Процессоры сквозь призму технологий

Есть западная сказка про 1960 год и толератно правильного египтянина и корейца - так вот эта сказка ложь.

Всё дело в том что в 1960 году микросхем в нашем понимании не было - была корпусировка транзисторов в общий корпус. И все 60е это было именно так. Даже знаменитый 8008 украденный Интел у CTC это тоже не микросхема в нынешнем понимании - с единой нормой литографии, а наборная схема корпусированная в один корпус технология их всех 10 микрометров что и у обычного маломощного транзистора.
Реально трафаретную литографию начал разрабатывать коллектив именно Fairchild 1965 - это Са Чжитан - китайский инженер, семья которого ушла с Чан Кайши, при чем его отец родственник императорской фамилии и основатель Академика Синика в Нанкине, а потом Сямэнского университета в провинции Фуцзянь. И японский колаборант. так же финский эмигрант Отто Лейстико, ну и местные Алекс Гроув и Френк Уанласс из Аризоны.

Вот именно они и разработали первый технический процесс производства микросхемы - а не наборного конструктора в одном корпусе.

При этом технология эта не пошла сразу в массы.

В ею заинтересовалась IBM и тоже начала свой проект в 1972 году - который оказался не очень. Также этим занялась фирма Toshiba и в 1974 году они представили готовую промышленную технологию 6 микрон. При чем если у остальных это были ещё эксперементы то Тошиба совместо со всеми другими яонскими компаниями представила готовый цех, и собственно это начало чистых комнат. Так как до того никому в голову такое не пришло. Сделать весь завод с отчисткой воздуха. Но сама Тошиба вообще как раз этим во многом и известна - то что у нас сейчас зимой есть овощи а не как в СССР сплошная гниль - заслуга Тошиба.

Уже в 1974 году по этой технологии были произведены первые партии микропроцессоров. IBM же только рапортовали о успехах что они достигли 500 нм но продукции такой не было.

Процессором изготовленным на заводах типа Toshiba был первый настоящий микропроцессор - Intel 8080. Хотя это тоже не правда - по закрытому контракту c Ford для системы инжекторного впрыска Toshiba ещё в 1973 произвела на опытном заводе в Токио Toshiba TLCS-12. Но в свободную продажу он поступил только в 1975 году.

Собственно вот он первый технологический шаг с которого началось современное процессоростроение. Да это была ещё контактная трафаретная печать. И Fairchild опоздали всего на один год - просто их разработка заняла 10 лет. А разработка японцев заняла 5 лет. они начали только в 1969 но кончили в 1974. Fairchild начал в 1965 а закончил в 1975. Почему ? Да - воздух, японцы яразу же поняли что нужна микросреда. собственно во многом на это повлиял влажный воздух Японии и перепады температур. А так же то что занималась проектом Toshiba - производитель климатических систем.

Следующий шаг это получение первого алгоритмически качественного процессора - это проект 6800 - проект американской компании Motorola - но он был ы не возможен без Toshiba - да есть много американский баек про типа что то там увидел - но это маркетологовая хуйня. В реальности Проект 6800 был в тупике так как не технологии для его массового воплощения не было. Это был типичный бумажный процессор - хотя и довольно умный. Делал его огромный коллектив а не только лично Беннетт, коллектив несколько раз пересрался - базовым университетом был университет Аризоны и да они расчитывали на разработку Fairchild но она забуксовала - и чипов нормально работающих не выходило.
Только после появления комплексных заводов Тошиба наконец то его смогли напечатать в товарной партии и он даже работал а не только глючил.

Но выход его стал и скандальным распадом команды потому что команда к тому времени уже распалась так как Фийрчайлд их подвел.

Распад привел к 6502 от MOS которые формально не Моторола - но они украли собственность Моторолы и она их потом купила.
И кпродолжению проекта которое переросло в 68000 в 1979 году.

И вот это был первый процессор с исключительной архитектурой - которая была следующий шаг по сравнению со всем что выпускалось к этому времени. Почему ? да потому что 16 мегабайт мог адресовать из-за 24 битной шины. А тогда такие обьёмы были только на самых крутых манфреймах.

А как же Крей ? А тот который имел реально иновационную структуру появился только в 1982. А первый был убог и уныл как 360/370 серия. И в принипе по алгоритмическим скорости работы не отличался от всех микропроцессоров 70х. А вот 68000 сделанный по 3,5 микрон технологии был реально новым. И технология эта Hitachi - её создатели Тошиаки Масухара, Осаму Минато, Тошио Сасаки, Йошио Сакай.

В это время лидеры технологий это 1.Hitachi 2.Toshiba 3.Fairchild - все остальные используют их технологии. IBM же много трындит о успехах и открытиях, но промышленных решений на рынке не предлагает.

Следующий шаг это изобретение 1,5 микрон тех процесса - почему он очень важен ? ну потому что благодаря ему стало возможно изготовление ЖК экранов - что японцы и сделали. А изобрела этот техпроцесс компания Nippon Electric - то есть будущая NEC. В 1981 году изготовив по нему первый 64 килобитный SRAM - Собственно вспоминимаем историю при копировании СССР IBM о которой я ранее рассказывал что советская SRAM была в четре раза менее ёмнкая - это оно и есть. Конечно же технология была не IBM а NEC при чем собственно саму лабораторию как осударственную перепоручили тогда ещё не приватизированной Nippon Telegraph and Telephone и там тоже огромный список начиная - вам будет смешно кто аниме смотрел - Тошио Кобаяши, да просто автор манги взял её имя. Но так же Сейджи Коигучи, Соичи Сузуки и куча других - все японцы конечно.

