لینک کوتاه مطلب : https://hsgar.com/?p=3108

تاریخچه آی سی های حافظه آنگسترم در اتحاد جماهیر شوروی

این مقاله در مورد تراشه های حافظه تولید شده توسط یکی از نهادها – رهبر صنعت الکترونیک اتحاد جماهیر شوروی – Angstrem است. همانطور که می دانید، اتحاد جماهیر شوروی در دسامبر 1991 وجود نداشت. ما خود را به دوره توسعه تراشه های حافظه در نظر گرفته شده تولید شده در Angstrem در پایان سال 1991 محدود می کنیم. بیایید تلاش کنیم تا چگونگی افزایش ظرفیت تراشه های حافظه و چگونگی رشد آنها را دنبال کنیم. فن‌آوری‌هایی بهبود یافتند که به اتحاد جماهیر شوروی اجازه داد رهبران جهانی الکترونیک در آن زمان از خود دور نشوند. یک مثال کوچک: Angstrem’s Dynamic RAM 4K در اواسط سال 1975 به تولید انبوه رسید، اینتل مدل خود را در سال 1974 معرفی کرد. اینتل یک DRAM 16K را در سال 1977 راه اندازی کرد و Angstrem همتای خود را در سال 1978 منتشر کرد.

دفتر مرکزی آنگسترم

Angstrem در ژوئن 1963 در Zelenograd (خارج از مسکو) به عنوان یک کارخانه آزمایشی در ارتباط با موسسه تحقیقات علمی فناوری دقیق تاسیس شد. در Angstrem، فن‌آوری‌های جدید برای تولید میکروالکترونیک توسعه یافتند و دسته‌های آزمایشی ریزمدارهای جدید نیز تولید شدند. فناوری تولید اشکال زدایی شده سپس به سایر شرکت های اتحاد جماهیر شوروی و کشورهای اروپای شرقی منتقل شد.
توسعه و ساخت تراشه های حافظه یکی از فعالیت های اصلی Angstrem بود. بر روی آنها بود که ساختارهای نیمه هادی جدید و فن آوری های تولید به طور موثرتری کار شد و پایداری به دست آوردن محصولات نهایی در الکترونیک جهانی به عنوان نشانه مالکیت فناوری در نظر گرفته می شود. ساختن یک دسته کوچک از تراشه های خوب نسبتاً آسان است، ایجاد فرآیندی که در آن بتوان مقدار زیادی تراشه تولید کرد و قابل اعتماد باشد، دشوار است. این درصد بازده بسیار پایین تراشه بود که هنگام تسلط بر فرآیند تولید تراشه DRAM 565RU7، شوخی بی‌رحمانه‌ای را با Angstrem انجام داد.

SRAM

در سال 1966، آنگسترم اولین ماسفت را در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد کرد که اولین گام به سوی هدف دقیق ایجاد مدارهای مجتمع CMOS بود. اولین ریزمدار CMOS که در سال 1971 در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد، ماتریس 16 بیتی Angstrom سلول های حافظه 1YaM881 بود. ولتاژ تغذیه مانند بقیه تراشه های این سری به جای 5 ولت، 6 ولت است.

1YaM881 – 1972

بعدی در یک سری از تراشه های RAM استاتیک CMOS K561RU2 (K564RU2) بود که در سال 1976 عرضه شد. سری 564 تراشه یک آنالوگ “نظامی” از سری 561 است. در این سری ها چندین ریز مدار وجود دارد. این تراشه دارای سازماندهی 256 کلمه در 1 بیت است.

قالب 561RU2 – ماتریس 16×16 256 بیتی به وضوح قابل مشاهده است – تصویر از سایت گرفته شده است https://radiopicture.listbb.ru/ با اجازه نویسنده

این شامل 2067 عنصر انتگرال است. ولتاژ تغذیه 3-15 ولت است. این آنالوگ CD4061A است. لازم به ذکر است که در بیشتر موارد «آنالوگ» به معنای مشابه است، نه یک کپی دقیق یا دقیقاً سازگار. اتحاد جماهیر شوروی برخی از آی سی های سازگار را ساخت، اما آنها بیشتر چیزهایی می ساختند که مشابه بودند، اما بر اساس مشخصات/نیازهای خودشان ساخته می شدند.


