در مورد اولین کار - در اینجا ، افسوس ، همانطور که در مقاله قبلی اشاره کردیم ، بوی استانداردسازی رایانه ها در اتحاد جماهیر شوروی بو نمی داد. این بزرگترین آفت رایانه های شوروی (همراه با مقامات) بود که غلبه بر آن به همان اندازه غیرممکن بود. ایده استاندارد یک کشف مفهومی غالباً دست کم گرفته شده از بشریت است که شایسته برابری با بمب اتم است.
استانداردسازی اتحاد ، خط لوله ، ساده سازی فوق العاده و هزینه پیاده سازی و نگهداری و اتصال فوق العاده را ارائه می دهد. همه قطعات قابل تعویض هستند ، ماشین ها را می توان در دهها هزار مهر کرد ، و هم افزایی تنظیم می شود. این ایده 100 سال زودتر برای اسلحه گرم ، 40 سال زودتر برای خودروها به کار گرفته شد - نتایج در همه جا پیشرفت کرد. این بسیار شگفت انگیز است که قبل از استفاده از آن در رایانه فقط در ایالات متحده به آن فکر می شد. در نتیجه ، ما IBM S / 360 را به عاریت گرفتیم و نه خود پردازنده اصلی ، نه معماری آن و نه سخت افزار پیشرفت را به سرقت بردیم. کاملاً همه اینها می تواند به راحتی داخلی باشد ، ما بیش از اندازه کافی بازو و ذهن روشن داشتیم ، بسیاری از فناوری ها و ماشین های نابغه (و با استانداردهای غربی نیز وجود داشت) - سری M Kartseva ، Setun ، MIR ، می توانید برای مدت زمان طولانی. با سرقت S / 360 ، ما اولاً چیزی را وام گرفتیم که به طور کلی در تمام سال های توسعه فناوری های الکترونیکی تا آن لحظه نداشتیم - ایده یک استاندارد. این ارزشمندترین خرید بود. و متأسفانه ، فقدان مهلک تفکر مفهومی خاص خارج از مارکسیسم-لنینیسم و مدیریت "نابغه" شوروی به ما اجازه نداد که خودمان از قبل به آن پی ببریم.
با این حال ، ما بعداً در مورد S / 360 و اتحادیه اروپا صحبت خواهیم کرد ، این یک موضوع دردناک و مهم است که به توسعه رایانه های نظامی نیز مربوط می شود.
استانداردسازی در فناوری رایانه توسط قدیمی ترین و بزرگترین شرکت سخت افزار - به طور طبیعی ، IBM ارائه شد. تا اواسط دهه 1950 ، تصور می شد که کامپیوترها قطعه قطعه یا در سری ماشینهای کوچک 10 تا 50 ساخته می شوند و هیچ کس حدس نمی زند که آنها را سازگار کند. همه چیز تغییر کرد وقتی IBM ، که توسط رقیب ابدی خود UNIVAC (که در حال ساخت ابررایانه LARC بود) ، تصمیم گرفت تا پیچیده ترین ، بزرگترین و قدرتمندترین کامپیوتر دهه 1950 را بسازد - سیستم پردازش داده IBM 7030 ، که بیشتر با نام Stretch شناخته می شود. به با وجود عناصر پیشرفته (این دستگاه برای ارتش در نظر گرفته شده بود و بنابراین IBM تعداد زیادی ترانزیستور از آنها دریافت کرد) ، پیچیدگی Stretch ممنوع بود - لازم بود بیش از 30،000 تخته با چندین ده عنصر توسعه داده و نصب شود.
Stretch توسط بزرگان مانند Gene Amdahl (توسعه دهنده S / 360 و بنیانگذار شرکت Amdahl Corporation) ، Frederick P. Brooks (Jr همچنین توسعه دهنده S / 360 و نویسنده مفهوم معماری نرم افزار) و Lyle Johnson (Lyle R. Johnson، author) توسعه داده شد. مفهوم معماری رایانه).
