Журнал "Радио" пробивает дно, или как натянуть сову на глобус

sfrolov — 19.11.2023 В ноябре 2023 года журнал "Радио" выпустил статью под названием "Через тернии — к микросхемам
Часть 4. МОП-микросхемы". Текст статьи автор выложил в сеть, можете ознакомиться: http://forum.oldtriod.ru/topic/71-vsyakaya-vsyachina-ot-checha/?page=23#comment-5147



Стал читать статью, и ужаснулся: журнал приводит фотографии документов - приказы министерств, архивную переписку, посвященную выпуску первых калькуляторов на больших интегральных схемах (БИС), но "на словах" всё это как-то перевирается, извращается и делаются выводы, от которых становится ужасно стыдно за некогда уважаемый журнал. Попробую разобрать статью и пояснить, в чём дело.





"Основной специализацией Киевского НИИ микроприборов в конце 60-х годов стала технологическая доработка изделий для серийного производства, передаваемых из НИИМЭ. Конечно, получив необходимый опыт и знания, инженеры института приступили с 1973 г. к самостоятельным разработкам."

С какого 1973 года? КНИИМП уже в 1971 году имел работающий экземпляр калькулятора "Электроника 4-71" (http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=616). В 1973-м году после отладки процесса началось массовое изготовление известной модификации "Электроника 4-71Б" (http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=12).

Вот, что пишут в книге "Стратегия выбора. 50 лет Киевскому НИИ микроприборов" (https://drive.google.com/file/d/0B-iRS7yKSyY3RFNhMWVvZVVZSEk/view?resourcekey=0-4ToY5tzmiFuKPE_FrqH43A):


Едем дальше



"Наибольший интерес для наших специалистов представлял Болгарский институт с сокращённым названием НИПКИЭК—Центральный НИИ элементов под руководством Антонова и Касабова."

Ну, тут просто. НИПКИЭК и Центральный НИИ элементов - два разных института: НИПКИЭК - от "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по электронным калькуляторам" (директор Антонов) и Центральный НИИ элементов (директор Касабов). Первый специализировался на калькуляторах, а второй на элементах. Вряд ли тут есть злой умысел автора. Сошлёмся на некомпетентность или усталость от гугления в интернете. А редакция... а что редакция? Запятые на месте? На месте. Какие претензии?







"Институт занимался исключительно разработкой больших МОП-микросхем УНИМОС для калькуляторов, удивительным образом внешне и функционально напоминающих изделия американской компании GM-e, разработанные за несколько лет до этого. На фото 18 представлен не весь набор из 23 штук, а только те, которые удалось найти."

Боже, что он несёт? На представленной фотографии - микросхемы из комплекта для калькулятора "Элка 50" (http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=642).





Их там всего девять штук СМ421-СМ429. Какие 23 штуки? Как он собирался их искать? А сколько желчи в этом тексте! И, как заметили на форуме, "Болгарская технология была оригинальной. У них были диффузные резисторы в нагрузке инвертора и затворы из W-Au, а не алюминиевые" (http://forum.oldtriod.ru/topic/71-vsyakaya-vsyachina-ot-checha/?page=24).
Между прочим, первый болгарский калькулятор на микросхемах УНИМОС - Элка 42 - получил золотую медаль на выставке в г. Осака в 1970-м году.

Но вернёмся к статье. Показаны довольно интересные оригинальные фотографии проектов создания совместного калькулятора с НРБ - "Элка-42С - Искра 112". Проект, который был почему-то не сделан. Болгарская Элка 42 (https://amuseum.bg/katalog/elka-42) через какое-то время превратилась в "Элка 43" (https://www.kn34pc.com/sch/sch_device/elka_43.html) на больших интегральных схемах, но не на трёх, а больше.





А серийная Искра 112 (http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=116), о которой мы знаем, - это модификация Искры 111М (http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=106) с дополнительными регистрами памяти.



У обоих калькуляторов платы одни и те же (у 112-й на одну больше, плюс на двух платах надо перерезать перемычки, чтобы 111М превратить в 112), на микросхемах К172-й серии.

Но вот что интересно: завод Счетмаш освоил выпуск калькулятора "Искра 2240" (http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=111). Обратите внимание, как он совпадает по функциям с Элкой 42/43.




Искра 2240 выполнена на двух БИС и нескольких простых микросхемах:



Сами же микросхемы - производства Электронприбора - подразделения ГСКТБ, который и хотел выпустить совместный калькулятор!
Похоже, что наработки от проекта Элка 42С/Искра 112 сохранились, и возможно, переросли в Искру 2240.

Но этот калькулятор появился значительно позднее первых наших калькуляторов на БИС - Электроника 24-71 и Электроника 4-71.


Как же, всё-таки начинались наши первые калькуляторы на БИС? Что, собственно происходило в те годы?

