebedev, in particolare, BESM-6.
La prima animazione al computer in assoluto
Oltre a questi tre computer, negli anni '60, il rilascio di un numero di veicoli militari specializzati con indici poco significativi 5E61 (Bazilevsky Yu. Ya., SKB-245, 1962) 5E89 (Ya. A. Khetagurov, MNII 1, 1962)) e 5E92b (S. A. Lebedev e V. S. Burtsev, ITMiVT, 1964).
Gli sviluppatori civili si fermarono immediatamente, nel 1960 il gruppo di E. L. Brusilovsky a Yerevan completò lo sviluppo del computer a semiconduttore "Hrazdan-2" (una lampada convertita "Hrazdan"), la sua produzione in serie iniziò nel 1961. Nello stesso anno, Lebedev costruisce BESM-3M (convertito in transistor M-20, un prototipo), nel 1965 inizia la produzione del BESM-4 basato su di esso (solo 30 auto, ma la prima animazione al mondo è stata calcolata frame per fotogramma - un minuscolo cartone animato " Kitty "!). Nel 1966 appare la corona della scuola di design di Lebedev - BESM-6, che nel corso degli anni è stata ricoperta di miti, come una vecchia nave con conchiglie, ma così importante che dedicheremo una parte separata al suo studio.
La metà degli anni '60 è considerata l'età d'oro dei computer sovietici: in questo momento i computer sono stati rilasciati con molte caratteristiche architettoniche uniche che hanno permesso loro di entrare giustamente negli annali dell'informatica mondiale. Inoltre, per la prima volta, la produzione di macchine, sebbene rimanesse trascurabile, raggiunse un livello in cui almeno alcuni ingegneri e scienziati al di fuori degli istituti di ricerca sulla difesa di Mosca e Leningrado potevano vedere queste macchine.
Minsk Computer Plant intitolato a V. I. Sergo Ordzhonikidze nel 1963 produsse il transistor Minsk-2, e poi le sue modifiche da Minsk-22 a Minsk-32. Presso l'Istituto di cibernetica dell'Accademia delle scienze della SSR ucraina, sotto la guida di VM Glushkov, vengono sviluppate una serie di piccole macchine: "Promin" (1962), MIR (1965) e MIR-2 (1969) - successivamente utilizzato in università e istituti di ricerca. Nel 1965, una versione transistorizzata dell'Uralov fu messa in produzione a Penza (capo progettista B. I. … In generale, dal 1964 al 1969, i computer a transistor iniziarono a essere prodotti in quasi tutte le regioni - ad eccezione di Minsk, in Bielorussia producevano macchine Vesna e Sneg, in Ucraina - computer di controllo specializzati "Dnepr", a Yerevan - Nairi.
Tutto questo splendore aveva solo pochi problemi, ma la loro gravità cresceva ogni anno.
In primo luogo, secondo l'antica tradizione sovietica, non solo le macchine di diversi uffici di progettazione erano incompatibili tra loro, ma anche le macchine della stessa linea! Ad esempio, "Minsk" operava con byte a 31 bit (sì, il byte a 8 bit è apparso in S / 360 nel 1964 ed è diventato uno standard tutt'altro che immediato), "Minsk-2" - 37 bit e "Minsk-23 ", in generale, aveva un sistema di istruzioni a lunghezza variabile unico e incompatibile basato sull'indirizzamento a bit e sulla logica simbolica - e tutto questo nel corso di 2-3 anni di rilascio.
I designer sovietici erano come giocare a bambini che si sono attaccati all'idea di fare qualcosa di molto interessante ed eccitante, ignorando completamente tutti i problemi del mondo reale: la complessità della produzione di massa e il supporto ingegneristico di una serie di modelli diversi, specialisti della formazione che capiscono contemporaneamente decine di macchine completamente incompatibili, riscrivendo generalmente tutto il software (e spesso nemmeno in assembler, ma direttamente in codici binari) ad ogni nuova modifica, l'impossibilità di scambiare programmi e anche i risultati del loro lavoro in macchina- formati di dati dipendenti tra diversi istituti di ricerca e fabbriche, ecc.
In secondo luogo, tutte le macchine furono prodotte in edizioni insignificanti, sebbene fossero un ordine di grandezza più grandi di quelle della lampada: solo negli anni '60 in URSS non furono prodotti più di 1.500 computer a transistor di tutte le modifiche. Non era abbastanza. Era mostruoso, catastroficamente trascurabile per un paese il cui potenziale industriale e scientifico voleva seriamente competere con gli Stati Uniti, dove solo una IBM produceva i già citati 10.000 computer compatibili in 4 anni.
