Если вы обратите внимание на технологические новости, то сможете заметить, что часто исследователи создают уникальные устройства, превосходящие аналоги в десятки раз по всем ключевым показателям. В пример можно привести батарейки, которые способны работать столетиями, выдавая постоянный заряд и не демонстрируя деградации. Кажется, что будущее уже рядом, но на поверку выясняется, что создание подобных батареек – это слишком сложный процесс, а стоимость одной единицы будет так высока, что её коммерческий успех крайне сомнителен. Точно тоже происходит и с полупроводниками, ведь далеко не все перспективные чипы стали успешными на рынке. Именно поэтому быстродействие и чистота технологий не всегда оказываются решающими факторами, а успех ждёт продукты, имеющие хорошее соотношение между ценой и остальными характеристиками. Очередным подтверждением стала разработка HP, обнаруженная в устройстве, выпущенном ещё в 1977 году. Оказывается, внутри обычного дисковода для чтения гибких дисков был обнаружен революционный чип на сапфировой подложке, а всё говорит о том, что эксперимент завершился неудачно.
Чип обнаружил историк компьютерной техники и специалист по обратной разработке микросхем по имени Кен Ширрифф. Первое время он не мог понять предназначение прозрачной микросхемы, которая была похожа на футуристическую технологию из далёкого будущего. Особенно поражало, что чип не был извлечён из высокотехнологичного проекта компании для фотонного суперкомпьютерного сервера, а в итоге стало ясно, что устройство управляло интерфейсной шиной HP (HP-IB) и процессором Z80. Разобравшись в вопросе эксперт поясняет, что микросхемы из кремня на сапфировой подложке использовались в чипе PHI (интерфейс процессор-HP-IB), который широко применялся в продуктах HP. В данном случае устройство обрабатывает протокол шины и занимается буферизацией данных между интерфейсной шиной и микропроцессором. Несмотря на то, что технология и кажется футуристичной, на самом деле всё оказалось куда прозаичнее. По словам Ширриффа, попытки использовать такие микросхемы производились ещё в 1963 году, когда процессор RCA 1802 был встроен в зонд «Галилео», исследовавшей Юпитер и его спутники.
Вполне возможно, что чипы из кремния на сапфировой подложке существовали и раньше, но в целом это не так важно, ведь технология оказалась тупиковой. Ширрифф подробно описывает особенности работы данной технологии. По его словам, сапфировая основа служит изолятором, успешно разделяя разные области кремня. В итоге, подобная конструкция благотворно влияла на конечную производительность всего процессора. Кроме того, изоляционные свойства сапфира оказались способны предотвращать утечку тока и защищать от коротких замыканий и радиационных воздействий, что сделало их привлекательными для создания чипов, используемых в космических аппаратах. Эксперт приходит к выводу, что микросхема из кремня на сапфировой подложке представляет собой технологию, которая так и не нашла своего места на рынке. Чип не имеет будущего, хотя и превосходит существующие элементы современных контроллеров. Всё дело в том, что HP не смогла добиться стабильного выхода рабочих процессоров на базе такой технологии. Всего 9% чипов оказывались рабочими, что слишком дорого и неэффективно для массового производства. Возможно, когда речь идёт о космосе, где стоимость одного чипа не имеет значения, а важна лишь надёжность, то можно не обращать внимание на коммерческую составляющую, ну а в массовых продуктах подобные действия способны разорить даже крупную компанию. Продавать себе в убыток продукты никто не будет, а в итоге кремниевые чипы на сапфировой подложке так и не стали популярными.
Ширрифф рассказал, что кремниевые чипы на сапфировой подложке, созданные в 70-х годах американской компанией, легко превзошли по энергоэффективности современные аналоги. Это значит, что технология действительно была перспективной, но реализация её в настоящее время всё ещё невозможна. Не исключено, что инженеры той или иной компанией заинтересуются данной разработкой и сумеют решить проблему низкого выхода годных чипов.
