Розвиток мiкроелектронiки

За матеріалами книг Б.М.Малиновського

Старт промислової мікроелектроніки Вперше в Європі Ветерани мікроелектроніки Партнерство, яке не відбулося Вітчизняним мікроелектронним технологіям - бути! Ілюстрації. Додаткові матеріали

Партнерство, яке не відбулося

Одним із важливих чинників уповільнення науково-технічного прогресу в ряді галузей народного господарства колишнього СРСР, у тому числі в електронній промисловості, була відсутність ефективного механізму взаємодії між академічною і галузевою науками. Фундаментальні дослідження не могли швидко перетворюватися в практичні результати, оскільки наука не мала достатньої технологічної бази. Галузева наука, яка була зорієнтована на розробку і виробництво різноманітних приладів, машин і інших технічних засобів, створювала їх без належного урахування досягнень фундаментальної науки, так як вони з'являлися з великим запізненням.

Особливості стосунків Міністерства електронної промисловості (МЕП) з академічною наукою можна показати на прикладі Інституту кібернетики АН України. Високий авторитет Інституту кібернетики АН України і його керівника В.М.Глушкова допомагали успішно співробітничати з багатьма міністерствами, відомствами та окремими організаціями всього колишнього Радянського Союзу.

Належного співробітництва з Міністерством електронної промисловості не утворилося. Академічні установи, навіть такі значні, як Інститут кібернетики АН України, в очах міністерства - цього гігантського електронного Гулівера, були мабуть, ліліпутами, які не заслуговували великої уваги.

З іншого боку, в Інституті кібернетики в 60-і та 70-і рр. ХХ ст. не було відділу, який би цілеспрямовано та глибоко займався мікроелектронікою. Дослідженнями в цій області займалися різні відділи, але вони не координувалися між собою і, як правило, проводилися з ініціативи завідуючих відділів, зацікавлених у фінансовій підтримці з боку МЕП. В числі таких відділів були: фізико-технологічних основ кібернетики (В.П.Деркач), арифметичних і запам'ятовуючих пристроїв, (Г.О.Михайлов), керуючих машин (Б.М.Малиновський), цифрових автоматів (В.М.Глушков), цифрових обчислювальних машин (З.Л.Рабинович). Ряд досліджень виконувалися в СКБ Інституту (О.О.Морозов та ін.).

Дуже цікаві і вагомі результати були отримані у відділі фізико-технологічних основ кібернетики під керівництвом д.т.н. Віталія Павловича Деркача. В результаті вивчення процесів взаємодії електронного променя з однорідними і багатошаровими мішенями в процесі виробництва інтегральних схем у 1967 р. була створена і впроваджена на ряді підприємств МЕП перша вітчизняна цифрова спеціалізована машина "Київ-67", використана для виробництва напівпровідникових приладів із рекордними для того часу параметрами. В машині вперше були реалізовані високий рівень мови спілкування і звуковий супровід технологічних процесів із метою їх контролю.

Разом із НДІ "Пульсар" - головним підприємством МЕП з електронної літографії, вперше в колишньому СРСР були розроблені і здійснені процеси електронної літографії. Для цього у відділі була створена машина "Київ-70", яка дозволила одержувати найбільш високі на той час точності позиціонування променю. У НДІ "Пульсар" в 1972 році за допомогою цієї машини були створені напівпровідникові мікроструктури розміром 0,5-0,7 мкм., що відповідало кращим світовим досягненням на той час. В Інституті кібернетики за допомогою "Київ-70" були записані тексти з щільністю 110000 літер/мм кв. (при такій щільності 30 томів Великої радянської енциклопедії розмістилися б на площі циферблата ручних годинників). Розроблені в Інституті методи автоматизації проектування ЕОМ (відділ Глушкова, тема "Проект") і процеси електронної літографії знайшли широке застосування. У 1977 р. за ці роботи В.М.Глушков, Ю.В.Капітонова та В.П.Деркач одержали Державну премію.

Відділ (керівник В.П.Деркач) виконав комплекс досліджень, спрямованих на підвищення параметрів надвеликих інтегральних схем (НВІС). Була вивчена можливість використання для цієї цілі силіцидів тугоплавких металів перехідної групи. Виявлено невідомі раніше фізичні закономірності, знайдені і передані в промисловість оригінальні конструктивно-технологічні рішення. Наприклад, досліджувана твердофазна реакція дисиліцида кобальту як матеріалу для формування схованих високопровідних прошарків ВІС, побудована та вивчена математична модель силіцидоутворення для випадку переважної дифузії кремнію в метал, розроблена технологія самосуміщених затворів КМОП-структур на основі силіциду кобальту.

Розроблені відділом перші в країні інтегральні діодні лінійки та матриці знайшли застосування в космічній техніці і випускалися промисловістю.

