Минимально необходимое воздействие-2

— Точно, вспомнила "Вам пишет ученик 9Б класса Глеб Ильин", так это вы и есть?

— Ну да, я.

— Откуда вы взяли всю ту информацию для своих писем?

— Из головы.

— И сколько вам сейчас лет?

— Девятнадцать.

— Девятнадцать, и два с лишним года назад вы написали язык программирования, а четыре года назад описали технологию получения кремниевых интегральных схем?

— Так и есть.

— Хи-хи-хи ха-ха-ха..., — вместо следующего вопроса немолодая, на мой взгляд, женщина вдруг залилась смехом, как какая-то девчонка.

— Представляю ха-ха-ха... что скажет директор ха-ха-ха... и маститые коллеги, когда ха-ха-ха... узнают, что мы начали дорогостоящие и трудоёмкие исследования из-за ха-ха-ха... фантазий школьника. А Александр Викторович сказал, что только ха-ха-ха... такой человек как наш парторг, может поверить, что это ха-ха-ха... написал школьник.

С невольной улыбкой я терпеливо дожидался пока женщина просмеётся. Наконец, она достала носовой платок и промокнула глаза и нос.

— Пожалуй, не стоит никому об этом рассказывать, чтобы самим не превратиться в посмешище. Что скажете, Глеб?

— Так у вас ничего не получилось?

— В том-то и юмор, что получилось. Первая кремниевая интегральная схема заработала ещё в прошлом году, о десятимикронных технологиях речь, конечно, не идёт, но на порядок худшие не за горами.

— Монокристаллы кремния получаете вытягиванием из расплава?

— Да.

— Потом зонная плавка?

— Опять да.

— Интересно было бы познакомиться с технологическим процессом вживую, увидеть то, что представлял только в голове.

— Он не везде безопасен.

— Понимаю, но хотя бы, где можно.

— Надо будет с Александром Викторовичем поговорить. Ещё вопросы есть?

— Есть, и не один. Меня, например, интересует подвижность электронов в кремнии и других полупроводниках, неплохо бы увидеть таблицу по всем известным.

— А вдруг эти сведения секретны?

— Для кремния я и сам вам скажу, приблизительно. От 1000 до 2000 см^2/(В*с). По моим прикидкам максимальная частота, на которой сможет работать полевой кремниевый транзистор, 10 гигагерц. Для одной моей задумки это очень и очень мало.

— Десять гигагерц вам мало, да тут и одного в интегральной схеме добиться невозможно. Хорошо всё-таки, что мы с Александром Викторовичем не распространялись, откуда растут ноги у новой технологии, это я о письмах школьника, если вы не поняли, говорю.

— Они, наверное, уже давно уничтожены.

— Нет, у Александра Викторовича хранятся.

— Так это очень хорошо, я с удовольствием заберу их себе на память о моей детской наивности, а вам другие напишу.

— Может быть, так и лучше, или всё же уничтожить. Поговорю с Александром Викторовичем. А о каких других вы говорите?

— Речь идёт о памяти, долговременной энергонезависимой памяти.

— Так она в вашей машине есть.

— Есть, магнитофон и магнитный барабан. Вы видели их размеры? Магнитофон для произвольного доступа к информации никуда не годится, а барабан напоминает конфетку, единицу информации, упакованную в ящик размером с тумбочку. Я предлагаю электронную долговременную память, которую можно реализовать в интегральной схеме. Спорим, что можно 1 бит хранить в одном транзисторе?

— При выключенном питании?

— Да.

— Чушь, даже я, химик-технолог, а не физик-электронщик, прекрасно понимаю, что это невозможно.

— Это значит, вы готовы спорить?

— А на что спор?

— Если я выиграю, то вы будете искать для меня полупроводник с максимально высокой подвижностью носителей и, желательно, с узкой запрещённой зоной, но тут уж, как получится. Если проиграю, то напишу вам программу по вашему выбору.

— Две программы.

