بالنسبة للمهمة الأولى - هنا ، للأسف ، كما ذكرنا في المقالة السابقة ، لم تكن هناك رائحة توحيد أجهزة الكمبيوتر في الاتحاد السوفياتي. كانت هذه أكبر بلاء لأجهزة الكمبيوتر السوفيتية (جنبًا إلى جنب مع المسؤولين) ، والتي كان من المستحيل التغلب عليها. غالبًا ما تكون فكرة المعيار اكتشافًا مفاهيميًا للبشرية يتم التقليل من شأنه ، ويستحق أن يكون على قدم المساواة مع القنبلة الذرية.
يوفر التوحيد القياسي ، وتوحيد خطوط الأنابيب ، وتبسيطًا هائلاً ، وتكلفة التنفيذ والصيانة ، والاتصال الهائل. جميع الأجزاء قابلة للتبديل ، ويمكن ختم الآلات بعشرات الآلاف ، ومجموعات التآزر. تم تطبيق هذه الفكرة قبل 100 عام على الأسلحة النارية ، قبل 40 عامًا على السيارات - كانت النتائج طفرة في كل مكان. من المدهش أنه لم يتم التفكير في الأمر إلا في الولايات المتحدة قبل تطبيقه على أجهزة الكمبيوتر. نتيجة لذلك ، انتهى بنا الأمر إلى استعارة IBM S / 360 وسرقنا ليس الإطار الرئيسي نفسه ، ولا بنيته ، ولا الأجهزة المتطورة. بالتأكيد كل هذا يمكن أن يكون محليًا بسهولة ، فلدينا ما يكفي من الأذرع المستقيمة والعقول اللامعة ، وكان هناك الكثير من التقنيات والآلات العبقرية (ووفقًا للمعايير الغربية أيضًا) - سلسلة M Kartseva و Setun و MIR ، يمكنك إدراجها في قائمة وقت طويل. سرقة S / 360 ، أولاً وقبل كل شيء ، اقترضنا شيئًا لم يكن لدينا كفئة بشكل عام طوال سنوات تطوير التقنيات الإلكترونية حتى تلك اللحظة - فكرة المعيار. كان هذا هو الاستحواذ الأكثر قيمة. ولسوء الحظ ، فإن الافتقار القاتل إلى تفكير مفاهيمي معين خارج الماركسية اللينينية والإدارة السوفييتية "العبقرية" لم يسمح لنا بإدراك ذلك مسبقًا بأنفسنا.
ومع ذلك ، سنتحدث عن S / 360 والاتحاد الأوروبي لاحقًا ، فهذا موضوع مؤلم ومهم ، ويرتبط أيضًا بتطوير أجهزة الكمبيوتر العسكرية.
تم وضع المعايير في تكنولوجيا الكمبيوتر من قبل أقدم وأكبر شركة أجهزة - بطبيعة الحال ، شركة IBM. حتى منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، كان من المسلم به أن أجهزة الكمبيوتر تُصنع قطعة قطعة أو في سلسلة صغيرة من الآلات من 10 إلى 50 ، ولم يفكر أحد في جعلها متوافقة. تغير كل ذلك عندما قررت شركة IBM ، مدفوعة بمنافستها الأبدية UNIVAC (التي كانت تبني الكمبيوتر العملاق LARC) ، بناء أكثر أجهزة الكمبيوتر تعقيدًا وأكبرها وقوة في الخمسينيات - نظام معالجة البيانات IBM 7030 ، المعروف باسم Stretch. على الرغم من قاعدة العناصر المتقدمة (كانت الآلة مخصصة للجيش ، وبالتالي تلقت شركة IBM عددًا كبيرًا من الترانزستورات منها) ، كان تعقيد Stretch باهظًا - كان من الضروري تطوير وتركيب أكثر من 30000 لوحة مع عدة عشرات من العناصر لكل منها.
تم تطوير Stretch بواسطة عظماء مثل Gene Amdahl (مطور S / 360 ومؤسس شركة Amdahl Corporation لاحقًا) ، وفريدريك ب. لمفهوم هندسة الكمبيوتر).
