Любитель реставрации старых компьютеров и реверс-инжиниринга интегрированных микросхем Кен Ширрифф, наткнулся на особую находку во время ремонта 8-дюймового флоппи-дисковода HP. Он продемонстрировал чип с сапфировой подложкой, с наклеенными на нее кремниевыми и металлическими компонентами, в своем блоге.
Этот "кремниевый на сапфире" чип частично прозрачен и должен был служить мостом между интерфейсной шиной и процессором Z80 в контроллере флоппи-дисковода. Интересно, что вообще использование сапфира придает чипу особые свойства - транзисторы лучше изолированы от электрических помех, поскольку материал является хорошим изолятором. В результате уменьшается емкость между транзисторами, что защищает от излучений и некоторых видов коротких замыканий.
Благодаря этим особенным свойствам, в том числе в отношении радиации, чипы такого рода производятся уже с 1963 года даже для космических применений, где радиация является серьезной проблемой.
В 16-битном процессоре HP MC2 1977 года также использовалась сапфировая подложка. В результате получился впечатляющий для того времени чип с 10 000 транзисторами на частоте 8 МГц и потреблением всего 0,35 Ватт. Знаменитый процессор Intel 8086, выпущенный годом позже, имел почти в три раза больше транзисторов, но мог работать только на частоте 5 МГц и потреблял более чем в семь раз больше энергии.
Чипы "кремний-на-сапфире" действительно дают преимущества с точки зрения тактовой частоты и эффективности, однако транзисторы нужно размещать не так близко друг к другу, поскольку кремний и сапфир не слишком легко соединяются. Это также стало причиной низкой производительности флоппи-дисководов HP, что в конечном итоге сыграло решающую роль в выборе полностью кремниевых подложек для производства чипов.