Следущий шаг технологий это Fujitsu MB86900 - который следующий шаг после 68000 по алгоритмическому качеству. Он же был сделан с несколькими слоями металлизации по тогда ещё свежей технологии 1,3 мкм которая была усовершенствованием 1,5 мкм от NEC 1986 год.

Следующий шаг это появление оптической литографии. Сначала это были обычные ртутные лампы технология эта обкатывалась с 800 нм. Была не удачная попытка Intel возродить проект Westinghouse Electric - BiCMOS авторы его ещё в 1968 году авторы его Лин Хончжан который в 1947 успел закончит Шанхайский университет и сбежал в США и Лер Рамачандра - индийский эмигрант в США. Собственно положивший начало индийскому влиянию в 1969 году. Проект был заброшен а потом возрождён компаниями Хитачи и Тошиба. Его Интел и получил. В то время как сами японцы уже использовали технологию NEC/NTT на 350 нм. И вообще в 1988 создали первый GAAFET правда до сих пор доработать его не могут . И да Тошиба конечно. Все технологии FET это исключительно Тошиба.

преход был долгий и поэтому за это время альянс Motorola/IBM создал следующий технологический скачок - PowerPC 601 1992 года с точки зрения алгоритмической скорости - однако делался он по 600 нм технологии, потому что 350 нм японцы попридержали для себя. И удивительно то что Планар смог 350 нанометров сделать в условиях катастрофы в этоже время практически.

Ибо сама эта технология считалась тогда стратегической и IBM смог её использовать только в PowerPC 603ev на два с половиной года позднее чем японцы в конце 1995 года. А через год уже вышел Планар на 350 нм.

Собственно 350/280/250 это действительно стратегическая технология. Это конец мира до компьютеров и начало мира электроники везде. И это последняя технология доступная на ртутных лампах. И конечно основной скачок даже не PowerPC 1992-1998 - это период когда все великие скачки типа само технологии дающей качественный прирост на порядок или алгоритма бывшие до того закончились. А PPC это такая переходная обкатка технологий - наследник действительно революционного 68000.

1998 год Drake - 250 нм что лишь подвид 350/280. Intel - да это шедевр и это прорыв до появления Nehalem такого качественного перехода действительно огромного не было. Это аналогично появлению 68000 в 1979 который точно так же стал точкой накопления технологий и знаний.

Да конечно Penryn в 2007 тоже был шажок - но это был недошаг до шедевра Nehalem

И при этом не было вообще никакой линейности в развитии - всю линейность начали делать маркетологи. И 6502 продавался 10 лет практически без изменений.

Были по сути скачки 1974 Тошиба и Интел, 1979 Хитачи и Моторола, 1981 NEC/NTT, 1986 NEC/NTT и Fujitsu, 1998 NEC/NTT и Intel (PowerPC оказался смазан не дав вау эффекта). И три скачка на физическом уровне обеспечило японское государство. А два других японские же фирмы. Так же и на логическом уровне два из пяти это японцы. Два Интел и один Моторола - американцы. 8080 и Drake Xeon и 68000.

В 21 веке такой реальный качественный скачок это Nehalem в 2008 году. Это и новый алгоритм, и новая технология 45 нм - двойное экспонирование с фазовым сдвигом и иммерсионная литография. И всё что есть сейчас спустя 14 лет лишь пользуется тем технологическим скачком. И технологию этого скачка сделала компания NEC и Nikon. Да конечно ASML продала больше оборудования. Но новаторство принадлежало Nikon и NEC. Собственно и FET технологии позволяющие рисовать виртуальные нанометры это опять таки одна единственная компания - Тошиба - а остальные тупо копируют её. Что впрочем и логично - ибо как были в 1970е Тошиба и Хитачи основными могзовыи центрами так и остались.
Просто пиарасты сказочки рассказывают про то что вот мы то и то как IBM в 1970х рассказывавшая о новых рекордах в технологии, а выпускавшая гробы. Весьма от них далёкие.

Итого прошло шесть технологических скачков и два цикла усовершенствования 1992-1998 и 2011-сейчас.

И что мы наблюдаем сейчас - экономической модели нужен прорыв а всё что есть это усовершенствованный векторный регистр от проекта Fugaku при чем Зевс очень сырой и не доработанный а качественный он будет в Посейдоне а это 2023 в лучшем случае.

Но это лишь повторение истории с PowerPC и тогда индустрию спас Drake и dotCOM пузырь. И тогда такая вялая кривая роста была всего 6 лет, а сейчас она 11 лет и ситуация пришла в тупик, вообще явот эти циклы технологий изучал с точки зрения экономиста, для экономической модели - и модель эта однозначна - катастрофа предсказанная мною 20+ лет назад синхронизируется с катастрофой начало которой в 2018 году.

Это будет такой ПИЗДЕЦ которого не было в Истории. Всей пирамиде нужен был скачок ещё в 2018-2019 а его не произошло и это значит что пришло время свернуть систему. Что и происходит.