على الرغم من القوة الهائلة للآلة والعدد الهائل من الابتكارات ، فشل المشروع التجاري تمامًا - تم تحقيق 30 ٪ فقط من الأداء المعلن ، وقام رئيس الشركة ، Thomas J. Watson Jr. ، بتخفيض السعر بشكل متناسب بحلول 7030 عدة مرات مما أدى إلى خسائر كبيرة …
لاحقًا ، تم تسمية Stretch من قِبل Jake Widman's Lessons Learned: أكبر فشل في مشروع تكنولوجيا المعلومات ، عالم الكمبيوتر الشخصي ، 10/09/08 كأحد أكبر 10 حالات فشل في إدارة صناعة تكنولوجيا المعلومات. تمت معاقبة قائد التطوير ستيفن دونويل بسبب الفشل التجاري لشركة Stretch ، ولكن بعد فترة وجيزة من النجاح الهائل لـ System / 360 في عام 1964 لاحظ أن معظم أفكاره الأساسية تم تطبيقها لأول مرة في 7030. ونتيجة لذلك ، لم يُغفر له فقط ، ولكن أيضًا في عام 1966 اعتذر رسميًا وحصل على المنصب الفخري لزميل IBM.
كانت تقنية 7030 سابقة لعصرها - التعليمات والجلب المسبق للمعاملات ، والحساب المتوازي ، والحماية ، والتشذير ، وذاكرة الوصول العشوائي المؤقتة للكتابة ، وحتى شكل محدود من إعادة التسلسل يسمى التنفيذ المسبق للتعليمات - جد نفس التقنية في معالجات بنتيوم. علاوة على ذلك ، تم توصيل المعالج بالأنابيب ، وتمكنت الآلة من نقل البيانات (باستخدام معالج مشترك قناة خاص) من ذاكرة الوصول العشوائي إلى الأجهزة الخارجية مباشرة ، وتفريغ المعالج المركزي. لقد كان نوعًا من الإصدارات باهظة الثمن من تقنية DMA (الوصول المباشر للذاكرة) التي نستخدمها اليوم ، على الرغم من أن قنوات Stretch كانت تتحكم فيها معالجات منفصلة ولديها وظائف أكثر بكثير من التطبيقات الرديئة الحديثة (وكانت أكثر تكلفة!). في وقت لاحق ، انتقلت هذه التقنية إلى S / 360.
كان نطاق IBM 7030 ضخمًا - تطوير القنابل الذرية ، والأرصاد الجوية ، والحسابات لبرنامج أبولو. يمكن لـ Stretch فقط القيام بكل هذا ، وذلك بفضل حجم الذاكرة الهائل وسرعة المعالجة المذهلة. يمكن تنفيذ ما يصل إلى ستة تعليمات سريعًا في قالب الفهرسة ، ويمكن تحميل ما يصل إلى خمسة تعليمات في كتل الجلب المسبق و ALU المتوازي في وقت واحد. وبالتالي ، في أي وقت ، يمكن أن يكون ما يصل إلى 11 أمرًا في مراحل مختلفة من التنفيذ - إذا تجاهلنا قاعدة العناصر القديمة ، فإن المعالجات الدقيقة الحديثة ليست بعيدة عن هذه البنية. على سبيل المثال ، تعالج Intel Haswell ما يصل إلى 15 أمرًا مختلفًا لكل ساعة ، وهو ما يزيد 4 فقط عن معالج الخمسينيات!
تم بناء عشرة أنظمة ، وتسبب برنامج Stretch في خسارة IBM 20 مليونًا ، لكن إرثها التكنولوجي كان ثريًا لدرجة أنه تبعه على الفور نجاح تجاري. على الرغم من قصر عمره ، فقد جلب 7030 العديد من الفوائد ، وكان من الناحية المعمارية أحد أهم خمس آلات في التاريخ.
ومع ذلك ، رأت شركة IBM في الامتداد المؤسف بمثابة فشل ، ولهذا السبب تعلم المطورون الدرس الرئيسي - لم يعد تصميم الأجهزة أبدًا فنًا فوضويًا. لقد أصبح علمًا دقيقًا. نتيجة لعملهم ، كتب جونسون وبروك كتابًا أساسيًا نُشر في عام 1962 بعنوان "التخطيط لنظام كمبيوتر: امتداد المشروع".
تم تقسيم تصميم الكمبيوتر إلى ثلاثة مستويات كلاسيكية: تطوير نظام التعليمات ، وتطوير معمارية دقيقة تنفذ هذا النظام ، وتطوير بنية النظام للآلة ككل. بالإضافة إلى ذلك ، كان الكتاب أول من استخدم المصطلح الكلاسيكي "هندسة الكمبيوتر". من الناحية المنهجية ، كان عملاً لا يقدر بثمن ، وإنجيلًا لمصممي الأجهزة ، وكتابًا مدرسيًا لأجيال من المهندسين. تم تطبيق الأفكار الموضحة هناك من قبل جميع شركات الكمبيوتر في الولايات المتحدة.
