苏联导弹防御系统的诞生。 苏联如何复制微电路
简单地说，晶体管有两大类：历史上第一个串联的双极晶体管（双极结型晶体管，BJT）和历史上第一个概念上的场效应晶体管（场效应晶体管，FET），以及组装在它们上面的逻辑元件在这两种情况下，都可以以分立形式和集成电路形式实现。
对于双极晶体管，主要有两种制造技术：一种没有实际应用的原始点（点接触晶体管）技术，以及在pn结上的晶体管技术（结型晶体管）。
反过来，结型晶体管由三个主要技术世代组成（取决于结的形成方式）：具有生长结的晶体管（生长结型晶体管，Shockley 的原创作品，1948 年），RCA 和通用电气，1951 年，开发于Philco 的 MAT / MADT 技术和飞利浦的 PADT）和贝尔实验室最先进的扩散基极晶体管，1954 年，德州仪器（Texas Instruments）更先进的台面晶体管，1957 年，最后是飞兆半导体的平面晶体管，1959 年）。
作为奇特的选择，还有表面势垒晶体管（表面势垒晶体管，Philco，1953 年），麻省理工学院林肯实验室 TX0 和 TX2、Philco Transac S-1000 和 Philco 2000 Model 212、Ferranti-Canada 的计算机就是在它们上面创建了 DATAR、Burroughs AN/GSQ-33、Sperry Rand AN/USQ-17 和 UNIVAC LARC！
漂移场晶体管（德国邮政服务中央电信技术局，1953 年）也是众所周知的，它们在 IBM 1620（1959 年）中使用，名称为饱和漂移晶体管电阻逻辑（SDTRL）。
对于微电路的生产，三种结型晶体管（理论上）是合适的——合金型、台面型和平面型。
当然，在实践中，合金什么也没有发生（只有 Jeffrey Dummer、Bernard Oliver 和 Harvick Johnson 1953 年的论文想法仍然存在）、台面晶体管、Jack Kilby 的悲惨混合 TI 502 结果证明了，没有人愿意进行实验，相反，平面过程进行得很完美。
第一个平面微电路是 Fairchild Micrologic（与 Apollo Guidance Computer 和不起眼的 AC Spark Plug MAGIC 和 Martin MARTAC 420 中使用的相同）和 Texas Instruments SN51x（用于 NASA 行星际监测探测器计算机和 Minuteman II 火箭），两者都出现了1961 年。
总的来说，仙童在阿波罗计划上赚了很多钱——对于所有的计算机，美国宇航局总共以 200-000 美元的价格购买了超过 20 个芯片。
结果，平面双极晶体管和基于它们的微电路在整个 1960 年代都被用于生产计算机（以及整个 1970 年代的微电路）。
例如，伟大的 CDC 6600 于 1964 年在 400 个 Fairchild 000N2 硅双极晶体管上组装而成，采用最先进的外延平面技术制造，设计用于 709 MHz 的超高频。
逻辑简史
当时的逻辑单元是如何组织的？
为了组装一台计算机，需要两件事。
首先，您需要以某种方式将逻辑电路本身组装在可以控制的按键上。
其次（这同样重要！），您需要放大一个单元的信号，以便它反过来可以控制其他单元的切换，这就是复杂的算术逻辑电路的组装方式。
在历史上第一种逻辑——电阻晶体管逻辑（RTL）中，同样的单个晶体管被用作放大器，作为关键，电路中没有更多的半导体元件。
从电气工程的角度来看，RTL 单元看起来尽可能原始，例如，这里是 NOR 元素的经典实现。
显示 NOR 单元如何工作的表格，以及两种可能的实现方式 - 最原始的两输入 2-NOR 和三输入 3-NOR。 Raytheon Apollo Guidance Computer 由 Fairchild Semiconductor 的 4 个 100-NOR 芯片组装而成。 已经用于载人飞行的第二个版本改进为 3 个芯片，每个芯片组合了两个 2-NOR。
AGC 是世界上最著名的 RTL 计算机。 右边是玛格丽特·汉密尔顿，阿波罗任务软件（https://wehackthemoon.com、https://www.theatlantic.com）的开发者之一。
自然地，在 RTL 的帮助下，可以（并且有必要！）实现其他构造，例如触发器。
第一台晶体管计算机 MIT TX0 于 1956 年使用分立的 RTL 晶体管组装而成。
在苏联，RTL 构成了我们已经写过的第一个 Osokin 微电路的基础 - P12-2（102、103、116、117）和 GIS“Tropa-1”（201）。
RTL 既便宜又简单，但也有很多缺点：高功率会导致发热增加、信号电平模糊、速度慢、抗噪能力低，最重要的是，输出负载能力低。
RCTL（电阻-电容-晶体管逻辑）变体具有更高的速度，但抗噪声能力更差。
尽管出现了更高级的系列，但 RTL 一直使用和生产到 1964 年。
最受欢迎的产品之一是 Fairchild MWuL 系列和稍快的 uL。 这两组在特性上相得益彰，由大约20种IC组成，并在三年内大批量生产。
在苏联，他们能够在 1966 年左右克隆它们，并且直到 1980 年代中期，他们生产了各种版本的可怕的古老 RTL，如果不是更久的话。
发展是根据经典进行的，一切都合适，就像苏联自古以来的惯例一样（关于第 111 系列的文章） 著名的电子收藏家和历史学家):
非常罕见的未封装RTL逻辑，国内最早的逻辑系列之一（主题“微瓦”），由F. G. Staros在KB-2中开发。 最初，它是在 GOST 之前的名称 TIS 下生产的。 故事 它的发展并非没有奇怪的时刻和白点。 据推测，最初 Staros 在 60 年代中期开发了 1LB111–1LB113，按输入/输出电流和传播时间排序。
然后（大约在 70 年代初期）出现了 1LB111-1LB113，它们被几乎相同的参数拒绝，但从绝对值来看，它们具有明显更好的特性。 例如，传播时间为 600/650 ns，变为 100/400 ns。 例如，它们已在 207 系列的混合微电路中得到应用——可能是在替换组装在分立晶体管上的基本逻辑元件时。
但很快，到了1973年，高速版的发布就停产了，1LB112+1LB113也离开了舞台。
局势已经恢复到原来的状态。 现在很难确定第二个冒险选项的含义，但可能有两个开发人员。 那么这个故事就有点意思了。 显然，更快版本的开发者在 1973 年就已经烂透了，这与 Staros 设计局的历史是一致的。
1976年目录中蛋糕上的樱桃，1LB113从某个地方重新出现......
然后（大约在 70 年代初期）出现了 1LB111-1LB113，它们被几乎相同的参数拒绝，但从绝对值来看，它们具有明显更好的特性。 例如，传播时间为 600/650 ns，变为 100/400 ns。 例如，它们已在 207 系列的混合微电路中得到应用——可能是在替换组装在分立晶体管上的基本逻辑元件时。
但很快，到了1973年，高速版的发布就停产了，1LB112+1LB113也离开了舞台。
局势已经恢复到原来的状态。 现在很难确定第二个冒险选项的含义，但可能有两个开发人员。 那么这个故事就有点意思了。 显然，更快版本的开发者在 1973 年就已经烂透了，这与 Staros 设计局的历史是一致的。
1976年目录中蛋糕上的樱桃，1LB113从某个地方重新出现......