— Ладно, две программы.

— Только то, что вы, Глеб, просите, это серьёзные исследования и от себя я их обещать не могу. Могу лишь попросить руководство.

— Хорошо, у вас тут есть где-нибудь обыкновенная школьная доска?

— Идёмте к Александру Викторовичу, нашему завлабу.

В своём кабинете заведующего лабораторией не оказалось, но он нашёлся в комнате для производственных совещаний, где как раз и имелась доска.

— Александр Викторович, это Глеб Ильин с ИТМиВТ, он должен научить наших работать на лебедевской машине.

— Здравствуйте.

— Здравствуйте, ну так и учите, или решили начать с меня?

— Он заявил, что можно сделать однобитовую ячейку долговременной памяти на одном полевом транзисторе. Я с ним поспорила, что это невозможно.

— Разумеется, невозможно, тут не о чем спорить, — почти мгновенно ответил Красилов.

— Для доказательства Глеб попросил школьную доску.

— Доска перед вами, раз уж вы, Сусанна Гукасовна, поспорили, то и я чуток посмотрю и послушаю. Вам не слишком много времени для доказательства потребуется?

— Не слишком, — я подошёл к доске и взял в руку мел.

Для начала крупно нарисовал обычный полевой транзистор, слева исток, справа сток, обе области n-типа, над каналом затвор с областью p-типа.

— Всё как обычно, исток на земле, на стоке небольшой плюс, на затворе плюс побольше, транзистор открыт. Теперь небольшая добавка, — над проводящим каналом изобразил тонкую полоску диэлектрика, над ней полосу подзатвора и ещё одну полосу диэлектрика.

— Если в этой изолированной области, — я показал на подзатвор, — накоплен отрицательный заряд, то транзистор закрыт. Таким образом, в зависимости от того, есть в подзатворе отрицательный заряд или нет, транзистор будет закрыт или открыт. Налицо два устойчивых состояния, которые не меняются при отключении питания, то есть, один бит долговременной памяти.

На некоторое время воцарилось молчание, оба слушателя переваривали сказанное. Первым отреагировал Красилов: А как этот заряд попадёт в подзатвор, если тот изолирован?

— Туннелирование электронов. Для этого слой диэлектрика между подзатвором и каналом должен быть достаточно тонким, а на затвор и сток подано повышенное напряжение, — я сделал в рисунке необходимые изменения.

— Насколько тонким должен быть слой диэлектрика? — Красилов неожиданно понял, что стал относиться к предложенной идее серьёзно.

— По моим прикидкам, единицы нанометров.

— Что скажете, Сусанна?

— Если это диоксид кремния, то реально.

— Насколько повышенным должно быть напряжение?

— По моим, опять же, прикидкам, на затворе раза в два выше рабочего, на стоке выше обычного рабочего на затворе.

— Так... а как убрать заряд из подзатвора? Хотя... процесс, наверное, будет сходным с занесением заряда.

— Да, здесь придётся на затвор подать порядочный минус, а на исток плюс.

— Хм... на что вы, Сусанна, поспорили? — после задумчивого молчания продолжил разговор Красилов. — Впрочем, это не важно, а вот если идея рабочая, то это же настоящая революция в долговременной памяти, все эти магнитные барабаны можно будет отправлять на свалку!

— Александр Викторович, вы представляете требования к технологическому процессу? Тут при производстве обыкновенных полевых транзисторов сплошной брак идёт, страшно подумать, что будет с этими подзатворами.

— Ничего, будем совершенствовать техпроцессы, повышать культуру производства. Да, вспомнил, где я видел вашу фамилию, Глеб, в старых письмах вашего однофамильца. И тёзки, — посмотрев на улыбающуюся коллегу, всё понял. — Это были вы?