الرائد الدؤوب في علم التحكم الآلي ، كيتوف الذي سبق ذكره (ليس فقط شخصًا ذا قراءة جيدة بشكل استثنائي ، مثل بيرج ، الذي تابع باستمرار الصحافة الغربية ، ولكنه صاحب رؤية حقيقية) ، ساهم في نشره في عام 1965 (تصميم أنظمة فائقة السرعة: Stretch Complex؛ محرر بواسطة AI Kitova. - M: Mir ، 1965). تم تقليل حجم الكتاب بمقدار الثلث تقريبًا ، وعلى الرغم من حقيقة أن كيتوف أشار بشكل خاص إلى المبادئ المعمارية والنظامية والمنطقية والبرمجية الأساسية لبناء أجهزة الكمبيوتر في المقدمة الموسعة ، فقد مر دون أن يلاحظه أحد تقريبًا.
أخيرًا ، أعطت Stretch للعالم شيئًا جديدًا لم يتم استخدامه بعد في صناعة الكمبيوتر - فكرة الوحدات المعيارية ، التي نمت منها صناعة مكونات الدوائر المتكاملة بأكملها لاحقًا. كل شخص يذهب إلى المتجر للحصول على بطاقة فيديو NVIDIA جديدة ، ثم يقوم بإدخالها بدلاً من بطاقة فيديو ATI القديمة ، وكل شيء يعمل بدون مشاكل - في هذه اللحظة ، قدم الشكر الذهني لجونسون وبروك. اخترع هؤلاء الأشخاص شيئًا أكثر ثورية (وأقل ملحوظة ومُقَدَّرًا على الفور ، على سبيل المثال ، لم يهتم المطورون في الاتحاد السوفيتي به على الإطلاق!) من خط الأنابيب و DMA.
لقد اخترعوا اللوحات القياسية المتوافقة.
رسالة قصيرة
كما قلنا بالفعل ، لم يكن لمشروع Stretch نظائر من حيث التعقيد.كان من المفترض أن تتكون الآلة العملاقة من أكثر من 170000 ترانزستور ، دون احتساب مئات الآلاف من المكونات الإلكترونية الأخرى. كل هذا كان لابد من تركيبه بطريقة ما (تذكر كيف قام Yuditsky بتهدئة الألواح الضخمة المتمردة ، وقام بتقسيمها إلى أجهزة أولية منفصلة - لسوء الحظ ، بالنسبة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، لم تصبح هذه الممارسة مقبولة بشكل عام) ، وتصحيح الأخطاء ، ثم الدعم ، واستبدال الأجزاء المعيبة. نتيجة لذلك ، اقترح المطورون فكرة كانت واضحة من ذروة تجربتنا اليوم - أولاً ، قم بتطوير كتل صغيرة فردية ، وتنفيذها على خرائط قياسية ، ثم تجميع سيارة من الخرائط.
هكذا ولدت SMS - النظام المعياري القياسي ، والذي تم استخدامه في كل مكان بعد Stretch.
كان يتألف من عنصرين. كان الأول ، في الواقع ، هو اللوحة نفسها بعناصر أساسية بحجم 2 ، 5 × 4 ، 5 بوصات مع موصل مطلي بالذهب مكون من 16 سنًا. كانت هناك لوحات عرض واحد ومزدوجة العرض. كان الثاني عبارة عن حامل بطاقات قياسي ، مع وجود قضبان منتشرة في الخلف.
يمكن تكوين بعض أنواع لوحات البطاقات باستخدام وصلة مرور خاصة (تمامًا مثل اللوحات الأم التي يتم ضبطها الآن). كانت هذه الميزة تهدف إلى تقليل عدد البطاقات التي كان على المهندس أن يأخذها معه. ومع ذلك ، سرعان ما تجاوز عدد البطاقات 2500 بسبب تنفيذ العديد من عائلات المنطق الرقمي (ECL ، RTL ، DTL ، إلخ) ، بالإضافة إلى الدوائر التناظرية لأنظمة مختلفة. ومع ذلك ، قامت الرسائل القصيرة بعملهم.
تم استخدامها في جميع أجهزة IBM من الجيل الثاني وفي العديد من الأجهزة الطرفية لأجهزة الجيل الثالث ، كما تم استخدامها كنموذج أولي لوحدات S / 360 SLT الأكثر تقدمًا. كان هذا السلاح "السري" ، الذي لم يعره أحد في الاتحاد السوفيتي اهتمامًا كبيرًا ، وسمح لشركة IBM بزيادة إنتاج أجهزتها إلى عشرات الآلاف سنويًا ، كما ذكرنا في المقال السابق.