با وجود قدرت عظیم دستگاه و تعداد زیادی نوآوری ، پروژه تجاری کاملاً شکست خورد - تنها 30 درصد از عملکرد اعلام شده به دست آمد و رئیس شرکت ، توماس جی. واتسون جونیور ، نسبتاً قیمت را تا 7030 کاهش داد. چندین بار ، که منجر به خسارات زیادی شد …
بعداً ، Stretch توسط درسهای آموخته شده جیک ویدمن: بزرگترین شکست پروژه IT ، PC World ، 10/09/08 به عنوان یکی از 10 شکست اصلی مدیریت صنعت فناوری اطلاعات نامگذاری شد. رهبر توسعه استفان دانول به دلیل شکست تجاری Stretch مجازات شد ، اما بلافاصله پس از موفقیت فوق العاده System / 360 در سال 1964 اشاره کرد که بیشتر ایده های اصلی آن برای اولین بار در 7030 اعمال شد. در نتیجه ، او نه تنها بخشیده شد ، بلکه همچنین در سال 1966 از وی رسماً عذرخواهی شد و مقام افتخاری عضو IBM را دریافت کرد.
فن آوری 7030 از زمان خود جلوتر بود-دستورالعمل و پیشگیری از عملوند ، حساب موازی ، حفاظت ، بافرهای نوشتن RAM ، و حتی شکل محدودی از توالی مجدد به نام دستورالعمل پیش اجرا-پدر بزرگ همان فناوری در پردازنده های پنتیوم به علاوه بر این ، پردازنده خط لوله شد و دستگاه قادر بود داده ها (با استفاده از یک پردازنده ویژه کانال) را از RAM به دستگاههای خارجی منتقل کند و پردازنده مرکزی را تخلیه کند. این یک نسخه گران قیمت از فناوری DMA (دسترسی مستقیم به حافظه) بود که امروزه از آن استفاده می کنیم ، اگرچه کانال های Stretch توسط پردازنده های جداگانه کنترل می شدند و عملکرد آنها چندین برابر بیشتر از پیاده سازی ضعیف مدرن بود (و بسیار گرانتر بودند!). بعدها ، این فناوری به S / 360 مهاجرت کرد.
دامنه IBM 7030 بسیار زیاد بود - توسعه بمب های اتمی ، هواشناسی ، محاسبات برنامه آپولو. فقط Stretch می تواند همه این کارها را انجام دهد ، به دلیل حجم عظیم حافظه و سرعت پردازش باورنکردنی. حداکثر شش دستورالعمل را می توان در بلاک نمایه سازی اجرا کرد و حداکثر پنج دستور را می توان در بلاک های پیش واکشی و ALU موازی بارگیری کرد. بنابراین ، در هر زمان معین ، حداکثر 11 دستور می تواند در مراحل مختلف اجرا باشد - اگر پایه عنصر قدیمی را نادیده بگیریم ، ریزپردازنده های مدرن با این معماری فاصله چندانی ندارند. به عنوان مثال ، Intel Haswell در هر ساعت حداکثر 15 دستورالعمل مختلف را پردازش می کند ، که فقط 4 پردازنده بیشتر از پردازنده 1950 است!
ده سیستم ساخته شد ، برنامه Stretch باعث 20 میلیون ضرر IBM شد ، اما میراث تکنولوژیکی آن چنان غنی بود که بلافاصله با موفقیت تجاری دنبال شد. با وجود عمر کوتاه ، 7030 مزایای زیادی به همراه داشت و از نظر معماری یکی از پنج ماشین مهم تاریخ بود.
با این وجود ، IBM Stretch بدبخت را یک شکست دید ، و به همین دلیل بود که توسعه دهندگان درس اصلی را آموختند - طراحی سخت افزار دیگر هرگز هنر آنارشیک نبود. به یک علم دقیق تبدیل شده است. جانسون و بروک در نتیجه کار خود کتاب اساسی را که در سال 1962 منتشر شد ، با عنوان "برنامه ریزی سیستم کامپیوتری: پروژه کشش" نوشتند.
طراحی رایانه به سه سطح کلاسیک تقسیم شد: توسعه یک سیستم دستورالعمل ، توسعه یک معماری کوچک که این سیستم را پیاده می کند و توسعه معماری سیستم ماشین به طور کلی. علاوه بر این ، این کتاب اولین کتابی بود که از عبارت کلاسیک "معماری رایانه" استفاده کرد. از نظر روش شناسی ، این یک کار بی ارزش ، یک کتاب مقدس برای طراحان سخت افزار و یک کتاب درسی برای نسل مهندسان بود. ایده های ارائه شده در آنجا توسط همه شرکت های کامپیوتری در ایالات متحده اعمال شده است.