Варто сказати, що В.М.Глушков прекрасно розумів, як важливо при переході до четвертого покоління ЕОМ на ВІС і НВІС не загубити завойованих позицій, і для цього потрібно опанувати технологію проектування і виготовлення ВІС, що потребувало величезних коштів. В НАН України їх не було. Міністерство електронної промисловості не поспішало допомогти. Щось удалося створити власними силами - інженерний центр мікроелектроніки, ЕОМ "Київ-67" та "Київ-70". Були розгорнуті роботи з автоматизації проектування ЕОМ (тема "Проект"). Але повного комплексу програмних і технічних засобів для переходу на нову елементну базу створити не вдалося...

У відділі запам'ятовуючих пристроїв, під керівництвом Геннадія Олександровича Михайлова в 70-х рр. ХХ ст. був розроблений оперативний запам'ятовуючий пристрій, на тонких магнітних плівках, переданий для впровадження в одну з установ МЕП в Воронежі. Велися дослідження з використання ефекту Джозефсона в обчислювальній техніці (І.Д.Войтович). У останніх брав участь також Харківський НДІ низьких температур (Б.І.Веркин). Результати були використані при створенні унікальних надчуттєвих медичних приладів (магнітокардіограф та ін.).

В 1970 р. при Інституті кібернетики були створені дві лабораторії, що фінансуються Обчислювальним центром (ОЦ) Зеленоградського Наукового центру мікроелектроніки МЕП. Перед лабораторією (керівник З.Л.Рабинович) була поставлена задача розробити разом з ОЦ проект спеціалізованої супер ЕОМ, перед іншою (керівник Б.М.Малиновський) - міні-ЕОМ.

Приблизно за два роки обидві задачі були успішно виконані. Більше того, силами другої лабораторії була підготовлена концепція розробки нормального ряду ВІС та мікро ЕОМ на їх основі (Глушков, Малиновський та ін.). Вона була передана в МЕП.

Разом із Конструкторським бюро (КБ) при Ленінградському виробничому об'єднанні "Світлана" співробітники лабораторії Інституту кібернетики (керівник Б.М.Малиновський) брали участь у розробці першої в колишньому Радянському Союзі мікро ЕОМ "Електроніка С5". Працювалося з ленінградцями легко та успішно. З 1974 р. мікро ЕОМ стала випускатися серійно. Це була перша в Радянському Союзі мікро ЕОМ широкого призначення. Разом із ленінградцями були розроблені дві наступні, більш досконалі модифікації мікро ЕОМ - "Електроніка С5-11" та "Електроніка С5-21" (О.В.Палагін, В.А.Іванов, А.Ф.Кургаєв). Обидві пішли в серійне виробництво. Ми сподівалися на подальше співробітництво. І раптом - наказ міністра про перепрофілювання тематики КБ на розробку цифро-аналогових перетворювачів. Вітчизняний напрямок розвитку мікро ЕОМ, запропонований Інститутом кібернетики, припинив своє існування.

Коли В.М.Глушков висунув ідею макроконвейєрної супер ЕОМ, йому вдалося домовитися з міністром МЕП про постачання елементної бази для дослідного зразка машини. Це був останній найбільше щедрий "подарунок" МЕП Інституту кібернетики.

У 1987 році в Інституті кібернетики ім.В.М.Глушкова АН України (В.С.Михалевич, О.В.Палагін) і Київському НВО "Сатурн" (Л.Г.Гассанов, В.Г.Шермаревич) народилася оригінальна ідея створення багатопроцесорної обчислювальної системи з безпроводним радіозв'язком між процесорами на основі НВЧ радіоканалу зі надширокою смугою (понад 5000 мгц).

Коли виникла ідея створення суперкомп'ютера на основі розробок "Сатурна", директор Інституту кібернетики В.С.Михалевич, що змінив В.М.Глушкова, написав про таку можливість М.С.Горбачову. Лист потрапив міністру електронної промисловості. Він викликав винахідників і запропонував розповісти ідею при провідних учених:

- Якщо вас не пошматують, я допоможу! - ідея була схвалена, але на цьому усе скінчилося, - наступив розпад СРСР.

Коли створювалося Міністерство електронної промисловості, то однією з головних задач для нього ставилася розробка та виробництво елементної бази для забезпечення міністерств, які випускають засоби обчислювальної техніки. Проте, ставши монополістом у цій галузі, міністерство стало розроблювачем універсальних ЕОМ, не маючи на те ні завдань від уряду, ні належного досвіду.

В результаті Міністерство електронної промисловості було змушено піти на повторення американських міні, мікро і навіть супер ЕОМ, заздалегідь прирікаючи себе на відставання. Винятком були розроблені і випущені в МЕП бортові спеціалізовані ЕОМ для ракет, космічних об'єктів, засобів військової техніки, що мали оригінальну структуру та архітектуру, відрізнялися дуже високою надійністю, невеличкими габаритами та вагою, високою продуктивністю і не уступали кращим західним зразкам такого класу.

Інститут кібернетики АН України і ряд інших організацій в АН СРСР, в Мінрадіопромі та Мінприладпром (останнім ставився в обов'язок промисловий випуск універсальних ЕОМ), не зуміли, залишившись без належної допомоги МЕП, своєчасно перейти до розробки та випуску засобів обчислювальної техніки нових поколінь.