تم استعارة هذه التكنولوجيا من قبل جميع المشاركين في سباق الكمبيوتر الأمريكي - من Sperry إلى Burroughs. لا يمكن مقارنة أحجام إنتاجهم الإجمالية مع آباء شركة IBM ، ولكن هذا جعل من الممكن في الفترة من 1953 إلى 1963 ملء السوق ليس فقط في أمريكا ، ولكن أيضًا في السوق الدولية بأجهزة كمبيوتر من تصميمهم الخاص ، مما أدى فعليًا إلى التخلص من جميع الشركات المصنعة الإقليمية من هناك - من Bull إلى Olivetti. لم يمنع أي شيء الاتحاد السوفيتي من فعل الشيء نفسه ، على الأقل مع دول CMEA ، ولكن ، للأسف ، قبل سلسلة الاتحاد الأوروبي ، لم تفلح فكرة المعيار في زيارة رؤساء التخطيط في دولتنا.
مفهوم التغليف المضغوط
كان الركن الثاني بعد التوحيد القياسي (الذي لعب ألف مرة في الانتقال إلى الدوائر المتكاملة وأدى إلى تطوير ما يسمى بمكتبات البوابات المنطقية القياسية ، دون أي تغييرات خاصة مستخدمة من الستينيات إلى يومنا هذا!) كان مفهوم العبوة المدمجة ، والتي كان يُعتقد أنها قبل الدوائر المتكاملة والدوائر وحتى الترانزستورات.
يمكن تقسيم حرب التصغير إلى 4 مراحل. الأول هو ما قبل الترانزستور ، عندما تمت تجربة المصابيح لتوحيدها وتقليلها. والثاني هو ظهور وإدخال لوحات الدوائر المطبوعة المثبتة على السطح. والثالث هو البحث عن الحزمة الأكثر إحكاما من الترانزستورات والوحدات الصغيرة والأغشية الرقيقة والدوائر الهجينة - بشكل عام ، الأسلاف المباشرة للدوائر المتكاملة. وأخيرًا ، الرابع هو تنظيم الدولة الإسلامية أنفسهم. مرت كل هذه المسارات (باستثناء تصغير المصابيح) لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بالتوازي مع الولايات المتحدة الأمريكية.
كان أول جهاز إلكتروني مدمج نوعًا من "المصباح المتكامل" Loewe 3NF ، الذي طورته الشركة الألمانية Loewe-Audion GmbH في عام 1926. يتكون هذا الحلم المتعصب لصوت الأنبوب الدافئ من ثلاثة صمامات ثلاثية في علبة زجاجية واحدة ، جنبًا إلى جنب مع مكثفين وأربعة مقاومات مطلوبة لإنشاء مستقبل راديو كامل. تم إغلاق المقاومات والمكثفات في أنابيب زجاجية خاصة بها لمنع التلوث بالفراغ. في الواقع ، كان "جهاز استقبال في مصباح" مثل نظام حديث على رقاقة! الشيء الوحيد الذي يجب شراؤه لإنشاء راديو هو ملف ضبط ومكثف ومكبر صوت.
ومع ذلك ، لم يتم إنشاء هذه المعجزة التكنولوجية لدخول عصر الدوائر المتكاملة قبل بضعة عقود ، ولكن للتهرب من الضرائب الألمانية المفروضة على كل مقبس مصباح (ضريبة الرفاهية لجمهورية فايمار).كان لدى مستقبلات Loewe موصل واحد فقط ، مما أعطى أصحابها تفضيلات مالية كبيرة. تم تطوير الفكرة في خط 2NF (مكونان رباعيان بالإضافة إلى مكونات سلبية) و WG38 الوحشي (اثنان من pentodes ، الصمام الثلاثي والمكونات السلبية).
بشكل عام ، كان للمصابيح إمكانات هائلة للتكامل (على الرغم من زيادة تكلفة وتعقيد التصميم بشكل كبير) ، كانت ذروة هذه التقنيات هي RCA Selectron. تم تطوير هذا المصباح الوحشي تحت قيادة Jan Aleksander Rajchman (الملقب بالسيد Memory لإنشاء 6 أنواع من ذاكرة الوصول العشوائي من أشباه الموصلات إلى التصوير المجسم).
جون فون نيومان
بعد إنشاء ENIAC ، ذهب جون فون نيومان إلى معهد الدراسات المتقدمة (IAS) ، حيث كان حريصًا على مواصلة العمل على مهمة جديدة (كان يعتقد أن أجهزة الكمبيوتر أكثر أهمية من القنابل الذرية للنصر على الاتحاد السوفيتي) علميًا الاتجاه - أجهزة الكمبيوتر. وفقًا لفكرة von Neumann ، كان من المفترض أن تصبح الهندسة المعمارية التي صممها (والتي سميت لاحقًا von Neumann) مرجعًا لتصميم الآلات في جميع الجامعات ومراكز الأبحاث في الولايات المتحدة (وهذا جزئيًا ما حدث ، من خلال طريقة) - مرة أخرى الرغبة في التوحيد والتبسيط!