پیشگام خستگی ناپذیر سایبرنتیک ، کیتوف که قبلاً ذکر شد (نه تنها یک شخص فوق العاده خواندنی ، مانند برگ ، که پیوسته مطبوعات غربی را دنبال می کرد ، بلکه یک بیننده واقعی بود) ، در انتشار آن در سال 1965 مشارکت داشت (طراحی سیستم های فوق سریع: مجموعه کشش ؛ ویرایش: AI Kitova. - M: Mir، 1965). حجم کتاب تقریباً یک سوم کاهش یافت و علیرغم این واقعیت که کیتوف به طور خاص اصول معماری ، سیستمیک ، منطقی و نرم افزاری ساخت رایانه را در پیشگفتار توسعه یافته ذکر کرده بود ، تقریباً بی توجه گذشت.
سرانجام ، Stretch چیز جدیدی به جهان داد که هنوز در صنعت کامپیوتر استفاده نشده بود - ایده ماژول های استاندارد شده ، که بعداً کل صنعت اجزای مدار مجتمع از آنها رشد کرد. هر شخصی که برای خرید کارت گرافیک جدید NVIDIA به فروشگاه می رود و سپس آن را به جای کارت ویدیوی قدیمی ATI وارد می کند و همه چیز بدون مشکل کار می کند - در این لحظه از جانسون و بروک تشکر روحی کنید. این افراد چیزی انقلابی تر اختراع کردند (و کمتر قابل توجه بود و بلافاصله مورد استقبال قرار گرفت ، به عنوان مثال ، توسعه دهندگان اتحاد جماهیر شوروی حتی به آن توجه نکردند!) از خط لوله و DMA.
آنها تخته های استاندارد سازگار را اختراع کردند.
پیامک
همانطور که قبلاً گفتیم ، پروژه Stretch از نظر پیچیدگی هیچ مشابهی نداشت.این ماشین غول پیکر باید شامل بیش از 170،000 ترانزیستور بود ، صدها هزار قطعه الکترونیکی دیگر را شامل نمی شد. همه اینها باید به نحوی نصب می شد (به یاد داشته باشید که چگونه یودیتسکی تخته های بزرگ سرکش را آرام کرد ، آنها را به دستگاه های اصلی جداگانه تقسیم کرد - متأسفانه ، برای اتحاد جماهیر شوروی این عمل به طور کلی پذیرفته نشد) ، اشکال زدایی و سپس پشتیبانی ، جایگزین قطعات معیوب. در نتیجه ، توسعه دهندگان ایده ای را ارائه کردند که از اوج تجربه امروز ما آشکار بود - ابتدا بلوک های کوچک جداگانه بسازید ، آنها را روی نقشه های استاندارد پیاده سازی کنید ، سپس ماشین را از روی نقشه ها مونتاژ کنید.
اینگونه است که SMS - Standard Modular System متولد شد ، که پس از Stretch در همه جا استفاده می شد.
شامل دو جزء بود. اولین مورد ، در واقع ، خود تخته با عناصر اصلی 2 ، 5x4 ، 5 اینچ با اتصال 16 پین با روکش طلا بود. تخته های یک و دو عرض وجود داشت. دومی یک قفسه کارت استاندارد بود ، که شینه ها در پشت پهن شده بودند.
برخی از انواع تابلوهای کارت را می توان با استفاده از یک بلوز مخصوص پیکربندی کرد (درست مانند مادربردهایی که در حال حاضر تنظیم شده اند). این ویژگی به منظور کاهش تعداد کارت هایی بود که مهندس باید با خود می برد. با این حال ، تعداد کارت ها به دلیل پیاده سازی بسیاری از خانواده های منطق دیجیتال (ECL ، RTL ، DTL و غیره) و همچنین مدارهای آنالوگ برای سیستم های مختلف به زودی از 2500 فراتر رفت. با این وجود ، پیامک کار خود را انجام داد.
آنها در همه ماشین های نسل دوم IBM و در تجهیزات جانبی متعدد ماشین های نسل سوم استفاده می شدند و همچنین به عنوان نمونه اولیه ماژول های پیشرفته S / 360 SLT عمل می کردند. این سلاح "مخفی" بود ، اما هیچ کس در اتحاد جماهیر شوروی به آن توجه زیادی نکرد و به IBM اجازه داد تولید ماشین آلات خود را به دهها هزار در سال برساند ، همانطور که در مقاله قبلی اشاره کردیم.
این فناوری توسط همه شرکت کنندگان در مسابقه کامپیوتر آمریکا - از اسپری تا باروز - وام گرفته شد. حجم کل تولید آنها را نمی توان با پدران IBM مقایسه کرد ، اما این امر باعث شد در بازه زمانی 1953 تا 1963 نه تنها بازارهای آمریکایی ، بلکه بازارهای بین المللی را نیز با رایانه های خود پر کنید و به معنای واقعی کلمه از بین برود. همه تولید کنندگان منطقه ای از آنجا - از Bull تا Olivetti. هیچ چیز مانع از اتحاد جماهیر شوروی نشد که حداقل با کشورهای CMEA همین کار را انجام دهد ، اما افسوس که قبل از سری اتحادیه اروپا ، ایده استاندارد از سران برنامه ریزی دولت ما بازدید نکرد.
