авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 18 |

«Стратегия выбора 50 лет Киевскому НИИ Микроприборов (1962 - 2012) Киев - 2012 Стратегия выбора 50 лет Киевскому ...»

-- [ Страница 11 ] --

Транзисторы или межкомпонентные соединения встраивались путем вырезания и удаления кусочков рубина, а удалялись посредством прикрепления рубиновой пленки к обратной стороне массивной лавсановой основы. Вырезы должны были быть чрезвычайно точными во избежание появления на лавсановой основе зазубрин или просто следов, которые могли проявиться при изготовлении маски. Контрольная проверка осуществлялась на тонкой калиброванной металлической пластине с помощью металлической масштабной линейки и лупы с семикратным увеличением.

Технологический процесс Теду Дженкинсу руководство Intel поручило разработать технологический процесс CMOS (комплементарные структуры "металл-оксид-полупроводник") для производства электронных наручных часов. Этот процесс предусматривает имплантацию ионов, однако необходимое оборудование у Intel отсутствовало, поэтому заказ на изготовление первых кремниевых подложек был передан компании Extrion (впоследствии ее приобрела компания Varian). Технология была готова к запуску еще до завершения процесса разработки самой микросхемы.

Первые чипы P-MOS PROM изготавливались с металлическим покрытием, а записанные в них данные ультрафиолетовыми лучами не стирались. Поступило предложение попробовать применить рентгеновские лучи. Этот способ не прошел по двум причинам: во-первых, чтобы полностью стереть память микросхемы, ее нужно было облучать весьма и весьма интенсивно, а во-вторых, выяснилось, что рентгеновские лучи портят транзисторы, вызывая необратимые изменения их электрических характеристик.

Потенциальные заказчики весьма скептически восприняли первые стираемые программируемые ПЗУ (EPROM) в плане надежности этих микросхем, опасаясь, что их память будет стираться даже под воздействием солнечных лучей. Тогда был применен способ тестирования в поистине экстремальных условиях: микросхемы 1702 оставили на несколько дней под палящими лучами солнца на крыше штаб квартиры Intel, и никакой потери данных зафиксировано не было. (Следует отметить, что микросхемы N-MOS EPROM более позднего выпуска оказались более чувствительными к ультрафиолетовым лучам, для экранирования которых стала применяться желтая пленка, прикрепленная к кварцевому покрытию. При стирании памяти микросхемы пленку снимали, а затем возвращали на место).

Том Иннес вспоминает о попытке изготовить биполярное программируемое ПЗУ с плавающими затворами! Для этого в основание PNP-транзистора был встроен P-канальный плавающий затвор, запрограммированный на блокирование перехода между коллектором и основанием. Однако из-за неподходящих оксидов максимальное время хранения заряда составило в лучшем случае несколько недель, а в худшем - всего несколько часов. Жан-Клод Корне (Jean-Claude Cornet) и Фред Цанг (Fred Tsang), ветераны Intel, занимавшиеся разработкой биполярных микросхем, предложили концепцию множественных перемычек, которая и была принята на вооружение при изготовлении биполярных программируемых ПЗУ.

В процессе изготовления чипов 8085, 8086 и статических ОЗУ с произвольной выборкой (SRAM) применялись одни и те же технологии NMOS. Тогда, в середине 70-х, производство модулей памяти типа SRAM казалось более прибыльным бизнесом, нежели микропроцессоры. К наращиванию производительности памяти SRAM прилагались колоссальные усилия, нередко в ущерб микропроцессорам. В наши дни такая постановка дела кажется по меньшей мере странной.

Чуть позже Intel разработала технологический процесс NMOS с двойной имплантацией, получивший название "HMOS", для производства высокоскоростных модулей SRAM, пришедших на смену биполярным ОЗУ, которые продолжали выпускать конкурирующие фирмы. Будучи столь же быстродействующими (время доступа составляло 15 нс), наши микросхемы оказались гораздо дешевле и экономичнее с точки зрения энергопотребления. Один из наших технологов, в обычной жизни чрезвычайно тихий, скромный человек, появился на работе в футболке с соответствующими изображениями и надписью: "Наш HMOS излечит вашу биполярную чесотку!". И действительно, технологический процесс HMOS оправдал самые смелые ожидания. Первые модули SRAM, изготовленные по этой технологии, выпускались в белом керамическом корпусе. Их проверяли на надежность с помощью "смертельного тестирования", помещая на 1000 часов в раскаленную до 125°C печь. Однажды сбой в работе термостата печи привел к превышению этой температуры вдвое. Когда печь выключили, выяснилось, что разъемы, в которые были установлены модули памяти, расплавились подобно воску.

Сами же микросхемы цвета пережаренного бифштекса в подавляющем большинстве не только выдержали это пекло, но и оказались полностью работоспособными.

Тестирование и отладка В ходе разработки динамических ОЗУ (DRAM) выяснилось, что нам необходимо специализированное оборудование для тестирования. Поначалу проектировщики пользовались обычными распределительными стойками, зажимами и генераторами сигналов, просматривая результаты на осциллографах. Тестер для проверки работоспособности кремниевых подложек имел ручное управление, а дефектные кристаллы помечались фломастером. Однако такое положение вещей очень скоро перестало нас устраивать, и были приобретены серийно выпускаемые системы для тестирования на больших интегральных схемах (БИС). Системы эти были хоть и примитивными, но весьма и весьма дорогостоящими.

Полу Метровичу было поручено спроектировать, изготовить и ввести в эксплуатацию специализированную систему тестирования памяти на БСИ для разработчиков микросхем типа "металл-оксид-полупроводник". Первым было предназначено к тестированию 4096-битное динамическое ОЗУ модели 2107, разработка которого еще не завершилась. На проектирование установки было выделено 165 тыс. долларов (весьма значительная сумма для фирмы-новичка), а также определенное количество технологов и сборщиков. В результате на свет появился агрегат в виде стойки со множеством элементов управления и сменным центральным зажимом для установки разнообразных устройств.

Свое детище Пол назвал Tel-Tester. Его разработка, начатая еще в Маунтин Вью, завершилась осень 1971 года в Санта-Кларе, где разместилось первое производственное помещение, принадлежащее Intel на правах уже не аренды, а собственности. Система, спроектированная на основе эмиттерно-связанной логики (Emitter-Coupled Logic, сокращенно ECL), обладала базовой тактовой частотой в МГц. По многим параметрам она была поистине уникальной. Управление синхронизацией и напряжением осуществлялось с помощью цифровых переключателей. Аппарат был оснащен автоматизированным оборудованием для тестирования кремниевых подложек, которое могло сортировать изделия из опытных партий микросхем памяти высокого уровня. Встроенный осциллограф, оборудованный дисплеем с растровой разверткой, отображал характеристики тестируемой матрицы памяти, высвечивая ошибки или шаблоны данных для дальнейшего анализа. Был даже продуман компьютерный интерфейс, реализация которого, однако, натолкнулась на такие препятствия, как высокая стоимость и нехватка времени.

Аппарат Tel-Tester хорошо себя показал в лабораторных условиях, выполняя тестирование микросхем памяти DRAM на протяжении нескольких их поколений, после чего разработчики модулей памяти других типов использовали его на протяжении еще нескольких лет вплоть до снижения стоимости серийно выпускаемых тестирующих устройств.

Тем временем Пол Метрович перешел во вновь созданное подразделение по разработке микропроцессора 4004 и других системных компьютерных устройств, где занялся макетированием новых изделий параллельно с разработкой нового способа их тестирования. У нас не было ни времени, ни средств на создание оборудования для эталонного тестирования, и Пол получил задание найти более быстрый и дешевый способ, отвечающий нашим потребностям в этой области.

Тогда Полу пришла в голову мысль разработать стандартное настольное устройство для тестирования новой продукции и контроля за соблюдением проектных норм. Этот аппарат, получивший официальное название "модульная тестирующая система" (МТС), более известен как T-ящик.

Свои Т-ящики Пол изготавливал в стандартном металлическом корпусе, содержимое которого состояло из стандартного же источника питания, параметрического модуля открытых и замкнутых перемычек, матричного переключателя и свободного пространства для установки различных устройств, предназначенных для функционального тестирования. Управление системой осуществлялось с помощью микрокомпьютера MCS-4 на базе процессора 4004.

В те времена, когда компьютерные технологии еще не достигли нынешних темпов развития, было изготовлено всего несколько тестирующих ящиков. Модуль для установки объекта тестирования изготавливался отдельно с появлением нового изделия. Параметрический модуль можно было программировать на тестирование тех или иных контактных выводов устройства. Один из Т-ящиков решено было предоставить группе, занимавшейся тестированием новых логических устройств на этапе их запуска в производство. (Для этого была сформирована группа инженеров, технологов и специалистов по сборке, которая работала сначала с Т-ящиками, а затем с функциональными тестирующими модулями, приобретаемыми у сторонних производителей. Так родилось подразделение Intel, получившее название Test Engineering Group.) Все ящики поначалу были одинаковыми, но в дальнейшем их стали различать по номеру тестируемого изделия. Так, аппарат для тестирования микропроцессора 8080 получил наименование T-80. Для проверки открытых и замкнутых перемычек уже собранных на подложках изделий была создана упрощенная версия Т-ящика.

Еще одним способом контроля стало сравнительное функциональное тестирование на основе эталонного изделия. Сама эта мысль казалась вполне здравой, однако задача выбрать из партии изделие, способное в полной мере сыграть роль эталонного, превратилась в головоломку типа "Что было раньше - яйцо или курица?".

Некоторые сравнительные тесты потребовали весьма нетривиальных технических решений из-за неуверенности в результатах одновременной синхронизации тактовых частот и данных в тестируемом и эталонном изделиях.

