Глава 13. Горько-сладкие воспоминания

Весной 1969-го Intel представила свою первую технологию – чип памяти, созданный при помощи биполярной технологии. Устройство, хоть и не было задумано таковым, мастерски справилось с дезориентацией остальной полупроводниковой промышленности, усыпив ее бдительность перед второй частью атаки Intel.

Первым продуктом, 3101 Статическая оперативная память с произвольным доступом (SRAM), был 64-мегабитный чип, на основе ТТЛШ-технологии, что позволило ему достичь скорости, в два раза превосходящую скорость уже существующего 64-битного SRAM от Fairchild. SRAM становились все популярнее в компьютерном мире, так как они могли (по отдельности или в кластерах) быть соединены с уже существующими моделями компьютеров и достичь того, что IBM называет «сверхоперативная память» – для временного хранения информации, упрощающего доступ пользователей. Традиционная память на магнитных сердечниках не позволяла этого. Кроме того, преимущества SRAM заключались в том, что он не допускал утечки информации и не требовал периодической замены: до тех пор, пока есть питание, они могут хранить информацию вечно. Однако, так как SRAM требовали полдюжины или более транзисторов на ячейку, их производство дорого обходилось (доходность остается вечной проблемой), они были медленнее и имели меньшую плотность упаковки элементов, чем их аналоги.

На деле это означало, что любая фирма, которая решила бы вложиться в SRAM, была вынуждена ждать еще несколько лет до начала серийного производства. Так что основной шок был вызван тем, что SRAM возникли слишком быстро, невероятно быстро.

В интервью основатель Intel, Нойс, создал впечатление, что, благодаря штату талантливых работников и деньгам, у компании было все время Мира, чтобы разобраться в последних технологиях и рынке и лишь затем определить свою стратегию. Как сказал Нойс, «мы постарались сделать набросок главных технологий современности и понять, что могло бы сработать? Что было бы максимально продуктивным?». Можно было не слишком спешить, нужно было лишь воспользоваться преимуществами уникального момента – tabula rasa. «У нас не было никаких обязательств продолжать уже имеющиеся производства, стало быть, мы не были зажаты старыми технологиями».

Так что, когда Intel представила публике свой чип 3101 менее чем через 18 месяцев после основания компании, рынок был ошеломлен. Как Intel удалось за столь малое время запустить производство, даже не говоря про дизайн, строительство и анонс совершенно нового продукта?

Даже для Гордона Мура, который в точности знал, что произошло, ситуация оставалось чудом. «Запуск производства – увлекательное время», – сказал он. И в эти первые для Intel дни важно было строить на том, что уже есть, а не с нуля, что характерно для любого стартапа. Мур продолжает:

«Мы нашли фабрику, где уже однажды работала полупроводниковая компания. Кремниевая долина была заполнена маленькими полупроводниковыми компаниями, берущими свое начало от Fairchild. Здания обладали множеством помещений, которые были нам необходимы и которые позволили избежать обычных для стартапа трат и задержек – неизбежных, окажись мы в совершенно пустом помещении. Мы наняли молодых и очень способных людей. В Fairchild мы поняли, что одно из преимуществ стартапа – возможность натренировать руководителей. Мы надеялись, что наняли людей, чьи способности будут расти вместе с компанией».

Чтобы заставить работать производственные операции как часы, требовались и особые черты бывалого менеджмента компании. Мур:

«Мы разделили силы по производству технологий и создали первые продукты силами старших. Технологическая группа обязалась провести рудиментарную обработку к началу года, так что мы могли приступить к разработке продукта. Обязательство превратилось в пари. Чтобы выиграть это пари, техникам было необходимо заставить оборудование достаточно хорошо работать, создать устойчивый транзистор и продемонстрировать еще ряд технических этапов к концу 1968 года, всего лишь через 5 месяцев после стартапа.

Въехав в практически пустое здание 1 апреля, мы оставили себе совсем мало времени на то, чтобы купить оборудование, установить его, заставить работать и продемонстрировать хотя бы простейшие процессоы. Последний этап удалось завершить лишь к 31 декабря, и то совместными усилиями всех работников».[78]

Таким образом, молодая компания начала новый год готовой фабрикой и проектом своего первого продукта, близким к завершению. Никто за пределами компании не представлял, что Intel движется такими темпами. Обозреватели подозревали, что основатели корпорации Intel скорее всего войдут в бизнес карт памяти; в конце концов, это было сильной стороной Fairchild. Но у них не было ни малейшего подозрения, чьему чипу памяти Intel станет конкурентом. Модель 3101 вроде бы давала ответ: Intel будет производить биполярный SRAM. Кремниевая долина затаила дыхание в предвкушении битвы за SRAM-технологии.

