Глава 10Первая микросхема будущего
Из всего снятого с RAVчика электронного оборудования самым простым, на мой взгляд, оказался парктроник. Их было два независимых комплекта, один стоял сзади, другой спереди. В общем‑то знал я про них совсем немного – состоят из четырех ультразвуковых датчиков, сведенных на несложный блок управления, к которому, в свою очередь, подключена семисегментная светодиодная шкала, показывающая по двум каналам расстояние до препятствия.
Раскрыл коробочку с электроникой. Печатная плата размером чуть меньше пачки сигарет. Исполнено в SMD‑монтаже. На входе – регуляторы уровня, по одному на датчик. Тут все понятно. Десяток электролитических конденсаторов. Пара силовых транзисторов, похоже, цепь питания. Кварцевый генератор. Штук тридцать резисторов и керамических конденсаторов. Парочка небольших микросхем логики о шестнадцати ногах и столько же маленьких, восьминогих. На взгляд из две тысячи десятого года – совершенно неинтересное устройство, даже процессора нет.
Аккуратно удалить маркировки, те, которые могут что‑то сказать о дате изготовления и фирме‑производителе, и можно отдавать специалистам. Понятие «интегральная схема» в тысяча девятьсот шестьдесят пятом году уже было известно, проверял по журналам. Более того, что‑то выпускалось серийно. Печатные платы тоже являлись далеко не новинкой, радиолюбители, если верить журналу «Радио», их вовсю травили на кухнях. Для ракет явно использовали элементы посерьезнее и посложнее, наверное, там подошли близко к уровню парктроника. Если мой примитивный агрегат еще актуален в роли передового образца, пожалуйста, разбирайте, копируйте, получайте патенты[93].
Топологию интегральной схемы наверняка можно «переснять» каким‑нибудь специальным микроскопом. Или послойно сошлифовать. Где‑то читал, что так поступали с первыми штатовскими процессорами вплоть до i386. Да и остальное… Пусть сразу переходят на прогрессивный стандарт пайки без ножек, это проще и дешевле.
С этими объяснениями передал устройство Семичастному, как понимаю, именно он будет отвечать за «впрыск» технологий из будущего под видом внедрения новейших зарубежных разработок, похищенных советской разведкой у злых капиталистов. Небось еще какой‑нибудь офицер типа Анатолия орден получит за вербовку особо ценного агента и провоз секретной схемы через монгольскую границу под видом украшения к национальному костюму.
Ответ получил через пару дней, и совсем не такой, как ожидал. Не успел допить традиционный чай с пирожными после ужина, как приехал Владимир Ефимович, в кителе и при погонах.
– Пойдем, прогуляемся! – скомандовал он, даже не здороваясь. Выражение лица не предвещало ничего хорошего.
– Пойдем. – Подобные «путешествия» по шикарным дорожкам окрестного сосняка уже стали привычным развлечением. Тем более что спорить в подобной ситуации не рекомендовалось.
Едва вышли за порог, как он набросился на меня с претензиями:
– Прожектер! Специалисты из НИИ‑35[94] чуть с ума не сошли, когда принялись изучать устройство. Оказывается, его невозможно скопировать! Принципиально иной технологический подход к размещению и конструкции элементов, даже состав припоя необычный. Интегральные схемы десятичного счетчика‑дешифратора, как они сказали, вообще опережают все им известное как минимум на десятилетие.
Семичастный достал из внутреннего кармана плотно исписанный перьевой ручкой лист бумаги и помахал им перед моим носом:
– Это только малая часть вопросов, которые они хотят, нет, мечтают задать…
– Но… – Хотел спросить, почему это так плохо, однако не успел.
– Спецы устроили истерику, намерены дойти до Президиума ЦК, так как подобные разработки существенно влияют на безопасность СССР. Уже подсчитали, что массу и объем бортовой мини‑ЭВМ самолета и мощность ее электропитания можно уменьшить в восемь раз, значительно повысив при этом надежность. И устанавливать даже на истребитель.
– Так они в общем‑то правы…
– Слушай дальше! – оборвал меня Владимир Ефимович. – Александр Николаевич их завтра примет и «поблагодарит» тебя отдельно. – Грозно посмотрел на меня, ожидая, что я от страха поползу прятаться под хвойную подушку леса. – Они догадались, что это как‑то связано с кино про инопланетян.
– И что теперь? – Где же я прокололся‑то? Осторожнее надо, предки‑то совсем не дураки!
– Думать надо было! Головой, а не желудком! – В выражениях он не стеснялся, и очень быстро я узнал про себя много нового и неожиданного.