مفهوم بسته بندی فشرده
ستون دوم پس از استانداردسازی (که هزاران بار در انتقال به مدارهای مجتمع نقش داشت و منجر به توسعه کتابخانه های به اصطلاح دروازه های منطقی استاندارد شد ، بدون هیچ گونه تغییر خاصی از دهه 1960 تا به امروز!) مفهوم بسته بندی جمع و جور ، که حتی قبل از مدارهای مجتمع ، مدارها و حتی ترانزیستورها مورد توجه قرار گرفته بود.
جنگ برای کوچک سازی را می توان به 4 مرحله تقسیم کرد. اولین مورد پیش ترانزیستور است ، هنگامی که لامپها سعی در استانداردسازی و کاهش داشتند. دوم ، ظهور و معرفی تخته های مدار چاپی روی سطح است. سوم جستجو برای جمع و جورترین بسته ترانزیستورها ، میکرومودول ها ، فیلم های نازک و مدارهای ترکیبی - به طور کلی اجداد مستقیم IC ها است. و در نهایت ، چهارم خود IS ها هستند. همه این مسیرها (به استثنای کوچک سازی لامپ ها) اتحاد جماهیر شوروی به موازات ایالات متحده گذشت.
اولین دستگاه الکترونیکی ترکیبی نوعی "لامپ یکپارچه" Loewe 3NF بود که توسط شرکت آلمانی Loewe-Audion GmbH در سال 1926 توسعه یافت. این رویای متعصبانه برای صدای لوله گرم شامل سه سوپاپ سه قسمتی در یک محفظه شیشه ای به همراه دو خازن و چهار مقاومت مورد نیاز برای ایجاد یک گیرنده رادیویی تمام عیار بود. مقاومت ها و خازن ها در لوله های شیشه ای خود بسته شده اند تا از آلودگی خلا جلوگیری شود. در واقع ، این یک "گیرنده در لامپ" مانند یک سیستم مدرن بر روی تراشه بود! تنها چیزی که برای ایجاد رادیو باید خریداری می شد سیم پیچ و خازن تنظیم کننده و بلندگو بود.
با این حال ، این معجزه فناوری به منظور ورود به دوران مدارهای مجتمع چند دهه زودتر ایجاد نشده است ، بلکه برای فرار از مالیات آلمان که از هر سوکت لامپ (مالیات لوکس جمهوری وایمار) وضع می شود ، فرار کرده است.گیرنده های Loewe فقط یک کانکتور داشتند که به صاحبان آنها ترجیحات پولی قابل توجهی می داد. این ایده در خط 2NF (دو تترود به علاوه اجزای غیرفعال) و هیولا WG38 (دو پنتود ، یک تریود و اجزای غیرفعال) توسعه داده شد.
به طور کلی ، لامپ ها دارای پتانسیل فوق العاده ای برای یکپارچه سازی هستند (اگرچه هزینه و پیچیدگی طراحی فوق العاده افزایش یافت) ، اما اوج چنین فناوری هایی RCA Selectron بود. این چراغ هیولایی تحت رهبری یان الکساندر راجمن (ملقب به آقای حافظه برای ایجاد 6 نوع RAM از نیمه هادی تا هولوگرافی) توسعه یافت.
جان فون نویمان
پس از ساخت ENIAC ، جان فون نویمان به م Instituteسسه مطالعات پیشرفته (IAS) رفت ، جایی که مشتاق بود کار بر روی یک مهم جدید را ادامه دهد (او معتقد بود که کامپیوترها برای پیروزی بر اتحاد جماهیر شوروی مهمتر از بمب های اتمی هستند) جهت - رایانه ها طبق ایده فون نویمان ، معماری طراحی شده وی (بعداً فون نویمان نامیده شد) قرار بود مرجعی برای طراحی ماشین آلات در تمام دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی ایالات متحده شود (این تا حدی همان اتفاقی بود که توسط راه) - دوباره میل به اتحاد و ساده سازی!