Такое, например, произошло с универсальным синхронно-асинхронным передатчиком (USART) модели 8251. По идее, выравнивание информационных слов должно было происходить при параллельной записи данных в оба устройства. В действительности же разница в синхронизации выхода сигнала из последовательного порта данных каждого устройства составила до 8-ми тактов, что сделало прямое сравнение невозможным. (Кроме этого, в конструкцию самой первой версии чипа 8251 USART вкралась досадная ошибка: из-за нарушения внутреннего напряжения на выходе из последовательного порта изредка терялся байт - всего один на миллионы входящих байтов!) Дело осложнялось тем, что Intel не была заинтересована в создании собственного производства тестирующего оборудования.

Мы действительно нуждались в таком оборудовании, однако приобрести его не было возможности, а крупные тестирующие системы на базе БИС еще только разрабатывались. Впрочем, мы всегда опережали изготовителей вспомогательного оборудования.

Подготовкой чипа 8080A к тестированию на аппарате Т-80 занимался Стив Биссетт (Steve Bissett), наставник Эндрю Волка в процессе разработки этой модели микропроцессора. Прибор T-80 надежностью не отличался, так что несколько сеансов тестирования одной и той же детали могли привести к различным результатам. И тогда Стив Биссетт стал искать более надежный способ тестирования. Воспользовавшись возможностью, он покинул Intel и основал собственное предприятие под названием MegaTest. Там он разработал новый тестирующий аппарат под названием MegaTest Q8K, аналогичный по конструкции нашему МТС, но с целым рядом усовершенствований. Intel приобрела большое число этих приборов. Эндрю до сих пор вспоминает один из эпизодов того времени.

Однажды он спросил у Стива, как выглядит ядро микропроцессора 8080A.

Устройство, выполненное в керамическом корпусе с позолоченным покрытием, в то время продавалось по цене 360 долларов. "Стив, - вспоминает Эндрю, - взял один из процессоров, которые он как раз тестировал, уронил его на пол и наступил на него, раздавив корпус. Когда он нагибался, чтобы поднять расколотый процессор и показать мне его ядро, я никак не мог опомниться: ведь целых 360 долларов превратились на моих глазах в обыкновенный мусор! В то время эта сумма составляла львиную долю моей зарплаты".

Питер Штолль вспоминает о том, как в те времена тестировались функциональные возможности не только опытных образцов, но и первых партий устройств, предназначенных к поставке заказчикам. В случае с уже неоднократно упомянутым чипом для электронных часов тестирующее оборудование представляло собой зондовую плату, с помощью которой кристалл на подложке и в самом деле буквально ощупывался, интерфейсный кабель, циферблат часов (жидкокристаллический или светодиодный), несколько переключателей и источник питания. Вооружившись всем этим, инженер-проектировщик детали или технолог просиживали долгие часы за лабораторным столом, манипулируя переключателями и наблюдая за результатами на циферблате в попытке выяснить, нормально ли работает тот или иной кристалл, или же нет.

Питер Штолль с ужасом относился к перспективе просиживать неделями за манипуляциями с переключателями без всякой гарантии надлежащего качества продукции, а выходе. В промежутках между гравировкой масок и изготовлением первых кремниевых подложек он умудрился уделить несколько недель разработке собственного небольшого тестирующего аппарата. Его устройство умело осуществлять проверку параметров питания, генерируемого встроенным утроителем напряжения, подавать на микросхему часов чрезвычайно простой набор контрольных сигналов, проверять сигналы на выходе путем их сравнения с эталонными. Более того, он встроил в свой прибор логический элемент, помечающий отбракованные кристаллы и автоматически проводящий зондовую плату по подложке. Первое испытание прибора, в ходе которого Питеру все еще приходилось манипулировать переключателем вручную, то и дело посматривая на циферблат, завершилось полным успехом. Питер протестировал вручную еще с десяток микросхем, после чего самодельный прибор был признан пригодным для первоначальной сортировки продукции и отбора пробных экземпляров, предназначенных к отправке заказчикам. После этого было решено запустить микросхему 5810 в производство, а отдельные экземпляры первой партии, уже заключенные в корпус, были предоставлены в помощь разработчику Т-ящика для доводки этого аппарата.

Хотя при сборке самодельного прибора Питеру помогал один из сотрудников лаборатории, практически всю работу по его проверке, оценке работоспособности и отбору эталонных образцов он выполнил самостоятельно. В то время инженеры проектировщики принимали самое непосредственное участие почти во всех этапах разработки. Для многих из нас это служило источником глубокого удовлетворения:

мы ощущали себя настоящими совладельцами компании. Питер и Эндрю разработали и процедуру тестирования чипа 8085. По сути дела, речь шла о малой компьютерной системе, в составе которой тестируемое изделие само выполняло своего рода программу самотестирования. Такая стратегия была достаточно опасной, так тест мог запускаться лишь при условии, что тестируемое изделие уже обладало определенным набором функций, исполняемых надлежащим образом. Однако наши опасения оказались напрасными: как сама деталь, так и тестирующее устройство заработали абсолютно безупречно, позволив нам произвести необходимую отладку с самого начала (после ввода допуска на инверсию в контроллер адресной шины чипа с тремя состояниями).

Напоследок упомянем еще один эпизод, наглядно иллюстрирующий нашу преданность делу. Версия микросхемы 8085, которая, как предполагалось, должна была служить основой для запуска изделия в серийное производство, была получена с завода на неделю раньше, а именно 21 октября 1976 года. Эндрю Волк хорошо запомнил эту дату: то было накануне его свадьбы. Несмотря на это, он задержался с нами на работе до полуночи, участвуя в тестировании микросхемы, после чего оставил на столе у шефа краткий отчет с указанием на то, что все ошибки, обнаруженные в предыдущей версии, проверены и оказались устраненными, а сам он выполнит более тщательную проверку - всего через неделю!

Заключение Непросто подвести черту под нашим рассказом. Всякий раз, когда в памяти всплывает какое-то лицо или событие, за ним следует другой эпизод. Эти воспоминания позволили нам вновь окунуться в те времена, когда наша работа захватывала нас без остатка - интеллектуально, физически и морально. Мы ощущали себя полностью ответственными за тот или иной проект. Рассказы бывших коллег, собственные воспоминания, встающие перед глазами картины того времени вновь всколыхнули в нас, казалось бы, глубоко запрятанные ощущения сопричастности.

Люди, которые ранее работали или продолжают работать в корпорации Intel, несомненно, могли бы много порассказать о том, как она создавалась и развивалась на протяжении минувших десятилетий. У каждого хранится в памяти примечательный эпизод, анекдотический случай, происшествие, воспоминания о котором вызывают чувство раздражения, случай, ставший поворотным пунктом в личной карьере. Чтобы собрать все это воедино и рассказать читателям, потребуется целая человеческая жизнь и многотомное издание, но уж никак не скромная журнальная статья. Мы ограничили свою задачу рассказом о том, как в ранние годы существования молодой, никому не известной фирмы разрабатывалась ее первая продукция и выбирались для нее названия. Надеемся, что наш рассказ поможет читателю понять источник нашего энтузиазма, почувствовать, что двигало нашими усилиями в стремлении к достигнутым нами результатам.

2.6. Проект «МАРС»

Сидоренко В.П.

В середине 1980-х годов КНИИМП принял участие в осуществлении проекта МАРС (Модульные Асинхронные Развиваемые Системы). Эти работы были начаты после посещения института Президентом Академии Наук СССР Г.И.Марчуком в 1987 году. При ознакомлении с задачами НИИ в области вычислительной техники обсуждался и вопрос о возможном участии КНИИМП в разработке элементной базы для компьютеров пятого поколения - системы с транспьютеро-подобной организацией Марс-Т.

В конце 70-х- 80-е годы прошлого века вычислительные машины с большим числом процессоров привлекали разработчиков во всем мире. Многочисленные экспериментальные системы убедительно доказывали перспективность этого направления. Характерной являлась, например, разработка фирмой Интел Scientific Computer - персонального суперкомпьютера iPSC. На базе стандартных изделий фирмы была спроектирована плата, содержащая процессор и средства связи. Эти платы объединялись в систему по архитектуре гиперкуб.

Другим проектом была система фирма Inmos. Она разработала микропроцессор, названный транспьютер. В транспьютере объединялись процессор, локальная память и средства быстрого взаимодействия транспьютеров между собой.

На транспьютерном кристалле Т424 фирма спроектировала системную плату, содержащую 8 транспьютеров, систему из 256 транспьютеров рассчитанную на производительность до 2,5 млрд. оп/сек.

Было немало и других реализованных проектов.

Концепция построения компьютеров следующих поколений в СССР была предложена в совместной работе Г.И.Марчука и В.Е.Котова, написанной в 1978 г. В ней были изложены и обоснованы существенные принципы организации вычислительного процесса: параллелизм обработки, доступ к данным и управления;

децентрализация потоков обработки;

асинхронность взаимодействия устройств и процессов;

иерархичность, модульность и специализация компонентов.

Проведенный анализ базировался на новых по тому времени моделях взаимодействия асинхронных процессов, а архитектура виделась как естественная реализация модели вычислений.

Проект МАРС создавался на базе европейских и отечественных микропроцессорных разработок под руководством В. Е. Котова. Аппаратную часть проекта (процессоры Кронос, ОС Excelsior) возглавлял А. Г. Марчук. МАРС разрабатывался с использованием идей проф. Т. Хоара, воплощенных в транспьютерах английской фирмы Inmos, и замыслов Н. Вирта, реализованных (на языке Modula-2) в первом европейском персональном компьютере ПК Lilith.