我们注意到一个非常重要的点，以便进一步推理。
逻辑类型是应用于逻辑元件的电路设计的概念，而不是应用于其具体实现！
RTL 既可以在分立元件上实现，也可以在微电路变体中实现。 事实上，您甚至可以用灯代替晶体管并获得电阻耦合的真空管逻辑 - 世界上第一台原型电子计算机 - Atanasoff-Berry 计算机（1927-1942）就使用了这种逻辑。 RTL 变体可以在第一个芯片 - Fairchild Micrologic 中找到，RCTL 变体 - 在 TI SN51x 中。
著名的太空系列RTLC TI SN51x。 微电路本身、它们的内部结构和带有 Autonetics D-37D 导弹制导系统计算机的 Minuteman II 控制单元（https://minutemanmissile.com/、http://ummr.altervista.org、https://www .petritzfoundation .org)
负载能力对于创建复杂电路至关重要 - 什么样的计算机会在那里出现，如果我们的晶体管单元能够摆动最多 2-3 个邻居，你甚至无法组装一个智能加法器。 这个想法很快就出现了——使用晶体管作为信号放大器，并在二极管上实现逻辑。
于是出现了更高级的逻辑版本——二极管晶体管（diode-transistor logic，DTL）。 DTL 的好处是高负载能力，尽管速度仍有很多不足之处。
DTL 是 90% 的第二代机器的基础，例如 IBM 1401（一种经过略微修改的补充晶体管二极管逻辑的专有版本 - CTDL，封装在 SMS 卡中）和大量其他机器。 对于 DTL 的电路实现，几乎没有比机器本身少的选择。
一个基本的 DTL NAND 单元和一个来自 BESM-6 的逻辑块，用于比较错误的 ECL 修改 (https://1500py470.livejournal.com)。
自然地，你可以不用晶体管，然后你得到二极管真空管逻辑（1950 年代早期非常流行的解决方案，几乎所有通常称为电子管机器的机器实际上都有二极管逻辑电路，而电子管不计算任何东西，它们只是放大信号，一个教科书的例子——布鲁克的 M1）。
按照今天的标准，另一种奇特的选择是纯二极管逻辑（二极管电阻逻辑，DRL）。 它是在第一个工业二极管出现的同时发明的，它被广泛用于 1950 年代初期的小型机器中，例如 IBM 608 计算器和著名的民兵一号火箭上的 Autonetics D-17B 车载计算机。
在平面工艺发明之前，由于潜在的不可靠性，晶体管被认为不适合关键的军事应用，因此美国人在他们的第一枚导弹中使用了 DRL。
苏联回答民兵我使用了一台电子管计算机，而 R-7 火箭（包括由于所有其他组件的更大尺寸）与美国的相比变得异常巨大：洋基队有大约 29 吨和 16,3x1,68。 280 米对抗令人难以置信的 34 吨和 10,3x25 米。 即使是庞然大物的LGM-31,4C Titan II也有3,05x154米的尺寸和XNUMX吨的质量，总的来说，由于技术落后，苏联洲际弹道导弹一直比美国大得多。
因此，例如，作为对紧凑型俄亥俄级 SSBN 的回应，必须开发 chthonic 941 Shark - 在俄亥俄大小的船上，苏联导弹根本不适合。
除了计算机，DRL 已经在各种工厂自动化中使用了几十年。
经典 DRL - AND-OR 单元，Autonetics D-17B 的一块板和计算机本身 (https://minutemanmissile.com, http://www.bitsavers.org)
从 100 年的 Signetics SE1962 芯片开始，晶体管逻辑也进入了 IC。
不久之后，市场上所有主要厂商都发布了该芯片的 DTL 版本，包括 Fairchild 930 系列、Westinghouse 和 Texas Instruments，后者于 37 年在这些芯片上开发了 D-1962C Minuteman II 制导计算机。
在联盟，大量生产 DTL 微电路：104、109、121、128、146、156、205、215、217、218、221、240 和 511 系列。
准备生产 DTL 也并非没有苏联的冒险经历。
Yury Zamotailov 回忆说，p。 n. 和。 弗吉尼亚州立大学核物理系：
1962 年，第 8 部门（Khoroshkov Yu.V. 部门负责人）向总工程师 Kolesnikov V.G. 要求为当时的工厂提供大量资金购买电子枪。 目标是崇高的 - 使用极其简单（因此也很便宜）的技术在其上制造二极管 - 类似于该国所需的 D226。 该技术非常简单：板氧化、铝沉积、电子束发射、划线和组装。
我不想为失败找借口，但对于一般的想法，我会说一个立方真空室，大约 3 m3，由 5 吨铅保护免受二次 X 射线，是从莫斯科的 NIAT 购买的。
她因 Valery Bykovsky 在飞入太空后与她一起表演而闻名。 因此，为了让操作员将零件装入其中，它配备了一个大约三米高的梯子。 根据护照数据，电子束可以聚焦到100微米的直径。
NIIAT 专家和我们经过两年的调整，得到了最小直径约为一毫米的光束。 可以说，使用 148 个 LATR-2 型变压器对光束进行了调谐和控制。
简而言之，枪必须转移到理工学院。
你代表我们的心态吗？
在部门里，有些人干脆不再打招呼。 Khoroshkov Yu.V. 路过，透过我们看。
我不想为失败找借口，但对于一般的想法，我会说一个立方真空室，大约 3 m3，由 5 吨铅保护免受二次 X 射线，是从莫斯科的 NIAT 购买的。
她因 Valery Bykovsky 在飞入太空后与她一起表演而闻名。 因此，为了让操作员将零件装入其中，它配备了一个大约三米高的梯子。 根据护照数据，电子束可以聚焦到100微米的直径。
NIIAT 专家和我们经过两年的调整，得到了最小直径约为一毫米的光束。 可以说，使用 148 个 LATR-2 型变压器对光束进行了调谐和控制。
简而言之，枪必须转移到理工学院。
你代表我们的心态吗？
在部门里，有些人干脆不再打招呼。 Khoroshkov Yu.V. 路过，透过我们看。
我想知道为什么泽列诺格勒经常从西方购买设备？
也许是因为苏联装置只适合作为弗兰肯斯坦博士电影的道具？
结果，每个人都在二极管上得分，并决定立即组装微电路（如果你能得到西方步进器的话）。
开始克隆 DTL。
但是要制定什么样的方案呢？
老实说，我们中间的电路工程师是没用的。 在其中一本杂志中，他们发现了一个包含九个组件的 DTL 方案。 通过在其输入端添加一个二极管，我们得到了相同的 TC-1。
<...>
再次来到我们身边，Shokin A.I. 一如既往地在当时的苏共地区委员会第一书记 SD Khitrov 的陪同下，在晚上，在一个狭窄的圈子里熟悉了工作的进展情况。 然后提出了向国家委员会提交研究工作“泰坦”的问题......
我永远不会忘记肖金的话：“男人！ 31月24号，起码下最多XNUMX小时，到我家，不过带上现在的方案。 Khitrov S.D. 坐下来说：“我有一个！” 我什至不寒而栗。 我想：“但你为什么要这么做？！ 上帝禁止一个人会出现，证明这项技术是从根本上发展起来的。
尽管如此，希特罗夫的话还是起到了作用。
顿了顿，部长说：“确实，有一个样本听起来不怎么样。” 而且，对不起，经过半个小时的交易，我们同意将10个样品提交给国家委员会。 我们记得希特罗夫很久了，直到国家委员会提交了这个主题后才忘记。
我永远不会忘记最后，第一颗水晶（完全！！！）闪烁的那一天。
这对团队来说是一个巨大的快乐，抱歉，我无法描述。
事情发生在十一月中旬。 还有 1,5 个月的时间，还有 9 件要做！
尽管由于超密集的工作，我们在 15 到 20 天内运行了一批 4 到 5 块的盘子，并且这些批次每天都推出，就像生活中经常发生的情况一样，真正的连续亏损开始了。 将近一个月没有一个完整的水晶。
感谢上帝，在 7 月中旬的某个地方，从两三批中，I. A. Arakcheeva 收集了 10 颗水晶，并将它们组装成盒子。 老实说（现在我们可以承认了），国家委员会收到了 XNUMX 个量块，其中 XNUMX 个有图表，XNUMX 个是空箱。 但国家委员会对这两个计划的测量结果感到满意。
<...>
我们必须对 VG Kolesnikov 理解我们的问题表示敬意。
他很清楚，在主要进行部分研发的设备上，不可能进行研发，组织量产。 在研究结束前的另一个 6 个月，我们从耳边得知副总工程师 Lavrentiev K.A. 已前往日本，但是，我们不太清楚的目的是什么......
几周后，我们赶忙拆开拉夫伦季耶夫从日本带来的烤箱。 这些就是著名的 SDO-2，它确实拯救了我们。 我们只是在死胡同的时候得到它们。
因此，V. G. Kolesnikov 提前乞求货币并同意提供设备（连同熔炉，一些使用光掩模和光刻的设备收到）。
<...>
我们把沃罗涅日国立大学研究生院的 A. I. Chernyshov 带到了实验室，而且还是一名高级工程师。 我更早认识他，没有给他任何小组（他也没有问），而是指示他与联系人一起工作。 两个月——两个半月，正如我们当时所说，没有回报。
然后有一天他打电话给我，说：“看！”
我们检查了晶体，两个二极管的输入端没有接触，电路本身当然不起作用。 然后他把盘子放在自制的平炉上，加热到 470 度，静置 15 分钟。 之后，在这个板上我们找到了两个功能电路，另一个（类似的） - 3，等等。
于是找到了烧铝的方式。
毕竟，在那之前，铝在 300 度的温度下被烧毁，使用通过第一部门收到的秘密信息，结果证明是错误信息......
不由自主地产生了这样的念头，我们向国委提出了什么方案？ 意外获得？！
老实说，我们中间的电路工程师是没用的。 在其中一本杂志中，他们发现了一个包含九个组件的 DTL 方案。 通过在其输入端添加一个二极管，我们得到了相同的 TC-1。
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再次来到我们身边，Shokin A.I. 一如既往地在当时的苏共地区委员会第一书记 SD Khitrov 的陪同下，在晚上，在一个狭窄的圈子里熟悉了工作的进展情况。 然后提出了向国家委员会提交研究工作“泰坦”的问题......
我永远不会忘记肖金的话：“男人！ 31月24号，起码下最多XNUMX小时，到我家，不过带上现在的方案。 Khitrov S.D. 坐下来说：“我有一个！” 我什至不寒而栗。 我想：“但你为什么要这么做？！ 上帝禁止一个人会出现，证明这项技术是从根本上发展起来的。
尽管如此，希特罗夫的话还是起到了作用。
顿了顿，部长说：“确实，有一个样本听起来不怎么样。” 而且，对不起，经过半个小时的交易，我们同意将10个样品提交给国家委员会。 我们记得希特罗夫很久了，直到国家委员会提交了这个主题后才忘记。
我永远不会忘记最后，第一颗水晶（完全！！！）闪烁的那一天。
这对团队来说是一个巨大的快乐，抱歉，我无法描述。
事情发生在十一月中旬。 还有 1,5 个月的时间，还有 9 件要做！
尽管由于超密集的工作，我们在 15 到 20 天内运行了一批 4 到 5 块的盘子，并且这些批次每天都推出，就像生活中经常发生的情况一样，真正的连续亏损开始了。 将近一个月没有一个完整的水晶。
感谢上帝，在 7 月中旬的某个地方，从两三批中，I. A. Arakcheeva 收集了 10 颗水晶，并将它们组装成盒子。 老实说（现在我们可以承认了），国家委员会收到了 XNUMX 个量块，其中 XNUMX 个有图表，XNUMX 个是空箱。 但国家委员会对这两个计划的测量结果感到满意。
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我们必须对 VG Kolesnikov 理解我们的问题表示敬意。
他很清楚，在主要进行部分研发的设备上，不可能进行研发，组织量产。 在研究结束前的另一个 6 个月，我们从耳边得知副总工程师 Lavrentiev K.A. 已前往日本，但是，我们不太清楚的目的是什么......