بالنسبة لآلة IAS ، احتاج فون نيومان إلى ذاكرة. و RCA ، الشركة المصنعة الرائدة لجميع أجهزة التفريغ في الولايات المتحدة في تلك السنوات ، عرضت بسخاء رعايتها بأنابيب ويليامز. كان من المأمول أنه من خلال تضمينها في البنية القياسية ، فإن فون نيومان سيساهم في انتشارها كمعيار RAM ، مما سيحقق إيرادات هائلة لـ RCA في المستقبل. في مشروع IAS ، تم وضع 40 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، وكان الرعاة من RCA حزينين قليلاً لمثل هذه الشهية وطلبوا من قسم Reichman تقليل عدد الأنابيب.
رايخمان ، بمساعدة المهاجر الروسي إيغور غروزدوف (بشكل عام ، عمل العديد من الروس في RCA ، بما في ذلك Zvorykin الشهير ، وكان الرئيس David Sarnov نفسه يهوديًا بيلاروسيًا - مهاجرًا) ولدت حلاً مذهلاً تمامًا - تاج الفراغ التكنولوجيا المتكاملة ، مصباح RCA SB256 Selectron RAM لـ 4 كيلو بت! ومع ذلك ، فقد تبين أن التكنولوجيا معقدة ومكلفة للغاية ، حتى أن المصابيح التسلسلية تكلف حوالي 500 دولار للقطعة الواحدة ، وكانت القاعدة بشكل عام وحشًا به 31 جهة اتصال. نتيجة لذلك ، لم يجد المشروع مشترًا بسبب التأخير في السلسلة - كانت هناك بالفعل ذاكرة من الفريت على الأنف.
مشروع Tinkertoy
قام العديد من مصنعي أجهزة الكمبيوتر بمحاولات متعمدة لتحسين البنية (لا يمكنك معرفة الهيكل هنا حتى الآن) لوحدات المصباح من أجل زيادة انضغاطها وسهولة استبدالها.
كانت المحاولة الأكثر نجاحًا هي سلسلة IBM 70xx لوحدات المصابيح القياسية. كانت ذروة تصغير المصباح هي الجيل الأول من برنامج Project Tinkertoy ، الذي سمي على اسم مصمم الأطفال الشهير 1910-1940.
ليس كل شيء يسير بسلاسة بالنسبة للأمريكيين أيضًا ، خاصة عندما تتدخل الحكومة في العقود. في عام 1950 ، كلف مكتب الملاحة الجوية التابع للبحرية المكتب الوطني للمعايير (NBS) بتطوير نظام تصميم وإنتاج متكامل بمساعدة الكمبيوتر للأجهزة الإلكترونية العالمية من النوع المعياري. من حيث المبدأ ، في ذلك الوقت ، كان هذا مبررًا ، حيث لم يعرف أحد بعد إلى أين سيقود الترانزستور وكيفية استخدامه بشكل صحيح.
ضخت NBS أكثر من 4.7 مليون دولار في التطوير (حوالي 60 مليون دولار وفقًا لمعايير اليوم) ، ونشرت مقالات حماسية في عدد يونيو 1954 من Popular Mechanics وعدد مايو 1955 من Popular Electronics and … وراء عدد قليل من تقنيات الرش ، وسلسلة من عوامات الرادار الخمسينيات المصنوعة من هذه المكونات.
ماذا حدث؟
كانت الفكرة رائعة - لإحداث ثورة في أتمتة الإنتاج وتحويل الكتل الضخمة مثل IBM 701 إلى وحدات مدمجة ومتعددة الاستخدامات. كانت المشكلة الوحيدة هي أن المشروع بأكمله مصمم للمصابيح ، وبحلول الوقت الذي اكتمل فيه ، كان الترانزستور قد بدأ بالفعل مشيته المنتصرة. لقد عرفوا كيف يتأخرون ليس فقط في الاتحاد السوفيتي - فقد استوعب مشروع Tinkertoy مبالغ ضخمة وتبين أنه عديم الفائدة تمامًا.
لوحات قياسية
كان الأسلوب الثاني للتعبئة هو تحسين وضع الترانزستورات والمكونات المنفصلة الأخرى على اللوحات القياسية.
حتى منتصف الأربعينيات من القرن الماضي ، كان البناء من نقطة إلى نقطة هو الطريقة الوحيدة لتأمين الأجزاء (بالمناسبة ، مناسب تمامًا لإلكترونيات الطاقة وبهذه السعة اليوم). هذا المخطط لم يكن آليًا ولم يكن موثوقًا به للغاية.