Работы были начаты в 1975 году в лаборатории теории вычислительных процессов отделения информатики в Сибирском отделении АН СССР. Лабораторию возглавлял В.Е.Котов. На первом этапе в лаборатории велись исследования по разработке модели вычислений в виде языка параллельного программирования Базового Языка (в дальнейшем - язык БАРС). Разработка аппаратуры была начата в 1981 г. после того, как Ю.Л.Вишневским и А.Г.Марчуком была предложена архитектура параллельного процессора, получившего название "Мини-МАРС", а позднее - "МАРС-М" По предложению Г.И.Марчука решено было связаться с промышленностью (ИТМ и ВТ) и вместе создавать прототипный параллельный компьютер, ориентированный на числовую обработку.

В дальнейшем работы были продолжены в рамках ВНТК «Старт». Здесь и были разработано семейство процессоров «Кронос».

ВНТК - это временные научно-технические коллективы, которые создавались в СССР для проведения работ по решению перспективных научно-технических проблем межотраслевого характера в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 18.08.1983 г. №814, от 23.01.1984 г. №816 и Положением, утвержденном Государственным комитетом по науке и технике от 17.02.1986 г. №56. Основной задачей временных научно-технических коллективов являлось создание и освоение в серийном производстве в кратчайшие сроки принципиально новых, превышающих мировой уровень техники, технологии и материалов межотраслевого применения. Временный коллектив комплектовался из ученых и специалистов, а также отдельных подразделений предприятий, организаций и учреждений на срок, необходимый для решения задачи, но не более трех лет.

ВНТК «Старт» был создан в апреле 1985 г. совместным Постановлением ГКНТ и Президиума АН СССР на базе - Вычислительного центра Сибирского отделения АН СССР (г. Новосибирск) – головная базовая организация;

- Институт кибернетики АН Эстонской ССР (г. Таллин);

- Вычислительного центра АН СССР (г. Москва);

- НИИ управляющих вычислительных машин НПО «Импульс» Минприбора (г.

Северодонецк) с целью отработки и экспериментальной проверки основных элементов концепции ЭВМ нового поколения с развиваемой архитектурой и средствами интеллектуализации в рамках комплексного проекта.

Руководителем ВНТК «Старт» был назначен заместитель директора ВЦ СО АН СССР д.ф.-м.н. В.Е.Котов.

Основой проекта стала концепция модульных асинхронных развиваемых систем (МАРС). Программу коллектива составляли научные исследования и экспериментальные разработки по направлениям: архитектуре параллельных ЭВМ и комплексов, средствам интеллектуализации, переносимости и совместимости программного обеспечения, инструментальным системам и САПР.

Основной целью проекта являлось практическое обоснование предложенного подхода для решения задачи создания отечественной вычислительной техники следующего поколения.

В процессе работ была разработана открытая архитектура систем из разнородных функционально-специализированных процессоров, серия процессоров предназначенных для построения рабочих станций и «Кронос», мультипроцессорных систем с транспьютероподобной организацией.

Процессоры семейства «Кронос» были первоначально реализованы на микропроцессорных секциях 1802, 1804 и интегральных схемах средней и малой интеграции, размещенных на 1-2 печатных платах. С развитием технологии БИС силами ВНТК были разработаны архитектура и функциональное построение серии БИС, предназначенных для создания высокопроизводительных ЭВМ с архитектурой МАРС, в том числе спецпроцессоров и рабочих станций для САПР СБИС.

Постановлением ГКНТ и АН СССР (по согласованию с МЭП) в августе года в число базовых организаций ВНТК «Старт» был включен Киевский НИИ микроприборов для участия в работах по проектированию и изготовлению образцов интегральных схем микропроцессора с 32-разрядного «Кронос»

производительностью 5-10 млн.оп./сек. на базе реальной КМОП-технологии, а в дальнейшем - серии БИС для создания вычислительных систем с архитектурой МАРС. В заказ - наряде предусматривалось «спроектировать и изготовить разрядный микропроцессор» в 1кв. 1988 г.

В КНИИМП работами по разработке БИС руководил начальник отдела к.т.н.

В.П.Сидоренко. И все работы по схемотехническому проектированию и координации работ с ВЦ СО АН СССР в этом отделе.

Почему к этим работам был привлечен отдел главного конструктора по направлению память, а не сотрудники отдела ведущего микропроцессорную тематику? В то время отдел главного конструктора по микропроцессорному направлению был перегружен работами по отработке серии К1810 в интересах оборонных отраслей промышленности и освоении их в серийном производстве. К тому же, в отделе В.П.Сидоренко были специалисты, которые еще в середине 1970-х проводили работы по разработке БИС так называемой вычислительной среды (НИР и ОКР «Кобальт»), имели опыт в разработках БИС для ГСКТБ и, конечно то, что в отделе были молодые высококвалифицированные специалисты, способные решать такие задачи. Разработка БИС «Кронос» была ориентирована на КМОП технологию, и отдел уже начал сотрудничество со специалистами, которые осваивали эту технологию в НИИ - начальником технологического НИО к.т.н. Ю.Г.Кононенко, начальником отдела А.В.Мисюрой и начальником лаборатории Н.И.Ерошенко.

В соответствии с программой «Наука» в плане работ КНИИМП были включены работы по разработке БИС обрабатывающего тракта 32-х разрядного микропроцессора с транспьютерной организацией, разрядного 32-х микропроцессора с транспьютерной организацией, локальной памяти 32-разрядного микропроцессора с транспьютерной организацией. Проектирование БИС «Кронос»

было проведено с использованием САПР КНИИМП «Кулон» и «ЛАДА-САПР» и состыкованной с ними системы «Labtam» с программными средствами «кремниевой компиляции», разработанными под руководством А.Г.Марчука.

В результате работы ВНТК "Старт" была создана параллельная система "МАРС-Т" с транспьютеро-подобной организацией, состоявшая из 4-х "Кроносов", системы общей памяти и асинхронных каналов взаимодействия, элементная база для следующих разработок, были разработаны три микросхемы микропроцессорного набора.

СБИС 32-х разрядного микропроцессора (КА1845ВМ1) представляла собой процессор стекового типа с оптимизированной системой команд, непосредственно поддерживающей язык высокого уровня Модула-2. Он был предназначен для использования в качестве центрального процессора в составе микро-ЭВМ, рабочих станций САПР, в системах обработки данных, а также в качестве сопроцессора для существующих ЭВМ. СБИС микропроцессора изготавливалась по КМОП технологии с двумя уровнями металлизации и проектными нормами 2,5 мкм, и была оформлена в планарном 84 - выводном металлополимерном корпусе. Максимальная частота следования тактовых импульсов была не менее 10 МГц, а длительность машинного такта при этой частоте была не более 100 нс. На кристалле размером 8,55х8,1 мм2размещалось 199 тыс. элементов Вторая БИС – БИС «Обрабатывающий тракт» предназначена для арифметико логической обработки данных и временного хранения результатов вычислений во встроенной регистровой памяти. Объем адресуемой памяти - 4 Гбайта. На ее основе могут быть построены 32-х разрядные высокопроизводительные процессоры с микропрограммным управлением для вычислительных систем с произвольной системой команд. БИС изготовлена также по КМОП - технологии и офомлена в 40 выводном металлополимерном корпусе. На кристалле размером 5,8х5,25 мм размещалось 16 тыс. элементов Третья БИС - БИС локальной памяти со схемами управления (БИС УПП) предназначена для поддержания механизма динамического преобразования адресов управления ИС динамической памяти и ориентирована на применения в составе систем с использованием микропроцессорного комплекта БИС. Она позволяет без дополнительных схем применить динамическую память типа 565РУ5 или 565РУ7 в качестве оперативной памяти микропроцессорной системы. БИС обеспечивает работу микропроцессора с виртуальной памятью объемом до 4 Гбайт. БИС изготовлена также по КМОП-технологии и оформлена 84 -выводном металлополимерном корпусе. На кристалле размером 9,1х7,3 мм2 размещалось тыс. элементов. Действующие БИС приведены на фото «Набор БИС ряда «Кронос».

Предполагалось, что производить эти БИС будет завод «Квазар» ПО «Кристалл» ( НПО «Микропроцессор).

Набор БИС ряда «Кронос»

Учитывая большой научный и практический интерес к работам по НИОКР «Кронос», в июне 1988 года наш институт и подразделения разработчиков посетили Президент Академии наук СССР Г.И.Марчук и Президент Академии наук УССР Б.Е.Патон и сопровождающие их лица.

Посещение КНИИ МП Президентом Академии наук СССР Г.И.Марчуком и Президентом Академии наук УССР Б.Е.Патоном.

Комплекс проведенных работ получил высокую оценку и создал мощную перспективу для развития транспьютерного направления для новых поколений высокопроизводительных универсальных ЭВМ.

В выполнении работ участвовали специалисты НИО САПР (начальник отделения В.В.Бобовский), отделы, которыми руководили В.П.Сидоренко схемотехника функциональных узлов, А.А.Тильс - топология функциональных узлов и кристалла в целом, В.К.Рець - изготовление фотошаблонов, А.В.Мисюра технология и изготовление кристаллов, В.В.Горин – контроль функционирования и параметров БИС.

В связи с успешным завершением работы ВНТК «Старт» 29 сотрудников КНИИМП были награждены Почетными дипломами Президиума АН СССР, Госкомитета по науке и технике, Госкомитета по вычислительной технике и информатике. Среди них руководители работ (Л.Н.Цуканов, В.П.Сидоренко, В.А.Саватьев, В.В.Бобовский, В.К.Рець) и ведущие специалисты, решившие сложные задачи в проектировании БИС, технологической реализации проекта, разработке программных средств для функционального тестирования БИС А.Г.Солод, Высочина С.В. А.М.Чернов, В.М. Животовский, А.М.Копытов, В.А.Тарасенко, В.Н.Сидорчук, В.О.Киреев, М.А. Мельник, Ю.С. Сивак, А.Ф.