Источник: https://memoclub.ru/2020/07/pervyiy-zvyozdnyiy-chas-sovetskoy-mikroelektroniki/

"О появлении проекта хорошо рассказал он сам в выпущенной в США в 2004 году книге [6], по моему мнению, объективной и личностной, но беспощадной к себе, своим друзьям, коллегам и всем, с кем ему пришлось встречаться по работе.

«Когда-то в 1969 году нашему министру (А.И. Шокину – прим. автора статьи) подарили японский микрокалькулятор производства Sharp на основе четырех МОП (металл-оксид-полупроводник), больших интегральных схем (БИС), спроектированных и изготовленных американской фирмой. Я думаю, что это был Мостек, но не уверен. Популярный микрокалькулятор был похож на взорвавшуюся бомбу. В то время на большинстве советских предприятий использовались счеты, а на самых передовых – электромеханические счетные машины. Министерство приборов средств автоматизации и систем управления (ПСАиСУ или Минприбор) пыталось производить огромные электронные калькуляторы, но они были настолько ненадежны, что многие из них просто не работали. Неудивительно, что Шокин «увидел свет» в этом направлении.

Воспроизведя популярный микрокалькулятор, Шокин надеялся убить двух зайцев одним выстрелом. Он мог бы поднять уровень МОП-технологии в своем министерстве и в то же время доказать, что его министерство более продвинуто и более способно разрабатывать высокотехнологичные продукты, чем любое другое, в частности Минприбор. Маленькая деталь в его грандиозных планах состояла в том, чтобы сделать это у Староса в его КБ точным воспроизводством аналога. Как человек сталинской эпохи, Шокин знал, что точное воспроизводство является более вероятным вариантом, чем разработка аналогичного или лучшего отечественного продукта, и это был его заказ Старосу."

Текст приказа мы видим в статье.

"Вспоминает В.С. Гальперин. Мы начали свою работу по схемотехнике с исследования образцов БИС японского калькулятора SHARP. Были вскрыты корпуса БИС и исследованы кристаллы под микроскопом. При этом мы констатировали, что наша технология в принципе не отличается от прототипа, не считая размеров элементов, которые у нас были значительно больше. Мы изучили четырехтактную схемотехнику, организацию топологии кристалла и сделали вывод, что основной проблемой разработки БИС будет разработка топологии кристалла, вызванной как большим количеством элементов, так и отсутствием в ЛКБ задела по адекватной подсистеме автоматизации топологического проектирования."

Но совместной работы ЛКБ и КНИИМП (Киевский НИИ микроприборов) не получилось, и в итоге было решено сделать в срок калькуляторы двумя различными коллективами.

Как этот период описывается в КНИИМП :

"Задача, поставленная Министром перед ЛКТБ, НИИТТ и КНИИМП по созданию микрокалькулятора на МОП-БИС оставалась по-прежнему не решенной...
...Разработка БИС для калькулятора в КНИИМП была продолжена уже совместно с ГСКТБ. Но времени было потеряно много. Параллельно с разработкой БИС проектировалась конструкция калькулятора (отдел В.А.Саватьева)...

...Главной же задачей все-таки было создать БИС. В результате совместной работы специалистов КНИИМП и ГСКТБ сначала было разработано 3 БИС, но из-за большого размера одной БИС ее пришлось расчленить на две. Таким образом, микрокалькулятор был спроектирован на четырех БИС. Совместно со специалистами ГСКТБ была разработана и изготовлена физическая модель калькулятора на ИС К172: каждой БИС в ней соответствовала отдельная плата. При отключении платы и подключении вместо нее соответствующей БИС таким образом осуществлялся контроль годности БИС."

То есть первоначально было решение сделать калькулятор на трёх БИС, но сделали на четырёх.

Вот функциональная схема одного чипа калькулятора "Электроника 4-71Б" - К1ЖГ452, где видны внутри эквиваленты микросхем К172-й серии.


И, соответственно, прослеживается одинаковое отображение информации, логика вычислений с калькуляторами, разработанные ГСКТБ.

Электроника 4-71Б
https://youtu.be/RU83svAR4yg?si=OG-Ur2WC4oz_VvD2&t=36

Искра 110
https://youtu.be/5CA14oRxNJQ?si=svUwBSploq7L9DPJ&t=54

Искра 1103
https://youtu.be/Uy2M4iu2XJs?si=Z8xKhNalgLo-pulH&t=69

Калькулятор от ЛКБ тоже получился на четырёх БИС, как и в Sharp QT-8D.

"Сборка нескольких калькуляторов велась уже за несколько часов до отхода поезда на Москву. В кабинете у С.А.Моралева главный инженер НИИ и объединения В.Ю.Тимофеев, который должен был ехать на совещание к Министру, и заместитель директора по науке К.М.Кролевец с нетерпением ждали телефонного звонка о результатах проверки работоспособности микрокалькулятора. И за час до отхода поезда, первый калькулятор заработал."