اخترع المهندس النمساوي بول إيسلر لوحة الدوائر المطبوعة للراديو الخاص به أثناء عمله في بريطانيا عام 1936. في عام 1941 ، تم بالفعل استخدام لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات في المناجم البحرية المغناطيسية الألمانية. وصلت التكنولوجيا إلى الولايات المتحدة في عام 1943 واستخدمت في الصمامات اللاسلكية Mk53. أصبحت لوحات الدوائر المطبوعة متاحة للاستخدام التجاري في عام 1948 ، ولم تظهر عمليات التجميع التلقائي (نظرًا لأن المكونات كانت لا تزال متصلة بها بطريقة مفصلية) حتى عام 1956 (تم تطويرها بواسطة فيلق إشارة الجيش الأمريكي).
بالمناسبة ، تم تنفيذ عمل مماثل في نفس الوقت في بريطانيا من قبل جيفري دامر الذي سبق ذكره ، والد الدوائر المتكاملة. قبلت الحكومة لوحات الدوائر المطبوعة ، لكن الدوائر الدقيقة ، كما نتذكر ، تعرضت للاختراق بقصر النظر حتى الموت.
حتى أواخر الستينيات ، واختراع العلب المستوية وموصلات الألواح للدوائر الدقيقة ، كانت ذروة تطوير لوحات الدوائر المطبوعة لأجهزة الكمبيوتر المبكرة هي ما يسمى بتغليف الخشب أو خشب الكورد. إنه يوفر مساحة كبيرة وكان يستخدم غالبًا في الأماكن التي كان التصغير فيها أمرًا بالغ الأهمية - في المنتجات العسكرية أو أجهزة الكمبيوتر العملاقة.
في تصميم خشب الكورد ، تم تركيب مكونات الرصاص المحورية بين لوحين متوازيين وإما أن تكون ملحومة مع أحزمة سلكية أو متصلة بشريط رفيع من النيكل. لتجنب الدوائر القصيرة ، تم وضع بطاقات عازلة بين الألواح ، وسمح الثقب للمكونات بالمرور إلى الطبقة التالية.
كان عيب خشب الكورد هو أنه لضمان اللحامات الموثوقة ، كان من الضروري استخدام ملامسات خاصة مطلية بالنيكل ، يمكن أن يؤدي التمدد الحراري إلى تشويه الألواح (وهو ما لوحظ في العديد من وحدات كمبيوتر Apollo) ، بالإضافة إلى ذلك ، قلل هذا المخطط من قابلية الصيانة من الوحدة إلى مستوى جهاز MacBook الحديث ، ولكن قبل ظهور الدوائر المتكاملة ، سمح خشب الكورد بأعلى كثافة ممكنة.
بطبيعة الحال ، لم تنته أفكار التحسين على اللوحات.
ولدت المفاهيم الأولى لترانزستورات التغليف على الفور تقريبًا بعد بدء إنتاجها التسلسلي. BSTJ المادة 31: 3. مايو 1952: الوضع الحالي لتطوير الترانزستور. (مورتون ، ج.أ) أول من وصف دراسة عن "جدوى استخدام الترانزستورات في الدوائر المصغرة المعبأة." طور Bell 7 أنواع من العبوات المتكاملة لأنواع M1752 المبكرة ، كل منها يحتوي على لوح مدمج في بلاستيك شفاف ، لكنه لم يتجاوز النماذج الأولية.
في عام 1957 ، أصبح الجيش الأمريكي ووكالة الأمن القومي مهتمين بالفكرة للمرة الثانية وقاموا بتكليف نظام سيلفانيا الإلكتروني بتطوير شيء مثل وحدات الكردود الصغيرة المختومة لاستخدامها في المركبات العسكرية السرية. أطلق على المشروع اسم FLYBALL 2 ، وقد تم تطوير العديد من الوحدات القياسية التي تحتوي على NOR و XOR وما إلى ذلك. تم إنشاؤها بواسطة Maurice I. Crystal ، وتم استخدامها في أجهزة الكمبيوتر المشفرة HY-2 و KY-3 و KY-8 و KG-13 و KW-7. يتكون KW-7 ، على سبيل المثال ، من 12 بطاقة إضافية ، كل منها يمكن أن تستوعب ما يصل إلى 21 وحدة FLYBALL ، مرتبة في 3 صفوف من 7 وحدات لكل منها. كانت الوحدات متعددة الألوان (20 نوعًا في المجموع) ، كل لون مسؤول عن وظيفته.
تم إنتاج كتل مماثلة باسم Gretag-Bausteinsystem بواسطة Gretag AG في Regensdorf (سويسرا).