Хоменко, М.Ю.Кириченко, В.М. Дедикова В.М., А.А. Тильс, Н.И.Ерошенко, А.А.Дунаев, И.В.Лопаненко, А.П.Тимченко, А.А.Кузьминский, А.А. Явецкий, Я.С.Лейбельман, Л.В.Томашкольский и др.

Использование разработанных БИС могло качественно поднять уровень архитектурных исследований и разработок в рамках проекта.

Руководитель ВНТК «Старт» д.ф.-м.н. профессор В.Е.Котов, подводя итоги деятельности ВНТК, писал: «В ВНТК «Старт» сложился коллектив, накопивший опыт работы в новых организационных формах. Ему удалось проработать практически все существенные аспекты ЭВМ пятого поколения, в первую очередь концепцию параллелизма в архитектуре ЭВМ и концепцию интеллектуальной среды программирования. Прорыв, который он совершил, необходимо закрепить и развить.

Коллектив способен перейти к осуществлению комплексного проекта создания отечественной линии ЭВМ и систем информатики нового поколения».

В конце 1988 году в целях развития научных исследований и опытно конструкторских работ по созданию отечественных супермини-ЭВМ нового поколения Президиум Сибирского отделения АН СССР готовил рассмотрение вопроса о создании Межотраслевого научно-технического центра (МНТЦ) и института с функциями головной организации МНТЦ и представлении этого проекта (в том числе положение и программу МНТЦ) Госплану, Госкомиссии СМ, ГКНТ, ГКВТИ и АН СССР для подготовки совместного постановления о создании МНТЦ «Старт».

Основой кадрового ядра объединения мог стать коллектив ВНТК «Старт», обладавший необходимым потенциалом и уникальным опытом работы.

Уже в Государственном плане экономического и социального развития СССР на 1989 год (Приложение №3 к Постановлению СМ СССР от 21.10.1988 г. № Государственный заказ. Развитие науки и техники. Часть I) предусматривалось в электронной промышленности - Проведение комплекса исследований по разработке 32-разрядного микропроцессора «Кронос» (Минэлектронпром);

- Проведение комплекса исследований по созданию супермини-ЭВМ на основе 32-разрядного процессора модульной архитектуры с элементами машинного интеллекта (Совет Министров РСФСР).

Реализация этого плана попала на период развала экономической и политической системы СССР (1989-1990 гг.), и на проекте «Марс» был поставлен крест. В рыночных условиях продолжать разработки было невозможно, а государство и промышленность развалились. О поддержке проекта новыми государствами Российской Федерацией, Украиной, Эстонией, институты, которых выполняли проект, не могло быть и речи. У руководителей этих государств были другие проблемы. К сожалению, к ним не относились задачи сохранения и развития научно-технического потенциала бывшего СССР.

Проведенные Киевским НИИ микроприборов работы по разработке БИС микропроцессоров для нового поколения по проекту «МАРС», показали, что институт может решать задачи не только клонирования БИС микропроцессоров фирмы Интел, но и проектировать оригинальные отечественные микропроцессорные комплекты, которые предлагали разработчики новых вычислительных систем.

Вполне естественно возникает вопрос, почему такое сотрудничество у института не сложилось с Институтом кибернетики АН УССР?

В советское время работы по реализации суперкомпьютеров проводились по 10-15 проектам создания абсолютно разных по архитектурным решениям и областям применения. Так, Ленинградский институт информатики АН СССР создавал мультипроцессор с динамичной архитектурой ЕС 2704, в Таганрогском радиотехическом институте работали над мультипроцессорной машиной ЕС 2706;

в Ереване выполнялись работы над матричным спецпроцессором ЕС 2700.

Одновременно Институт кибернетики АН Украины разрабатывал машину с макроконвейерной архитектурой ЕС 2701 и целое семейство языков программирования для него. Все эти разработки осуществлялись в рамках проекта ЕС ЭВМ.

Велись разработки суперЭВМ и вне рядов ЕС ЭВМ. В Институте точной механики и вычислительной техники имени С.А. Лебедева (ИТМиВТ) под руководством главного конструктора В.С.Бурцева создавалась серия суперЭВМ «Эльбрус». Институт проблем кибернетики РАН под руководством академика В. А.

Мельникова занимался векторно-конвейерной суперЭВМ «Электроника СС БИС». В ИПУ АН СССР под руководством И. В. Прангишвили разрабатывалось семейство суперЭВМ ПС-2000 и ПС-3000. В НИИ «Квант» (академик В. К. Левин) создавали суперкомпьютеры линии МВС. В СО АН СССР под руководством А.Г.Марчука разрабатывался проект «МАРС».

Так что утверждение о том, что решение о создании ЭВМ на платформе IBM якобы закрыло путь для оригинальных отечественных разработок, не совсем верно.

Ещё в 1970-х годах академик В.М.Глушков предложил принцип макроконвейерной архитектуры ЭВМ со многими потоками команд и данных (архитектура MIMD по современной классификации). Под его руководством в Институте кибернетики АН УССР С.Б.Погребинским (главный конструктор), В.С.

Михалевичем, А.А. Летичевским, И.Н. Молчановым были поведены разработки макроконвейерных ЭВМ - ЕС 2701 (начало выпуска -1984 год), а позже - ЕС (начало выпуска- 1987 год). Эти компьютеры представляли собой многопроцессорную систему с распределенным правлением, распределенной оперативной памятью и универсальной системой связи. В 1980-х годах они были самыми мощными многопроцессорными ЭВМ, которые выпускались в стране, и стали оригинальным развитием ЕС ЭВМ в направлении «Ряд»

высокопроизводительных систем. Реальная скорость вычислений на 48 процессорах составляла полмиллиарда операций в секунду.

В различных публикациях, особенно в научно-популярных статьях, о развитии ЭВМ в Советском Союзе решение МРП, МЭП и АН СССР о переходе в разработках и производстве ЭВМ на стандарты компаний IBM и DEC подвергались резкой критике.

Однако мало кто из авторов таких публикаций учитывал истинное положение дел в возможностях различных научных школ в доведения своих проектов до промышленного производства и создании аппаратно совместимых рядов ЭВМ, и принять их за индустриальный стандарт.

В то же время компания IBM уже применила весьма эффективную стратегию создала ряд систем, полностью совместимых друг с другом. И достаточно обоснованным было принятие решения о развитии ЭВМ в СССР на основе платформы IBM. Тогда к этому решению резко отнеслись директор ИТМ и ВТ С. А.

Лебедев и директор ИК АН УССР В.М.Глушков, которые считали, что копирование IBM System/360 приведет к отставанию от мировой промышленности на несколько лет. Вряд ли тогда кто-то предвидел, что отечественная электронная промышленность будет не способна конкурировать с западными фирмами в технологии производства микропроцессорных СБИС.

Противоречия, которые возникли при принятии решения об ориентации на ИБМ, вероятно, вытекали из различных концепций развития ЭВМ в стране:

академической и промышленной. Академические школы имели большие успехи в своих теоретических разработках в области будущих архитектур вычислительных систем и, возможно, отечественные ученые в чем-то опережали своих зарубежных коллег. Промышленники были более прагматичны. Тем не менее, несмотря на критику В.М.Глушковым предложения о переходе на платформу ИБМ, Институт кибернетики АН УССР успешно работал над созданием ЕС ЭВМ.

Из воспоминаний ветерана НПО «Электронмаш», Лауреата государственной премии СССР, профессора С.С. Забары:

«Я не берусь подводить итоги этого спора, хотя имею на этот счет вполне определенную точку зрения. Но некоторые замечания можно сделать.

Центральным аргументом академистов было утверждение, что заимствование обрекает нас на всю жизнь плестись в хвосте. И по результатам на сегодняшний день никто не скажет, что они были не правы.

Промышленники же считали, что при наших ограниченных ресурсах создать и конкурентоспособно развивать самостоятельное направление нереально, а отклонение от фактически признанных мировых стандартов грозило бы крупным провалом. И, видимо, они тоже были правы.

Мне кажется, что в этом досадном противостоянии Институтом кибернетики была допущена одна стратегическая ошибка, которая не позволила бесспорными фактами опровергнуть аргументацию другой стороны. Речь идет о распылении своих сил (тоже ограниченных) на большое множество разработок. Я думаю, что после исключительно удачной идеи УМШН (в нынешней терминологии мини ЭВМ) была ошибкой разработка "мастодонтистого" Днепра-2. Линия УМШН (Днепр), развитая идеями МИРов, и новыми архитектурными решениями (плюс элементная база) могла бы стать родоначальницей мировой тенденции в электронном машиностроении, как это случилось через несколько лет с машинами PDP фирмы DEC.

Так получилось, что основные производственные мощности по выпуску СМ ЭВМ были сосредоточены в Украине: Киевское НПО "Электронмаш", Северодонецкий завод СПЗ, Винницкий "Терминал", Одесский "Электронмаш", Черновицкий "Электронмаш", Лубенский "Счетмаш". Естественно, что инженерные силы СКБ этих заводов также были вовлечены в работы по СМ ЭВМ. Это был огромный научно-технический и производственный потенциал, по своему масштабу и значению соизмеримый с другой международной линией ЭВМ - ЕС ЭВМ.

Возглавлял программу СМ ЭВМ директор ИНЭУМ, генеральный конструктор академик Борис Николаевич Наумов. Можете ли вы представить, что значит, привести к единой точке зрения позиции восьми стран, которые уже имели большие заделы и в разработках и в производстве? А ведь главная цель состояла в том, чтобы принять единые стандарты. В рабочих группах и советах специалистов были разработаны стандарты, унифицированные конструктивы, созданы параметрические ряды основных технических средств, стандартизовано системное программное обеспечение, проведены совместные испытания нескольких сотен технических средств и программных продуктов, заработали заводы и внедренческие организации.

