nedoPC.org

туда пришло, спасибо большое

что касается аналоговости ЦМД то похуже будет только ферритовая память,

на работе лежит плата от такой памяти, так размер ее более полу метра в длинну и сантиметров 40 в ширину

вот там все на мелкой логике, Ладно хоть трансформаторы в интегральном исполненнии, Не шутка
внешне как обычный дип , разсколупал один корпус - внутри 4 транса

Именно на них мы и реализовали формирователи токов управления (ФТУ) в 1990-е годы. Корпусные трансы - БТИ6, бескорпусной вариант - ТИИ3 ("когда-то их замечательно готовили в Славянском базаре".... э-э-э в городе Боровичи )

Смею утверждать, что наши ФТУ на импульсных трансах были лучше Интеловских на VMOS-транзисторах. Импульсные трансформаторы (с помощью третьей обмотки и спец. сигнала на ее вход) позволяли контролировать длительность импульса тока управления в диапазоне температур и питающих напряжений. И "звона" не было, характерного для мощных КМОП-ключей.

Да, но аппаратные затраты были больше.

Вот это самый сложный, а потому и самый интересный вопрос.

Фирма Intel достигла самых больших высот в ЦМД-технологии, хотя по количеству выпущенных устройств всех уделала фирма Hitachi (до сих пор e-bay завален хламом Hitachi-Fanuc-Okuma для станков ЧПУ).

Американский бизнес как правило эффективен, и даже они тем не менее потеряли несколько сотен млн. долларов на тупиковом направлении ЗУ на ЦМД. А что такое миллион долларов в 1987 году, когда их бизнес лопнул? М-да.

Итак, компания Интел погналась за эффективностью. Самый удачный набор БИС линейного обрамления ЗУ на ЦМД сделала фирма Интел. Казалось бы - бери печатную плату, впаивай микросхемы, включай и работай! В случае сугубо цифровых устройств (помните домашний компьютер ZX Spectrum компании Sinclair?) так бы и было, но мы то с вами знаем, что ЗУ на ЦМД чистое твердотельное устройство, но, блин, аналоговое! Принцип кирпичиков «Lego» для аналоговых устройств не работает! И вот тут мы подошли к еще одному свойству ЗУ на ЦМД, которое я не упомянул в своих предыдущих постах:

6. Схемы обрамления ЗУ на ЦМД надо настраивать! И, к сожалению, вручную.
(то есть после сборки платы и установки всех компонентов, надо включить плату и изменяя некоторые электрические параметры некоторых сигналов, надо добиться наиболее широкой области устойчивой работы ЦМД-памяти в диапазоне температур и питающих напряжений).

В то время в СССР такую роскошь могли позволить себе только в ВПК. Поэтому в Советском союзе самые удачные технические решения вокруг ЗУ на ЦМД были у военных.

Продолжаем разговор.

Думаю здесь все знают такой важный термин - процент выхода годных ПВГ («yield»).

Так вот, IMHO фирма Интел допустила грубейшую стратегическую ошибку: чтобы исключить ручную настройку ЦМД-плат, и сэкономить затраты, они исключили все подстроечные элементы, оставив пару джамперов. Вместо того, чтобы схемы обрамления подстраивать под ИМС 7110, они все микросхемы 7110 заставили подстраиваться под существующие схемы обрамления. Таким образом они ударили по чему? Правильно, по выходу годных кристаллов, по «yield»у. А это сразу же привело к увеличению цены ИМС ЗУ на ЦМД!

Вы скажете: ну а если мне надо включить всего одну микросхему 7110, то может без настройки «проканает»? И будете правы, может и проканает.

Но мы ведь тогда хотели победить жесткие магнитные диски и полупроводниковую статическую память! Значит, нам нужна информационная емкость. Нам одной микросхемы мало! В 1985 году в нашем приборе ЗУ на ЦМД стояло 64 микросхемы ЗУ на ЦМД емкостью 256 Кбит каждая. На момент заката подразделения «Интел Магнетикс» в 1987 году они декларировали разработку ЦМД-микросхем емкостью 16 Мбит = 2 Мбайта. Сколько микросхем емкостью 2 Мбайта нужно, чтобы победить современную флэшку емкостью 1 Тбайт? Ответ: полмиллиона микросхем. А это значит полмиллиона настроек и полмиллиона нормо-часов, потраченных на регулировку схем обрамления. Наплевать и забыть!

