| Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
\**Одной из первых коммерческих микросхем DRAM стала "поликремниевая" 256-битная Intel i1101 на основе трехтранзисторной ячейки (PMOS-техпроцесс), которая была выпущена в 1969 году. CMOS-ФАБы в то время были заметно дороже.\
\
* * *
Первые образцы DRAM от Intel имели массу проблем, так что можно считать, что реальная история DRAM началась с выпущенной в 1973 году микросхемы Mostek MK4096. Кстати, в реальной истории Ангстрем смог сделать аналог этой микросхемы уже в 1975 году.\
\
* * *
В реальной истории CMOS DRAM стало возможно эффективно производить только с 1984 года, когда габариты и технологии позволили поднять скорости и согласовать времянку с утечками.\
В отсутствии конструктивных идей обсуждение свалилось в жесткий "соцреализм", как его, вероятно, понимал так и не амнистированный Синявский.* Называя вещи своими именами, можно сказать, что собравшиеся занялись разработкой плана по дезинформации руководства. Ведь уже навязший в зубах "процент годных" можно поднять не только качеством, в конце концов, все сводится к вопросу правильного учета брака. Если исключить из расчетов все потери "вафель" на предварительных стадиях, не принимать во внимание запоротое на распиле, тестировании и корпусировке... Пожалуй, как раз и выйдут требуемые десять процентов.
При всей абсурдности происходящего, товарищ Шокин явно сломался под напором аргументов "Ангстрема". Да и какой у него оставался выход? Я невольно поежился, представил, как три десятилетия назад какой-то мелкий инженеришко отправил по инстанциям доклад о том, что ракеты Королева "могут летать вдвое дальше". Описанное хорошо совпало с планом, или решил выделиться кто-то из "знатных токарей", занесенных революцией в топ-менеджеры соответствующего наркомата, родился указ, покатился бумажный вал... В результате знаменитый главный конструктор попал на Колыму**, и выжил буквально чудом.
\*Один из первых диссидентов "второй волны", автор изданной во Франции статьи "Что такое соцреализм?". Осужден в 1966 году на 7 лет по статье 70 УК РСФСР "антисоветская агитация и пропаганда"\
\**Осуждён в 1938 году, обвинение: ст. 58-7, 11. Приговор: 10 лет ИТЛ, 5 лет поражения в правах. В 1939 году попал на Колыму, золотой прииске Мальдяк, был занят на "общих работах". Полностью реабилитирован 18 апреля 1957 года.\
Конечно, на дворе 1968 год, и совсем не Сталин в Кремле, но... Я мысленно отвесил себе здоровенную плюху, в отправляемых Шелепину записках надо не просто "проявлять осторожность", требуется дьявольская, практически нечеловеческая аккуратность, примерно как у сапера, пытающегося разобраться в незнакомой системе минирования крупного объекта. Ошибка, глупость, минутная слабость, и без всякой вины могут пострадать, а то и погибнуть, совсем неплохие люди.
Тем более нынешняя власть далеко не сентиментальна и беззуба, наоборот, в народном хозяйстве идет серьезное закручивание гаек. Газеты чуть не каждый день пишут про борьбу с вредительством и смакуют серьезные срока директорам, председателям и прочим завхозам. Милиция вообще учудила — оборудовала несколько самолетов под летающие лаборатории, а следователи не ленятся приообщать фотографий аэрофотосьемки к делам о приписках. Говорят, секретари райкомов при одном только слухе о направлении в район самолета собирают "тюремный чемоданчик", по Москве ползет липкий и страшный слушок о новых чистках, старики поговаривают злобно, "вот погодите, наведет Тикунов порядок, Лаврентия Павловича добром вспомните".
Впрочем, чепуха это и пустые сплетни. Запомнил я еще с перестройки куплет, казавшийся детской шуткой: "товарищ, верь, пройдет она, так называемая гласность, и вот тогда госбезопасность припомнит наши имена". Теперь понятно, почему отца передергивало при этих словах, но... Кончилось-то все развалом СССР, причем без всяких арестов и репрессий! Так что надо не чепуху всякую вспоминать, а думать, где добывать память на "Денди" и вообще, никак не могу представить перспективную ЭВМ Староса с тумбой оперативки на магнитных сердечниках!
Как бы ни мудрили специалисты с отчетностью, но выхода 512-битных чипов и, соответственно, килобитных микросхем, с трудом хватит только на нужды минобороны. Как выкручивались из проблемы брака в моем будущем производители процессоров? В Intel и AMD по результатам испытаний запускали чипы из одной партии в продажу под разной маркировкой! Может это помочь нам? Безусловно, нынешние микросхемы далеко не всегда выдерживают "положенный" мегагерц, но это вроде бы уже учтено, не то время, чтоб заказчик воротил нос даже от вдвое более "медленных" микросхем.