برای دستگاه IAS ، فون نویمان به حافظه نیاز داشت. و RCA ، تولید کننده پیشرو تمام دستگاههای خلاء در ایالات متحده در آن سالها ، سخاوتمندانه پیشنهاد کرد که آنها را با لوله های ویلیامز حمایت کند. امید بود که فون نویمان با گنجاندن آنها در معماری استاندارد به گسترش آنها به عنوان استاندارد RAM کمک کند ، که درآمدهای هنگفتی را در آینده برای RCA به ارمغان خواهد آورد. در پروژه IAS ، 40 کیلوبیت RAM قرار داده شد ، حامیان RCA از چنین اشتهایی کمی ناراحت شدند و از بخش رایشمن خواستند که تعداد لوله ها را کاهش دهد.
رایخمن ، با کمک مهاجر روسی ایگور گروزدف (به طور کلی ، بسیاری از روس ها در RCA کار می کردند ، از جمله زوورکین معروف ، و رئیس جمهور دیوید سارنوف خود یهودی بلاروس بود - مهاجر) یک راه حل کاملاً شگفت انگیز - تاج خلاء را به دنیا آورد. فناوری یکپارچه ، لامپ RCA SB256 Selectron RAM به مدت 4 کیلوبیت! با این حال ، این فناوری به طرز دیوانه کننده ای پیچیده و گران تمام شد ، حتی هزینه چراغ های سریال برای هر قطعه 500 دلار است ، به طور کلی ، پایه یک هیولا با 31 مخاطب بود. در نتیجه ، این پروژه به دلیل تاخیر در سری خریدار پیدا نکرد - قبلاً یک حافظه فریت روی بینی وجود داشت.
پروژه Tinkertoy
بسیاری از تولیدکنندگان رایانه تلاش های عمدی را برای بهبود معماری (شما هنوز نمی توانید در اینجا توپولوژی) ماژول های لامپ را افزایش دهند تا فشردگی و سهولت تعویض آنها را افزایش دهند.
موفق ترین تلاش ، سری IBM 70xx واحدهای استاندارد لامپ بود. اوج کوچک سازی لامپ اولین نسل از برنامه Project Tinkertoy بود که از نام طراح محبوب کودکان 1910-1940 نامگذاری شد.
همه چیز برای آمریکایی ها هموار نیست ، به ویژه هنگامی که دولت درگیر قراردادها می شود. در سال 1950 ، اداره هوانوردی نیروی دریایی به اداره استاندارد ملی (NBS) مأموریت داد تا یک سیستم طراحی و تولید یکپارچه به کمک رایانه را برای دستگاه های الکترونیکی جهانی مدولار توسعه دهد. در اصل ، در آن زمان ، این توجیه داشت ، زیرا هنوز هیچ کس نمی دانست که ترانزیستور به کجا منتهی می شود و چگونه از آن به درستی استفاده می کند.
NBS بیش از 4.7 میلیون دلار برای توسعه (حدود 60 میلیون دلار با استانداردهای امروزی) سرمایه گذاری کرد ، مقالات پرشور در شماره ژوئن 1954 نشریه Popular Mechanics و شماره 1955 نشریه Popular Electronics منتشر شد و … این پروژه متوقف شد ، تنها در پشت چند فناوری پاشش ، و یک سری شناورهای راداری 1950 ساخته شده از این اجزا.
چی شد؟
این ایده عالی بود - برای ایجاد تحول در اتوماسیون تولید و تبدیل بلوک های بزرگ a la IBM 701 به ماژول های جمع و جور و همه کاره. تنها مشکل این بود که کل پروژه برای لامپ ها طراحی شده بود و تا زمان اتمام آن ترانزیستور راه رفتن پیروزمندانه خود را آغاز کرده بود. آنها می دانستند چگونه نه تنها در اتحاد جماهیر شوروی دیر کنند - پروژه Tinkertoy مبالغ هنگفت را جذب کرد و کاملاً بی فایده بود.
تخته های استاندارد
روش دوم برای بسته بندی ، بهینه سازی قرار دادن ترانزیستورها و سایر اجزای مجزا روی تخته های استاندارد بود.
تا اواسط دهه 1940 ، ساخت نقطه به نقطه تنها راه برای ایمن سازی قطعات بود (به هر حال ، برای تجهیزات الکترونیکی قدرت مناسب است و امروزه با این ظرفیت). این طرح خودکار نبوده و چندان قابل اعتماد نیست.