Через несколько минут не выдержал: генералов в Советском Союзе много, а попаданец из будущего всего один!
– В следующий раз обязательно перемещусь в другое измерение! Раз тут плохо подготовился. Ошибся‑то всего на пяток лет, это точность в десять процентов от общего времени «провала».
– Второй подобный прокол будет последним! – Продолжал бушевать Семичастный. – Переедешь с этого курорта в карцер для стимуляции памяти!
– Да хоть куда! – Сколько на меня кричать можно?! – Ну не понимаю я почти ничего в электронике, резистор от конденсатора только на схеме по маркировке отличить могу. Помню вузовский курс да полурекламные ролики с YouTube. Тем более что выводы пришлось делать без общения со специалистами, по любительским журналам!
– Меня не волнуют твои проблемы, – отчеканил Семичастный, замораживающе глядя прямо мне в глаза. – Предложения должны быть представлены в соответствии с текущим историческим моментом.
– Приложу все усилия. – Надо срочно сдавать назад, пока на самом деле не выселили в холодную (ишь как на политический слог потянуло!).
– Да уж хотелось бы! – с издевкой подтвердил он. – Считай это первым и последним предупреждением.
С удовольствием что‑то вспомнил бы, но память такая, пока не зацепишь, не задашь правильный вопрос, ответа не будет. А кто его задаст? Сам себе не могу!
– Вот, смотри, как выглядят интегральные схемы в наше время. – Владимир Ефимович достал из кармана странный квадратик сантиметра в три, отдаленно похожий на древний pentium, по красно‑коричневой поверхности которого вместо маркировки были небрежно «накатаны» полоски проводников. – Это триггер. Микропленочная схема, считается перспективной.
– Один? – Я покрутил изделие в руках, было видно, что дорожки толщиной в миллиметр нанесены пленкой на тонкую керамическую основу. Никаких контактных ножек с обратной стороны не имелось.
– Печатные платы. – Мне под нос подсунули страшненькую конструкцию… Нет, не стеклотекстолита, а странного слоистого пластика грязного светло‑коричневого цвета. Фольгирована была только одна сторона, неуклюжие толстые дорожки навевали мысль о ручной разводке. Пайку делали каплями олова, огромными, больше спичечной головки.
– Так… Кажется, тут надо начинать с нуля…
– Догадался наконец попа‑данец! – Уже смеялся Семичастный, похоже, первый шквал прошел. Уф‑ф! Пронесло!
Вообще его можно понять. Думал с моих слов по‑простому помочь специалистам, а тут оказалось, что надо запускать в производство элементную базу принципиально нового типа, разрабатывать технологию разводки печатных плат под насыщенный поверхностный монтаж, да вообще непонятно, что изобретать для производства микросхем, какие‑то методы пайки, крепления, травления… Полный вынос партийного мозга, он ведь наверняка в этих словах еще меньше меня соображает.
Дурацкая ситуация. Для реального прорыва требовались огромные затраты, строительство, научные коллективы. Но все стояло на отдельных образцах, появления которых толком не мог объяснить даже всесильный КГБ, да на словах малограмотного любителя, который что‑то где‑то когда‑то читал или видел. Эксперты провести проверку с полным сохранением секретности и в короткий срок практически не могли, даже первая демонстрация породила столько вопросов, что гасить пожар должен был аж целый член Президиума ЦК КПСС.
Хорошо хоть додумался с парктроника начать, была светлая идея сразу магнитолу подсунуть как более понятное и знакомое изделие. Сразу с CD‑приводом и образцом диска… и усилитель приложить… Сейчас уже куковал бы вместе со спецами в каком‑нибудь очень закрытом месте по программе изоляции свидетелей до смерти от старости. Если не хуже.
– Готов работать хоть по двадцать часов в сутки. – И про себя добавил: «Тут скучно, уже минимум пару кило прибавил».
– И будешь! – А ведь не шутит, черт! – Вот как только тебя выпускать к людям без охраны…
– Главное, одеть по‑человечески. – Не удержался: язык мой – враг мой.
– Иди и пиши предложения по микросхемам и печатным платам! Они нужны Александру Николаевичу срочно, завтра в десять часов совещание. Так что у тебя три часа. Время пошло, бегом!
Умеют тут прочищать мозг. Он специально подгадал с командой в самом удаленном от дачи месте? Пока рысцой добирался почти километр до бумаги и карандаша, сообразил, что для изготовления компьютеров и контроллеров военного назначения в шестьдесят пятом есть все, включая вполне конструктивные идеи. Нет только сущей мелочи – промышленной базы для производства элементов и культуры их правильного использования. Вот что необходимо срочно исправить.