По-моему, Борис Николаевич с самого начала понял, что вне мировых тенденций, без кооперации с мировым сообществом мы далеко продвинуться не сможем. Его можно было бы назвать "западником", он учил нас внимательно следить за успехами передовых фирм, по возможности отслеживать наиболее распространенные западные стандарты, всегда оставлять в резерве возможность свободной кооперации. Эта позиция сыграла большую положительную роль в быстром развитии и внедрении СМ ЭВМ. В этом он кардинально отличался от В.М.Глушкова. Кто из них был прав, каждый из нас может решать по-своему. К сожалению, ни одна из двух концепций не по вине авторов не была реализована до конца» (Из книги Б.Н.Малиновского "Очерки по истории вычислительной техники в Украине", "Феникс").

Программная совместимость на уровне аппаратной архитектуры семейств ЭВМ третьего поколения была основным решением, принятым во всем мире. Цель обеспечить программную совместимость ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ с наиболее распространенными на Западе компьютерами, архитектуры которых стали стандартами де-факто, была вполне оправданной. Совместимость обеспечивала возможности сотрудничества организаций, занимавшихся применением ЭВМ, обмен прикладным и системным программным».

«Ведь именно эти две системы составили основу развития отечественной промышленности вычислительной техники, переоснащения действующих и строительства новых заводов для организации крупносерийного специализированного производства универсальных и управляющих ЭВМ. Научно техническая политика, закрепленная комплексами государственных и отраслевых стандартов ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ, распространялась как на область разработки и производства самих ЭВМ, устройств и узлов для них, так и на область их применения в различных отраслях народного хозяйства и обороны страны. В 70-х и 80-х годах СМ ЭВМ и ЕС ЭВМ в совокупности составляли основную техническую базу для построения автоматизированных систем управления в промышленности и непромышленной сфере СССР».

Это цитата из письма д.т.н. В. В. Пржиялковского, д.т.н. Н.Л. Прохорова, к.т.н.

Е. Н. Филинова в редакцию PCWeek/RE (252) 30’2000 на опубликованную в газете “Известия” от 11 июля 2000 года статью Ю. Ревича “Неизвестные ЭВМ”, в которой автор оценивает 70-е и 80-е годы как “оглушительный провал” в истории отечественной вычислительной техники, связывая его с организацией разработки и производства двух серий - ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ. Авторы по этому поводу пишут:

«Эта оценка является неверной в принципе, потому что делается только с точки зрения оригинальности аппаратной архитектуры ЭВМ, тогда как роль и место вычислительной техники определяются значимостью и масштабом ее применения для решения народно-хозяйственных и оборонных задач».

Добавим к этому, что решение о создании Единой Системы ЭВМ и Системы Малых ЭВМ на платформах фирм IBM и DEC не отразилось на развитии проектов, которые выполнялись вне программ ЕС ЭВМ. Более того, перспективные проекты активно поддерживались и финансировались. Например, проект «Эльбрус»

поддерживался министром радиопромышленности СССР В. Д. Калмыковым, проект «Марс» - Президентом АН СССР Г.И.Марчуком.

По инициативе В. М. Глушкова еще в 1965 г. было задумано строительство научно-экспериментального производства микроэлектроники как (НЭП) самостоятельного учреждения Кибернетического центра. Его создание было начато по постановлениям Совета Министров Украины, принятым в июле 1969 г. Но это строительство шло очень медленно, из-за недостатка материальных ресурсов и трудностей, связанных с укомплектованием новым современным технологическим оборудованием.

В 1983 г. Институтом кибернетики был согласован с КНИИМП план совместных работ (общей стоимостью около 130 млн. руб.) по созданию новейших ЭВМ и других цифровых микроэлектронных систем. План был представлен министру электронной промышленности. А.И.Шокин поддержал этот план и согласился снабдить НЭП микроэлектроники новейшими технологическими линиями.

Но МЭП так и не дал ИК АН необходимое оборудование. Не были профинансированы МЭП и работы, предусмотренные планом совместных работ.

Скорее всего, для МЭП не имело смысла в Украине создавать еще один центр микроэлектроники. А обещания о поддержке проекта отнесем к дипломатической мудрости министра.

Создание ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ на основе идеологии фирм IBM и DEC, также как клонирование аналогов наиболее перспективных микропроцессорных БИС фирмы Интел, с точки зрения быстрейшего вхождения в мировую компьютерную среду ЭВМ, как показало время, не были ошибочными.

Достигнутая аппаратная совместимость советских ЭВМ с ЭВМ передовых фирм США открыла путь к широкому сотрудничеству многих научных коллективов в Украине и России с западными фирмами в создании оригинальных ЭВМ и информационных систем на современной элементной базе передовых зарубежных фирм.

3. Эволюция технологии аналоговых ИС Заика В.В.

Дорога в тысячу миль начинается с первого шага.

Китайская мудрость История развития интегральных схем на основе планарной технологии в Киевском НИИ микроприборов началась во второй половине 60-х годов прошлого столетия. Несмотря на значительные успехи института в разработках линейных гибридных интегральных схем становилось всё более очевидным, что будущее развитие этого класса ИС будет идти по пути развития планарной технологии.

Для проведения работ в этом направлении был создан отдел, который возглавил к.т.н. Кролевец К.М., до этого работавший в институте полупроводников Академии наук Украины и проектно-конструкторском институте «ПКИ Прибор» министерства приборостроения и средств автоматизации. После назначения К.М.Кролевца заместителем директора института по науке отделом многие годы руководил автор этого очерка.

В составе отдела были лаборатории: технологии биполярных ИС (В.В.Заика, позже, после назначения В.В.Заики начальником отдела, его сменил Н.В.Кондратьев), МОП-ИС (Ю.А.Петин), тонких пленок (С.П.Недачин, позже он стал начальником цеха в опытном производстве НИИ, и лаборатория была ликвидирована), эпитаксии (А.Бандурко, позже этой лабораторией руководил Ю.С.Ильин), разработки ИС (И.П.Керекеснер, позже его сменил В.А.Ткаченко). На базе лаборатории В.А.Ткаченко был создан отдел линейных интегральных схем, ориентированный на выполнение заданий по отраслевой программе «Операция».

В начале 80- х годов отдел фактически стал разработчиком технологических маршрутов изготовления ИС, разрабатываемых интегральных схем по программе «Операция», и его руководителем был назначен В.Е.Устилко.

В эти же годы в НИИ были начаты работы по разработки технологии кремниевых структур с диэлектрической изоляцией элементов. Придавая большое значение перспективе применения этих технологий для новых поколений линейных интегральных схем, в НИИ был создан отдел разработки промышленной технологии ИС на основе ДИКЭД-структур. Его руководителем стал В.В.Заика.

Создание линейных интегральных схем было ориентировано на решение задач, стоявших перед КНИИМП при разработке гибридных интегральных схем.

С целью быстрейшего освоения планарной технологии в НИИ, руководство института согласилось с предложением Министерства начать производство биполярных ИС «Исток» и «Исполин», разработанных НИИМЭ, на опытном заводе нашего института. Был создан цех биполярных интегральных схем. Его начальником был назначен начальник лаборатории из отдела В.П.Белевского В.И.Шпиг. Группа специалистов этого цеха и отделов НИИ прошли стажировку на опытном заводе НИИМЭ.

С созданием НПО «Кристалл» и ликвидацией опытного завода НИИ на базе этого цеха на заводе «Квазар» был организован цех линейных интегральных схем №3. В разное время им руководили И.Ичанский – В.Панасюк, В.Панасюк В.Старков.

Первые исследования возможностей планарной технологии, проведенные в новом отделе, показали, что на её основе в одном кристалле можно совместить изготовление биполярных транзисторов, полевых транзисторов с р-n переходом, МОП - транзисторов, не говоря уже о диодах, резисторах, конденсаторах. Более того, с процессами изготовления активных элементов по планарной технологии оказалось возможным совместить процессы изготовления резисторов и конденсаторов по танталовой технологии.

Более того, планарная технология, кроме уже хорошо известных преимуществ, которые она давала в цифровых интегральных схемах, легко обеспечивала идентичность параметров элементов, расположенных рядом на одной подложке.

Параметры транзисторов в паре не расходились ни во времени, ни при изменении температуры. А это было особенно важно при проектировании дифференциальных и операционных усилителей.

Достоинством планарной технологии была возможность создания большого числа активных приборов в одном кристалле без существенного усложнения технологии по сравнению с созданием одного активного прибора, уход в одну сторону номиналов диффузионных резисторов (не более 3%), малое относительное рассогласование характеристик активных приборов разница Uбэ двух однотипных транзисторов не более 1-3 мв, а отличие коэффициента усиления тока в схеме с общим эмиттером не более 10%;

очень близкое расположение всех компонентов в кристалле, что определяет их одинаковую рабочую температуру;

возможность выбора разработчиком оптимальной геометрии и структуры каждого элемента схемы, что позволяет создавать интегральные полупроводниковые ОУ с высокими параметрами.

В начале 70-х годов в этом отделе были выполнены первые опытно конструкторские работы по созданию линейных интегральных схем по планарно эпитаксиальной технологии: ИС операционных усилителей -140УД5, аналоговых перемножителей сигналов - 140МА-1, ИС для бытовой аппаратуры К157УС1(УНЧ), К157УС2 (УВЧ), К157УС3 (УПЧ), бескорпусные ИС ОУ.

Перешел на разработку интегральных схем для бытовой аппаратуры на основе планарной технологии и отдел, которым руководил Г.П.Апреленко.