几周后，我们赶忙拆开拉夫伦季耶夫从日本带来的烤箱。 这些就是著名的 SDO-2，它确实拯救了我们。 我们只是在死胡同的时候得到它们。
因此，V. G. Kolesnikov 提前乞求货币并同意提供设备（连同熔炉，一些使用光掩模和光刻的设备收到）。
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我们把沃罗涅日国立大学研究生院的 A. I. Chernyshov 带到了实验室，而且还是一名高级工程师。 我更早认识他，没有给他任何小组（他也没有问），而是指示他与联系人一起工作。 两个月——两个半月，正如我们当时所说，没有回报。
然后有一天他打电话给我，说：“看！”
我们检查了晶体，两个二极管的输入端没有接触，电路本身当然不起作用。 然后他把盘子放在自制的平炉上，加热到 470 度，静置 15 分钟。 之后，在这个板上我们找到了两个功能电路，另一个（类似的） - 3，等等。
于是找到了烧铝的方式。
毕竟，在那之前，铝在 300 度的温度下被烧毁，使用通过第一部门收到的秘密信息，结果证明是错误信息......
不由自主地产生了这样的念头，我们向国委提出了什么方案？ 意外获得？！
1-1 年晶体管机器的标准卡的各种变体（通常 2 个卡 = 1960-1970 个 NAND 或 NOR 类型元件）代表所有离散逻辑变体 - DTL、TTL、ECL（照片由 http://ummr.altervista.org 提供） /尺寸]
于是苏联微电子就在痛苦中诞生了。
Elbrus-1 的组装方式
最后，在微处理器时代之前成为黄金标准的逻辑之王，当然是晶体管-晶体管（transistor-transistor logic，TTL）。
顾名思义，这里使用晶体管来执行逻辑运算和信号放大。 TTL 实施需要用多发射极（通常为 2-8 个发射极）晶体管替换二极管。
TTL 由 TRW 的 James L. Buie 于 1961 年发明，他立即意识到它最适合那些年才出现的集成电路。 当然，TTL 也可以分立实现，但与 DTL 不同的是，它的名声是随着 IC 的兴起而来的。
早在 1963 年，Sylvania 就发布了第一套通用高级逻辑系列芯片（SUHL，用于格鲁曼 F-54 雄猫战斗机的 AIM-14 凤凰火箭），基于晶体管 - 晶体管电路。 从字面上看，在 Sylvania 之后，Transitron 立即发布了他们家族的克隆，称为 HLTTL，但主要事件在前面。
1964 年，德州仪器发布了 SN5400 系列用于军用，1966 年，SN7400 变体装在塑料外壳中，用于民用（SN8400 系列，在它们之间的生存能力方面处于中等工业用途，被短暂生产用于短时间）。
不能说 54/74 有一些令人难以置信的参数，但它在元素方面选择得很好，最重要的是，它有令人难以置信的广告。
总的来说，TI 是 1960 年代的英特尔——IC 市场的主要引领者（主要是由于其主要竞争对手 Fairchild 的缓慢政治和滔天的专利战，而不是开发人员的特殊才能）。
结果，仅仅几年后，数十家公司获得了 7400 系列的授权——摩托罗拉、AMD、Harris、Fairchild、英特尔、Intersil、Signetics、Mullard、西门子、SGS-Thomson、日发、美国国家半导体，并偷走了整个社会街区——苏联、东德、波兰、捷克斯洛伐克、匈牙利、罗马尼亚甚至中国，它已成为与 1980 年代 x86 架构相同的标准。
唯一没有被 TI 宣传的公司当然是 IBM，这是一个自己做所有事情的公司国家。
结果，直到 1990 年代中期，他们才生产出完全属于自己的、不兼容设计的原创 TTL 芯片，并在 IBM System/38、IBM 4300 和 IBM 3081 中使用它们。
IBM S/370 的典型 MST 模块（单片系统技术）及其内容 (https://habr.com)
有趣的是，7400 系列实际上并不是很诚实的 TTL 逻辑。
从 74 年的高级 1969S（肖特基 TTL）系列到 74 年发布的 74LS（低功率肖特基）、74AS（高级肖特基）、74ALS（高级肖特基低功率）和 1985F（快速肖特基），微电路根本不包含多发射极晶体管 - 在输入端使用肖特基二极管代替它。
结果，从技术上讲，这是一个真正的DTL（S），称为TTL，纯粹是为了不混淆消费者，不干扰业务。
TTL 和 TTL(S) 几乎没有以前系列的所有缺点 - 它们工作速度足够快、价格便宜、可靠、加热少并且具有高负载能力。 TTL 微电路，取决于类型，包含数以万计的晶体管，是从最原始的逻辑门到先进的军用 BSP 的元件。
基本 NAND 单元 TTL 逻辑
1 年，所有 PC 的祖先 Kenbak-1971 使用 TTL 作为其处理器。
2200 年传奇的 Datapoint 1970 终端也对它们进行了研究（此外，这组后来作为英特尔 8080 架构的原型）。 1973 年的 Xerox Alto 工作站和 1981 年的 Star 工作站也有由离散 TTL 微电路组装而成的处理器，但是已经达到了位片处理器的规模。
直到 1990 年代中期，几乎所有计算机都在非性能关键时刻以一种或另一种形式使用 TTL 芯片，例如，作为各种总线控制器的一部分。
此外，在 FPGA 矩阵出现之前，TTL 芯片被积极用于微处理器的原型设计（这里最酷的只是 Elbrus - 在发布其普通版本之前，ITMiVT 实际上在 TTL 上对整台机器进行了原型设计，甚至单独出售）。
世界上第一台个人电脑，婴儿 Kenbak-1，由 John V. Blankenbaker 于 1971 年创建。 生产了大约 40 台计算机。 现在幸存的副本价值约500万美元。 000 Xerox Alto 是世界上第一台以图形操作系统、鼠标、所见即所得编辑器和 OOP 作为标准编程工具的工作站。 事实上，Alto 与现代 PC 没有任何区别，除了性能。 处理器组装在 1973 个 TI SN4 上，形成 74181 位 BSP（https://t-lcarchive.org、https://16dnews.ru、https://habr.com）
最初，TI 发布了典型延迟仅为 74 ns 的经典 74 系列和高速 6H 变体。
负载能力为 10 - 一个极好的结果，允许您组装相当复杂的电路。
案例是最简单的 - DIP14，该系列包括 8 个最简单的（NAND 类型）微电路。 不久之后，命名法被扩展（以及封装类型，增加了 16 和 24 引脚）并且出现了低功耗版本 - 74L，每个周期减慢到 30 ns。
第一个肖特基二极管系列 74S 于 1971 年发布，其速度几乎提高到苏联 ECL 的水平 - 3 ns。 1970年代中期，出现了一种低功率的74LS（与通常的速度相同，74次功率降低了5倍）。
1979 年，Fairchild 决定投入 5 美分，并使用专有的 Isoplanar-II 技术（深度选择性氧化，提供元件的侧面绝缘而不是 pn 结）创建了 74F 系列，他们将其用于一般的一切。
这使得获得所需的 2 ns 屏障成为可能，同时大幅降低功率（顺便说一下，对于苏联 TTL 克隆，所有延迟都可以安全地乘以 2-3）。
德州仪器一直运到 1982 年，当时他们终于掌握了 74ALS 和 74AS 系列几乎相同的参数。 74AS 甚至比仙童版本还要快一点，但是热身快了一倍，并没有成功，但 74ALS 却很受欢迎。
最后，TTL绝唱是飞兆半导体在1989年推出的74Fr系列，比1,5F快74倍，发热也差不多1,5倍，所以很快就停产了。
另一方面，74ALS 直到 2019 年才被加盖，并用于一堆小型自动化和电子产品。 还有一个版本的 SNJ54——太空使用的抗辐射。
金不朽经典——16位TTL-松散处理器TI SN74xx。 这就是 90-1965 年 1975% 机器的处理器的样子。 具体来说，这些板是用于 Data General NOVA 小型计算机（DEC PDP-8413 类的近似类似物）及其 Eclipse 系列（S1974、S11、C200、C230）的 EAU（扩展算术单元）模型 300（330 年发布）。 该处理器（现在称为 FPU）作为 BSP 组装在 74181 芯片上。它还与由 Data General (http://ummr.altervista.org) 开发的通用电气医疗系统机器兼容。
到 1967-1968 年，联盟中没有 TTL 芯片。
这就是为什么，包括 ES 计算机、Kartsev 的 M10 和 Yuditsky 的 5E53，他们开发了最强大的可用 - 各种 GIS。 与所有民用车辆一样，BESM-6 和 5E92b 通常是晶体管化的。 即使是便携式计算机 5E65 的原型（Burtsev 为后来的 5E21 借用了这个想法），在 1969 年至 1970 年间以三件的数量发布，也被晶体管化了。