Эврика!!! Закон Мура, он же именно в апреле шестьдесят пятого появился! Пусть ищут публикацию и читают до просветления: «Плотность транзисторов на чипе удваивается каждые восемнадцать месяцев». Прикинем на пальцах. Насколько вижу, транзисторов в схеме… Как они выглядят‑то? Да все равно, никак не больше десятка. Считаем для семидесятого года, выходит сто шестьдесят. Чепуха какая‑то получается, к этому времени счет транзисторов должен идти на тысячи[95]. Хм…
Будем исходить из предпосылки, что с формулировкой за сорок лет «поработали» шаловливые ручки маркетологов[96]. Но точно известно, что к тысяча девятьсот семидесятому в микросхемах появятся тысячи транзисторов, а к восьмидесятому десятки тысяч. Кстати, этот же закон применим к памяти и тактовой частоте, только временной коэффициент чуть другой. Значит, моя роль предельно проста – сказать, что Гордон Мур прав на сто процентов. Кто не верит, тот враг народа. Пусть посмотрит на процессор Dell и ходит просветленный.
Как преодолеть этот головокружительный график? Бежать следом бесполезно, надо «запрыгивать» в курьерский поезд где‑то посередине разгона. Значит, необходимо планировать базу сразу на уровень эдак семьдесят пятого года реальной истории. И попытаться уложить рост в разумные два‑три года. Так что, даешь Силиконовую долину в СССР методом комсомольской стройки! Не все коммунистам целину поднимать и реки поворачивать, пусть хоть что‑то действительно полезное сделают для страны.
Кстати, Сколково в шестьдесят пятом году на карте существует? Хорошо бы подсказать нынешнему генсеку[97], где не надо ничего строить, карма у места плохая, разворуют даже асфальт…
Что может помочь? Во‑первых, правильное направление. Насколько могу судить, все «пленочные» технологии зашли в тупик, массово используется КМОП, он же CMOS[98]. Знать бы еще, что это означает, но, думаю, оно уже изобретено. Остальных исследователей резать острым партийным ножом. Особенно тех, которые применяют германий. И память на ферритовых кольцах.
Во‑вторых, если правильно помню, основной проблемой всегда была чистота пластин полупроводника. Из‑за непонимания этого вопроса, уверенности в невозможности достойного (то есть более десятипроцентного) выхода годных микросхем из заготовки в конце пятидесятых какая‑то крупная штатовская фирма даже закрыла исследования в кремниевом направлении. Выходцы из нее организовали победивший мир Intel.
Так, что помним про Интел? На какой‑то выставке видел макет их производственного помещения, в нем четыре уровня. Первый, самый верхний, вентиляция и воздухоподготовка, очисткой это можно назвать по тому же принципу, как и телегу автомобилем. Второй этаж, он же «чистый» – для основного производства. Третий и четвертый (при необходимости) – сервисное обслуживание. Ну, там трубоэнерговоды, силовая аппаратура, химподготовка и прочее коммунальное хозяйство.
Если правильно помню цифру, воздух на втором уровне должен быть в тысячу или в десять тысяч раз чище, чем в операционной, причем иметь стабильную температуру и влажность (иногда очень низкую). Люди там появлялись редко и ходили в чем‑то типа скафандров на батарейках. На стенде даже чучело стояло, но дотянуться и потрогать ткань костюмчика не смог, хотя пытался. Еще одна цифра, зацепившая мозг, – соблюдение режимов с точностью до десятых долей градуса, причем иногда речь шла об огромных, поистине звездных температурах. Так что для управления техпроцессами надо широко привлекать ЭВМ.
В итоге должно получиться настоящее царство роботов, которые выращивают из песка столбики размером примерно со взрослого человека. Потом пилят их на пластины миллиметровой толщины, шлифуют в сотни раз лучше, чем зеркало, покрывают несколькими слоями оксида‑диэлектрика и металла. Вроде бы процесс называют фотолитографией. По крайней мере, термины «засвечивание» и «ультрафиолет» в описаниях попадались[99].
Интересно, по плечу эта задача СССР? Или Intel будет покрепче? Впрочем, долой пустые мысли, сегодня время больше, чем деньги.
Прикинем, что делать с печатными платами. Стеклотекстолит наверняка изобретен, только делать его в прошлой пятилетке не запланировали[100]. Вообще в такой динамичной отрасли как вычтех Госплан может сразу вешаться на березе. Или стреляться, как положено правоверным членам партии. Так что тут самое умное целиком купить производство за границей. Не думаю, что среди капиталистов это считается стратегической технологией, запрещенной к продаже за золото партии.