Для размышления: у нас на предприятии был цех по производству собственных ИМС ЗУ на ЦМД с пятой приемкой. К концу 80-х годов ПВГ был 0,1 процента
Из партии в 1000 кристаллов на помойку уходило 999 кристаллов.
Я как-то потом встретил их начальника на улице - спился и превратился в бомжа

Ну и чтобы окончательно убить тему «ЦМД-микросхем» и ЗУ на ЦМД в целом:

Один цилиндрический магнитный домен в кристалле ИМС ЗУ на ЦМД соответствует одному биту информации. Наличие домена соответствует единице, отсутствие домена соответствует нулю. Казалось бы все элементарно. Но даже один маленький ЦМД ("bubble") обладает своим собственным магнитным полем, и когда тысячи доменов собираются вместе в кольцевом регистре хранения ("loop"), они начинают взаимодействовать друг с другом. Отсюда следует еще одно фатальное свойство ЗУ на ЦМД:

7. Кодозависимость

Я сам наблюдал, как при абсолютно идентичных условиях испытаний, запись различных кодовых последовательностей в ЦМД-память приводила к совершенно разным сбоям записи/чтения.

Идем дальше. Например, микросхема емкостью 256 Кбит (256 * 1024 бит) содержит 302 кольцевых регистра хранения информации по 1025 бит. Зачем так много, ведь должно быть 256 регистров по 1024 бит? Зачем эти лишние 302 - 256 = 46 регистров? А вот зачем.

Укажем некоторые параметры микросхемы:
Размеры кристалла 1 см х 1 см, технологическая норма 4 микрона, диаметр ЦМД в нормальных условиях 3 микрона, количество элементов в микросхеме более 400 тысяч.

Очевидно, что в процессе производства такого кристалла дефекты материала, неоднородности и примеси неизбежны. Если дефект образуется в регистре ввода или регистре вывода, понятно, что это брак, микросхема идет в корзину. Но если дефект образуется в одном регистре хранения, почему бы не записать на бумажку его номер и не пометить как «дефектный» («bad loop»)?
И таким образом, улучшить процент выхода годных кристаллов ПВГ!

Как находят эти дефектные регистры? С помощью записи и контрольного чтения кодовых комбинаций на этапе тестирования ИМС. Если дефектный регистр при записи нуля выдает единицу, его называют «генератором единиц» (плохой вид дефекта), и два его соседних годных регистра тоже помечают как дефектные. Если при записи единицы дефектный регистр выдает ноль, его называют «генератором нолей». Еще есть другие типы дефектов, но не будем усложнять. Если годных регистров больше 256, то все хорошо, если меньше 256, то нашу микросхему уносят на помойку, переработке не подлежит.

Как исключают дефектные регистры из процесса записи/чтения в ЗУ на ЦМД? Есть несколько способов, один из них такой. Карту дефектных регистров прошивают в специальную отдельную микросхему ППЗУ, например, 541РТ2.

В течение любого цикла записи информации в ИМС ЗУ на ЦМД (а она выполняется, как известно, последовательно, то есть побитно) активный сигнал на выходе ППЗУ запрещает запись в дефектный регистр, и если дефектных регистров несколько подряд, то запись текущего бита информации сдвигается во времени с помощью регистра сдвига.

В течение любого цикла чтения информации из ИМС ЗУ на ЦМД активный сигнал на выходе ППЗУ запрещает чтение из дефектного регистра. Вроде бы все элементарно.

Но пришлось потратить уйму времени и усилий, чтобы наконец установить эту злосчастную микросхему ППЗУ на плату. Техпроцесс изготовления плат в 1980-е годы вкратце был такой: печатная плата поступает из цеха плат в сборочный цех, на сборочном участке припаивают все компоненты, передают на участок настройки, после настройки плату сдают в ОТК и ПЗ. Линейный процесс.

И вот технологи цеха меня пытают в полном недоумении: «микросхема, поз. номер такой-то, 541РТ2, присутствует на сборочном чертеже, присутствует в спецификации, мы ее отформовали, залудили, установили на плату, зачем вы заставляете ее демонтировать и отправлять незаконченную плату на участок настройки?»