然而，我们记得，在 1967-1968 年。 决定开发 S-300 复合体，同时 ITMiVT 下令克隆 TI 54/74 系列。
与此同时，无线电工业部接管了与导弹防御相关的所有发展，大约在同一时间，伯采夫的厄尔布鲁士概念诞生了。
结果，决定立即开始在 2 车辆领域进行建筑研究 - 便携式防空（5E26）和固定导弹防御（厄尔布鲁士）。 同时，计划开发期待已久的TTL芯片，研究生产ECL芯片的可能性，并制造两台计算机。
正如我们所知，在实践中，一切都没有按计划进行，更原始的 5E26 仅经过 8 年的开发才完成，更复杂的 Elbrus 直到 1980 年代中期才在 TTL 版本中量产（以及 1990 年代初的 ECL- 选项），毁掉了该项目 20 年。
苏联 TTL 的发展也受到 ITMiVT 之后的重大影响，后者是 1969 年出现的一个严肃的参与者 - NICEVT，它开发了 EU 系列（我们将在下一个讨论它在苏联 ECL 发展中的巨大作用部分）。
很少有人知道，但在 1959-1960 年的黄金岁月里，不仅俄罗斯人去了美国，美国人也去了我们这里！
特别是1960年，来自德州仪器的著名工程师和发明家，在Gordon Teal领导下的仪器研究总监，SN51x之父之一的彼得里茨博士（Richard L. Petritz）来到了国际半导体会议XNUMX 年在布拉格的物理学。
他从捷克斯洛伐克前往莫斯科，在那里他参观了苏联实验室，分享了他的经验并讨论了半导体物理学。
因此（考虑到斯塔罗斯和伯格）几乎所有的苏联微电子学都是在美国人积极且相当友好的参与下成立的。
到 1969 年，著名的 133 系列的开发完成 - SN5400 的克隆版，采用军用平面设计（研发“Logic-2”）。
从那一刻起，TI的整条微电路线逐渐被复制：
Elbrus-1 正是在这个系列中创建的。
像 1990 年代的许多人一样，Burtsev 突然发现 Zelenograd Staros 和 Berg 的创始人是美国人，并且像马拉舍维奇一样，他非常震惊，以至于他没有不给已故的同事倒一个好桶：
分析电视节目创作者精心编造的谎言毫无意义，他们从根本上扭曲了国内微电子和基于它的计算机技术的真正创始人的想法。
我对斯塔罗斯和伯格很熟悉，并且对他们在苏联的活动结果进行了足够详细的研究……
Staros 和 Berg 作为学生，将雷达领域的美国机密数据传递给苏联方面，这可能是真的。 但是，他们因此在雷达站的发展中为我们提供了很大的帮助，这至少是夸大其词。
<...>
根据 Staros-Berg 的说法，微电子器件的外观是这样的：从外壳点晶体管中提取的晶体被放置在一个密封不良的普通外壳中。
自然，我们不能走这种微电子的道路。
此外，我们很清楚点晶体管作为铁氧体晶体管逻辑的一部分是如何工作的，因为我们自 1956 年以来一直在这些计算机技术元素中使用它们。
我们拒绝 Staros 提供的微电子产品的正确性确认很快就会到来。
1966 年的一个晴天，我们研究所所长谢尔盖·阿列克谢耶维奇·列别杰夫院士给我打电话说：“瓦列里·德米特里耶维奇请你紧急来。 卡尔梅科夫。 他没有说为什么，只是狡黠地笑了笑。
在该部，瓦列里·德米特里耶维奇说：“前几天，赫鲁晓夫访问了斯塔罗斯。 他看到了一台名为 UMNKh 的计算机——一台用于管理国民经济的机器。
赫鲁晓夫建议在国民经济管理中使用UMNKh。
赫鲁晓夫到任后，召开了地方党委会议，提出了地区是否需要这种机器的问题。 所有的秘书都说他们真的需要这样一台机器。
谁来制造这台电脑？
对我来说。 我怀疑它的必要性以及 UMNKh 是否有效。
因此，我们将您包括在接受这辆车的佣金中，但请记住，情况很困难 - 如果您接受这辆车，您将不得不这样做，但我不想要这个，您不会接受它 - 可能会有丑闻。
幸运的是，一切都很顺利。
到达列宁格勒并开始在委员会工作，我首先编写了一些小测试。
从外壳中取出的晶体管晶体，放在机器的一般外壳中，不起作用。 当然，我们不能写出消极的行为，我们明智的主席 V.F. 巴拉索夫将军将测试推迟了六个月......
测试被推迟了很多次，没有完成委员会的工作，每个人都忘记了 UMNKh 机器......
然而，Staros 和 Berg 本人，尤其是他们的团队，给我们留下了很好的印象，我们与他们成为了朋友，分享了我们在开发可靠系统方面的经验。
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当然，我们不禁要问在这个实验室工作的同事，他们向赫鲁晓夫展示了什么，他们是如何让他相信 UM-NH 机器可以控制某些东西的？ 他们非常保密地回答我们：“我们向他展示了示波器上的 Lessage 人物，并给了他一个插入耳朵的接收器。” 我们也得到了这样的接收器，但它们的工作时间不超过一周。
没有必要感到惊讶和愤慨 - 不幸的是，今天可以找到波将金村庄的例子和国王的新服饰，而且，形式更粗糙，而且水平相当高。
Staros 和 Berg 都是有进取心的人——发明家，但不幸的是，他们是一个只有科学和技术研究领域的发明家。 这里的发明者没有任何好处，只是烦恼。
因此，即使赫鲁晓夫任命斯塔罗斯为泽列诺格勒的首席设计师，也不可能称他们为苏联微电子的创始人。
更错误的是断言它们在苏联计算机技术的发展中发挥了一些积极作用。
我对斯塔罗斯和伯格很熟悉，并且对他们在苏联的活动结果进行了足够详细的研究……
Staros 和 Berg 作为学生，将雷达领域的美国机密数据传递给苏联方面，这可能是真的。 但是，他们因此在雷达站的发展中为我们提供了很大的帮助，这至少是夸大其词。
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根据 Staros-Berg 的说法，微电子器件的外观是这样的：从外壳点晶体管中提取的晶体被放置在一个密封不良的普通外壳中。
自然，我们不能走这种微电子的道路。
此外，我们很清楚点晶体管作为铁氧体晶体管逻辑的一部分是如何工作的，因为我们自 1956 年以来一直在这些计算机技术元素中使用它们。
我们拒绝 Staros 提供的微电子产品的正确性确认很快就会到来。
1966 年的一个晴天，我们研究所所长谢尔盖·阿列克谢耶维奇·列别杰夫院士给我打电话说：“瓦列里·德米特里耶维奇请你紧急来。 卡尔梅科夫。 他没有说为什么，只是狡黠地笑了笑。
在该部，瓦列里·德米特里耶维奇说：“前几天，赫鲁晓夫访问了斯塔罗斯。 他看到了一台名为 UMNKh 的计算机——一台用于管理国民经济的机器。
赫鲁晓夫建议在国民经济管理中使用UMNKh。
赫鲁晓夫到任后，召开了地方党委会议，提出了地区是否需要这种机器的问题。 所有的秘书都说他们真的需要这样一台机器。
谁来制造这台电脑？
对我来说。 我怀疑它的必要性以及 UMNKh 是否有效。
因此，我们将您包括在接受这辆车的佣金中，但请记住，情况很困难 - 如果您接受这辆车，您将不得不这样做，但我不想要这个，您不会接受它 - 可能会有丑闻。
幸运的是，一切都很顺利。
到达列宁格勒并开始在委员会工作，我首先编写了一些小测试。
从外壳中取出的晶体管晶体，放在机器的一般外壳中，不起作用。 当然，我们不能写出消极的行为，我们明智的主席 V.F. 巴拉索夫将军将测试推迟了六个月......
测试被推迟了很多次，没有完成委员会的工作，每个人都忘记了 UMNKh 机器......
然而，Staros 和 Berg 本人，尤其是他们的团队，给我们留下了很好的印象，我们与他们成为了朋友，分享了我们在开发可靠系统方面的经验。
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当然，我们不禁要问在这个实验室工作的同事，他们向赫鲁晓夫展示了什么，他们是如何让他相信 UM-NH 机器可以控制某些东西的？ 他们非常保密地回答我们：“我们向他展示了示波器上的 Lessage 人物，并给了他一个插入耳朵的接收器。” 我们也得到了这样的接收器，但它们的工作时间不超过一周。
没有必要感到惊讶和愤慨 - 不幸的是，今天可以找到波将金村庄的例子和国王的新服饰，而且，形式更粗糙，而且水平相当高。
Staros 和 Berg 都是有进取心的人——发明家，但不幸的是，他们是一个只有科学和技术研究领域的发明家。 这里的发明者没有任何好处，只是烦恼。
因此，即使赫鲁晓夫任命斯塔罗斯为泽列诺格勒的首席设计师，也不可能称他们为苏联微电子的创始人。
更错误的是断言它们在苏联计算机技术的发展中发挥了一些积极作用。
简明扼要地表达了对这次采访的态度 著名的前苏联芯片开发者和专家:
恕我直言，他说的是野蛮游戏。 好吧，至少关于 Staros 的发展。 什么是点晶体管？ 对母亲来说，什么是“从军团中提取的”？ 显然，他误解了 Starosovsky 微晶体管的某些内容，然后他在脑海中描绘了某种与现实完全无关的一般画面......