Как разводить платы без PCAD? Интересный вопрос на самом деле, впрочем, цифровые молотилки в шестьдесят пятом уже есть. Взять БЭСМ‑6 – и по координатам строить дорожки. Выводить чем‑то типа графопостроителя. Шаговые двигатели или сервоприводы уже изобретены? Чем рисовать – найдут? Впрочем, вместо пера и чернил можно делать изображение светом на фотопленке, получится еще проще и точнее. И ведь не посмотришь быстренько в Интернет, надо гору бумаги перевернуть, но некогда.
Пусть изобретают, если что, НИИ «СовГрафПоСтрой» организуют. Врукопашную будут такую двухслойную крохотулю целую смену разводить да ошибки ловить неделю. Заодно появятся программная база и опыт для проектирования интегральных схем. Там‑то без ЭВМ никуда, сложность слишком большая.
Чем травить платы, наверное, и без меня знают. Там вроде самое интересное – сверловка и металлизация отверстий. При поверхностном монтаже дырок меньше, это плюс, хотя и небольшой. Смогут ли сделать станок с ЧПУ для дрели с управлением от ЭВМ? По идее ничего сложного в этом нет, поэтому и его нарисуем в схему производства. Вот как дырки медью покрывать – увы, не ко мне. В химии полный профан.
По элементам нового типа. Такое сейчас нигде в мире не купить, это гарантированно. Так что строить и отлаживать. Благо, не могу припомнить особо жестких требований по чистоте и точности, разве что нужна термостойкость для пайки волной. Или их на паяльную пасту насаживают и потом в печке «приплавляют»? Надо про оба способа упомянуть, все равно, кроме названия да общей схемы, никаких особых подробностей не помню. Пусть экспериментируют, образцов резисторов‑конденсаторов навалом. Хотя расслабляться не получится, все новое, все впервые. Но если говорить о Большом цифровом скачке, мимо этой стадии никак не пройти.
В завершение про припой. Дрянью бессвинцовой распаян несчастный парктроник, приятель как‑то жаловался, что экологи с медиками продавили этот вариант. Капризный он по кривой нагрева, как семиклассница на первом свидании. Пусть не заморачиваются доценты с кандидатами.
…Теперь остается изложить это все в структурированном и доступном современным инженерам виде. Чтобы понял даже Шелепин. А то прилетит от него, да так, что не унесу. Не забыть поставить акценты – необходимо дешевое отечественное производство, иначе все идеи будут тут же уворованы вероятным противником, хоть в десять кругов колючку растягивай. Тем более тратить шикарный технологический потенциал только на оборонку – головотяпство, которого не стоит допускать даже при местном недоразвитом социализме.
Слова об одежде все же достигли ушей начальства. Ближе к середине июня после очередного киносеанса госпожа Шелепина обрадовала, предложив обновить гардероб. Сложных конспирологических вариантов не искали, попросту поехали с Катей, Верой Борисовной и неизменным товарищем Смирновым по обычным магазинам. Для легендарной «сотой» спецсекции ГУМа, о которой мне уже успела нашептать официанточка Настя, мы явно не вышли мордой. Впрочем, дареной селедке плавники не считают.
В центр Москвы не поехали, по крайней мере, Красной площади не видел. Более точно ориентироваться в столице без схемы метро и навигатора все равно не приучен. Но явно шарились недалеко от окраин. Поэтому универмаг с размашистой неоновой надписью «Синтетика» порадовал поистине советскими размерами. Эдакая одноэтажная застекленная витрина вдоль жилой пятиэтажки длиной в целый квартал. Десятка три бутиков образца две тысячи десятого года туда влезли бы без труда.
Внутри огромные секции, небольшое количество покупателей, продавщицы в клетчатых фирменных сарафанах с монументальной вышивкой «УМС» и белых кофточках. Удивился практически полному отсутствию очередей, небольшая давка была только за белыми мужскими рубашками. Пробился, пощупал ткань – неприятная жесткая синтетика. Что вполне соответствовало названию магазина. Но носить такое чудо на собственном туловище, бр‑р‑р, извращение.
Катя с Верой Борисовной ушли куда‑то вглубь, оставили меня вдвоем с неразговорчивым Смирновым, даже имени которого я не знал. Впрочем, не велика беда, ходит, как привязанный, и ладно.
В отделе мужских костюмов было спокойно, всего несколько человек примеряли… Всего три фасона! Зато вывесили их по нескольку рядов каждый, упорядоченно, с большими круглыми бирками на никелированных вешалках. Нечего рыться, бери, что дают, следующий! Но в отличие от Екатеринбурга две тысячи десятого года весь ряд размеров в наличии, да еще с разбивкой на три группы по росту.