K564RU2A -1978

K561RU2 -1979

بسته بندی تراشه K561RU2 از بسته های استاندارد این سری عریض تر است.

K565RU2 -1979

تراشه رم استاتیک K565RU2 با استفاده از فناوری NMOS ساخته شده است. ظرفیت تراشه 1024 بیت (1024×1) بود. شامل 7142 عنصر انتگرال است. آنالوگ Intel 2102A که در سال 1974 توسعه یافت. K565RU2 در سال 1977 ظاهر شد. در ابتدا برای قرار دادن در یک بسته سرامیکی طراحی شده بود، اما بعداً به منظور کاهش هزینه تولید، قالب ها شروع به بسته بندی در بسته های پلاستیکی کردند.

تراشه های سری 132 رم ثابت هستند که توسط فناوری NMOS ساخته شده اند.
132RU4 – سازماندهی تراشه 1Kx1 است، آنالوگ Intel 2125AL، شامل 7848 عنصر یکپارچه است.
132RU5 – سازماندهی تراشه 4Kx1 است، آنالوگ اینتل 2147، شامل 26584 عنصر یکپارچه است.
132RU6 – سازمان تراشه 16Kx1 است، آنالوگ Inmos IMS1400، شامل 122802 عنصر یکپارچه است.

این ریز مدارها در بسته بندی های پلاستیکی نیز تولید می شدند.

یک عیب رایج حافظه ساخته شده در فرآیند NMOS مصرف انرژی قابل توجه در حالت ذخیره سازی اطلاعات است. اما برای 132RU6، کاهش چند برابری در مصرف برق با خاموش کردن ولتاژ تغذیه، اما نگه داشتن آن در سطح 5 ولت در پایه CS امکان پذیر است.

EEPROM

KM558RR3 یک تراشه حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی با قابلیت پاک کردن الکتریکی است. ویژگی این ریز مدار ولتاژ پاک کردن (18 ولت) و ولتاژ برنامه ریزی (24 ولت) است. هیچ آنالوگ خارجی وجود ندارد. تراشه دارای ظرفیت 8K x 8 بیت است، با استفاده از فناوری NMOS ساخته شده است، ولتاژ تغذیه (عملیات) 5 ولت است.

KM558RR3 1991

حداقل تعداد چرخه های بازنویسی 100 است که برای کل سری 558 صادق است. یک سلول مدرن Atmel EEPROM معمولاً برای 100000 چرخه نوشتن رتبه بندی می شود، عددی که از اوایل دهه 1980 صادق است.

UV-EPROM

سری تراشه‌های 573 رایج‌ترین تراشه‌های سری تراشه‌های Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory هستند. تنها ریز مدار از سری 573 که Angstrem تولید کرد، K573RF3، به دلیل ساختار پیچیده تر و عملکرد پیشرفته خود در مقایسه با سایر ریز مدارهای این سری متمایز است. ویژگی متمایز آن این است که برای عملکرد مستقیم با Q-BUS سازگار است و ابزارهای رابط داخلی لازم را برای اطمینان از سازگاری I/O با آن دارد. علاوه بر این، تراشه دارای یک دستگاه آدرس قابل برنامه ریزی داخلی است که به شما امکان می دهد تا با اتصال به Q-BUS حداکثر هشت تراشه را در یک واحد ROM بدون تجهیزات اضافی ترکیب کنید. Q-BUS گذرگاه استاندارد DEC برای کامپیوترهای سری LSI-11 بود. Angstrem همچنین به دلیل خط تولید پردازنده های LSI-11 خود مشهور بود، بنابراین EPROM های آنها به طور خاص برای کار با آنها طراحی شده اند. مدتی پیش در مورد این پردازنده های Angstrem LSI-11 نوشتیم.