А вот почему не пускать отбраковку с 512-ти битных на 256 или даже 128 бит? Странно, что до этого никто еще не додумался. Вроде как совсем не сложно заранее заложить некоторую избыточность обвязки на чипе, и распаивать "как надо". Кстати, почему не добавить лишний столбец в маску, и потом по результатам тестирования использовать только бездефектные? Я сам не заметил, что пробормотал эти слова вслух. Не имей сидящий справа начальник ангстремовского цеха литографии классного слуха, все бы прошло незамеченным, но...
— Что ты сказал? — он резко, всем тяжелым корпусом, развернулся ко мне, и добавил громче: — Что-то интересное про дополнительный столбец ячеек!
— Можно добавить в схему процентов десять избыточности, — я охотно повторил свою идею. — Наверно, так удастся парировать часть дефектов.
— Но ведь и размер кристалла вырастет, — осторожно заметил ангстремовец, разглядывая меня как диковинного зверька. Увы, но авторитет у меня в кругах профессионалов был вполне адекватен "тайному" прозвищу — "любимчик Шелепина".
— Разумеется, — я не стал спорить с профессионалом. — Но на первый взгляд, может получиться, ведь, в сущности чип с регулярной структурой в большинстве случаев получается неработоспособным частично! — последнее слово показалось мне ключевым, и я на всякий случай его повторил: — Это чип логики или функционирует, или нет, а память — почти всегда хоть как-то, но работает!
Сидевший напротив незнакомый товарищ, внимательно прислушивающийся к нашему диалогу, на слове "частично" резко достал, можно сказать вырвал, из внутреннего кармана пиджака продолговатый чехол из лаковой темно-малиновой кожи, ловко вытряхнул из него в подставленную ладонь логарифмическую линейку, и начал что-то быстро на ней считать, перебирая инструмент длинными пальцами несостоявшегося пианиста.
— Интересное предложение, — протянул он, не прерывая манипуляций с деревянным прототипом микрокалькулятора. — Точно без специальных исследований не скажу, но на вскидку, в оптимуме возможно увеличение выхода годных процентов на пять! А, нет! — он задергал щегольски окантованным в золотистый металл бегунком с еще большей скоростью. — Надо учесть количество чипов на пластине, получится меньший эффект. Но все равно...
— Можно еще пускать брак как микросхемы меньшей емкости, — добавил я вторую часть идеи. — Наверно, под это будет не сложно доработать обвязку.
Теперь на мне и дальнем от начальников конце стола сфокусировалось внимание чуть не половины собравшихся. Стихийно поднявшаяся волна поясняющего идею шепота покатилась в сторону министра, где-то ближе к директорам заводов и НИИ отразилась, как от зеркала, и вернулась обратно спорами и рассуждениями в полный голос. Несколько минут Шокин не мешал, с удивлением, а может и надеждой прислушиваясь к набиравшему силу бардаку. Но наконец он не выдержал:
— Тихо, товарищи. Кто-нибудь, доложите суть предложения!
Первым, как ни странно, сориентировался в ситуации товарищ Лукин. Поднимаясь со стула, он умудрился блеснуть загоревшей лысиной в луче заходящего за окном солнца, и... Легко перехватил контроль над ситуацией в свои руки, показав настоящий класс управленца 80-го левела с бафом "костер у задницы".
... Дальше все было просто. Я получил награду в виде сомнительного комплимента "вот что значит, товарищи, незашоренное мышление". А опытное производство буквально через пару недель выдало "на гора" совершенно немыслимое количество годных чипов, что-то около тридцати процентов. Из них чуть менее четверти были первоклассными, иначе говоря, имели емкость в 512 бит, и попадали в ведение минобороны. Остальные чипы, те, что раньше шли в брак, расхватывались едва ли не в драку "обычными" ведомствами. Более того, выяснилось, что никого тут не смущает память ЭВМ в целых 8 килобайт, набранная, к примеру, из целой тысячи 64-х битных микросхемок*. Мне это казалось дикостью, анахронизмом, но разработчики почитали за большую удачу поставить "нереально" быструю SRAM на свои изделия.
Первая планка на пути к персональному компьютеру была взята, но тогда, жарким летом 1968 года, я этого попросту не заметил.
\*Построенный в 1976 году реальной истории суперкомпьютер Cray-1 имел память из 65 536 килобитных микросхем от Fairchild.\
4.15. А все таки она вертится!
С процессором все было... Если говорить мягко, то в конкурсе терминов победу наверняка бы одержало слово "неоднозначно". Поначалу задача казалась почти тривиальной, как говорил кто-то из классиков, "...проект был большим, но простым — его поддерживало правительство".* Старт прошел необычайно легко, игровые автоматы серии "Денди", по сути примитивные восьмибитные компьютеры, массовое производство приняло с распростертыми объятиями. Разумеется, не просто так, страшно представить, какой немыслимой силы пинок был для этого "отвешен" с высших эшелонов власти.
Удалось победить и "детские болезни", тут здорово помогло бета-тестирование в нашем НИИ, и... Возможность "по-коммунистически" использовать ресурсы, или, говоря проще, плевать на экономику. Любой капиталист при одном лишь упоминании "ручной подгонки" полез бы за таблетками, а от счета "за технологическую оснастку" слег с сердечным приступом, но страна, запустившая на орбиту первый спутник, оказалась неизмеримо выше таких мелочей. И меня это, как ни странно, радовало — уж лучше пусть высококвалифицированные сборщики получают деньги за "Денди", а не очередной "танчик" или "самолетик", или что там нынешние генералы считают актуальным ответом на "зверский оскал НАТО".
Так что еще год назад казалось, вот только правильно отрисовать "проводки" "на кремнии", и можно занимать очередь в кассу — получать премию. Однако скоро выяснилось, что перенести на кристалл все "один в один" невозможно. Тут задержка лишняя, там кусочек схемы получился в неудобном виде, транзисторов многовато выходит, да и вообще... Все самые лучшие идеи пришли в голову инженерам в акурат на следующее утро после сдачи "в серию". Не смотря на мои слабые протесты, пошла раскрутка страшного маховика доработки и улучшения.**
\*Подобная фраза есть в "Криптономиконе" (англ. Cryptonomicon, 1999) — романе Нила Стивенсона. Роман часто относят к жанру фантастики, хотя книга гораздо ближе к жанру "исторического романа".\
\**Вплоть до Intel i80286 прототипы процессоров собирали из микросхем логики и дискретных элементов.\
Первая версия "Денди" была сделана впопыхах, без особых архитектурных затей, и по сути являлась безрегистровой двухадресной машиной* наподобие первых "Минсков".** То есть в роли регистров выступал весь объем ОЗУ, а любая машинная инструкция могла использовать не более двух ячеек памяти. Таким образом, результат операции сложения автоматически записывался на место одного из слагаемых. Это был шаг вперед по сравнению с трехадресными БЭСМ-4 или М-20, в которых нужно было явно указывать следующую, как бы третью ячейку, но за сокращение длины кода пришлось "платить" пересохранением данных для повторного использования.
Надо заметить, что в конце 60-х подобную схему можно было без всяких сомнений признать безнадежно устаревшей. Я был поражен, когда не в теории, а собственными глазами и руками попробовал, что значит указывать два адреса для памяти на 64 килобайта — это же два числа, каждое из которых по 16 бит! Если добавить минимальные 8 бит на саму инструкцию, получается цепочка в 40 бит. И всю эту груду ноликов и единичек надо как-то хранить в оперативной памяти и пересылать по жалкой 8-ми разрядной шине.
Выход нашли давно, лучшие "собаководы" из DEC для своей PDP-8 использовали "особую" ячейку-аккумулятор, в которой хранился один из аргументов, туда же, после выполнения инструкции, записывался результат. Специально адресовать аккумулятор не требовалось, и большая часть команд заметно укоротилась. Не смотря на возросшую сложность программирования, архитектура была очень популярна даже в СССР, по ней была сделана новая и прогрессивная серия "Уралов". Примени этот метод ребята Староса, на операцию сложения потребовалось бы не 40 бит, а всего 24. Но на первой "Денди" "схитрили" еще проще, пользуясь там, что код "Тетриса" занимал заведомо менее восьми килобайт, разработчики ограничились только 8-ю битами на адрес, и для сложения двух чисел вполне хватало 32 бит.
* * *
\*В конце 60-х годов реальной истории КБ-2 Староса по смешанной двух-трёхадресной схеме разработало управляющую ЭВМ "Электроника К-200", позже она выпускалась серийно на Псковском объединении "Рубин".\
\**Здесь и далее описание архитектур сильно упрощено, т. к. используемые в 60-х годах приемы экономии памяти могут служить поводом для отдельной книги.\
\
* * *
В "Электронике К-200" реальной истории было три блока адресов по 8 килослов (по 24 бита), два из которых два были в ПЗУ (память констант и память кода).\
Дальше больше, операции с относительно медленной памятью на ферритовых сердечниках успели изрядно надоесть конструкторам, и они пустились "во все тяжкие" в деле изобретения "быстрых" архитектур, из которых можно было выделить два основных направления — стековое* и регистровое.
Сторонники первого решили напрочь все упростить, и выкинули адреса из команд вообще. Соответственно, арифметико-логическое устройство оперировало исключительно двумя "верхними" ячейками, а сам стек был устроен примерно как магазин АК-47, в котором числа "заряжены" вместо патронов. В теории, сторонникам данной архитектуры никто не мешал добавить операции прямого доступа в основное ОЗУ, но красота идеологии потребовала крови практиков, которым оставили всего две операции — "загрузить в стек", и "выгрузить из стека". Причем нельзя сказать, что это все было какой-то абстрактной идеей, реализации "в натуре" не только существовали, но они еще и производили очень приличное впечатление. К примеру, стековые мейнфреймы Burroughs** B5500 и, тем более, B6500 вполне успешно конкурировали с IBM и вымирать как-то не собирались.
\*Стек образует множество логически взаимосвязанных ячеек, взаимодействующих по принципу "последним вошел, первым вышел" (LIFO, Last In First Out). Здесь и далее используется современная терминология, которая существенно отличается от принятой в СССР 60-х годов.\
| Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