Почему же статический RAM? С самого начала в Intel полагали, что наибольшие возможности появятся в результате замены уже существующих карт памяти на магнитных сердечниках с полупроводниковыми чипами, созданных только для чтения (ROM), для поддержки программного обеспечения; или же запоминающих устройств с произвольным доступом (RAM), для поддержки сырья и обработанных данных. SRAM было довольно сложно производить на больших скоростях, так как они требовали как минимум шесть транзисторов на ячейку и оказывались сравнительно медленными в эксплуатации. Но в Intel знали, что смогут компенсировать скорость, потерянную на архитектурах, высокой скоростью, лежащей в основе физики биполярной технологии.

Когда (весной 1969 года) 3101 была представлена публике, все восемнадцать работников фирмы Intel (трое на костылях) собрались в кафетерии чтобы поднять бокалы шампанского за общий успех. Компания была готова начать – и показала всей индустрии, что она может стать серьезным конкурентом, инноватором, и с достаточной производительностью, чтобы достичь высоких скоростей производства и выйти на рынок в кратчайшие сроки. Однако страх перед высокой скоростью, которую показала корпорация Intel, несколько смягчался осознанием того, что фирма наметила своей целью предсказуемый рынок SRAM.

Но это была лишь коммерческая обманка. В течение нескольких месяцев Intel потряс мир, вначале представив классическую биполярную память с диодами Шотки (модель 3301), но в индустрии 1,024 бит, а затем, что поразило всех, модель 1101 SRAM, но на металл-оксид-проводник-технологии (МОП-технологии).

Что касается модели 3301, как и для других ранних технологий компании, толчком к ее созданию послужил заказ покупателя, желающего получить передовую модель и, в чем Intel была сильна, качественный дизайн. В этом было основное преимущество имиджа главного мозгового фонда полупроводниковой промышленности: все самые интересные идеи сначала приходили в Intel.

Модель 1101 поразила рынок не своим появлением, хотя по сравнению с конкурентами она и выглядела выдающейся, но своим неожиданным технологическим процессом. Когда все уже было решили, что Intel всего лишь еще одна компания, работающая с биполярными технологиями, был представлен серьезный продукт на МОП.

Почему МОП? Вот технические описание от Мура: «МОП-технология транзисторов, также называемая МОП с кремниевыми затворами, – это электродный вывод, через который проходит ток от металлических к неметаллическим частям электросхемы. В большинстве схем подача тока осуществляется через металлические проводники, однако в некоторых схемах ток проходит часть пути по неметаллическим проводникам, таким как кремниевая пленка. Новый процесс МОП предлагает принцип саморегистрации (это означает, что слой структуры автоматически выравнивается по слою, уже присоединенному к пластине), таким образом устройство может быть меньше и работать на более высоких частотах. Кроме того, это позволило нам свободнее работать с взаимосвязью между различными слоями».

Проще говоря, МОП не был так же быстр, как биполярные технологии, однако его было проще спроектировать и изготовить, и он мог быть меньше и обладать большей плотностью. Не менее важной деталью, как отметил Мур, был новый элемент дизайна транзистора – кремниевый затвор. Этот элемент упрощал процесс размещения слоев на поверхность чипа, при помощи использования области электрода каждого транзистора, как маскирующего элемента для легирования окружающих стока и истока области.

Все это лишь сложные объяснения, доказывающие, почему данный элемент упростит процесс производства. Немаловажно, что он сделал транзисторы на поверхности МОП чипов самоустанавливающимися, что, в свою очередь, улучшило показатели скорости производства, по сравнению с биполярными конкурентами. Нет сомнений, что улучшенное качество и уменьшенный размер изменят компьютерную индустрию, сделают возможным производство дешевых мини-компьютеров для малого бизнеса и создадут фундамент для революции в сфере персональных компьютеров. Изобретатель технологии кремниевых затворов, юный итальянский физик Федерико Фаджин, пока что работающий в Fairchild, вскоре войдет в число величайших изобретателей своего века и изменит историю Intel.

Как уже говорилось ранее, переход от биполярных к МОП-технологиям был крайне непрост, и к 1970 году многим фирмам еще это не удавалось. Однако Intel удалось не только сделать скачок к МОП, по пути добавив технологию кремниевых затворов, но и практически не приложить к этому усилий, хотя они и были лидерами среди производителей биполярных технологий. Так как первый чип Intel произвел фурор среди покупателей, поставщиков и торговой прессы, переход к МОП-технологии тем более заслуживает уважения.

Чуть больше чем через год Intel уже был в передних рядах индустрии микросхем. И у него все еще был козырь в рукаве. Опять же, источником был внешний производитель, охотившийся за передовыми технологиями.

На этот раз это был амбициозный новый клиент – Honeywell. До настоящего момента его фирма – крупнейший в мире производитель мэйнфрейм-компьютеров. В октябре 1959 года наиболее крупная фирма в данной индустрии представила свой первый ПК для малого бизнеса, модель 1401, и остальные Семь Гномов (так их называли в свете их малого размера, по сравнению с Белоснежкой Big Blue) потратили все шестидесятые годы, чтобы догнать успех. Honeywell в 1963 году в ответ создал модель 200, и все семидесятые годы компания совершенствовала дизайн.