В нашем отделе были сосредоточены и технологи и схемотехники, что позволяло комплексно решать вопросы как по расширению элементной базы для проектирования ИС, так и по развитию технологий, которые могли бы реализовать новые идеи, предлагаемые при проектировании. Новые схемотехнические решения подталкивали технологов к поиску соответствующих технологических решений.

Новые технологии рождали новые схемотехнические проекты. Так во взаимном влиянии все годы развивалось в КНИИМП направление линейных интегральных схем.

Более четко позиции КНИИМП в отрасли в области аналоговых ИС определились после утверждения комплексно-целевой программы «Операция».

Головным предприятием по этой программе был определен Рижский НИИ микроприборов. Киевский НИИ микроприборов стал её соисполнителем. По этой программе нашей задачей стала разработка ИС ОУ среднего класса точности с внутренней коррекцией, микромощных, многоканальных, высоковольтных и прецизионных ИС ОУ, а также ИС аналоговых перемножителей сигналов высокой точности.

Вероятно, в силу того, что руководители РНИИМП занимали осторожную позицию в работе с заказчиками и наращивании количества своих разработок по программе, а руководитель этого направления в КНИИМП В.А.Ткаченко был вместе со своим коллективом более энергичен в этой деятельности, наш институт очень быстро занял ведущие позиции в определении технического уровня ИС ОУ в СССР и их конкурентоспособности с передовыми зарубежными фирмами в этой области.

По техническому уровню разработки НИИ не уступали передовым зарубежным фирмам в этой области National Semiconductors, Linear IC Group и Наrris.

Естественно, задачи, которые ставились заказчиками из оборонных НИИ перед институтом и в силу разных причин (решения ВПК, технический уровень разработок, утверждаемый Министром на каждую пятилетку), и от выполнения которых институт не в состоянии был «отбиться», не могли быть решены без интенсивного развития технологии. И, думается, незаменимость ИС ОУ, созданных еще в 80-90 - е годы прошлого столетия в современной аппаратуре, их бессмертие определено во многом уровнем промышленной технологии производства, разработанной в КНИИМП.

Развитие работ шло в направлении совершенствования технологии с целью уменьшения входных токов и улучшения дрейфовых характеристик операционных усилителей, а также увеличения динамического диапазона входного сигнала и увеличения точности перемножения аналоговых перемножителей сигналов.

Достижения в развитии полупроводниковых ИС были связаны с усложнением их элементной базы, что позволяло разработчикам реализовать ИС, практически не уступающие по параметрам схемам на дискретных и модульных элементах, так как совместное изготовление различных типов в составе ИС давало возможность сочетать достоинства каждого из них.

Эти достижения стали возможны благодаря созданию совмещенных технологий, позволивших реализовать на одном кристалле различные сочетания биполярных и полевых активных структур. При этом очень важным было требование технологической совместимости процессов с целью обеспечения сопряжения электрических параметров элементов. Следует отметить, что в случае совмещенных технологий биполярные и полевые структуры сами по себе могут не обладать уникальными характеристиками, но именно сочетание их на одном кристалле открывает широкие возможности создания ИС с более высокими значениями параметров.

Разработка технологических и конструктивных вариантов полупроводниковых ИС, содержащих на одном кристалле биполярные и полевые транзисторы, является сложной, но наиболее насущной задачей в области изготовления ИС с различными типами элементов.

Наиболее широкое применение совмещенные технологии биполярных и МОП транзисторов (би-МОП) нашли в разработках и производстве полупроводниковых ИС операционных усилителей (ОУ).

Так применение МОП-транзисторов во входных каскадах ОУ позволяет на несколько порядков, по сравнению с полностью биполярной технологией, снизить входной ток смещения, что обеспечивает улучшение точностных характеристик усилителей. ИС ОУ по би-МОП технологии могут воспринимать входные сигналы во всем диапазоне, перекрываемом напряжением питания ИС, благодаря чему они имеют широкий допустимый диапазон входных синфазных напряжений.

Би-МОП технология изготовления имеет свои особенности, так как создание би-МОП структур обычно требует проведения нескольких дополнительных, по сравнению с чисто биполярной технологией, высокотемпературных процессов, а также дополнительного процесса фотолитографии.

Введение дополнительных высокотемпературных процессов существенно усложняет технологию ИС, так как требует учета их влияния на ранее сформированные биполярные структуры и часто приводит к ухудшению характеристик биполярных транзисторов. В случае же разработки би-МОП технологии с дополняющими транзисторами вертикальной геометрии задача ещё более усложняется, так как число высокотемпературных операций также возрастает.

Следует отметить, что применение дополняющих горизонтальных pnp-транзисторов существенно ограничивает динамические характеристики ИС. Применение же вертикальных дополняющих pnp транзисторов приводит к необходимости формирования на одном кристалле коллекторных областей р-типа проводимости, выбор метода создания которых в свою очередь тесно связан с выбором типа изоляции элементов ИС.

Реальным шагом к созданию операционных усилителей нового поколения на основе совмещенных технологий в КНИИМП стало выполнение НИР «Космос» в 1972 год.

Для реализации этих ИС нужна была технология, которая обеспечивала бы изготовление на одном кристалле кроме «обычных» n-p-n транзисторов, на которых были построены ИС ОУ «Исток» и «Антей», новых элементов, таких как p-n-p транзисторов с усилением примерно 50 при токе коллектора 100 мкА и супер транзисторов n-p-n, имеющих усиление не менее 500 при токе коллектора 10 мкА.

При выборе технологии ИС ОУ «Космос» мы исходили из возможно максимального использования отдельных стандартных технологических процессов, применяемых при изготовлении линейных ИС типа «Исток».

Однако для получения супер-транзисторов и n-p-n транзисторов с нужными параметрами изменяются требования к параметрам эпитаксиальных пленок и диффузионных слоев, ужесточаются требования к технологии стабилизации, возникает необходимость разработки уменьшения токов поверхностной рекомбинации. Важное значение приобретал выбор оптимальной конструкции этих транзисторов.

В результате выполнения НИР «Космос» была разработана технология, обеспечивающая изготовление на одном кристалле различных активных и пассивных элементов (обычные, n-p-n транзисторы, супер-бетта транзисторы, p-n-p транзисторы с продольной инжекцией, p-n-p транзисторы с коллектором подложкой, резисторы на основе базовой диффузии и «пинч»-резисторы), что позволило реализовать ИС ОУ с малыми входными токами.

Разработка новой технологии и новых схемотехнических решений была выполнена под руководством начальника отдела Заики В.В., заместителей научного руководителя по технологии начальника лаборатории Кондратьева Н.В. заместителя научного руководителя по схемотехнике начальник лаборатории Керекеснера И.П., ведущими специалистами отдела Рысиным В.С., Гротте А.М., Устилко В.Е.,Сысонюк Н.И. Лебедевым В.В., Педченко Ю. и др.

На базе результатов, полученных в НИР «Космос», в рамках ОКР «Космос-1»

(главный конструктор Заика В.В., заместитель главного конструктора по технологии В.Н.Кондратьев, заместитель главного конструктора по схемотехнике Рысин В.С., заместитель главного конструктора по разработке топологии кристалла Ивженко И.П.) была разработана ИС быстродействующего прецизионного ОУ широкого применения, в котором была предусмотрена защита входов и выхода ИС от перегрузок и применена внутренняя частная коррекция, что обеспечивало простоту и удобство применения данной микросхемы. Были разработаны методика для проверки параметров и испытаний.

Основными исполнителями работ были Ткаченко В.А., Ильин Ю.С., Гротте А.М., Троценко А.Е., Устилко В.Е., Сысонюк Н.И., Лебедев В.В. Томашпольская Р.Л., Лукаш А.Е., Жованик А.Ф., Кизима Э.Г., Коленченко А., Радионов И.Ф., Калашников В.И., Педченко Ю. Топология кристалла была разработана в конструкторском отделе в лаборатории Шельпука Г.Д., Ивженко И.П., Захаренко В.

Фтошаблоны были изготовлены в лабораториях Пивоварова С.В. Линником В.А., Золотовой Л. Контрольно-измерительная аппаратура была разработана и создана в отделе 70 (начальник отдела Вас.П.Сидоренко) и создана контрольно КИА под руководством Рунова А.И. и Панкова М.А. Патентные исследования были проведены старшим инженером ОНТИ Соловей Е.

Большинство из упомянутых здесь специалистов многие годы сохраняли свои ведущие позиции в разработках новых технологий и аналоговых ИС на их основе.

Технология «Космос» стала новым этапом в разработке отечественных линейных ИС. По сравнению с технологией изготовления аналоговых ИС типа «Исток» технология «Космос предъявляла значительно более высокие требования к качеству материалов, к точности проведения контроля технологических процессов, к технологическому и контрольно-измерительному оборудованию, к качеству обработок поверхности кристалла, к параметрам эпитаксиальных слоев и т.д. а также к культуре производства в целом. Технология «Космос» содержал целый ряд дополнительных технологических операций, таких как операции медленного охлаждения, низкотемпературных отжигов в различных газовых средах I-й эмиттерной диффузии и связанные с ней операции фотолитографии и химобработки.

При этом операции медленного охлаждения и низкотемпературных отжигов давали возможность управлять такими важными физическими параметрами полупроводниковой структуры как скорости поверхностной и объемной рекомбинации носителей тока.

Новая технология позволяла реализовать на одном кристалле большое разнообразие активных и пассивных элементов с высокими параметрами. Все это говорило о её больших возможностях и перспективности.


После создания ИС ОУ ОКР «Космос-1» в 1977 году (140 УД6), по этой технологии был разработан ряд новых ОУ - 140 УД8, 140УД9, 140УД10, 140УД11.

