После окончания второй мировой войны США остались с практически нетронутыми инфраструктурой и экономикой. Амбиции страны на следующие годы заключались в усилении своего влияния в мире, активное укрепление экономики и промышленности. Вместе с тем нужно было совершенствовать вооружение и развивать передовые технологии. Гонка вооружений вносила свои коррективы и требовала всё новых разработок, в том числе в вычислительной технике, ракетостроении и телекоммуникациях.
Компьютеризация
И Штаты, и СССР понимали, что для эффективной разработки ракет, вооружения, систем связи и коммуникации нужны мощные вычислительные машины. В 1945 году Фон Нейман сформулировал свою теорию компьютеров, которую сейчас принято называть принстонской архитектурой. Но конструирование эффективных вычислительных комплексов так или иначе всегда упиралось в одну и ту же проблему – отсутствие компактных компонентов для ЭВМ. После 1950 года обе страны по разные стороны железного занавеса уже имели машины, выполняющие машинные вычисления. В СССР это была «Стрела» – огромный ламповый динозавр, занимающий площадь около 300 кв.м. И вроде бы логично было эту ЭВМ апгрейдить в зависимости от растущих нагрузок. Однако, ламповая конструкция не позволяла делать этот эффективно. Нужен был способ уменьшить размеры компонентов без потери их свойств и характеристик.
Первые шаги в миниатюризации
В 1948 году в Нью-Йорке был представлен первый биполярный транзистор «Type A». По сути, его создание ознаменовало приход новой эры электроники, с удобными и эффективными миниатюрными компонентами.
Интересно, что хоть разработка и оказалась исторической, на тот момент, в 1948 году на неё мало кто обратил внимание. Видимо, на том этапе было сложно оценить все перспективы микрокомпонентов. В итоге, Нобелевскую премию за первый транзистор разработчики получили только в 1956 году.
В СССР первые упоминания о разработке собственных транзисторов датируются также 1948 годом. Этим активно занимались НИИ-160 и ЦНИИ-108. Первые серийные транзисторы в СССР появились в 1949 году и назывались С1, С2, С3, С4. Это были точечные транзисторы. В 1950 появились и плоскостные, называвшиеся нехитро – П1, П2, П3.
Проблемы интегральных схем и копирование радиодеталей
Обе страны во время холодной войны прекрасно понимали, что преимущество в военной и космической отрасли будет у того, кто сможет реализовать наиболее эффективные вычислительные системы. На плечи ЭВМ тогда были возложены множество задач:
- управление промышленностью и производством;
- вычисление и расчёт траекторий ракет и космических объектов;
- моделирование и разработка деталей для заводов, машин, сельского хозяйства.
При этом всё ещё стояла проблема миниатюризации. Необходимо было освоить размещение уже достаточно компактных компонентов на схемах таким образом, чтобы они могли эффективно взаимодействовать и при этом оставались модульными.
Наверное, самым первым перенятым опытом СССР у США можно считать интегральную схему SN-51. В 1962 году Борис Малин, руководитель НИИ-35, побывал на стажировке в США, где ознакомился с интегральной схемой компании Texas Instruments SN-51. По приезду обратно, он с группой специалистов приступил к созданию подобных схем, названных ТС-100. Это был поворотный момент в становлении кремниевой планарной технологии. Она и предрекла будущее развитие практически всех вычислительных систем в последующие годы.
Гонка полупроводниковых технологий
Так как большую часть разрабатываемых интегральных схем заказывали предприятия оборонной промышленности, то на первом месте всегда была актуальность и современность применяемых технологий. СССР в этот момент находился на этапе восстановления после войны и конкурировать с США было крайне трудно. Тем не менее, разные передовые образцы зарубежной электроники всё же попадали в руки учёных СССР. Это происходило во время различных военных конфликтов на территориях других стран, во время редких стажировок, путём контрабанды или промышленного шпионажа. И по некоторым данным, решения о полном копировании схемотехники и компонентов приходило прямо с уровня ЦК КПСС. Таким образом, перед советскими специалистами всегда ставилась весьма сложная задача: адаптировать зарубежные технологии к отечественным компонентам и решениям.
Так, в СССР были воспроизведены интегральные схемы SN74, SN74H – одни их самых популярных на западе. Так происходило не только с интегральными схемами. За основу брались целые комплексы ЭВМ, у которых изучалась архитектура, размещение компонентов. Однако, одно дело изучить и повторить архитектуру и совсем другое – понять технологию разработки и производства интегральной схемы без потерь в качестве и надёжности.
И хотя советские НИИ имели достаточное количество образцов и технической документации, многое приходилось разрабатывать с нуля.
Это объясняется тем, что полупроводниковая эра только-только наступала и база знаний в этой отрасли была крайне мала. И каждый отдельный институт использовал свой подход в реализации поставленной задачи. В итоге, нередки были случаи, когда на промышленное предприятие приходила техдокументация одних и тех же систем, реализованная по-разному. Эту проблему частично решили основав несколько специализированных институтов, которые консолидировали разрозненные технологические решения и предоставляли уже готовое оборудование для промышленности.
Влияние плагиата на отечественную промышленность
Копирование и повторение западных технологий и решений действительно имело место. В какой-то момент, сложные технологические задачи решались силами учёных СССР, в какой-то приходилось изучать зарубежные образцы. Но стоит отметить, что плагиат всё же повлиял на развитие микроэлектроники в СССР. Потому что, чтобы повторить простейшую интегральную схему, нужно понять, как она работает, какие компоненты использует, не говоря уже о реализации самих компонентов.