Di conseguenza, in seguito, nell'era di Cray-1, la Commissione di pianificazione statale contava su tabulatori degli anni '20, gli ingegneri costruivano ponti con l'aiuto di idrointegratori e decine di migliaia di impiegati hanno attorcigliato la maniglia di ferro del Felix. Il valore di alcune macchine a transistor era tale che furono prodotte fino agli anni '80 (pensa a questa data!), e l'ultimo BESM-6 fu smantellato nel 1995. Ma per quanto riguarda i transistor, nel 1964 a Penza il più antico computer a valvole continuò da produrre "Ural-4", che serviva per i calcoli economici, e nello stesso anno la produzione del tubo M-20 fu finalmente ridotta!
Il terzo problema è che più la produzione high-tech è, più è stato difficile per l'Unione Sovietica dominarla. Le macchine a transistor erano già in ritardo di 5-7 anni, nel 1964 le prime macchine di terza generazione erano già prodotte in serie nel mondo - su assiemi ibridi e circuiti integrati, ma, come ricorderete, nell'anno dell'invenzione dei circuiti integrati non potevamo raggiungi gli americani anche nella produzione di transistor di alta qualità … Abbiamo tentato di sviluppare la tecnologia della fotolitografia, ma ci siamo imbattuti in ostacoli insormontabili sotto forma di burocrazia di partito, eliminazione di un piano, intrighi accademici e altre cose tradizionali che abbiamo già visto. Inoltre, la produzione di circuiti integrati era di un ordine di grandezza più complicata di quella a transistor; per la sua comparsa nei primi anni '60, fu necessario lavorare sull'argomento almeno dalla metà degli anni '50, come negli Stati Uniti, al allo stesso tempo gli ingegneri della formazione, lo sviluppo della scienza e della tecnologia fondamentali, e tutto questo - nel complesso.
Inoltre, gli scienziati sovietici hanno dovuto mettere fuori combattimento e spingere le loro invenzioni attraverso funzionari che non capivano assolutamente nulla. La produzione di microelettronica richiedeva investimenti finanziari paragonabili alla ricerca nucleare e spaziale, ma il risultato visibile di tale ricerca era l'opposto per una persona non istruita: razzi e bombe diventavano più grandi, ispirando soggezione al potere dell'Unione e i computer si trasformavano in piccoli anonimi scatole. Per trasmettere l'importanza della loro ricerca, in URSS era necessario essere non un tecnico, ma un genio della pubblicità specifica per i funzionari, nonché un promotore lungo la linea del partito. Sfortunatamente, tra gli sviluppatori di circuiti integrati, non c'era persona con talenti PR Kurchatov e Korolev. Il favorito del Partito Comunista e dell'Accademia delle Scienze dell'URSS, Lebedev era allora già troppo vecchio per alcuni microcircuiti diavolerie e fino alla fine dei suoi giorni ricevette denaro per antiche macchine a transistor.
Ciò non significa che non abbiamo cercato di correggere in qualche modo la situazione: già all'inizio degli anni '60, l'URSS, rendendosi conto che stava iniziando a entrare nel picco mortale di un ritardo totale nella microelettronica, stava febbrilmente cercando di cambiare la situazione. Vengono utilizzati quattro trucchi: andare all'estero per studiare le migliori pratiche, utilizzare ingegneri americani abbandonati, acquistare linee di produzione tecnologiche e furto totale di progetti di circuiti integrati. Tuttavia, come in seguito, in altre aree, questo schema, essendo fondamentalmente infruttuoso in alcuni momenti e mal eseguito in altri, non aiutò molto.
Dal 1959, il GKET (Comitato statale per la tecnologia elettronica) inizia a inviare persone negli Stati Uniti e in Europa per studiare l'industria microelettronica. Questa idea è fallita per diversi motivi: in primo luogo, le cose più interessanti sono accadute nell'industria della difesa a porte chiuse e, in secondo luogo, chi delle masse sovietiche ha ricevuto l'opportunità di studiare negli Stati Uniti come ricompensa? Gli studenti, dottorandi e giovani designer più promettenti?
Ecco un elenco incompleto di quelli inviati per la prima volta: A. F. Trutko (direttore dell'Istituto di ricerca Pulsar), V. P., II Kruglov (ingegnere capo dell'istituto di ricerca scientifica "Sapphire"), capi di partito e dirigenti lasciati per adottare l'avanzato Esperienza.
Tuttavia, come in tutte le altre industrie dell'URSS, nella produzione di microcircuiti è stato trovato un genio, che ha tracciato un percorso completamente originale. Stiamo parlando di un meraviglioso progettista di microcircuiti Yuri Valentinovich Osokin, che in modo completamente indipendente da Kilby ha avuto l'idea di miniaturizzare i componenti elettronici e ha anche parzialmente dato vita alle sue idee. Parleremo di lui la prossima volta.