Вот эта модель 1971 года: http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=616



В то же время у ЛКБ:

"Вспоминает В.С. Гальперин. Получение образцов БИС, прошедших тестовый контроль, было исключительно трудной задачей. Каждая первая работоспособная БИС воспринималась как большая удача, как результат отладки всей технологической цепочки, тем более получение комплекта из четырех работоспособных БИС.

30 или 31 декабря 1970 года вечером в нашу лабораторию схемотехники пришел Филипп Георгиевич Старос и принес собранный первый калькулятор, укомплектованный четырьмя БИС, ИС питания, индикацией и клавиатурой. Калькулятор НЕ РАБОТАЛ! Было необходимо провести диагностику, выяснить и устранить причину.

Работа проводилась на стенде, оснащенном единственным в ЛКБ высокочастотным японским осциллографом с очень маленьким емкостным входным сопротивлением. Я разобрал калькулятор, подключил его в розетку питания и начал проверку с шин питания на печатной плате. Осциллограф показал все четыре импульса с очень крутыми фронтами, но на шинах питания и земле просматривались высокочастотные помехи.

И в этот момент Филипп Георгиевич, сидевший справа от меня, не выдержал и попросил освободить рабочее место. Было понятно, что он уже все понял и готов действовать. Он подобрал необходимые конденсаторы и напаял их на выходы ИС питания. По сленгу электронщиков он «завалил фронты» импульсов питания БИС. Помехи исчезли. Филипп Георгиевич собирает калькулятор и, с удовольствием, демонстрирует собравшимся несколько примеров на сложение, вычитание, умножение и деление. Калькулятор «МК 24-71» РОДИЛСЯ! ЭТО была ПОБЕДА!"

В своё время я поинтересовался, насколько совпадают калькуляторы "Электроника 24-71" и Sharp QT-8D. Вы можете прочитать статью: https://sfrolov.livejournal.com/77350.html



Самое главное при сравнении - проверить, одинаково ли считают калькуляторы или есть какие-то различия в вычислениях. Как известно, отличие эмуляторов от симуляторов - как раз в точности воспроизведения оригинала. Симулятор делает это "по мотивам". Различия QT-8D и 24-71 нашлись. Вот табличка.



Если тупо воспроизводить оригинал, включая микрокод, то у него будет такое же точно поведение, включая все нюансы. А тут есть различия. Это говорит о том, что алгоритмы были написаны самостоятельно. Это подтверждают и сами участники тех событий:

Источник: "Прыжки китов" (http://lit.lib.ru/g/galxperin_m_p/galperin.shtml)
"Параллельно был создан проект микрокалькулятора «Электроника 24-71», и тоже впервые в стране, и тоже оригинальный, а не скопированный, с использованием собственной системы машинного проектирования, и тоже впервые, впервые."

"–После того, как Филипп Георгиевич ушел в сторону от крупных государственных дел — Зеленоград и все такое прочее, а он очень много времени уделял Зеленограду; он взялся активно за другую работу...
...Венцом этого дела на первой стадии был отечественный калькулятор.
–За который его сняли.
–Да, формально. Он был сделан на 4-х БИСах по аналогу японского, но не скопирован. Мы сделали БИСы высокой интеграции по тому времени. Этот калькулятор был предназначен в подарок 24-му съезду КПСС. Он назывался МК-24-71, сначала МК-24-70, т. к. съезд намечался на 1970 г. Но его перенесли, к нашей радости. Эта работа с калькулятором привела к другому важному направлению. На базе технологии, на которой были сделаны калькуляторы, была разработана большая серия первых отечественных вычислительных машин на БИСах. Были разработаны специальные БИСы, в том числе БИСы памяти, на которых Владимир Ефимович выпускал потом серийные блоки."

Здесь возникает какой-то пробел. На встрече в министерстве калькулятор 24-71 от ЛКБ не заработал. И оказалось, что внутри импортные микросхемы. В итоге Староса сняли, а в журнале видим информацию, что в калькуляторе от ЛКБ - импортные микросхемы. Я своё время спрашивал кого мог, но те только удивлялись и не могли сказать толком. Как предположение выдвинули теорию, что поскольку керамические корпуса в те времена были в дефиците, вполне могли кристаллы корпусировать в имеющиеся импортные корпуса.

Что мы имеем в итоге: ЛКБ разработал калькулятор "Электроника 24-71", по функциям и внешне соответствующий Sharp QT-8D, но собственной разработки. Разработана система машинного проектирования СИМПРО-71. Сделан задел для разработки дальнейших моделей калькуляторов. КНИИМП совместно с ГСКТБ разработал "Электронику 4-71Б". На базе этой модели выпускались модификации "Электроника Б3-02", "Электроника Б3-05", "Электроника Б3-11" "Электроника Б3-12" и "Искра 210".