مهندس اتریشی پل ایسلر هنگام کار در بریتانیا در سال 1936 ، مدار چاپی را برای رادیوی خود اختراع کرد. در سال 1941 ، تابلوهای مدار چاپی چند لایه قبلاً در معادن دریایی مغناطیسی آلمان استفاده می شد. این فناوری در سال 1943 به ایالات متحده رسید و در فیوزهای رادیویی Mk53 استفاده شد. تابلوهای مدار چاپی در سال 1948 برای استفاده تجاری در دسترس قرار گرفتند و فرآیندهای مونتاژ خودکار (از آنجا که قطعات هنوز به صورت لولا به آنها چسبانده شده بود) تا سال 1956 ظاهر نشد (توسعه یافته توسط سپاه سیگنال ارتش ایالات متحده).
به هر حال ، کار مشابهی در همان زمان در بریتانیا توسط جفری دهمر ، پدر مدارهای مجتمع ، انجام شد. دولت تخته های مدار چاپی خود را پذیرفت ، اما همانطور که به خاطر داریم ، میکرو مدارها کوته بینانه هک شدند.
تا اواخر دهه 1960 و اختراع محفظه های مسطح و اتصالات پانل برای میکرو مدارها ، اوج توسعه تابلوهای مدار چاپی رایانه های اولیه ، بسته بندی به اصطلاح چوب یا چوب تار بود. این فضای قابل توجهی را ذخیره می کند و اغلب در مواردی که کوچک سازی بسیار مهم است - در محصولات نظامی یا ابر رایانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
در طرح بند ناف ، اجزای سربی محوری بین دو تخته موازی نصب شده و یا با تسمه های سیمی لحیم شده و یا با یک نوار نیکل نازک به هم متصل شده اند. برای اجتناب از اتصال کوتاه ، کارتهای عایق بین تخته ها قرار داده شد و سوراخ باعث شد تا قطعات منتهی به لایه بعدی منتقل شوند.
نقطه ضعف درخت بند ناف این بود که برای اطمینان از جوش های قابل اعتماد ، لازم بود از کنتاکت های مخصوص نیکل اندود استفاده شود ، انبساط حرارتی می تواند تخته ها را مخدوش کند (که در چندین ماژول کامپیوتر آپولو مشاهده شد) ، و علاوه بر این ، این طرح قابلیت نگهداری را کاهش می دهد. این دستگاه در حد یک مک بوک مدرن بود ، اما قبل از ظهور مدارهای مجتمع ، چوب تار بیشترین تراکم ممکن را مجاز می دانست.
به طور طبیعی ، ایده های بهینه سازی به هیئت مدیره ختم نشد.
و اولین مفاهیم برای ترانزیستورهای بسته بندی تقریباً بلافاصله پس از شروع تولید سری آنها بوجود آمد. BSTJ مقاله 31: 3. مه 1952: وضعیت فعلی توسعه ترانزیستور. (مورتون ، J. A.) ابتدا مطالعه ای در مورد "امکان استفاده از ترانزیستورها در مدارهای بسته بندی شده مینیاتوری" توضیح داد. بل 7 نوع بسته بندی یکپارچه را برای انواع اولیه M1752 خود ایجاد کرد که هر کدام دارای یک تخته تعبیه شده در پلاستیک شفاف بودند ، اما از نمونه های اولیه فراتر نمی رفت.
در سال 1957 ، ارتش ایالات متحده و NSA برای بار دوم به این ایده علاقه مند شدند و سیستم الکترونیکی سیلوانیا را مأمور ساختند تا چیزی شبیه به ماژول های چوب بند ناف مهر و موم شده کوچک برای استفاده در خودروهای نظامی مخفی توسعه دهد. این پروژه FLYBALL 2 نامگذاری شد ، چندین ماژول استاندارد شامل NOR ، XOR و غیره توسعه داده شد. آنها توسط Maurice I. Crystal ایجاد شده اند و در رایانه های رمزنگاری HY-2 ، KY-3 ، KY-8 ، KG-13 و KW-7 استفاده می شوند. به عنوان مثال ، KW-7 از 12 کارت افزونه تشکیل شده است که هر کدام از آنها می تواند تا 21 ماژول FLYBALL را در خود جای دهد که در 3 ردیف از 7 ماژول مرتب شده اند. ماژول ها چند رنگ بودند (در کل 20 نوع) ، هر رنگ مسئول عملکرد آن بود.
بلوک های مشابه با نام Gretag-Bausteinsystem توسط Gretag AG در Regensdorf (سوئیس) تولید شد.