总的来说，您可以在这里对每个提案进行评论，从“我们无法沿着这种微电子学的道路前进”开始，并且所有可能的苏联 GIS 都是在 Staros 之前 5 年收集的，对不起，是那么，有什么不同吗？
更何况 10 年后，Burtsev 还遇到了歪歪扭扭的 ECL，它是由诚实的苏联人，而不是任何外星人 Staros 制造的老茧，痛哭流涕，因此延迟了 Elbrus-2 数年。
尤其令人赏心悦目的是“这样的接收器也出现在我们面前，但他们工作的时间不超过一周。 没有必要感到惊讶和愤慨——不幸的是，今天可以找到波将金村庄和国王新装的例子。
这些接收器简直太神奇了。 如果我们要证明Staros的微不足道，他们是令人作呕的。 如果我们想证明苏联超科学的伟大，他们太棒了！
直到七十年代中期，这种微型接收器才能在苏联和法国的商店买到。 该接收机在美国无线电工程师大会上引起了全球轰动。 他们在报纸上写了关于他的文章：“苏联怎么可能超过我们？”。 值得注意的是，赫鲁晓夫甚至将它们作为纪念品带到了国外，送给了贾迈勒·纳赛尔，甚至送给了伊丽莎白女王本人。
总的来说，美国人的Staros制作了超过波将金村美国人的无用垃圾杰作。
为了冷静地将这些相互排斥的段落记在脑海中，而不是动摇你的想法，你需要有一种成熟的双重思维技能，正如我们已经描述的那样，自 1930 年代以来，俄罗斯学者难以置信地灌输了这种技能。
卡尔梅科夫的无所不能从这句话中也很有趣。
赫鲁晓夫签署了关于生产 UM-1NH 的法令，但魔鬼本人不是部长的兄弟，召唤 Burtsev 并说：我不喜欢 Staros，填满他。 Burtsev 不是一个诚实和有原则的 Lukin，他因不愿陷害 Kisunko 而被踢出 MCI，Burtsev 了解一切，并因此成为导弹防御计算机程序的负责人。
好吧，总的来说，国内部委的全部精髓：汽车是制造的吗？
是。
区域委员会的所有秘书？
是。
赫鲁晓夫为了？
是。
该问题的所有文件都已签署吗？
是。
你认为这辆车被释放了吗？
嘘，卡尔梅科夫和巴巴亚加一样反对它，他懒得胡闹。
这个故事有一点让人高兴，20年后，因果报应赶上了Burtsev，同样被大家吐槽为Elbrus的失败，他被ITMiVT开除，后来Babayan压榨他，清算了RAS全俄中央委员会第二次将他赶出寒冷，是的，也窃取了苏联巴勒斯之父的所有荣耀。
我们不要忘记 Elbrus-1 并没有用尽苏联 TTL。
它的第二个最重要的应用是 ES 计算机，具体来说，是 Row-1 的初级和中级模型以及改进的 Row-1。
欧盟总设计师 Przyjalkowski 对他们的品质说得非常好：
应该指出的是，在 ES 计算机的生产之初，就出现了伴随国内 CT 出现的所有后续年份的重大问题。
首先，构建 ES 计算机的微电子基础是与机器并行创建的。 由于计算机的开发周期至少为三年，当机器第一次交付给消费者时，它的元素基础已经过时了。 直到80年代初，国产微电路的集成度稳步提高。 因此，ES-1020计算机只使用了八种155系列微电路，到开始生产时，又出现了另外两打，并且已经达到了平均集成度。
其次，化学工业不能（或者可能不想？）始终如一地生产用于具有 DIP 封装的微电路的塑料，从而确保封装的密封性。 结果，微电路的可靠性极低，尤其是在计算机机柜强制通风的情况下。
<...>
在这些机器中，ES-1032 型号在技术和经济特性方面非常突出。
在单一架构下，当时表现如此出色的原因只是技术基础。 考虑到 1974 年波兰计算机 ES-1032 出现时苏联最高管理机构（VPK、SCNT、GOSPLAN、MRP）中发生的严重辩论，详述此案是有道理的。
该型号的处理器以及 RAM 和通道位于一个机柜中，而国内型号 EU-1022 和 EU-1033 位于三个机柜中。 它的开发是在 SGK ES EVM 计划之外的弗罗茨瓦夫工厂进行的。 当它完成后，问题就出现了，接受它到 ES 计算机并为其分配适当的代码。
在研究这台机器的文档时，发现它在创建时违反了欧盟计算机的基本文件和标准。
主要违规行为是使用了德州仪器的全系列 SN74 芯片。 该系列的苏联类似物 - 系列 155（“Logic-2”）具有两倍最差的时间特性，并且其中没有增加的集成方案。 在该国最高当局（首先是军工联合体和莫斯科地区）的压力下，欧盟计算机文件严格禁止使用没有国内类似物的外国组件。
类似的情况发生在电源上。
使用尺寸为 280x150 毫米的双 TEZ 违反了 EC EVM 指南。
所有这一切，以及使用 TEZ 的多层印刷电路板和使用半导体存储器而不是铁氧体存储器（苏联没有连续生产用于 RAM 的微电路）导致了成倍增加可更换替换元件的集成度，因此，尺寸减小和功耗降低。
首先，构建 ES 计算机的微电子基础是与机器并行创建的。 由于计算机的开发周期至少为三年，当机器第一次交付给消费者时，它的元素基础已经过时了。 直到80年代初，国产微电路的集成度稳步提高。 因此，ES-1020计算机只使用了八种155系列微电路，到开始生产时，又出现了另外两打，并且已经达到了平均集成度。
其次，化学工业不能（或者可能不想？）始终如一地生产用于具有 DIP 封装的微电路的塑料，从而确保封装的密封性。 结果，微电路的可靠性极低，尤其是在计算机机柜强制通风的情况下。
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在这些机器中，ES-1032 型号在技术和经济特性方面非常突出。
在单一架构下，当时表现如此出色的原因只是技术基础。 考虑到 1974 年波兰计算机 ES-1032 出现时苏联最高管理机构（VPK、SCNT、GOSPLAN、MRP）中发生的严重辩论，详述此案是有道理的。
该型号的处理器以及 RAM 和通道位于一个机柜中，而国内型号 EU-1022 和 EU-1033 位于三个机柜中。 它的开发是在 SGK ES EVM 计划之外的弗罗茨瓦夫工厂进行的。 当它完成后，问题就出现了，接受它到 ES 计算机并为其分配适当的代码。
在研究这台机器的文档时，发现它在创建时违反了欧盟计算机的基本文件和标准。
主要违规行为是使用了德州仪器的全系列 SN74 芯片。 该系列的苏联类似物 - 系列 155（“Logic-2”）具有两倍最差的时间特性，并且其中没有增加的集成方案。 在该国最高当局（首先是军工联合体和莫斯科地区）的压力下，欧盟计算机文件严格禁止使用没有国内类似物的外国组件。
类似的情况发生在电源上。
使用尺寸为 280x150 毫米的双 TEZ 违反了 EC EVM 指南。
所有这一切，以及使用 TEZ 的多层印刷电路板和使用半导体存储器而不是铁氧体存储器（苏联没有连续生产用于 RAM 的微电路）导致了成倍增加可更换替换元件的集成度，因此，尺寸减小和功耗降低。
由于显而易见的原因，无法找到 Elbrus-1 板的照片。 从这张图可以大致了解他们这个级别的微电子。 这是来自联盟号宇宙飞船的空间时钟，于 1984 年在 134LA8 微电路上制造。 他们最终在加利福尼亚山景城的一个博物馆里被肯·希里夫研究。 时钟、定时器和闹钟包含100多个IC，有点令人震惊。 微电路实现了 4I-NOT，内脏芯片、其逻辑电路、晶体快照和负责 1 个晶体管的部分如下所示（https://habr.com）。
正如我们所说 - 苏联 TTL 的可怕体现（尤其是在民用版本中）正是使 Ryad-1 瘫痪的原因，并且永远给许多人留下了 IBM 克隆的发布是一个可怕的错误的印象。
机器本身非常出色（IBM 不会制造垃圾，这种架构被全世界以可怕的力量复制，从德国人到日本人），我们的开发人员总体上也做得很好。
但是泽列诺格勒，在高质量的芯片制造之前，即使是在完全购买的西方生产线上，它的整个历史就像走向月球一样。 正是由于第 155 系列的第一批微电路的巨大质量，大多数 ES Row-1 机器根本无法工作，或者经常出现残酷的错误。
不幸的是，到 1980 年代末，Row-1 占欧盟计算机总量的 25% 以上，结果，整个欧盟至少有 1/4 的不幸用户准备粉碎这些该死的带有大锤的机器，这不是 IBM 的错，也不是 NICEVT 的错。
所有伸张正义的诉求都必须送达泽列诺格勒，送达经济部官员马拉舍维奇，他因回忆录而闻名，其中一个故事比另一个更令人惊讶：
......距离第一批 IC 的出现仅过去了大约 20 年，结果非常棒......