Новые интегральные схемы ОУ по своим характеристикам превосходили уровень ведущих предприятий отрасли, и в частности ИС «Исток», разработанные НИИМЭ и выпускавшиеся в опытном производстве НИИ.

Однако по сравнению с зарубежными фирмами, наши ИС тогда соответствовали их аналогам 1970-1972 годов.

Разработки отдела, как видно были, ориентированы, прежде всего, на заказы министерства обороны. Наши ИС применялись в бортовой, космической и другой аппаратуре, навигационных системах, и во всех системах, где требовалась высокая точность обработки аналоговых сигналов. И волна новых более высоких требований нарастала.

Одним из наиболее важных факторов при разработке совмещенных технологий являлся выбор метода изоляции элементов ИС. Наиболее широкое распространение получила изоляция элементов ИС обратносмещенным pn переходом, которая при сравнительной простоте реализации обладает рядом существенных недостатков:

потери полезной площади кристалла на изолирующие области составляют около 40%, а электрические характеристики изоляции от напряжения питания ИС, температуры и ионизирующих излучений. Поэтому совершенствование технологии изготовления АИС связано, в первую очередь, с улучшением характеристик изоляции: уменьшением площади, занимаемой изолирующими областями.

Увеличением их пробивных напряжений, исключением паразитных связей и снижением паразитных емкостей. По существу, метод изоляции определяет конструктивно-технологическое исполнение микросхем и является одним из наиболее важных технологических процессов их изготовления.

Создание высоконадежных полупроводниковых ИС, устойчивых к воздействию внешних факторов с изоляцией элементов обратносмещенными p-n переходами было крайне затруднительно. Это связано с тем, что изоляция элементов обратносмещенными p-n переходами имеет ряд принципиальных недостатков, ограничивающих быстродействие, надёжность и стабильность работы в диапазоне температур -60…+1250, а также их стойкость к воздействию ионизирующих факторов. Только полная диэлектрическая изоляция элементов значительно уменьшает или вообще устраняет паразитные явления, возникающие из-за взаимодействия соседних зон с проводимостью противоположного тира, паразитные ёмкости и токи утечки p-n переходов, которые неизбежны при других видах изоляции и значительно ухудшают развязку элементов при повышении температуры, увеличении рабочей частоты и пр.

Вполне естественно, решение проблемы надо было искать в применении диэлектрической изоляции.

Существенным преимуществом перед изоляцией p-n переходом обладали кремниевые структуры с диэлектрической изоляцией (КСДИ).

Однако использование КСДИ для разработки аналоговых с совмещенными активными элементами также имели ограничения, так как эти структуры содержат области только одного типа проводимости (обычно n-типа), и поэтому реализация на их основе дополняющих элементов (например, pnp – транзисторов вертикального типа) приводит к необходимости формирования методами диффузии областей p- типа. Поскольку это не научная статья не буду вдаваться в описание технологических проблем, к которым могло привести стремление сделать дополняющие биполярные и полевые элементы ИС с требуемыми характеристиками в КСДИ структурах.

Задача могла быть решена иным путем.

Наиболее широкие возможности для создания ИС по совмещенной биполярной и МОП технологии представляли структуры с диэлектрической изоляцией кремния электронной и дырочной проводимости (структуры ДИКЭД).

По техническому заданию нашего института НИИ материаловедения (г.

Зеленоград) была разработана технология создания диэлектрически изолированного кремния электронной и дырочной проводимости (структуры ДИКЭД). Структуры ДИКЭД содержат в одном кристалле равномерно легированные диэликтрически изолированные области как n-, так и р-типа проводимости с соответствующими n+ и p+ - скрытыми слоями.

Технология структур ДИКЭД значительно сложнее технологии КСДИ, однако указанные преимущества оправдывают её применение в аналоговых ИС с совмещенными элементами разного типа.

Сложность технологии структур ДИКЭД связана с необходимостью осуществления операций наращивания на рельефную монокристаллическую кремниевую подложку слоёв, которые имеют монокристаллическое, аморфное, поликристаллическое строение. Нанесение пленок из разнородных материалов на подложку проводится обычно при высоких температурах и сопровождается, как правило, изменением кристаллической структуры в покрытиях в процессе роста, что приводит к возникновению в них упругопластических деформаций усадочной природы. Различие в коэффициентах термического расширения материалов при охлаждении структур до комнатной температуры вносит свой вклад появление остаточных деформаций и напряжений.

В результате проведенных в конце 70- х - начале 80- х годов в институте была разработана промышленная технология изготовления интегральных схем на основе ДИКЭД-структур. Основы этой технологии были заложены при выполнении НИР и ОКР «Корсар». А в 1981 году при выполнении ОКР «Корсар-3» был уже разработан технологический маршрут изготовления ДИКЭД-структур с учетом требований по реализации прецизионных ОУ и радиационно-стойких интегральных схем.

Разработка радиационно-стойких интегральных схем операционных усилителей не предусматривалась программой «Операция», и это направление в КНИИМП руководил начальник нового отдела В.В.Заика. Технологический маршрут таких ИС разрабатывался лабораторией В.В.Лебедева.

Большое внимание уделялось технологическим процессам создания ДИКЭД и КСДИ структур. В создание технологии прецизионной механической обработки пластин большой вклад внесли начальник лаборатории В.Кизилов и ведущий иженер В.Бутяев, химической обрабтки и формирование нужного рельефа - старший инженер Т.Немчинова, наращивание эпитаксиальных слоёв кремния на сложной рельефной поверхности – начальник лаборатории Ю.Ильин и ведущий инженер С.Сапон.

В НИИ был организован экспериментальный участок по изготовлению структур ДИКЭД по замкнутому технологическому маршруту.

Однако для более полного удовлетворения производства до 1988 года первая операция в изготовлении КСДИ и ДИКЭД - структур - наращивание опорного слоя поликремния - проводилась на Запорожском титаномагниевом комбинате (ЗТМК).

Все остальные операции выполнялись в НИИ. Позже для обеспечения плана поставок ИС ОУ 1417УД6, Б1417УД6-1, 1417УД64, Б1417УД6-2, 1417УД21 к изготовлению КСДИ и ДИКЭД структур подключился цех №10 завода «Квазар».

По инициативе заместителя главного инженера НИИ В.А.Саватьева в конце 80 х годов на базе отдела 400 и цехов №№ 3 (начальник цеха В.Панасюк) и (начальник цеха С.Монаков) завода «Квазар» был создан научно-производственный комплекс по разрботке и производству ИС прецизионных ОУ. Начальником НПК был назначен В.Заика, а его заместителем по производству - С.Монаков.

Работа НПК стала в МЭП примером успешной реализации идеи сокращения цикла разработка - освоение в производсвтве: в нашем НПК этот цикл сократился на девять месяцев.

По оценке государственной комиссии, разработанная в КНИИМП технология изготовлении ДИКЭД структур была единственной в стране, которая обеспечивала разработку нового класса ИС с полной диэлектрической изоляцией комплементарных биполярных вертикальной структуры, FET и МОП-транзисторов.

Создание этой технологии открыло путь к реализации ряда прецизионных ИС операционных усилителей, в том числе устойчивых к воздействию ионизирующих излучений. Новые ИС ОУ по техническому уровню не уступали достижениям передовых зарубежных фирм в этой области, например, фирме Harris.

Возможности этой технологии в дальнейшем позволили совмещать в одном кристалле модули обработки аналоговых и цифровых сигналов.

В 1986 году по проблеме создания ДИКЭД структур и ИС на их основе на базе нашего НИИ была проведена научно-техническая конференция «Полупроводниковые структуры с диэлектрической изоляцией и интегральные схемы на их основе». О значимости наших работ в этой области, говорит тот факт, что на конференции было представлено 14 докладов специалистами КНИИМП.

В решении задач по развитию технологии аналоговых ИС институт успешно сотрудничал с ИКИПР АН Аз.ССР, Институтом физической химии, Институтом полупроводников и Институтом кибернетики АН УССР, КПИ и КГУ, Запорожским титаномагниевым комбинатом, заводом чистых металлов, Государственным институтом редких металлов.

Таким образом, к концу 1980 - х годов Киевский НИИ микроприборов владел - комбинированной технологией аналоговых СБИС (комплементарные биполярные транзисторы, р-канальный МОП-транзистор, прецизионный полевой транзистор);

- универсальной технологией аналоговых СБИС, содержащих различные блоки на одном кристалле (комплементарные биполярные и МОП- транзисторы, супер транзисторы, прецизионный полевой транзистор);

- КМОП-технология с n-карманом и поликремниевым затвором для цифровых и налоговых СБИС;

Разработка - универсальной технологии аналоговых СБИС, содержащих различные блоки на одном кристалле, открывала перед КНИИМП новые возможности не только в выполнении различных заказов аппаратурных фирм, но и создании такой аппаратуры институтом. Но такая возможность была упущена.

В Украине была мощная промышленная база для различных классов аналоговых ИС, конкурентоспособных на мировом рынке: завод «Квазар»(производство кристаллов) и его заводы-филиалы (сборка ИС), завод чистых металлов в г. Светловодске (производство кремния), Запорожский титаномагниевый комбинат (производство структур с диэлектрической изоляцией).

Но недальновидная политика правительства Украины в сохранении потенциала украинской микроэлектроники привела к потере каких либо шансов занять своё место в мировом производстве аналоговых ИС.