حتی پیش از این ، در سال 1960 ، فیلیپس بلوک های سری 1 ، سری 40 و NORbit را به عنوان عناصری از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی برای جایگزینی رله در سیستم های کنترل صنعتی تولید کرد ؛ این سری حتی دارای مدار تایمر مشابه میکرو مدار 555 بود. ماژول ها تولید شدند توسط فیلیپس و شاخه های آنها مولارد و والو (نباید با ولوو اشتباه گرفته شود!) و تا اواسط دهه 1970 در اتوماسیون کارخانه استفاده می شد.
حتی در دانمارک ، در ساخت Electrologica X1 در سال 1958 ، از ماژول های چند رنگ مینیاتوری استفاده شد ، بسیار شبیه به آجرهای لگو که مورد علاقه دانمارکی ها بود. در GDR ، در موسسه ماشینهای محاسبه در دانشگاه فنی درسدن ، در سال 1959 ، پروفسور نیکلاس یواخیم لمان حدود 10 کامپیوتر مینیاتوری برای دانش آموزان خود با نام D4a ساخت ، آنها از بسته مشابه ترانزیستورها استفاده کردند.
کار اکتشاف به طور مداوم از اواخر دهه 1940 تا اواخر 1950 ادامه داشت.مشکل این بود که هیچ ترفند متقابل نمی تواند استبداد اعداد را دور بزند ، اصطلاحی که توسط جک مورتون ، نایب رئیس آزمایشگاه های بل در مقاله خود در سال 1958 در مجموعه مقالات IRE ارائه شد.
مشکل این است که تعداد اجزای مجزا در رایانه به حد مجاز رسیده است. با وجود این که ترانزیستورها ، مقاومت ها و دیودها در آن زمان از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار بودند ، ماشینهای بیش از 200،000 واحد ماژول به سادگی غیرفعال شد. با این حال ، حتی احتمال شکست در صدم درصد ، ضرب در صدها هزار قسمت ، شانس قابل توجهی را ایجاد می کند که در هر زمان چیزی در رایانه شکسته شود. نصب روی دیوار ، با سیم کشی واقعی و میلیون ها تماس لحیم کاری ، اوضاع را بدتر کرد. IBM 7030 محدودیت پیچیدگی ماشینهای کاملاً گسسته باقی مانده است ، حتی نبوغ سیمور کری نمی تواند CDC 8600 بسیار پیچیده تر را با ثبات کار کند.
مفهوم تراشه ترکیبی
در اواخر دهه 1940 ، آزمایشگاههای رادیویی مرکزی در ایالات متحده فناوری به اصطلاح فیلم ضخیم را توسعه دادند-آثار و عناصر غیر فعال بر روی یک بستر سرامیکی با روشی مشابه ساخت تابلوهای مدار چاپی اعمال شد ، سپس ترانزیستورهای قاب باز قرار گرفتند. روی سطح لحیم شده و همه اینها مهر و موم شده است.
اینگونه بود که مفهوم میکرو مدارهای ترکیبی به وجود آمد.
در سال 1954 ، نیروی دریایی 5 میلیون دلار دیگر در ادامه برنامه شکست خورده Tinkertoy ریخت ، ارتش 26 میلیون دلار به آن اضافه کرد. شرکت های RCA و Motorola دست به کار شدند. اولین ایده CRL را بهبود بخشید ، آن را به عنوان میکرو مدارهای نازک توسعه داد ، نتیجه کار دوم ، از جمله موارد دیگر ، بسته معروف TO-3 بود-ما فکر می کنیم هرکسی که تا به حال دیده است هر وسیله الکترونیکی بلافاصله این دورهای سنگین را با گوش تشخیص می دهد. در سال 1955 ، موتورولا اولین ترانزیستور XN10 خود را در آن عرضه کرد و بدنه به گونه ای انتخاب شد که در سوکت مینی لوله Tinkertoy قرار بگیرد ، از این رو شکل قابل تشخیص است. همچنین وارد فروش رایگان شد و از سال 1956 در رادیوهای اتومبیل استفاده می شد ، و سپس در همه جا ، چنین مواردی هنوز هم استفاده می شود.
تا سال 1960 ، هیبریدها (به طور کلی ، هر چیزی که آنها نام می بردند - مجموعه های کوچک ، میکرومودول ها و غیره) به طور پیوسته توسط ارتش ایالات متحده در پروژه های خود مورد استفاده قرار گرفت و جایگزین بسته های نامناسب و سنگین ترانزیستورهای قبلی شد.