我们同意结果非常棒，但不是积极的。
1972 年，中央情报局准备了一系列关于苏联微电子状况的报告，并于 1999 年将其解密。
这是其中之一：
…对美国现有样品的实验室分析表明，它们的设计相当原始，质量普遍较差。
样品明显不如美国生产的类似物。
即使是工厂标记的 1971 年项目似乎也是原型……对于在苏联大规模生产使用集成电路的民用设备一无所知，也没有迹象表明它们用于军事设备。 如果苏联以工业规模生产微电路，则不清楚他们将在哪里使用它们或正在使用它们。
如果联盟创造了一个规模庞大且可行的微电路产业，那么它对从西方大规模购买设备和技术来生产这些产品的兴趣也令人费解......
苏联接受平面硅技术为时已晚，而且由于在生产足够数量的初始硅材料方面一直存在困难，联盟的微电路生产仍然是最近才开始的，而且产量非常小......
1971年，在苏联，平面和平面外延晶体管仅占苏联目录中可用晶体管类型总数的1/10。
<...>
生产技术比美国使用的技术落后 5-10 年。 该工厂广泛使用西方设备。 最终测试中的某些项目似乎带有美国主要集成电路制造商的商标，尽管代理商无法近距离检查这些样品以证实这一怀疑。
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即使是苏联现在拥有的有限的集成电路制造能力，很大程度上也是苏联成功从美国、西欧和日本获得关键设备的结果。 与此同时，未能获得部署、操作和支持该设备所需的专有技术已经减缓了芯片制造工作。
样品明显不如美国生产的类似物。
即使是工厂标记的 1971 年项目似乎也是原型……对于在苏联大规模生产使用集成电路的民用设备一无所知，也没有迹象表明它们用于军事设备。 如果苏联以工业规模生产微电路，则不清楚他们将在哪里使用它们或正在使用它们。
如果联盟创造了一个规模庞大且可行的微电路产业，那么它对从西方大规模购买设备和技术来生产这些产品的兴趣也令人费解......
苏联接受平面硅技术为时已晚，而且由于在生产足够数量的初始硅材料方面一直存在困难，联盟的微电路生产仍然是最近才开始的，而且产量非常小......
1971年，在苏联，平面和平面外延晶体管仅占苏联目录中可用晶体管类型总数的1/10。
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生产技术比美国使用的技术落后 5-10 年。 该工厂广泛使用西方设备。 最终测试中的某些项目似乎带有美国主要集成电路制造商的商标，尽管代理商无法近距离检查这些样品以证实这一怀疑。
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即使是苏联现在拥有的有限的集成电路制造能力，很大程度上也是苏联成功从美国、西欧和日本获得关键设备的结果。 与此同时，未能获得部署、操作和支持该设备所需的专有技术已经减缓了芯片制造工作。
1999 年，美国中央情报局解密了另一份苏联的报告，该报告试图用禁运的西方机器建立先进的半导体工业。
您可以从这个有趣的文档中学到以下内容：
目前，苏联的半导体产量不到美国产量的2%，仍落后于现状。
大部分苏联军用电子系统仍以过时的晶体管或真空管技术为基础，用于数据处理的现代第三代计算机的生产远远落后于计划。
自 1973 年以来，莫斯科已经购买了用于生产半导体的设备和设施，总金额为 40 万美元......
美国出口管制当局收到了有关苏联采购的信息，并推迟了某些对自动化处理和环境监测系统至关重要的物品的交付。 苏联尚未获得能够有效使用所购设备的生产技术......
已经有许多尝试在合法渠道之外收购完整的集成电路（IC）生产线，甚至是集成电路工厂，但我们认为他们没有成功。
总的来说，苏联人没有收到，甚至没有尝试获得相关的专业知识......
零星地购买西方设备以填补制造过程中的关键缺口，可能使苏联能够比其他方式更早地启动 IC 生产。
但是，我们相信这种方法对苏联生产能力的总体影响很小。
这是由于苏联制造的设备短缺和过时的生产技术，以及几乎完全缺乏对产品质量和苏联企业工作环境状况的控制。
到1973年，经过近四年的制造经验，苏联只能生产相对简单的双极小IC（集成度不高），质量差，产量小。
直到 1973 年，苏联生产的主要是基于锗的简单类型的半导体（晶体管和二极管）。
向硅技术和更现代类型的半导体器件（包括基于硅的集成电路）的生产过渡一直很缓慢。 因此，苏联在 1972 年只生产了 10 万颗 IC，不到美国产量（超过 700 亿颗）的 XNUMX%。
在我们看来，苏联人只有通过使用大量劳动力资源、通过低效的试错方法以及使用被盗或秘密获得的西方半导体设计，才能实现这种低水平的生产。
苏联人感觉到集成电路的开发和生产缺乏进展，因此在 1973 年他们似乎决定求助于西方的大规模援助。
1973-1974年，苏联人开始寻找非法渠道获取大量装备，包括当时可用的最现代化的装备......
最后，苏联现在可能已经量产了自己的测试设备。
然而，这项技术现在已经过时了，除非苏联对其进行升级或使用更先进的技术，否则它可能不足以满足当今的高密度半导体生产。
大部分苏联军用电子系统仍以过时的晶体管或真空管技术为基础，用于数据处理的现代第三代计算机的生产远远落后于计划。
自 1973 年以来，莫斯科已经购买了用于生产半导体的设备和设施，总金额为 40 万美元......
美国出口管制当局收到了有关苏联采购的信息，并推迟了某些对自动化处理和环境监测系统至关重要的物品的交付。 苏联尚未获得能够有效使用所购设备的生产技术......
已经有许多尝试在合法渠道之外收购完整的集成电路（IC）生产线，甚至是集成电路工厂，但我们认为他们没有成功。
总的来说，苏联人没有收到，甚至没有尝试获得相关的专业知识......
零星地购买西方设备以填补制造过程中的关键缺口，可能使苏联能够比其他方式更早地启动 IC 生产。
但是，我们相信这种方法对苏联生产能力的总体影响很小。
这是由于苏联制造的设备短缺和过时的生产技术，以及几乎完全缺乏对产品质量和苏联企业工作环境状况的控制。
到1973年，经过近四年的制造经验，苏联只能生产相对简单的双极小IC（集成度不高），质量差，产量小。
直到 1973 年，苏联生产的主要是基于锗的简单类型的半导体（晶体管和二极管）。
向硅技术和更现代类型的半导体器件（包括基于硅的集成电路）的生产过渡一直很缓慢。 因此，苏联在 1972 年只生产了 10 万颗 IC，不到美国产量（超过 700 亿颗）的 XNUMX%。
在我们看来，苏联人只有通过使用大量劳动力资源、通过低效的试错方法以及使用被盗或秘密获得的西方半导体设计，才能实现这种低水平的生产。
苏联人感觉到集成电路的开发和生产缺乏进展，因此在 1973 年他们似乎决定求助于西方的大规模援助。
1973-1974年，苏联人开始寻找非法渠道获取大量装备，包括当时可用的最现代化的装备......
