The Intel: как Роберт Нойс, Гордон Мур и Энди Гроув создали самую влиятельную компанию в мире

К счастью, решение было уже под рукой. Булева алгебра, созданная в 1845 году, была рассчитана на то, чтобы быть математикой ценностных значений, в которых значение «истинно» соответствовало единице, а значение «ложно» – нулю. Оказалось, что ее система 1 и 0 подходила и для обозначения положений переключателя, а в эпоху чипов – состояний путей транзисторов Федерико Фаджина. В Булевой алгебре любое число, буква или символ могли быть преобразованы в набор битов вида 1 или 0, выстроенных в байты размером от 4-х до 128-ми битов для еще большей точности (так, 8-битные процессоры превратились в 128-битные, что повысило их функциональность).

Комбинация технологии транзисторов (особенно в форме интегральных микросхем) и Булевой алгебры стала толчком для цифровой эры, частью которой мы до сих пор являемся.

Процесс применения всех аппаратов, рассчитанных на использование вакуумных трубок, к транзисторам (наравне с постоянно возникающими новыми устройствами) был закончен лишь наполовину, когда появились интегральные микросхемы и запустили процесс переноса функций заново. Идея Джека Килби, план Роберта Нойса и планарный процесс сделали транзистор более простым, легким для производства и, что важнее всего, масштабируемым, т. е. воспроизводимым в больших объемах, и все это на одном чипе. Теперь гонки развернулись за применение новой технологии интегральных микросхем (или, по крайней мере, ее основополагающего процесса) во множестве электронных устройств. Индустрия полупроводников довольно быстро распалась на куски в погоне за этими разными возможностями.

Существовало три пути, по которым было возможно движение. Дискретные устройства были продолжением одиночных линеек транзисторов, которые создавались уже на тот момент (такие, как светоиспускающие диоды для панелей контроля). Линейные устройства использовали технологию полупроводников для конструирования аналоговых чипов (таких, как усилители для высокотехнологичных аудиосистем). На этом поприще свои гениальные способности проявил Боб Видлар. Наконец, существовали интегрированные устройства – интегральные микросхемы, которые изменили мир.

Также производители начали задумываться над материалом для конструирования чипов и способами их проектирования. Большая часть ранних транзисторов была сделана из германия – легированного изоляционного материала. Германий особенно устойчив к разрядам, радиации и теплу, что делало его подходящим для применения в авиакосмической и военной промышленности. К сожалению, кристаллы германия сложно вырастить без примесей и до определенного диаметра, нужного, чтобы затем разрезать его на пластины и чипы. Вот почему коммерческая чиповая индустрия остановила свой выбор на кремнии, который на сегодняшний день выращивается в цилиндрических кристаллах диаметром до 14-ти дюймов.

Из того, что кремний занимал доминирующую позицию в чиповой индустрии на протяжении последних тридцати лет, одержав победу над другими претендентами (например, искусственным сапфиром), вовсе не следует, что он сможет держать первенство вечно. Нанотехнологии могут снять вопрос о примесях и даже устранить необходимость выращивать огромные кристаллы.

Как мы уже успели увидеть, существуют два основных метода построения интегральных микросхем, различаемые по порядку и форме, в которых поочередно выкладываются кремниевые, не-кремниевые (эпитаксиальные) и металлические слои. Биполярный метод существенно более быстрый, а сам продукт более устойчив к теплу и радиации. С помощью метода металла-оксида-полупроводника (МОП) можно получить более хрупкий чип, который тем не менее способствует более высокому уровню интеграции, стоит меньше и более удобен для сборки из многих слоев. Хотя МОП выиграл эту гонку (и в ее ходе вывел нескольких участников, например, работодателя Боба Нойса – Philco – из игры), биполярный метод не исчез, заполнив собой определенную нишу. Как вы можете вспомнить, при своем создании Intel задумывалась как компания по производству биполярных транзисторов, так как Fairchild оставил позади большинство своих конкурентов, но лишь затем, чтобы провести всех и стать главным первопроходцем в создании МОП.

Новый вопрос, вставший перед молодыми компаниями по производству чипов, в частности, перед группой компаний, возглавляемых создателями Fairchild (называемых Fairchildren – дети Fairchild), сводился к следующему: какую разновидность чипа нам нужно сконструировать?

Перед ними стояло несколько возможностей. Логические чипы выполняют операции с входящими данными, которые определяются инструкциями программного обеспечения, управляющего компьютером или другой системой. Вместе они составляют центральный процессор (ЦП). Классическим логическим чипом был чип ТТЛ (транзистор-к-транзистору-логика).