بهترین ساعت میکرومودولها در سال 1963 اتفاق افتاد - IBM همچنین مدارهای ترکیبی را برای سری S / 360 خود ایجاد کرد (در یک میلیون نسخه فروخته شد که خانواده ای از ماشینهای سازگار را تاسیس کرد و تا به امروز تولید شده و کپی شده (به طور قانونی یا غیر) در همه جا - از ژاپن به اتحاد جماهیر شوروی) که آنها SLT نامیدند.
مدارهای مجتمع دیگر تازگی نداشتند ، اما IBM به درستی از کیفیت آنها می ترسید و عادت داشت که یک چرخه کامل تولید را در دست داشته باشد. شرط موجه بود ، فریم اصلی فقط موفق نبود ، همانند IBM PC افسانه ای ظاهر شد و همان انقلاب را انجام داد.
به طور طبیعی ، در مدلهای بعدی ، مانند S / 370 ، این شرکت قبلاً به میکرو مدارهای تمام عیار روی آورده است ، البته در همان جعبه های آلومینیومی مارک دار. SLT یک اقتباس بسیار بزرگتر و ارزانتر از ماژولهای ترکیبی کوچک (فقط 7 ، 62x7 ، 62 میلی متر در اندازه) بود ، که توسط آنها در سال 1961 برای IBM LVDC (رایانه داخلی ICBM ، و همچنین برنامه Gemini) توسعه یافت. چیزی که خنده دار است این است که مدارهای ترکیبی در ارتباط با TI SN3xx کاملاً یکپارچه در آنجا کار می کردند.
با این حال ، معاشقه با فناوری فیلم نازک ، بسته های غیر استاندارد ریزترانزیستورها و موارد دیگر در ابتدا یک بن بست بود-یک نیمه اندازه گیری که اجازه نمی داد به سطح کیفی جدیدی برسیم و یک پیشرفت واقعی ایجاد کرد.
و این دستیابی به موفقیت به صورت بنیادی ، به منظور کاهش تعداد عناصر و ترکیبات گسسته در رایانه بود. چیزی که مورد نیاز بود ، مجموعه های پیچیده نبود ، بلکه محصولات استاندارد یکپارچه بود که جایگزین کل تخته ها شده بود.
آخرین تلاش برای بیرون کشیدن چیزی از فناوری کلاسیک ، جذابیت به اصطلاح الکترونیک کاربردی بود - تلاشی برای توسعه دستگاههای نیمه هادی یکپارچه که نه تنها دیودها و تریودهای خلاء ، بلکه لامپهای پیچیده تر - تیرراتونها و دیکرترونها را جایگزین می کند.
در سال 1952 ، Jewell James Ebers از آزمایشگاه های بل یک ترانزیستور چهار لایه "استروئیدی" ایجاد کرد - یک تریستور ، آنالوگ تیراترون. شاکلی در آزمایشگاه خود در سال 1956 کار تنظیم دقیق تولید سری یک دیود چهار لایه-dinistor را آغاز کرد ، اما طبیعت نزاع و شروع پارانویا اجازه نداد پرونده تکمیل شود و گروه را خراب کرد.
آثار 1955-1958 با ساختارهای تریستور ژرمانیوم هیچ نتیجه ای نداشت. در مارس 1958 ، RCA زودهنگام ثبت نام شیفت ده بیتی Walmark را به عنوان "مفهوم جدیدی در فناوری الکترونیک" اعلام کرد ، اما مدارهای واقعی تریستور ژرمانیوم غیر قابل استفاده بودند. برای ایجاد تولید انبوه آنها ، دقیقاً همان سطح میکروالکترونیک برای مدارهای یکپارچه مورد نیاز بود.
تریستورها و dinistors پس از رفع مشکلات تولید آنها با ظهور فوتولیتوگرافی ، کاربرد خود را در فن آوری ، اما نه در فناوری رایانه ، یافتند.
این اندیشه روشن تقریباً به طور همزمان توسط سه نفر در جهان مورد بازدید قرار گرفت. جفری دامر انگلیسی (اما دولت خودش او را ناامید کرد) ، آمریکایی جک سنت کلیر کیلبی آمریکایی (او برای هر سه نفر خوش شانس بود - جایزه نوبل برای ایجاد IP) و روسی - یوری والنتینوویچ اوسوکین (نتیجه یک بین Dahmer و Kilby: به او اجازه داده شد تا یک میکرو مدار بسیار موفق ایجاد کند ، اما در نهایت آنها این مسیر را توسعه ندادند).
ما در مورد مسابقه برای اولین IP صنعتی و اینکه چگونه اتحاد جماهیر شوروی تقریباً اولویت خود را در این زمینه در دفعات بعدی به دست آورد صحبت خواهیم کرد.