K573RF32 و K573RF31 – هر دو از سال 1986

ریز مدارها بر اساس فناوری NMOS ساخته شده اند، ولتاژ تغذیه 5 ولت، ولتاژ برنامه نویسی 18 ولت، شامل 140000 عنصر یکپارچه (K573RF3) است. فرآیند تکنولوژیکی تولید ناقص بود که اغلب منجر به معیوب بودن چندین سلول روی قالب می شد. در این حالت، سازنده با اتصال یک یا دو ورودی آدرس به زمین یا به خروجی منبع تغذیه داخل میکرو مدار، دسترسی به قسمت آسیب دیده قالب را مسدود می کند. تراشه هایی به دست می آید که ظرفیت آن نصف یا یک چهارم اصلی است. Angstrem ریز مدارها را به صورت زیر مشخص کرد:

K573RF3 – 1982 – نمونه

ظرفیت 64 کیلوبیت (4096×16) K573RF3;
ظرفیت 32 کیلوبیت (2048×16) برای K573RF31, K573RF32;
ظرفیت 16 کیلوبیت (1024×16) برای K573RF33, K573RF34.

تعداد چرخه های بازنویسی در کل سری 573 حداقل است: فقط 10. EPROM های اولیه اینتل می توانستند 1000 چرخه را مدیریت کنند و سیکل های مدرن تر معمولاً 10000 چرخه را انجام می دهند.

لازم به ذکر است که Angstrem مطمئنا تنها سازنده ای نبود که از قالب های معیوب استفاده می کرد. همان تمرین (و الگوی علامت گذاری) توسط وستوک استفاده شد. نه محدود به اتحاد جماهیر شوروی بود، اینتل از 2708 قالب بد برای ساخت 2704 استفاده کرد.

DRAM

565RU1A درجه نظامی

565RU1 یک تراشه DRAM 4096 بیتی با سازماندهی 4096 x 1 است. طراحی شده در سال 1975. این یک آنالوگ کامل از TMS4060 Texas Instruments، MM5280 National Semiconductor و Intel 2107A است. ولتاژ تغذیه – + 5 ولت، + 12 ولت، -5 ولت. نوع بسته – CDIP22. اولین نسخه‌ها از بسته‌بندی سرامیکی با عرض 10 میلی‌متر استفاده می‌کردند، سپس برای کاهش هزینه، بسته‌بندی مبتنی بر اپوکسی با همان ابعاد و پینوت ساخته شد. این اولین ریزتراشه DRAM در اتحاد جماهیر شوروی بود که با استفاده از فناوری NMOS تولید شد و همچنین اولین ریزتراشه قابل مقایسه از نظر پارامترها با آنالوگ های خارجی بود.

تراشه DRAM K565RU3 با ظرفیت 16384 بیت و سازماندهی 16384 x 1 بیت. نمونه اولیه تراشه MK4116-4 از Mostek بود. شامل 68955 عنصر انتگرال است. ولتاژ تغذیه +5V، +12V، -5V. ریز مدار با استفاده از فناوری NMOS ساخته شده است.

اولین نسخه‌ها از بسته‌بندی سرامیکی با عرض 10 میلی‌متر استفاده می‌کردند، سپس برای مطابقت بهتر با نمونه اولیه، عرض بسته به 7.5 میلی‌متر کاهش یافت (برای MK4116، عرض بسته 7.62 میلی‌متر است). برخلاف نمونه اولیه، K565RU3 در بسته بندی پلاستیکی تولید انبوه نشد.

بسته باریک K565RU3А

پکیج استاندارد K565RU3A

ریزمدارهای K565RU3 به گروه هایی تقسیم می شوند (رده بندی نوع) که در ویژگی های زمان دسترسی متفاوت هستند. سریع ترین ها در گروه A و پس از آن گروه B و غیره قرار دارند. یک نقطه – گروه A، دو نقطه – گروه B، سه نقطه – گروه V. ریزمدارهای گروه G بدون نقطه مشخص شدند. گروه ها بر اساس حروف الفبای روسی (A(A)، B(B)، В (V)، Г(G)، Д(D)) نام گذاری شدند.

