Перелом. Часть 3 - [43]

Причем набор дискретных микросхем был пока старым - с малой степенью интеграции, как и в другой вычислительной технике, но быстродействие за полгода выросло почти на порядок. И дальнейший рост пока не предвиделся - мы уперлись в технологические проблемы. Да, в экспериментальных образцах делались элементы с нормами порядка десяти микрометров - а это уже начало семидесятых. Но выход годных был очень мал - процент, не более. Все из-за дефектов полупроводниковых пластин и отсутствия чистых комнат. Первую проблемы мы решали проведением десятков экспериментов по выращиванию кристаллов, а по второй пытались сделать что-то типа закрытого конвейера - там основная сложность была в установке и перемещении пластин - насколько я понимал, большие чистые комнаты и были нужны из-за того, что эти действия выполнял человек. И если его изъять из процесса, то необходимый чистый объем существенно уменьшится. Заодно нарабатывали факты для построения теории полупроводников. До этого-то действовали чуть ли не методом тыка - нанести пасту с легирующим веществом, подержать в печи десять минут и измерить электрические параметры. Нанести пасту на другой образец и подержать двадцать минут. Измерить. Увеличить содержание примеси в пасте, нанести на третий образец, подержать в печи, измерить - и так сотни раз.

А еще то же самое, но с ионными пучками - тут шли двумя путями - и легирование широким пучком через маску, и попытки рисовать узким пучком уже сами элементы. Первый способ давал обнадеживающие результаты - возможность управления разгоном ионов позволяла регулировать глубину их проникновения - а это важно даже не столько для полевых транзисторов (хотя и для них тоже - если делать скрытые каналы с высоким легированием), сколько для биполярных - высокоскоростным пуском загнать вглубь эмиттер, менее скоростным - базу, и еще менее скоростным - сформировать коллектор у самой поверхности, ну и к базе и эмиттеру пробить легированные проходы, к которым паять электроды - технологических операций много, но с биполярными по другому наверное и не получится. А вот второй способ пока не радовал - сложности с фокусировкой пучков давали слишком размытое пятно - ведь пучок состоит из положительно заряженных частиц, а они все норовят оттолкнуться друг от друга - трудно удержать их в одной упряжке. Да и долго это - вырисовывать каждый элемент каждого транзистора.

Тут, кстати, больше надежд было на рисование электронным лучом на фоторезисте и дальнейшим смывом и легированием обычным способом - с электронными пучками были те же сложности с фокусировкой, но меньший размер и заряд частиц все-таки обеспечивал узкое пятно - порядка ста нанометров - а это в тысячу раз меньше, чем наши текущие технологические нормы. Мне смутно вспоминалось, что DECовская Alpha на чуть более "толстом" техпроцессе выдавала более полутора гигагерц рабочей частоты, а интеловские Пентиумы с не к ночи будь помянутой NetBurst - и до двух с половиной гигагерц, пусть еще и с другими технологическими хитростями. Ну а нам для конвейерных числогрызов такое и надо - конвейер все-равно сбрасывать не придется, так как не будет неудачных предсказаний, а все ветвление будет выполняться с помощью отдельного вектора с битовыми масками - "выполнять или не выполнять операцию".

Проблемой были эти чертовы дефекты на пластинах. Наши исследователи, правда, пошли на хитрость - протравили пластину, чтобы выявить дефекты, дополнительно не один раз просветили ее рентгеном, и на хороших участках нарисовали по частям умножитель 52х52 вместе со всеми сдвигателями, сумматорами и регистрами - как раз для чисел с плавающей точкой двойной точности. Куски умножителя связывали между собой на той же пластине длинными дорожками, причем пластину прогоняли через цикл три раза - даже на хороших участках не все сразу получалось. Хорошо хоть легировали "холодным" способом - широкими ионными пучками по нужным участкам, а не нагревом, поэтому проводники, сделанные на предыдущих проходах, оставались в целости - только сточить электронным лучом лишнее - и можно заполнять новые куски схемы и соединять их с уже существующими. Франкенштейн.

Сейчас именно эта микросхема работала в нашем конвейерном числогрызе, правда, на частоте всего пятьдесят мегагерц - тут и длинные внутренние соединения, и входные-выходные емкости, да и умножение выполнялось кусками 8х8. Но умножение стало самой быстрой операцией этого устройства. Правда, сам способ был неповторяем - сейчас таким образом "рисовали" уже третью схему, и она все также была "ручной работой". И пытались как-то автоматизировать процесс для последовательно-параллельных схем - я предполагал, что все связи с периферией у нас будут по типу USB (RS-232 - в топку, пусть он тоже последовательный, но с кучей лишних проводов), а там быстрое преобразование из последовательного представления в параллельное и обратно очень даже не помешает. Правда, сами соединения были по типу точка-точка, безо всяких хабов и прочих наворотов, как минимум на первое время - в протоколе зарезервировали поля под адрес устройства и номер протокола, да в схемы заложили возможность ответа как минимум на протокол. Зато - соединение делали сразу же с горячим подключением - удлиненные выводы земли и питания в разъемах и входы-выходы с тремя состояниями - пока на отдельных микросхемах, чтобы не пихать в одну микросхему транзисторы с каналами разной проводимости - это ведь почти что двойное количество техпроцессов - сначала пролегируй каналы n-типа, затем - p-типа, затем - то же со стоком и истоком - каждая лишняя операция - это снижение выхода годных микросхем, а у нас и так с этим напряженка. Ничего, нам миниатюрность пока не существенна.