حتى في وقت سابق ، في عام 1960 ، قامت Philips بتصنيع كتل مماثلة من السلسلة 1 و 40-Series و NORbit كعناصر من وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة لاستبدال المرحلات في أنظمة التحكم الصناعية ؛ حتى أن السلسلة تحتوي على دائرة مؤقت مماثلة للدائرة المصغرة الشهيرة 555. تم إنتاج الوحدات النمطية بواسطة Philips وفروعها Mullard و Valvo (يجب عدم الخلط بينها وبين Volvo!) وتم استخدامها في أتمتة المصانع حتى منتصف السبعينيات.
حتى في الدنمارك ، في تصنيع Electrologica X1 في عام 1958 ، تم استخدام وحدات مصغرة متعددة الألوان ، تشبه إلى حد كبير مكعبات Lego التي أحبها الدنماركيون. في ألمانيا الشرقية ، في معهد آلات الحوسبة في جامعة دريسدن التقنية ، في عام 1959 ، بنى البروفيسور نيكولاس يواكيم ليمان حوالي 10 أجهزة كمبيوتر مصغرة لطلابه ، باسم D4a ، واستخدموا حزمة مماثلة من الترانزستورات.
استمرت أعمال التنقيب بشكل مستمر ، من أواخر الأربعينيات إلى أواخر الخمسينيات.كانت المشكلة أنه لا يمكن لأي قدر من حيل جمع المعلومات الالتفاف على طغيان الأرقام ، وهو مصطلح صاغه جاك مورتون ، نائب رئيس مختبرات بيل في مقالته لعام 1958 وقائع IRE.
المشكلة هي أن عدد المكونات المنفصلة في الكمبيوتر قد وصل إلى الحد الأقصى. لقد تبين أن الآلات التي تحتوي على أكثر من 200000 وحدة فردية معطلة - على الرغم من حقيقة أن الترانزستورات والمقاومات والثنائيات في هذا الوقت كانت بالفعل موثوقة للغاية. ومع ذلك ، حتى احتمال الفشل في المائة من نسبة مئوية ، مضروبًا في مئات الآلاف من الأجزاء ، أعطى فرصة كبيرة لحدوث شيء ما في الكمبيوتر في أي وقت. أدى التثبيت المثبت على الحائط ، مع أميال من الأسلاك والملايين من جهات اتصال اللحام ، إلى جعل الأمور أسوأ. ظل IBM 7030 هو الحد من تعقيد الآلات المنفصلة تمامًا ، حتى عبقرية Seymour Cray لم تستطع جعل CDC 8600 الأكثر تعقيدًا يعمل بثبات.
مفهوم الرقاقة الهجينة
في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي ، طورت معامل الراديو المركزية في الولايات المتحدة ما يسمى بتكنولوجيا الأغشية السميكة - حيث تم تطبيق آثار وعناصر سلبية على ركيزة خزفية بطريقة مشابهة لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة ، ثم تم استخدام ترانزستورات الإطار المفتوح. ملحوم على الركيزة وتم ختم كل هذا.
هذه هي الطريقة التي وُلد بها مفهوم ما يسمى بالدوائر الدقيقة الهجينة.
في عام 1954 ، ضخت البحرية 5 ملايين دولار أخرى في استمرار برنامج Tinkertoy الفاشل ، وأضاف الجيش 26 مليون دولار في الأعلى. بدأت شركتا RCA و Motorola في العمل. الأول قام بتحسين فكرة CRL ، وتطويرها إلى ما يسمى بالدوائر الدقيقة ذات الأغشية الرقيقة ، وكانت نتيجة عمل الثانية ، من بين أشياء أخرى ، حزمة TO-3 الشهيرة - نعتقد أن أي شخص قد شاهده من قبل سوف تتعرف أي إلكترونيات على الفور على هذه الجولات الضخمة ذات الأذنين. في عام 1955 ، أصدرت موتورولا أول ترانزستور XN10 فيها ، وتم اختيار العلبة بحيث تلائم المقبس الصغير من أنبوب Tinkertoy ، ومن هنا الشكل المميز. كما دخلت في البيع المجاني واستخدمت منذ عام 1956 في راديو السيارات ، ثم في كل مكان ، لا تزال هذه الحالات مستخدمة الآن.
بحلول عام 1960 ، تم استخدام الهجينة (بشكل عام ، أيًا كان ما أطلقوا عليها - التجميعات الدقيقة ، والوحدات الصغيرة ، وما إلى ذلك) بشكل مطرد من قبل الجيش الأمريكي في مشاريعهم ، لتحل محل حزم الترانزستورات الضخمة والخرقاء السابقة.