Именно в ходе попытки очередного улучшения Honeywell (в 1969 году) обратился в Intel с вопросом, не может ли он создать чип динамической памяти с произвольным доступом (DRAM).

DRAM вскоре стали главной движущей силой в полупроводниковой индустрии. Изготовленные на основе биполярной технологии, они требовали крайне мало транзисторов на вычислительную ячейку. Это сделало их невероятно более быстрыми и более выгодными по плотности транзисторов, чем любой другой чип интегральной схемы. Таким образом, DRAM и тогда, и сейчас (хотя их во многом заменили карты памяти) устанавливает темпы производительности большинства устройств и оказывается в центре практически всех граф Закона Мура. Но, как и все движущие силы, DRAM был создан для скорости, не для долговечности. В отличие от SRAM, которые способны удерживать всю информацию до тех пор, пока будут получать питание, DRAM постепенно теряет заряд и требует периодической замены.

В Honeywell хотели, чтобы Intel изготовил для них DRAM всего с тремя транзисторами на ячейку, что было принципиальным нововведением для своего времени (у современного DRAM всего лишь один транзистор и один конденсатор). Honeywell пришел в правильное место, допустив лишь одну ошибку – он доверил Intel только производство, потребовав следовать его собственному дизайну.

Intel сделал в точности то, что от него требовали, и в 1970 году представил на рынок модель 1102, 1-килобитный МОП DRAM. Honeywell был полностью удовлетворен результатом, но Intel не был. Дизайн не обладал достаточной производительностью. Так что Гордон Мур распорядился создать секретное внутреннее подразделение – что примечательно, учитывая, что в компании все еще работало меньше сотни человек, – чтобы изобрести новый 1-килобитный МОП DRAM, отличный от уже созданного для Honeywell. Секретное – во избежание конфликта интересов.

Intel хотел не просто создать лучшую карту памяти, но обойти всех конкурентов. Так же, как и в Fairchild, Нойс установил цену в 1 цент за бит – удалось бы это Intel, их карта памяти была бы не только наиболее высокотехнологичной, но и самой дешевой. Подобную комбинацию было бы не остановить.

Это было непростое испытание. Чертежи новой микросхемы были созданы Джоэлом Карпом и разработаны Барбарой Мэйнс (таким образом, этот чип стал первым, созданным в соавторстве с женщиной). Потребовалось пять переработок чертежей, чтобы добиться приемлемого качества производства. Темпы производства всегда были важны для индустрии микросхем, но для Intel было особенно важно выпустить данный чип, так как он стал бы первым коммерческим DRAM.

Модель, получившая название 1103, была представлена публике в октябре 1970 года. Время было выбрано идеально: биполярные чипы с их скоростью и выносливостью соответствовали требованиям военного и аэрокосмического MIL-SPEC, они идеально подходили Министерству обороны для войны во Вьетнаме, противостоянию Советскому Союзу в холодной войне и НАСА для космической программы. Но в начале семидесятых, когда две из трех проблем оказались неактуальными, небольшие и дешевые микросхемы МОП стали актуальны для возникающего мира бытовой электроники.

Мир полупроводниковых технологий, теперь во главе с Intel, совершил принципиальный переход и никогда не оглядывался назад.

К концу десятилетия DRAM становятся «валютой» полупроводникового бизнеса – они были так важны для индустрии компьютеров, калькуляторов и видеоигр, что Япония, стараясь захватить американскую электронную индустрию, была вынуждена создать свои собственные SRAM.

Имея модель 1103, Intel больше не нужно было доказывать свое превосходство в бизнесе карт памяти, это устройство становилось жизненно важным для всей электроники. Меньше чем за два года компания заняла лидирующее положение в производстве биполярных и МОП SRAM и стала создателем технологии DRAM. Более того, каждое из устройств устанавливало новые стандарты в вопросах емкости, показывая, что Intel способен не только создавать новое, но и лучшее в каждой сфере. В то время Intel использовал ряд полупроводниковых компаний лишь для того, чтобы те строили их заводы и помогали достигать необходимой скорости производства. Таким образом, Intel обошел всех конкурентов. Любая фирма, желающая заниматься картами памяти, понимала, что ей придется конкурировать с Intel, так что многие выбирали более безопасный путь производства иных технологий полупроводникового мира.

Несмотря на свое позднее появление на рынке, всего за два года Intel выиграл первую войну в мире карт памяти. Однако в тайных лабораториях компании небольшая группа людей готовила новый прорыв – который должен был изменить цифровой мир настолько радикально, что революция транзисторов и интегральных схем отошла бы на второй план. Он должен был необратимо изменить мир и стать самым популярным продуктом в истории. Он должен был заставить Intel принять самое важное решение за весь период его существования. В результате яркий эпизод становления корпорации станет настолько несущественным, что выпадет даже из официальной истории компании.