Краткая история МОП-транзистора, часть 6: Intel

May 08, 2023

Роберт Нойс и Гордон Мур неразрывно связаны с тремя наиболее важными коммерческими полупроводниковыми компаниями в истории полупроводников. Сначала Уильям Шокли собрал Нойса и Мура в своей лаборатории полупроводников Шокли в Пало-Альто, Калифорния, для разработки кремниевых транзисторов. Хотя компании не удалось разработать коммерчески успешные продукты, команда, которую собрал Уильям Шокли, затем основала Fairchild Semiconductor, возможно, самую важную полупроводниковую компанию, когда-либо созданную, поскольку она породила множество других полупроводниковых компаний и стала основным фактором в создании Кремниевой долины.

В сентябре 1957 года восемь сотрудников Шокли – Роберт Нойс, Гордон Мур, Джулиус Бланк, Виктор Гриних, Жан Эрни, Юджин Кляйнер, Джей Ласт и Шелдон Робертс – устали от авторитарного стиля Шокли, массово ушли в отставку и основали Fairchild как дочерняя компания Fairchild Camera and Instrument, технологической компании Восточного побережья, занимающейся производством фотографий и самолетов. В короткие сроки компания Fairchild Semiconductor разработала планарный процесс, ставший основой технологической и производственной основы полупроводниковой промышленности на протяжении более полувека, а также интегральную схему, основанную на планарном процессе. Транзисторы и микросхемы Fairchild заняли центральное место на рынке электроники.

К 1968 году Нойс и Мур увидели, что Fairchild рушится. В компании стал доминировать стиль управления восточного побережья, и казалось, что Fairchild почти еженедельно порождала конкурирующие полупроводниковые компании. Произошла серьезная утечка мозгов. Вдобавок ко всему, Нойса обошли вниманием, когда пришло время назначить генерального директора Fairchild в пользу К. Лестера Хогана. Увидев тонущий корабль, Нойс и Мур покинули Fairchild в 1968 году и основали компанию NM Electronics, которая быстро превратилась в Intel.

Нойс и Мур основали Intel как компанию по производству микросхем памяти, потому что Мур решил, что полупроводниковая память, скорее всего, выиграет от тенденции экспоненциального масштабирования, которую он описал в статье 1965 года, опубликованной в журнале «Электроника». Эта тенденция стала широко известна как закон Мура, который на самом деле не является законом. Это самоисполняющееся пророчество. Полупроводниковые компании вскоре поняли, что они либо следуют закону Мура, либо умирают.

Из-за большого опыта Fairchild в области биполярных полупроводников и того, что его научно-исследовательская лаборатория Fairchild тщательно изучала МОП-ИС, Мур оставался агностиком в отношении биполярных МОП-ИС. Он был готов попробовать создать микросхемы памяти с использованием обоих типов технологических процессов.

Первыми продуктами памяти Intel были 64-битное биполярное ОЗУ 6101 и 1-килобитное биполярное ПЗУ 3301. Это были небольшие устройства, но они доказали, что к 1969 году Intel создала действующую фабрику по производству полупроводников. Следующим появился 1101, 256-битная PMOS SRAM. 1101 оказалась слишком медленной и слишком маленькой для того, чтобы производители мэйнфреймов могли использовать ее в качестве основной памяти в своих компьютерах, поэтому она не имела коммерческого успеха, но в ней использовался процесс кремниевых затворов, разработанный Федерико Фаггином из Fairchild, незадолго до Нойса и Мур покинул эту компанию. На тот момент Фаггин все еще работал в Fairchild, но он и его технология кремниевых затворов сыграли решающую роль в ближайшем будущем Intel.

Между тем, Intel нуждалась в широко продаваемой микросхеме, и ее следующая микросхема памяти, революционная 1-кбитная 1103 DRAM, должна была стать хитом, когда она была представлена ​​в октябре 1970 года, и после нескольких итераций компоновки кристалла она заработала. 1103 DRAM и ее потомки быстро вытеснили производителей памяти на магнитных сердечниках из бизнеса. Однако, пока Intel пыталась развивать крупномасштабный бизнес по производству стандартных микросхем памяти, компания начала заключать контракты на индивидуальные микросхемы, чтобы получить некоторый доход, одновременно пытаясь разработать коммерчески прибыльный продукт памяти.

Одной из компаний, обратившихся к Intel с контрактом на изготовление индивидуальных микросхем, была японская компания по производству калькуляторов Busicom, которая разработала дизайн программируемого настольного калькулятора. Busicom уже подписала соглашение с Mostek на разработку специального чипа для простого четырехклавишного калькулятора, который в конечном итоге будет называться Busicom Junior. Этим калькулятором был Mostek MK6010. Однокристальные микросхемы калькуляторов были вершиной разработки МОП-БИС в конце 1960-х годов, и их разработали многие производители микросхем.