جاءت أفضل ساعة من الوحدات الصغيرة بالفعل في عام 1963 - طورت شركة IBM أيضًا دوائر هجينة لسلسلة S / 360 الخاصة بها (تم بيعها بمليون نسخة ، والتي أسست عائلة من الأجهزة المتوافقة ، تم إنتاجها حتى الآن ونسخها (بشكل قانوني أو غير قانوني) في كل مكان - من اليابان لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) ، والتي أطلقوا عليها اسم SLT.
لم تعد الدوائر المتكاملة شيئًا جديدًا ، لكن شركة IBM كانت تخشى حقًا على جودتها ، وكانت معتادة على وجود دورة إنتاج كاملة بين يديها. كان الرهان مبررًا ، ولم يكن الكمبيوتر الرئيسي ناجحًا فحسب ، بل ظهر أسطوريًا مثل كمبيوتر IBM الشخصي وقام بنفس الثورة.
بطبيعة الحال ، في الطرز اللاحقة ، مثل S / 370 ، تحولت الشركة بالفعل إلى دوائر كهربائية كاملة ، وإن كان ذلك في نفس الصناديق المصنوعة من الألومنيوم. أصبحت SLT تكيفًا أكبر وأرخص بكثير للوحدات الهجينة الصغيرة (فقط بحجم 7 ، 62 × 7 ، 62 ملم) ، تم تطويرها من قبلهم في عام 1961 من أجل IBM LVDC (كمبيوتر داخلي ICBM ، بالإضافة إلى برنامج Gemini). الأمر المضحك هو أن الدوائر الهجينة عملت هناك جنبًا إلى جنب مع TI SN3xx المتكامل بالفعل.
ومع ذلك ، فإن المغازلة بتقنية الأغشية الرقيقة والحزم غير القياسية من الترانزستورات الدقيقة وغيرها كانت في البداية طريقًا مسدودًا - نصف مقياس لم يسمح بالانتقال إلى مستوى جودة جديد ، مما أدى إلى اختراق حقيقي.
وكان الاختراق يتمثل في خفض جذري ، بأوامر من حيث الحجم ، في عدد العناصر والمركبات المنفصلة في الكمبيوتر. ما كان مطلوبًا لم يكن التجميعات الخادعة ، ولكن المنتجات القياسية المتجانسة ، لتحل محل الغرينيات الكاملة للألواح.
كانت المحاولة الأخيرة لاستخراج شيء ما من التكنولوجيا الكلاسيكية هي جذب ما يسمى بالإلكترونيات الوظيفية - وهي محاولة لتطوير أجهزة أشباه موصلات متجانسة لا تحل محل الصمامات الثنائية والفراغ فقط ، ولكن أيضًا المصابيح الأكثر تعقيدًا - الثيراترونات والديكاترونات.
في عام 1952 ، ابتكر جيويل جيمس إيبرس من مختبرات بيل ترانزستور "ستيرويد" رباعي الطبقات - ثايرستور ، نظير ثيراترون. بدأ شوكلي في مختبره في عام 1956 العمل على صقل الإنتاج المتسلسل للديود ذي الأربع طبقات - الديود ، لكن طبيعته المشاكسة وبداية جنون العظمة لم تسمح بإكمال القضية ودمرت المجموعة.
لم تحقق أعمال 1955-1958 بهياكل الثايرستور الجرمانيوم أي نتائج. في مارس 1958 ، أعلنت RCA قبل الأوان عن سجل التحول ذي العشر بتات من Walmark باعتباره "مفهومًا جديدًا في التكنولوجيا الإلكترونية" ، لكن دوائر الثايرستور الجرمانيوم الفعلية كانت غير صالحة للعمل. من أجل إنشاء إنتاجها الضخم ، كانت هناك حاجة إلى نفس مستوى الإلكترونيات الدقيقة تمامًا مثل الدوائر المتجانسة.
وجد الثايرستور و dinistors تطبيقهم في التكنولوجيا ، ولكن ليس في تكنولوجيا الكمبيوتر ، بعد أن تم حل مشاكل إنتاجهم من خلال ظهور الليثوغرافيا الضوئية.
تمت زيارة هذا الفكر اللامع في وقت واحد تقريبًا من قبل ثلاثة أشخاص في العالم. الإنجليزي جيفري دامر (لكن حكومته خذلته) ، الأمريكي جاك سانت كلير كيلبي (كان محظوظًا لجميع الثلاثة - جائزة نوبل لإنشاء IP) والروسي - يوري فالنتينوفيتش أوسوكين (النتيجة هي عبور بين Dahmer و Kilby: سُمح له بإنشاء دائرة كهربائية ناجحة جدًا ، لكن في النهاية لم يطوروا هذا الاتجاه).
سنتحدث عن السباق على أول عنوان IP صناعي وكيف أن الاتحاد السوفياتي سيحظى بالأولوية تقريبًا في هذا المجال في المرة القادمة.