最后，苏联现在可能已经量产了自己的测试设备。
然而，这项技术现在已经过时了，除非苏联对其进行升级或使用更先进的技术，否则它可能不足以满足当今的高密度半导体生产。
这份报告有趣地结合了马拉舍维奇的话：
“然后世界上有三个国家制造了光刻设备：美国、日本和苏联。 这是所有技术设备中最精密的设备：微电子技术水平取决于光刻水平......必须记住，尽管我们国家遇到了所有问题，但只有苏联拥有唯一的自给自足世界上的电子产品。 其中一切都是它自己的，它自己生产从无线电管到 VLSI 的整个电子产品系列。 它拥有自己的材料科学、自己的机械工程——一切都是它自己的。
联盟号和航天飞机手表的比较
同时，从建筑的角度来看，苏联的军事空间电子设备水平与美国没有区别，落后在于集成和技术水平。
Ken Shirriff 写道：
为了将联盟号时钟与 1980 年代的现代美国太空电子设备进行比较，我从航天飞机的 AP-101S 计算机上拿了一块板子。 下图显示了联盟号时钟（左）和航天飞机计算机（右）的图表。 Shuttle 电脑虽然在技术上更加先进，但它们之间的差异并没有我想象的那么大。
两种系统都基于 TTL 芯片，尽管 Shuttle 拥有更快一代的芯片。 Shuttle 的许多芯片稍微复杂一些。 注意顶部有 20 个引脚的芯片。
大的白色芯片要复杂得多——这是 AMD Am2960 内存纠错芯片。
Shuttle PCB 更先进，有两层以上，可以让芯片的放置密度提高 50%。
当时，人们认为苏联在 IS 技术上落后西方 8-9 年； 这与基于对两个委员会的比较所看到的一致。
然而，令我惊讶的是 Shuttle 计算机和 Soyuz 手表之间的相似之处。
我预计 Shuttle 计算机将使用 1980 年代的微处理器并比联盟号时钟领先一代，但事实证明，这两个系统都使用 TTL 技术，并且在许多情况下，芯片最终具有几乎相同的功能。
例如，两块板都使用了每个实现 4 个 NAND 门的芯片（在左侧寻找 134ΛB1A 芯片，在右侧寻找 54F00）。
两种系统都基于 TTL 芯片，尽管 Shuttle 拥有更快一代的芯片。 Shuttle 的许多芯片稍微复杂一些。 注意顶部有 20 个引脚的芯片。
大的白色芯片要复杂得多——这是 AMD Am2960 内存纠错芯片。
Shuttle PCB 更先进，有两层以上，可以让芯片的放置密度提高 50%。
当时，人们认为苏联在 IS 技术上落后西方 8-9 年； 这与基于对两个委员会的比较所看到的一致。
然而，令我惊讶的是 Shuttle 计算机和 Soyuz 手表之间的相似之处。
我预计 Shuttle 计算机将使用 1980 年代的微处理器并比联盟号时钟领先一代，但事实证明，这两个系统都使用 TTL 技术，并且在许多情况下，芯片最终具有几乎相同的功能。
例如，两块板都使用了每个实现 4 个 NAND 门的芯片（在左侧寻找 134ΛB1A 芯片，在右侧寻找 54F00）。
CMOS的到来
对于一般的发展，我们还提到了场效应晶体管（field-effect transistor，FET）的历史。
作为一个概念，它更早出现在 1920 年代的 Lilienfeld (Julius Edgar Lilienfeld) 的作品中，事实上，Bardeen、Brattain 和 Shockley 都曾尝试过实现它，但并非没有成功，从而产生了双极晶体管。
场效应晶体管的折磨从 1945 年（Heinrich Johann Welker，JFET 原型 - 结型 FET）一直持续到 1953 年（George F. Dacey 和 Ian Munro Ross 为一种工业化但昂贵且不可靠的 JFET 制造方法申请了专利）。
该技术仍然如此粗糙和不成功，以至于到 1950 年代中期，大多数研究人员根本拒绝使用 FET，并且生产的那些是为特殊应用而小批量生产的（例如，GE Technitron，1959 年的薄膜RCA 的硫化镉 FET，或 Crystalonics 的 1960 年作品）。
直到 1959 年，这一突破才出现，当时出生于埃及的美国工程师 Mohamed M. Atalla 发现了硅晶片表面的钝化，这使得硅 IC 的大规模生产成为可能。
Atalla 与另一位美国外国人韩国人 Dion Kang (Dawon Kahng) 一起提出了形成用于生产 FET 的金属氧化物结构的概念——这就是一种新型晶体管金属氧化物半导体 FET (MOSFET) 的展示方式有两个版本：pMOS（p-type MOS）和nMOS（n-type MOS）。
最初，该技术对市场上的两个重要参与者不感兴趣 - 贝尔实验室和 TI（他们继续破解不成功的 JFET，甚至在 1962 年发布了 pn 结上的平面版本），但其余的：RCA，通用微电子，IBM和Fairchild，立即继续研究。
同样在 1962 年，RCA 生产了第一个 16 晶体管 MOS 芯片原型（Steve R. Hofstein 和 Fred P. Heiman），一年后，Fairchild 工程师 Chih-Tang Sah 和通用微电子公司 Frank Wanles（Frank Marion Wanlass开发了完美的技术——互补金属氧化物半导体，CMOS（互补金属氧化物半导体，CMOS），理所当然地在历史上最伟大的发明中占据了一席之地。
1964年，第一个量产的MOS晶体管从RCA和Fairchild出现，同年通用微电子发布了第一个量产的MOS芯片，1968年从Fairchild出现了CMOS芯片。
MOS 芯片的第一个商业应用是由 GM 完成的 NASA 为星际监测平台计划订购的 IC。 CMOS 是第一种完全集成实现的逻辑，它比 TTL 有很多优势：最高的可扩展性和惊人的封装密度（允许开发大型和超大型集成芯片没有问题），低成本，低功耗和各种改进的巨大潜力。
另一个好处是 CMOS 在光刻中需要的步骤更少，这不仅降低了成本，而且简化了设备并显着降低了制造错误的机会。
早期 CMOS 芯片的唯一问题是运行速度 - 与 TTL 的轻浮性相比较低，而 ECL 则更是如此。
因此，在整个 1970 年代，CMOS 被积极用于不需要极高速度的地方——RAM 芯片和各种微控制器。
1968年，著名的RCA 4000逻辑系列发布，CMOS与TTL的SN54/74一样。 同时，RCA 创造了第一个 288 位 SRAM 芯片。 同年，飞兆的工程师诺伊斯（Robert Norton Noyce）、摩尔（Gordon Earle Moore）和格鲁夫（Andrew Stephen Grove）创立了英特尔，经理沃尔特·耶利米·桑德斯三世创立了AMD。
最初，投资者对桑德斯持怀疑态度，因为他主要是一名经理，而不是像诺伊斯和摩尔那样的发明家，然而，这对夫妇也通过向公司投资，为 AMD 的创立做出了贡献。
关键是要开始通过军事订单赚钱——至少有两家公司必须参与投标，因此英特尔认为发展竞争对手并没有什么坏处。 该计划总体上奏效了，AMD 因许多原创开发而闻名。
在俄罗斯的消息来源中，他们经常在不了解主题的情况下被称为普通模仿者，但他们只克隆了 8080 和 x86（同时发布了一堆自己的架构），并且他们自己开发了其他所有东西，而且做得很好， 1990-2000 年。 英特尔已经不得不赶上 AMD。
在 1970 年代初期，CMOS 还不是最常见的技术，使用的是 pMOS，其性能要快得多，pMOS 芯片几乎都是当年美国标志性的微电路。
1969 年，英特尔推出了他们的第一条也是最后一条 TTLS 产品线（英特尔 3101 64 位 SRAM；3301 ROM；3105 寄存器；300x BSP 芯片系列），但 pMOS 接手了。
Intel 1101（256位SRAM），著名的Intel 4004和Intel 8008处理器，美国国家半导体IMP-16，PACE和SC/MP，TI TMS1000微控制器，罗克韦尔国际PPS-4和PPS-8都是pMOS芯片。
到了 1972 年，nMOS 技术也赶上了它的亲戚，英特尔 2102（1 kbit SRAM）就是在它上面制作的。 由于 n 型沟道中的电子迁移率大约是 p 型沟道中的空穴迁移率的三倍，因此 nMOS 逻辑可以提高开关速度。
正因如此，nMOS迅速开始取代pMOS，10年后，几乎所有的西方微处理器都已经是nMOS芯片了。 pMOS 更便宜并提供更好的集成度，而 nMOS 更快。
然后突然间，日本人闯入了市场。
自占领结束以来，日本的复兴势头一直在缓慢增强，到 1960 年代末，他们已准备好争夺市场。 决定从廉价而简单的电子产品、手表、计算器等开始，对于他们来说，CMOS 是理想的选择，尽可能便宜且功耗最低，并且不关心以小时为单位的速度。
1969 年，东芝开发了 C2MOS（Clocked CMOS），这是一种功耗更低、速度更快的技术，并将其应用于夏普 1972 年的 Elsi Mini LED 袖珍计算器芯片。
同年，诹访精工社（现为精工爱普生）开始为其 38 年的精工 1971SQW 石英表开发 CMOS 芯片。 这个想法甚至被保守的瑞士人采用，1970年，在日本人的影响下，汉密尔顿手表公司首次发布了汉密尔顿脉冲星电脑电子表，玷污了瑞士机械工艺的传统。
总的来说，由于与 TTL 相比的超低功耗和高集成度，CMOS 在整个 1970 年代在便携式设备市场上得到了积极的推广。
在西方，当时大家都在玩MOS技术，直到1975年才有第一批CMOS处理器Intersil 6100和RCA CDP 1801问世（最著名的用途是1989年的木星任务，伽利略，之所以选择是因为低功耗）。
CMOS 最初慢 10 倍，例如 Intel 5101（1 kb SRAM，1974，CMOS）的访问时间为 800 ns，而 Intel 2147（4 kb SRAM，1976，耗尽型 nMOS 技术）已经 55-70 ns . 仅在 1978 年。
日立的 Toshiaki Masuhara 创造了双阱 Hi-CMOS 技术，其上的内存芯片（HM6147，类似于 Intel 2147）同样快，但功耗却降低了 8 倍。
1970 年代后期的工艺技术在 3 µm 范围内，1983 年 Intel 推出了 1,5 µm（Intel 80386），1985-1988 年，来自 IBM 的伊朗裔美国工程师 Bijan Davari 开发了原型 250 nm 芯片，但批量生产的设备在还是厚很多，虽然1微米也已经够速度了，终于超越了所有其他类型的IC架构。
从 1980 年代中期开始，CMOS 的份额开始呈指数级增长，到 2000 年，世界上生产的所有微电路中有 99,9% 是使用一种或另一种版本的 CMOS 技术创建的。
您想知道的有关 CMOS 但不敢问的一切。 FinFET（鳍式场效应晶体管）是最先进的 CMOS 实现之一。 测试板上的两个 MOSFET，通过显微镜观察。 nMOS 和 pMOS 之间的视觉差异。 经典的 NAND 门 - 它在硅中的电路和物理体现（图片和照片 https://en.wikipedia.org）
富士通在 700 年掌握了 1987 纳米，随后日立、三菱电机、NEC 和东芝在 1989 年发布了 500 纳米。
在整个 1990 年代初期，日本人继续主导工艺开发，索尼在 1993 年创造了 350nm，而日立和 NEC 最终生产了 250nm。
美国人在这方面落后了，比如英特尔80486的版本（1989-2007年制造）的制造工艺是1、000和800纳米，奔腾是600-800纳米。 日立在 250 年推出 160nm 工艺，1995 年三菱以 1996nm 回应，然后韩国人加入竞争，150 年三星电子推出 1999nm。
直到 2000 年，美光科技的 Gurtej Singh Sandhu 和 Trung T. Doan 发明了 90nm 工艺，才最终被美国公司超越。 Pentium IV是按照180-65nm工艺技术生产的，亚洲人没有放弃，2002年东芝和索尼开发65nm，45年台积电以2004nm加入大联盟。
Sandhu 和 Doan 的发展让美光科技达到了 30nm，亚 20nm 时代从 High-κ/金属栅 FinFET 开始。
不幸的是，苏联不能再吹嘘在 CMOS 逻辑上的任何突破，而仅限于复制 1970 年代的 MOS 芯片。
请注意，术语 CMOS 并不描述电路的实际逻辑，而是描述其技术过程（在这一点上，它与此处提到的所有其他过程都不同）。 同时，在 CMOS 的框架内可以有多种解决方案，例如通过晶体管逻辑 (PTL)，在其上组装了著名的 Zilog Z80 处理器（1976）和许多其他芯片。
还有更多奇特的选择，例如级联电压开关逻辑 (CVSL)，模拟芯片通常使用双极 CMOS (BiCMOS)。 1976年，德州仪器发布了SBP0400微处理器，一般基于积分注入逻辑（integrated injection logic，I2L）——RTL最变态的版本。
在 I2L 中，使用特殊的“晶体管”，结合基极和共发射极，它们在正常状态下无法传导电流，并连接到注入电极，实际上，逻辑是由这些注入器组装而成的。
正因为如此，I2L 具有出色的集成度，超过了 1970 年代的 MOS 水平，但一切都破坏了它的缓慢性，这样的电路将无法加速到 50 MHz 以上。
因此，I2L 处理器仍然是 1970 年代中期的新奇事物，但在苏联，他们设法将它们撕掉以防万一，就像 K582 和 K584 系列的微处理器组一样。
在 1970 年代后期，流行的大型机架构的基于微处理器的实现开始流行起来。 TI 创建了 TMS9900，DEC 创建了 LSI-11，Data General 创建了 mN601 MicroNova。
一个有趣的问题出现了——如果第三方公司开发了自己的与指令集完全兼容的处理器会发生什么？
英特尔和 AMD 之间的早期专利战导致最高法院裁定指令集本身不能申请专利，根据定义是公开的，只有其特定实现受到保护。
基于此，Fairchild（不敢冒犯 IBM 或 DEC 等真正强大的玩家）采用并发布了 Data General 的克隆——使用专有 I9440L 技术（Isoplanar Integrated Injection Logic，I3L 的改进版本）的 F2 MICROFLAME 处理器，并厚颜无耻地宣传它作为 DG 大型机 Nova 2 的完整替代品。
说数据将军大怒还是太软了，但在法律上他们也无能为力。 为了保持对客户的控制，DG 巧妙地在许可协议中添加了一个条款，即该程序只能在 Data General 硬件上运行，即使它可以在 Fairchild F9440（或任何其他处理器）上运行，而且这已经是侵犯版权。
1978 年，Fairchild 反称这种许可是反竞争的，并要求赔偿 10 万美元。 为了让它更有趣，他们发布了与 Nova 9445 兼容的 MICROFLAME II F3，并宣传它的速度提高了 10 倍。
然而，仙童在这里自食其果，因为这种复杂拓扑结构的开发延迟了所有其他生产，并使公司处于破产边缘，尤其是处理器发布也较晚。 此外，DG 声称 Nova 3 架构在没有工业间谍的情况下无法复制，并再次提起诉讼。
1979 年，Fairchild 被石油公司 Schlumberger Limited 收购（作为回应，Exxon 于 1980 年收购了 Zilog）。 F9445 的生产终于在 1981 年上半年开始。 总的来说，它的架构和上一个差不多，Nova 3指令都是用微码模拟的。 包含微代码使该芯片不仅可以用于戏弄 Data General。
1980 年，美国空军发布了著名的 MIL-STD-1750A 标准，用于从战斗机到卫星的所有设备的 16 位指令集架构。 它仅定义了指挥系统，但没有定义其物理实施方式，因此，许多公司都与与此 ISA 对应的各种军事和空间处理器的制造相关联。
Signetics、Honeywell、Performance Semiconductor、Bendix、Fairchild、McDonnell Douglas 和其他异国制造商的处理器就是这样出现的。
到 9445 年，Fairchild 已经为实施 MIL-STD-1750A 的 F1985 开发了固件，F9450 诞生了。 就连之前的版本也很火爆，但新的版本需要使用无与伦比的氧化铍BeO表壳，其导热率高于任何非金属（不包括金刚石），甚至高于许多金属。 事实证明，该处理器非常原始，直到 1990 年代中期才被用于军事目的。
Data General 和 Fairchild 之间的法律纠纷一直持续到 1986 年，当时这家精疲力竭的公司选择不继续进行，甚至向 Fairchild 支付了 52,5 万美元的赔偿金。 具有讽刺意味的是，到那时，最初的 Nova 2 和 Nova 3 已不再生产。
诉讼毁了这两家公司，1987 年斯伦贝谢将飞兆半导体转售给国家半导体，后者涵盖了整个 F94xx 产品线。
至此结束了最后一次尝试使用与 CMOS 显着不同的东西用于微处理器的尝试。
英国公司 Ferranti 于 1971 年从 Fairchild 获得了他们为 TTL 芯片开发的极其原始的集电极-扩散-隔离 (CDI) 工艺的许可，但由于改用 I3L 和 MOS 而被放弃。 1970 年代初，英国国防部下令他们开发基于该技术的军用微处理器。
到 1976 年，F100-L 已经准备就绪——一个出色的 8 MHz 16 位处理器，可用于大约 1 个门，即原始指令集。 它成为欧洲制造的第一个微处理器，并与同年发布的德州仪器 TMS500 争夺世界上第一个 16 位微处理器的荣誉。 但是，TI 使用的是 nMOS 工艺，因此其芯片只能推入笨重的定制 DIP9900 封装中，而 Ferranti 则适合标准的 64 脚封装，没有任何问题。
结果证明，该架构非常成功，尽管它不仅成为第一个原始的欧洲芯片，而且也是最后一个（除了 200 年的 F1984-L 修改）。
文章中提到的一些奇特架构的处理器。 来自作者收藏的照片。
费兰蒂的结局既有趣又悲伤。
到 1980 年代中期，他们在欧洲的军事订单上赚了大钱，并决定进入北美市场。
为此，他们收购了 International Signal and Control，该公司自 1970 年代以来一直为美国政府生产军事装备，特别是 AGM-45 伯劳和 RIM-7 海麻雀导弹。
读者可能已经有了一个问题——洋基队将他们的整个军事承包商卖给英国人是怎么发生的？
他们会把雷神公司卖给苏联！
直到现在，礼物竟然在里面腐烂了。
事实上，尽管有出色的报道，ISC 实际上并没有生产或开发任何东西，并且在 NSA 和 CIA 的命令下，所有 1970 年代都被卖给了南非（由于对黑人态度恶劣，南非正式受到联合国最严厉的制裁） ) 最新的美国 武器、电子战、通信等。
作为交换，南非允许 Tseraushniks 在好望角秘密建立一个监听站，以追踪苏联潜艇。 然而，事实证明，南非决定与萨达姆分享美国玩具，中情局对此并不十分喜欢。
你怎么能如此漂亮地结束整个业务而不被烧毁，以免在联合国回答不愉快的问题？
他们很快找到了出路——1988 年，他们将 ISC 卖给了英国。
起初他们很高兴，然后他们挖得更深，喘着粗气。
事实证明，ISC 没有任何合法业务，实际上一般来说生产，它所拥有的只是关于“生产”了洗钱所需的令人难以置信的技术的论文。
结果是一个令人难以置信的丑闻，其严重性主要落在新主人身上。
ISC 创始人 James Guerin 和他的 18 名同伙，他们被拖进联邦监狱很多很多年，一路上大喊他们无罪，一切都与 NSA 和 CIA 达成一致，但谁会相信骗子?
1994年，克林顿的国防部长、ISC董事会成员鲍比·雷·英曼(Bobby Ray Inman)悄然辞职，此案终于得以平息。
英曼通常是一个非常有趣的人——在里根的领导下，他是美国国家安全局的第一任局长，然后是中央情报局的副局长，同时——微电子和计算机技术公司的首席执行官，加州理工学院的官方受托人之一，也是加州理工学院的成员。戴尔、AT&T、梅西能源和同一 ISC 的董事会。
结果，在海湾战争期间玩了一点间谍的美国人用他们自己的 Mk 20 Rockeye II 集束炸弹收到了头部，根据转移到南非的图纸，它是由伊拉克人组装的智利的 Cardoen Industries 和 Ferranti 在 1993 年被 Siemens-Plessley 接管。
苏联 CMOS 90% 与微处理器相关 - 英特尔克隆，不适用于 Elbrus，因此我们将省略它。
在下一个系列中，我们正在等待热发射极耦合逻辑、基本矩阵晶体和 Elbrus-2 的开发。
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