В общем, визит в НИИ-35 полностью удался, я не только выручил свои старые письма, но и запустил в ход новую идею, и получил обещание по возможности выполнять мою долгоиграющую просьбу. На радостях зашёл в библиотеку, чтобы между делом просмотреть недельную подшивку "Известий", хотя и не ждал от Аджубея никаких новостей. К своему удивлению обнаружил очередную статейку Д.Иванова.

Глава 4.

Похоже, что мы с Иваном Антоновичем ошиблись, наши контрагенты просят следующий прогноз. Я быстро прочёл короткую заметку специалиста по коровам и силосу, однако на этот раз тема была несколько иной. Оказалось, что Д.Иванов не чурается технического прогресса и рассматривает его влияние на производительность труда в сельском хозяйстве, в частности, задаётся вопросом, каким образом электронно-вычислительные машины могут существенно эту самую производительность повысить. Смысл размещения в газете этой статьи стал понятен, никакой дальнейший прогноз Аджубею не нужен, он хочет получить ответы на конкретные вопросы, видимо не смог понять, каким образом микроэлектроника может радикально повысить производительность труда.

Захотелось посоветоваться с Ефремовым, хотя и так понятно, что такой ход событий — это очень хороший ход, и дать ответ, разумеется, нужно. Придётся прямо сейчас ехать к Ивану Антоновичу, завтра у меня тренировка, и в перерыв между ней и занятиями написать письмо не успею, так что ужин и общежитие откладываются. Нужно ещё решить, что делать с моими старыми письмами, немедленно уничтожить или показать Ефремову и уничтожить. Остановился на последнем, вариант оставить их ему на хранение всерьёз рассматривать нельзя.

Писатель был у себя на квартире, он не собирался покидать город как минимум до возвращения Хрущёва. С тем, что статья в газете содержит вопрос Ефремов сразу согласился, как и с тем, что это хороший признак, предсказания, по меньшей мере, вызывают интерес, более того, предложил важное дополнение к письму. Пришлось задержаться допоздна, зато проблема ужина, по настоянию Ивана Антоновича, решилась на месте.

* * *

— Что скажете, Сусанна Гукасовна?

— Вы насчёт Глеба или его идеи с подзатвором?

— И того и другого.

— Парень большой талант, надо найти на карте посёлок, откуда он родом, может там ещё такие водятся? Шучу, конечно, таланты встречаются где угодно. Интересно, что почти всё им предлагаемое работает. Думаю, что и идея с подзатворами тоже рабочая. Вот проблем вагон и маленькая тележка. Например, явно нужно повышать требования к чистой комнате.

— Согласен, это нужно и для некоторых, уже существующих, производств. Более того, было бы неплохо разработать шкалу чистоты помещения и присваивать ему соответствующий класс, как это сделано, например, для шероховатости поверхности. Для работающего в таких помещениях персонала нужна особая спецодежда, которая не "пылит" самоё собой, нагнетающие насосы не должны гнать собственную ржавчину, требуется соответствующее качество фильтров, материалов поверхностей стен, пола и потолка. По существу, нужна целая новая индустрия, а это что значит? Деньги и фонды, скорее даже наоборот, фонды и деньги.

— И что делать?

— Пока что обходиться собственными силами и ставить вопрос перед директором.

* * *

Ответ на статью Д.Иванова не заставил себя долго ждать, уже 14 октября письмо одноимённого отправителя лежало на столе главного редактора "Известий". Аджубей распечатал конверт, да, это был именно ответ на заданный вопрос.

"Здравствуйте, Алексей Иванович! Это письмо за номером пять содержит некоторые пояснения к п.7 третьего и пп.2 и 6 четвёртого писем. Вышеуказанные пункты говорят о связи роста производительности труда с развитием микроэлектроники и вычислительной техники.

С созданием микропроцессора, который представляет собой функциональное ядро вычислительной машины, размещённое на кристалле полупроводника, величиной не более нескольких сантиметров в любом измерении, появляется возможность устанавливать их на самые разные машины и оборудование. Управляемые микропроцессорами (без токаря) станки и манипуляторы (механические руки) в состоянии работать круглые сутки без перерывов (не считая технологических), выдавая минимум брака.

Двигатель внутреннего сгорания с управляющим микропроцессором работает оптимально на любых оборотах и нагрузках, и не нуждается в карбюраторе. Бытовая техника может работать по заданной программе с минимальным участием человека. Например, в стиральную машину достаточно загрузить бельё и моющее средство и нажать кнопку пуск. Всё остальное, стирку, полоскание, отжим она сделает сама.

С участием персональных настольных ЭВМ ускоряются проектные и конструкторские работы, не только расчёты, но и чертежи выполняет сама вычислительная машина с достаточно совершенными внешними устройствами. Ускоряется писательская и издательская деятельность, тексты и рисунки набираются с экрана и клавиатуры, в памяти ЭВМ хранится большое количество готовых рисунков и макетов.

Создаётся всемирная информационная сеть, связывающая большинство владельцев ЭВМ. Она даёт доступ к огромным массивам информации, в идеале ко всей существенной информации, накопленной человечеством. Отправка и получение писем занимает секунды.

P.S.Предложение: в последующих заметках Д.Иванова не обязательно оформлять вопрос явно, достаточно указать тему."

Роль микроэлектроники стала Аджубею понятнее. Не всё понятно, но понятнее. Непонятно что делать с работавшими за станками токарями и другими рабочими, да и техническая осуществимость написанного под вопросом. А вот по поводу последнего нужно будет поговорить с Сергеем, кто из нас двоих инженер?

— Алло, Аджубей звонит, Сергея Никитича пригласите, пожалуйста, к телефону.

...

— Здравствуй, Алексей.

— Здравствуй, у меня есть новости.

— У меня тоже, отец вернулся.

— Я в курсе, что он на Ту-114 прилетел, как насчёт встречи?

— Подъезжай сегодня вечером, хочу спросить, вопрос сработал?

— Да, вполне.

Этим же вечером молодые родственники уже прогуливались по городской резиденции Первого секретаря ЦК. Первым делом Сергей рассказал зятю, почему отец вернулся в страну намного раньше, чем предполагалось. В правительственном Ту-114 удалось устранить обнаруженные ранее неполадки, и сам Туполев ручался, что с самолётом всё в порядке.

— Показывай письмо, пока сам почитаю, отец подойдёт немного позже.

— О письме с распадом СССР ты ему говорил? — спросил Аджубей, подавая полученное сегодня предсказание-пояснение.

— Нет, лучше пусть он сам его прочитает.

Оба молодых человека остановились на дорожке так, чтобы был виден вход в дом, и Сергей приступил к чтению.

— В общем, всё понятно. В принципе, современная ЭВМ вполне может управлять станком, естественно, что будут нужны электродвигатели, обеспечивающие точное позиционирование, возможно шаговые, и силовая электроника для управляемого питания двигателей. Разумеется, поставить на каждый станок современную ЭВМ совершенно нереально, но если эти микропроцессоры можно будет выпускать сотнями тысяч и стоить они будут ненамного больше транзисторов, то да, это может быть целесообразно. Правда, потребуется разработка новых станков, вряд ли удастся обойтись переделкой существующих. Здесь ещё написано про манипуляторы — механические руки, то есть одним только радикальным обновлением станочного парка не обойтись, по сути дела, потребуется реиндустриализация. Улучшение автомобилей и бытовой техники, наверное, не сложнее, чем улучшение станков и потребует решения примерно тех же проблем. От настольной ЭВМ, которая умеет не только считать, но и печатать тексты и чертежи, польза тоже несомненна. Всемирная информационная сеть с доступом к чему-то вроде электронных библиотек тоже, конечно, очень полезна. Только как будет передаваться информация, по радио? В целом я понял, каким образом повысится производительность труда, не знаю только, что у нас делается в плане микроэлектроники, и делается ли вообще, — младший из собеседников вернул конверт с письмом.