Но тут врывается журнал "Радио" с этой статьёй и текстом следующего содержимого:




"Тут будет уместно вспомнить об ОЕМ-наборах, широко продаваемых компанией Omron по всему миру, из трёх БИС ALPHA Боба Нормана. Но этим планам, по причинам мне не известным, так и не удалось сбыться (фото 23, фото 24). (ALPHA 1, ALPHA 2, ALPHA 3) попали к нашим специалистам в 1970 г., т. е. ещё до официального выпуска Omron 800 на рынок. Собственно, это и послужило началом разработки отечественного настольного калькулятора на БИС. Подтверждением тому служат документальные свидетельства о попытках создания модели "Электроника-24-70" на трёх БИС в ЛКБ под руководством Староса Филиппа Георгиевича. Ему пришлось в начале 1971 г. продемонстрировать руководству министерства прототип, выполненный на импортных микросхемах серии "ах", как и написано в документах (фото 25, фото 26)."

Но, почему? Почему журнал взял статью у автора, который умеет считать до трёх? Не нашлось автора, который умеет считать до четырёх? Или автор ходил по интернету в поисках иностранных аналогов, чтобы подчеркнуть, что у нас не было самостоятельных разработок и надо было обязательно что-то украсть? Похоже, последний вариант.

Но вот загвоздка: с датами не стыкуется. Чипы наших калькуляторов (см. выше) заработали уже в конце 1970 - начале 1971 года. Разработка чипов семейства APLHA была завершена в начале 1971 года (The Omron chip set, which became known as the ALPHA chip set, was completed in early 1971), а калькулятор Omron 800 на этом чипсете вышел только в июне 1971 года (https://www.oldcalculatormuseum.com/d-victor3900.html). Однако автора статьи это совершенно не смутило. Если что-то не сходится, то надо натянуть сову на глобус. Он придумал какую-то фантастическую историю, что чипы еще в 1970-м году попали к нашим специалистам. А подтверждает он не физическими или программными сходствами калькуляторов, а количеством микросхем: и там, и там - их по три штуки "Собственно, это и послужило началом разработки отечественного настольного калькулятора на БИС.".

Но давайте разберёмся и с этими чипами. Пусть наши спецы, поняв, что микросхемы сделают фурор на рынке калькуляторов (что и произошло), на похищенной у американцев машине времени (похищенной, потому что сами не могли ничего, - это сарказм, если что), вернулись в прошлое в 1970-й год, украли недоделанные чипы, отвезли назад в СССР, положили разработчикам калькуляторов и сказали: вот, берите из них это вот всё.

А что, собственно наши могли взять из этих чипов?
Давайте посмотрим на ролик с калькулятором "Commodore C108" на тех самых чипах ALPHA, где человек его ремонтирует по показывает, что он может





Видим мы ноль с точкой. Как в современных калькуляторах. Слева. Ввод слева направо. В наших справа налево. И плавающую запятую (это когда запятая не стоит в заданном разряде, как в калькуляторах ГСКТБ, включая 4-71Б, а перемещается куда надо сама). И гашение незначащих цифр (у наших горят все нули). То есть логика с нашими не совпадает.

Может, схемотехнику взять? Давайте посмотрим схему калькулятора на этих чипах:
http://madrona.ca/e/eec/calcs/MiidaMC800.html



Обратите внимание на этот участок принципиальной схемы:



Это два фазовых сигнала. Это ключевая часть схемы. Это топология. Топология, основана на двух-фазной архитектуре (https://patents.google.com/patent/US3909627A/en). А это - база, вокруг которой строится всё остальное.



В обоих наших калькуляторах используется четырёх-фазная логика. Чтобы изменить одно на другое, надо переделать всё.



Тут уместно будет вспомнить о наборе из трёх СБИС фирмы Hitachi HD32104, HD32105 и HD32106, тоже работающих с плавающей запятой, в отличие от первых изделий ALPHA Боба Нормана.

Вот ролик с калькулятором Triumph-Adler 804 на Hitachi HD32104 (http://www.calcuseum.com/SCRAPBOOK/BONUS/41897/1.htm).
Логика ALPHA и Hitachi HD32104 совпадает.
https://www.youtube.com/watch?v=P-wEtt1JK7Q

На самом деле я опечален. Некогда серьезный журнал превращается в жёлтую прессу. Свои догадки о причинах появления этой статьи я высказал выше. Невежество автора настолько вопиющее, что я написал эту статью. В этой статье много ссылок на документы. Если вам интересна настоящая история о разработке нашей микроэлектроники, не поленитесь прочитать - там очень много интересного.

Вот, собственно, и всё. Надеюсь, я вас не сильно утомил. Спасибо за внимание.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив