Мелкие заботы

12 декабря 2002 года исполнилось 75 лет со дня рождения Роберта Нойса, одного из изобретателей микросхемы и основателей фирмы Intel

12 декабря 2002 года исполнилось 75 лет со дня рождения Роберта Нойса, изобретателя микросхемы и одного из основателей фирмы Intel.

Если в известной психологической игре, когда нужно не раздумывая назвать первое, что приходит на ум в ответ на некое понятие (“поэт” – “Пушкин”, “фрукт” – “яблоко” и т.д.), произнести слово “микропроцессор”, то в ответ вы с фатальной неизбежностью получите “Пентиум”. Когда в 1968 году два руководителя процветающей компании Fairchild Semiconductor внезапно оставили свои посты, никто не предполагал, что эти события станут эпохальными. Сооснователи Fairchild Роберт Нойс (Robert Noyce) и Гордон Мур (Gordon Moore) организовали новую фирму под названием Intel. Кстати, по меньшей мере еще один из лидеров компании последовал их примеру. Директор по маркетингу Fairchild Джерри Сандерс основал фирму AMD. Однако в тени этих известных событий часто теряется их предыстория, хотя для развития И-технологий она имела ничуть не меньшее значение, чем собственно возникновение этих двух знаменитых фирм.

Началось все с того, что в 1955 году изобретатель транзистора Уильям Шокли открыл собственную фирму Shockley Semiconductor Labs в Пало-Альто (что, кроме всего прочего, послужило началом создания Кремниевой долины), куда набрал довольно много молодых исследователей. В 1959 году по ряду причин от него ушла группа в восемь инженеров, которых не устраивала работа “на дядю” и они хотели попробовать реализовать собственные идеи. “Восьмерка предателей”, как их называл Шокли, среди которых были в том числе Мур с Нойсом, основала фирму Fairchild Semiconductor.

Боб Нойс занял в новой компании должность директора по исследованиям и разработкам. Позднее он утверждал, что придумал микросхему из лени – довольно бессмысленно выглядело, когда в процессе изготовления микромодулей пластины кремния сначала разрезались на отдельные транзисторы, а затем опять соединялись друг с другом в общую схему. Процесс был крайне трудоемким – все соединения паялись вручную под микроскопом! – и дорогим. К тому моменту сотрудником Fairchild, тоже одним из сооснователей – Джином Герни (Jean Hoerni) уже была разработана т.н. планарная технология производства транзисторов, в которой все рабочие области находятся в одной плоскости. Нойс предложил изолировать отдельные транзисторы в кристалле друг от друга обратносмещенными p-n переходами, а поверхность покрывать изолирующим окислом, и выполнять межсоединения с помощью напыления полосок из алюминия. Контакт с отдельными элементами осуществлялся через окна в этом окисле, которые вытравливались по специальному шаблону плавиковой кислотой. Причем, как он выяснил, алюминий отлично приставал как к кремнию, так и к его окислу (именно проблема адсорбции материала проводника к кремнию до последнего времени не позволяла использовать медь вместо алюминия, несмотря на ее более высокую электропроводность). Такая планарная технология в несколько модернизированном виде сохранилась до наших дней. Для тестирования первых микросхем использовался единственный прибор – осциллограф.

Между тем выяснилось, что Нойса в благородном деле создания первой микросхемы опередили. Еще летом 1958-го сотрудник Texas Instruments Джек Килби продемонстрировал возможности изготовления всех дискретных элементов, включая резисторы и даже конденсаторы, на кремнии. Планарной технологии в его распоряжении не было, поэтому он использовал так называемые меза-транзисторы. В августе он собрал работающий макет триггера, в котором отдельные изготовленные им собственноручно элементы соединялись золотыми проволочками, а 12 сентября 1958 г. предъявил работающую микросхему – мультивибратор с рабочей частотой 1,3 МГц. В 1960 году эти достижения демонстрировались на публике – на выставке американского Института радиоинженеров. Пресса очень холодно встретила открытие. В числе прочих отрицательных особенностей “integrated circuit” называлась… неремонтопригодность.

Хотя Килби подал заявку на патент еще в феврале 1959, а Fairchild сделала это только в июле того же года, последней патент выдали раньше – в апреле 1961 г., а Килби – только в июне 1964 г. Потом была десятилетняя война о приоритетах, в результате которой, как говорится – случай небывалый! – победила дружба. В конечном счете, Апелляционный Суд подтвердил претензии Нойса на первенство в технологии, но постановил считать Килби создателем первой работающей микросхемы. В 2000 Килби получил за это изобретение Нобелевскую премию (среди двух других лауреатов был академик Алферов). Нобелевские премии не присуждаются посмертно – Нойс скончался в 1990 году.

В 1968, как уже упоминалось, друзья-основатели уволились из Fairchild, основав Integrated Electronics – Intel. Любопытно, что первоначально рассматривался вариант названия Moore Noyce (по типу Хьюллета-Паккарда), но это было отвергнуто: уж больно похоже на more noise – “больше шума”. Об истории создания первого микропроцессора написано много, причем в самой Интел бережно хранят память об этих событиях, и интересующимся я бы советовал не ограничиваться русскоязычной версией сайта intel.ru, а как следует поковыряться в англоязычной – это поистине бездонный кладезь разного рода информации, на которую иногда не так-то и просто выйти. Не мог обойти эту историю и ваш покорный слуга (здесь). Но в тени изобретения микропроцессора несколько потерялся тот факт, что изначально Мур с Нойсом собирались заниматься исключительно устройствами памяти, и в 1969 Интел выпустила на рынок первый в мире чип твердотельной памяти – без нее и микропроцессоры никому бы не понадобились. И кристаллы 4004, 8008 и прочие сначала рассматривались именно как средство для увеличения продаж чипов памяти...

Скончался Роберт Нойс в июле 1990 от сердечного приступа в домашнем рабочем кабинете, в городе Остине, Техас.