Теперь в Украине аналоговые ИС разрабатываются лишь в ООО «НПО Кристалл», организованном в 1993г. как независимое предприятие с частным капиталом. Все научные специалисты и производственные кадры " НПО Кристалл" ранее работали на государственном предприятии "Научно - исследовательский институт микроприборов" "НПО "Кристалл", опирается в своей работе на научно-технический потенциал ГП НИИ микроприборов, имеет собственную небольшую производственную базу и технологическое оборудование для разработки и производства интегральных схем (ИС), как среднего уровня интеграции, так и больших интегральных схем (БИС) по биполярной технологии и КМОП-технологии, использует производственный потенциал других предприятий для изготовления и поставок микросхем.

Думается, при ином отношении в Украине к микроэлектронике, её возможности могли быть более широкими.

4. Аналоговые и дискретно-аналоговые интегральные схемы Попов В.П.

48 лет в микроэлектронике Так уж получилось, что автору этих строк пришлось быть свидетелем и участником рождения, а через 30 лет свидетелем умирания микроэлектроники в Украине.

30 лет устойчивого развития, освоения новых технологий, гонка за мировыми лидерами микроэлектроники в условиях мировой научно-технической изоляции и последовавший крах отрасли в начале 90-х годов. Анализ этих событий детально описан в статье Петина Ю.А., Сидоренко В.П. «Разрушение иллюзий», представленной в этом сборнике.

Мой путь в микроэлектронику начался в конце 1963 года. До этого после окончания радиофакультета КПИ (1959г.) трудился в г. Рыбинске, Ярославской обл., и занимался разработкой и внедрением бортовой радиолокационной техники. Работа в КБ и многочисленные командировки на предприятия Москвы, Ленинграда, Перми, Улан-Удэ позволили получить первый опыт проектирования и представление об уровне радиоприборостроения в СССР. Затем последовало поступление в очную аспирантуру НИИ «Квант» и возвращение в Киев вместе с семьей. Это был смелый или отчаянный шаг, потому что в Рыбинске была оставлена заработанная жилплощадь, а переезд в Киеве - на съемную квартиру.

Адаптация в НИИ «Квант» прошла без проблем, но затем мой друг и сокурсник Сергей Иванович Яровой предложил перейти в КБ-3, который на территории бывшей мебельной фабрики на Глубочицкой ул. начинал развивать микроэлектронику на Украине. После собеседования с директором Моралевым С.А., я был принят на работу по совместительству ведущим инженером и направлен в лабораторию Ряполова А.А.. В 1965 году появилась реальная перспектива решения жилищного вопроса, поэтому перешел на заочную аспирантуру и постоянную работу. Через некоторое время после переезда в 1966 году в лабораторный корпус на улице Северо-Сырецкой был создан отдел Ряполова А.А. и автор этих строк в марте 1968 года был назначен начальником лаборатории с коллективом 10-12 сотрудников.

Некоторые из них были случайными людьми в микроэлектронике и выполняли вспомогательные функции. Основные инженеры-исследователи того периода деятельности (1965-1970 годы) – Олег Яремчук, Любовь Яременко, Анатолий Семенов. Но особо следует отметить основной костяк коллектива: Тимошенко Николая Андреевича и Нескей Нину Васильевну. С ними мы оставались вместе с 1966г (1968г) до настоящего времени при всех реорганизациях и структурных изменениях.

В тот начальный период не было четкой программы миниатюризации аппаратуры, поэтому перед нашей лабораторией была поставлена задача попытаться заглянуть в будущее - выполнить НИР «Прогноз» (1965г), «Компас» (1967г), в которых сформулировать наиболее актуальные задачи микроминиатюризации и наметить пути их выполнения. Насколько глубоки были прогнозы тех лет сейчас вспомнить трудно, так как отчеты по этим НИР погребены в недрах законсервированного с 90-х годов первого отдела, однако для нашего подразделения был взят курс на аналоговые микросхемы: широкополосные, узкополосные и фазостабильные усилители и фильтры. Особое внимание у нас и за рубежом в те годы уделялось исследованию распределенных RC-цепей и их применению в фильтрах и избирательных усилителях.

Исследование и разработка фазостабильных усилителей-ограничителей с граничной частотой до 100 МГц были необходимы в связи с проведением работ по созданию элементной базы для фазированных антенных решеток (ФАР) радиолокационных станций (РЛС). Результаты этих работ отражены в отчете по НИР «Решетка-К» и серии статей, опубликованных в открытых и специальных журналах.

Аналоговые высокочастотные микросхемы Первая опытно-конструкторская работа (ОКР «Контур») была выполнена нашим коллективом в 1968 г. (главный конструктор Попов В.П.). Целью ОКР «Контур» была разработка ряда гибридно-пленочных усилителей промежуточной частоты (УПЧ) со средними частотами 6,5 МГц, 10,7 МГц и 30 МГц. УПЧ предназначались для работы в приемниках РЛС, навигационной и связной аппаратуры. Для модуля УПЧ была выбрана конструкция пенального типа с габаритными размерами 90х23х3,5 мм3 (рис. 1). Идеология и конструктивные особенности этого корпуса соответствовали стандартному корпусу «Пенал»

(разработчики - Шельпук Г.Д. и Тильс А.А.). Технология и конструкция корпуса «Пенал» представлена в статье Саватьева В.А. «От ГИС до БИС и аналоговых ИС» в этом сборнике.

Рис. 1 Модуль гибридно-пленочного УПЧ. ОКР «Контур», 1968 г.

Пассивные резистивно-емкостные элементы усилительных каскадов, изготовленные по танталовой технологии (Белевский В.П. и др.), размещены на ситалловых подложках, в круглых отверстиях которых находятся активные элементы - безкорпусные биполярные транзисторы 2Т307В. Элементы, формирующие избирательность УПЧ - связанные LC-фильтры с миниатюрными, подстраиваемыми индуктивностями в экранируемых секциях и пленочными конденсаторами на ситалловых подложках. Избирательные элементы УПЧ 6,5 МГц и 10,7 МГц были реализованы на основе RCL-фильтров с распределенными параметрами [В.М. Волков, В.П. Попов, В.К. Степаненко, «Микроминиатюрные транзисторные усилители», Киев, изд. «Техника», 1973г., стр.186-192].

Пластмассовый корпус, металлические экраны и технологическая оснастка были разработаны и изготовлены в КНИИМП (КБ-3).

Гибридно-пленочные модули УПЧ прошли испытания с полным соответствием требованиям технического задания (ТЗ) и были приняты Госкомиссией, однако запуск в серийное производство не состоялся из-за технологических трудностей с миниатюрными индуктивными элементами.

Опыт разработки модулей УПЧ был использован при разработке гибридно пленочных широкополосных усилителей серии 255 универсального назначения (ОКР «Радикал-К», «Антей-1К») в стандартных метало - стеклянных корпусах с выводами. Микросхемы имели широкие функциональные возможности с различными вариантами включения. Внешние избирательные элементы, полоса рабочих частот 3-100 МГц, регулировка усиления в пределах 35-60 дБ, коэффициент шума менее 8 дБ позволяли реализовывать на основе микросхем 2УС551, 2УС552, 2УС553 УПЧ с автоматической регулировкой усиления, логарифмические и импульсные усилители.

Серийное производство микросхем серии 255 происходило на Винницком радиоламповом заводе, который в начале 70-х годов осваивал гибридно-пленочную технологию изготовления микросхем. В процессе внедрения микросхем в серийное производство возникла проблема - микросхемы не выдерживали испытания на безотказность при повышенной температуре в течение 1000 часов. Ситуация осложнилась тем, что ВНИИРА, г. Ленинград, заложил эти микросхемы в приемник навигационной аппаратуры «Курс-МП», которой комплектовались новые в то время транспортные самолеты ИЛ-76. В связи с этим была создана межведомственная комиссия, в которую входили представители Ленинграда, Москвы, военпреды Чуянов М.М., Дементьев Н.К., зам. главного инженера КНИИМП Кибальчич В.И.. В течение нескольких месяцев мы пытались найти причину отказов, было проведено несколько циклов испытаний.

Причина отказов оказалась простой: технолог Мартынюк Э.А. применила для приклеивания подложек и транзисторов эпоксидный клей, который при длительном пребывании в замкнутом пространстве при высокой температуре выделял пары, которые приводили к разбуханию покрытия транзисторов и обрыву проволочных выводов. После замены клея испытания прошли успешно и ИЛ-76 «полетел».

Подводя итог этому периоду деятельности по разработке аналоговых высокочастотных микросхем необходимо отметить, что до 1970 года в КНИИМП была создана инфраструктура, позволяющая проводить исследования и разработки конструкторский, технологические отделы, опытное производство. Уровень обеспечения измерительной аппаратурой, в том числе и импортной аппаратурой, позволял проводить не только измерения микросхем, но и тонкие исследования, например, исследование параметров эквивалентных схем транзисторов.

Для разработок и теоретических исследований не хватало вычислительной аппаратуры (персональных компьютеров) и нынешних вычислительных программ.

Единственными инструментами были логарифмическая линейка и таблицы функций.

Впервые вычислительную технику стали использовать после появления в КНИИМП ЭВМ «Минск-22» (1972 год) и организации вычислительного отдела, в котором для решения наших задач работал В. Черный, а позднее В. Гуренко.

В 1968 году я третьим в КНИИМП после Белевского В.П. и Корнева А.М.

защитил кандидатскую диссертацию по тематике фильтров и частотно избирательных усилителей.

Логическим продолжением работ по разработке аналоговых высокочастотных интегральных схем (ВЧ ИС) был бы переход от гибридно-пленочных к полупроводниковым ВЧ ИС, но этого не произошло. Вследствие ряда административных решений основные сотрудники нашего коллектива перешли в другое подразделение КНИИМП и занялись исследованием и разработкой полупроводниковых дискретно-аналоговых ИС:

1) переключаемых конденсаторных цепей и фильтров (Switched Capacitor Networks and Filters – SCNs and SCFs);



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 18 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.