گروه سرعت (ns) نقطه ها
آ 510 1
ب 510 2
V 410 3
جی 370 هیچ یک

565RU6V درجه نظامی -1988

565RU6 یک رم پویا با ظرفیت 16384 بیت (16 هزار در 1) است که بر اساس فناوری NMOS ساخته شده است. این شامل 74210 عنصر انتگرال است. آنالوگ اینتل 2118 با ولتاژ تغذیه +5 ولت. ریز مدار نیز در یک محفظه پلاستیکی تولید شد. یک نقطه – گروه V، دو نقطه – گروه G. ریزمدارهای گروه B بدون نقطه مشخص شدند.

565RU5 گروه G (3 نقطه) و گروه B (بدون نقطه)

Chip 565RU5 یک رم دینامیک با ظرفیت 64 کیلوبایت (64K x 1) با فناوری NMOS است. شامل 279618 عنصر انتگرال است. آنالوگ 4164.

تراشه های 565RU5 و 565RU6 پارامترهای الکتریکی یکسانی دارند، اما ظرفیت اطلاعاتی متفاوتی دارند.
565RU5 دارای کدگذاری زیر است:

گروه سرعت (ns) نقطه ها
ب 230 هیچ یک
V 280 2
جی 360 3
دی 460 4

K565RU7 گروه V (2 نقطه) و 565RU7 گروه G (بدون نقطه)

ریز مدار K565RU7 یک DRAM با ظرفیت 262144 بیت و سازماندهی 262144 x 1 بیت است که با استفاده از فناوری NMOS ساخته شده است. تعداد عناصر یکپارچه روی یک تراشه 831550 است. 565RU7 به دلیل طرح تازه سازی متفاوت، آنالوگ 41256 نیست. 565RU7 دارای کدگذاری زیر است:

گروه سرعت (ns) نقطه ها
V 340 2
جی 410 3
دی 500 هیچ یک

K565RU7 – 1987 -نمونه

کار بر روی ایجاد 565RU7 در Zelenograd در سال 1985 آغاز شد. از سال 1986 تا 1988 تعداد بسیار محدودی تراشه تولید شد. نرخ بازده تراشه به طرز افسرده کننده ای پایین بود. همه ریز مدارهای 565RU7 تولید شده در این سال ها با حروف “ОП” مشخص می شوند – یک دسته آزمایشی.

جمهوری دموکراتیک آلمان به افتخار سی و نهمین سالگرد تاسیس خود، نمایشگاهی ملی در مسکو از 17 سپتامبر تا 9 اکتبر 1988 برگزار کرد. ریزپردازنده های مختلف، کنترلرهای تک تراشه و DRAM 256 کیلوبیتی در این نمایشگاه ارائه شد. اما جایگاه مرکزی در نمایشگاه توسط یک تراشه DRAM با ظرفیت 1 مگابیت اشغال شد. گفته شد که مقدمات تولید سریال آن در حال انجام است و سازندگان به تصمیم خود برای ساخت تراشه ای با ظرفیت 4 مگابیت نزدیک شده اند. این نمایشگاه توسط میخائیل گورباچف ​​به همراه E. Honecker بازدید شد. در این دیدار ای.هونکر به نشانه همکاری بیشتر، تراشه حافظه با ظرفیت 1 مگابیت را به گورباچف ​​تقدیم کرد.

در این زمان بود که تصمیم به استفاده از قالب های آلمان شرقی در تولید 565RU7 گرفته شد. پس از سقوط پرده آهنین، آنها شروع به استفاده از قالب هایی کردند که می شد از بازار آزاد خریداری کرد.
اما این داستان کاملاً دیگری است.

نوشته شده توسط نویسنده مهمان ولادیمیر یاکولف
ویرایش/فرمت توسط جان کالور – موزه کلبه پردازنده

من از آندری پرفیلیف (Andrey_cpu) برای کمک او در نوشتن این مقاله تشکر می کنم.
عکس های ریز مدارها تا حدی از سایت 155la3.ru و همچنین از مجموعه Andrey_cpu گرفته شده است. عکس های دیگر ریز مدارها از مجموعه خود نویسنده و همچنین مجموعه The CPU Shack هستند.

منابع:
1. www.computer-museum.ru
2. 155la3.ru
3. انجمن zx-pk.ru

لینک منبع

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.