Сломать годами устоявшийся техпроцесс было очень сложно. «Незаконченная» плата, по сути полуфабрикат, должна была путешествовать между участком настройки и сборочным участком, туда и обратно, несколько раз в день. Они вообще выпали в осадок, когда я им сказал, что может потребоваться несколько итераций, и придется использовать несколько микросхем ППЗУ, пока, наконец, все дефектные регистры не будут выявлены и запрограммированы в эту ППЗУ.

Ситуация усложнялась, тем, что в то время, чтобы добавить один несчастный бит в ППЗУ, приходилось выпускать новую перфоленту! Излишне говорить, что перфоленты выпускались в одном месте, ППЗУ программировались в другом месте, а собиралась плата в третьем месте. И все это надо было увязать, фу-у…

Подходим к самому главному: если при тестировании использовать только простейшие кодовые комбинации типа «шахматки», то все дефектные регистры не выловишь. Мало того, если тестировать ИМС только в нормальных условиях, то есть « в точке», то при изменении внешних условий, при старении параметров ЭРИ со временем, при воздействии внешних факторов, неизбежно «выскочит» новый неучтенный дефектный регистр. А значит весь прибор ЗУ на ЦМД, стоимостью в миллион брежневских рублей, станет неисправным. Из-за одного дефектного регистра! Это беда, скандал, крах.

Поэтому платы ЗУ на ЦМД испытывали сутками напролет в термокамерах, на стендах, качая все питающие напряжения (а их было пять!) во всех комбинациях.

Вывод: ЗУ на ЦМД было просто обречено на смерть по закону «больших чисел». Если на испытания восьми микросхем емкостью 256 Кбит уходило несколько суток, сколько рабочего времени потребовалось бы на испытания одного Терабайта?! (по нынешним временам это ж доступная емкость). Я кончил.

А теперь тест на сообразительность и внимательность. Кто угадает, тот получит большую конфету

Почему у ЦМД-микросхем американской фирмы National емкость кольцевого регистра хранения была 1024 бита, а у всех советских ЦМД-микросхем 1025 бит?
Ведь 2 в степени 10 будет 1024?! И какая организация памяти удобнее, наша или американская, и почему?

National Semiconductors, Santa Clara CA, ИМС NBM2256 282 регистра по 1024 бита
Завод "Сапфир", Москва, ИМС К1602РЦ2 282 регистра по 1025 бит
НПО "Элма", Зеленоград, ИМС К1605РЦ1 282 регистра по 1025 бит

Спасибо, что указали на все проблемы памяти на ЦМД. Подробнее ещё не читал.

Насчёт ПЗУ с дефектными регистрами - на фотографиях встречается ПЗУ в панельке. У вас же приходилось отлаживать изделия для специального применения ? Сейчас бы поставили на плату разъём для панельки.

И вопрос применения - почему какое-то время тянули тему ? Если всё было плохо по части применения, изготовления, эксплуатации ? ОЗУ на кольцах выглядит гораздо лучше (ну, не считая трудоёмкости и габаритов).

Все указанные трудности - технологического плана. Если бы в разработку и продвижение ЗУ ЦМД было бы вложено столько же средств, сколько в полупроводниковую память, я уверен, и результаты были бы сравнимы. Просто стали развивать то, что проще .

Вы легко догадаетесь, почему панельки использовать было нельзя. По советским ТУ: ИМС ЗУ на ЦМД обладает следующей механической прочностью:
Синусоидальная вибрация 1...600 Гц - до 10g
Линейные (центробежные нагрузки) до 50g
Многократные удары - до 75 g
Однократные удары - до 150 g

Александр, а зачем в Советском союзе было столько НИИ? Зачем клепали столько танков? Ведь можно было весь мир завоевать таким количество танков. Каждый НИИ это деньги, под каждую тему НИОКР выделялись деньги. А кто работал в НИИ: все начальники это номенклатура, это спецпайки, спецсвязь, большие оклады и пр. Не Вам мне это объяснять.

Три ведущие американские компании TI, Rockwell и National в сентябре 1981 года объявили о том, что обсуждаемая тема тупиковая, и закрыли производство выгнав рабочих. Ведь мы это опубликовали в журнале "Электроника" №18 за 1981 год. А наши последние приборы ЗУ на ЦМД благополучно прошли все испытания в 1995 году! И очевидно что были оплачены. Кем? Государством.