Полный реверс-инжиниринг КР580ВМ80А / i8080

[viv-pm]

Может быть и ничего, а может и микросхемотехника. Например, в "высококачественной МОП" (HMOP) вокруг транзисторов появилось охранное кольцо, в КМОП уже стандартное.

[angry_troll]

Подложка общая для всей микросхемы (кристалла). Обычно она с p-проводимостью. Стоки и истоки n-канальных МОП транзисторов это небольшие области с n-проводимостью. Подавая на подложку напряжение ниже самого
низкого напряжения в самой схеме обеспечивается надёжное запирание получившихся p-n переходов и, таким
образом, изоляция транзисторов друг от друга. Кстати, -5В избыточно, вполне хватило бы напряжения ниже кремниевых -0,7В, например -1,0В.

Меня вот какой вопрос интересует. Если мы на подложку подаём -5в, не эквивалентно ли это подаче на все затворы +5в? Ну т.е. не образуются ли под всеми транзисторами проводящие каналы в этом случае? В книжках разных рассказывают, как образуется проводящий канал (по сути, настолько сильное эл. поле в p-подложку от конденсатора вкорячивается, что не только основные носители подложки уходят вглубь, но и неосновные появляются из-за искажения зон Ферми). Но почему-то всегда пишут про Uзи, а не Uзп. Вот тут у меня и непонятки.

Мне видится что-то вроде, как только индуцированный канал омически соединяется с островками стока-истока, которые тоже под потенциалом затвора (в случае подложка = -5в, остальные напряжения отключены), и под этим потенциалом канал тут же исчезает, покрмере около островков стока и истока. Но я не уверен, так как в книжках это подробно не проясняется.

[angry_troll]

Подавая на подложку напряжение ниже самого низкого напряжения в самой схеме обеспечивается надёжное запирание получившихся p-n переходов и, таким образом, изоляция транзисторов друг от друга.

Интересно... А когда -5В не подают на КР580ВМ80А (выше упоминали, что он может работать без "-"),
что тогда обеспечивает "изоляцию транзисторов друг от друга"?

Может, из-за омического сопротивления несмещённой подложки, её участки при переключениях могут "подскакивать" и ёмкостной ток будет уходить в стоки-истоки через прямосмещённый p-n переход, что есть плохо по какой-то причине...

[viv-pm]

Подложка общая для всей микросхемы (кристалла). Обычно она с p-проводимостью. Стоки и истоки n-канальных МОП транзисторов это небольшие области с n-проводимостью. Подавая на подложку напряжение ниже самого
низкого напряжения в самой схеме обеспечивается надёжное запирание получившихся p-n переходов и, таким
образом, изоляция транзисторов друг от друга. Кстати, -5В избыточно, вполне хватило бы напряжения ниже кремниевых -0,7В, например -1,0В.

Меня вот какой вопрос интересует. Если мы на подложку подаём -5в, не эквивалентно ли это подаче на все затворы +5в? Ну т.е. не образуются ли под всеми транзисторами проводящие каналы в этом случае? В книжках разных рассказывают, как образуется проводящий канал (по сути, настолько сильное эл. поле в p-подложку от конденсатора вкорячивается, что не только основные носители подложки уходят вглубь, но и неосновные появляются из-за искажения зон Ферми). Но почему-то всегда пишут про Uзи, а не Uзп. Вот тут у меня и непонятки.

Мне видится что-то вроде, как только индуцированный канал омически соединяется с островками стока-истока, которые тоже под потенциалом затвора (в случае подложка = -5в, остальные напряжения отключены), и под этим потенциалом канал тут же исчезает, покрмере около островков стока и истока. Но я не уверен, так как в книжках это подробно не проясняется.

Поле затвора тащит неосновные носители прежде всего из истоковой области. Напряжение затвор-подложка конечно влияет на работу транзистора, но не так сильно, как напряжение затвор-исток.

[Lavr]

Напряжение затвор-подложка конечно влияет на работу транзистора, но не так сильно, как напряжение затвор-исток.

Довольно нехило смещение на подложке сдвигает характеристику полевика.
На форуме уже была эта картинка, так что дублировать, пожалуй, не буду...

[Lavr]

реверс-инжениринг КР580ВМ80А полностью завершен. Получена полная принципиальная схема и Verilog-модель. В невероятно короткие сроки схему восстановил Vslav (1801ВМ1@gmail.com).
Оказалось, в КР580ВМ80А ровно 4758 транзисторов (а не 6000 или 4500, как иногда ошибочно упоминают).
Топология КР580ВМ80А похожа, но не идентична i8080. Тем не менее, отличий в реализации опкодов КР580ВМ80А не было обнаружено.

Давно я искал, и вот попался материал, как делал реверс-инжиниринг i8080 конструктор нашего
КР580ВМ80А - Альфред Витольевич Кобылинский:
https://www.epos.ua/view.php/pubs_compu ... _prophets1

На западе писали, что в Советском Союзе потратили очень большие деньги на копирование этого процессора. Якобы советские инженеры снимали с INTELовского процессора слой за слоем и детально исследовали, повторяли. На самом деле то, что сделала команда Кобылинского, выглядело просто нереально и даже смешно, если бы не было настолько гениально.
Они просто раскололи (вдоль) корпус, взяли микроскоп с фотоаппаратом, и сделали 36 снимков разных секторов кристалла. Подбирали освещение кристалла под таким углом, чтобы было видно, где легирование «плюсовое», где «минусовое», где затвор, а где проводящий алюминий. Затем проявленную пленку просто зарядили в детский фильмоскоп и проецировали изображение на большой кусок миллиметровки так, чтобы 5 микронов на пленке соответствовали пяти сантиметрам на экране. И дальше просто обводили каждый кадр цветными карандашами. Красным - легированную р- область. Синим - легированную n- область. А зеленым - металлизацию. Затем просто склеили из обрисованных кадров большую бумажную простыню и передали ее моделистам. У них на ЭВМ БЕСМ6 - были созданы мощные системы моделирования. На этой ЭВМ они пересчитали режимы работы всех транзисторов и спроектировали процессор по отечественной топологической норме!
При этом, вот что происходило. Во время моделирования на БЕСМ6 - они определили, что несколько транзисторов работают не просто неправильно, а близко к режиму перегрузки. Они эту недоработку исправили, вывели транзисторы на нормальный режим, а первый экземпляр процессора у них сразу заработал!
Они и питание процессора изменили и тактовую частоту. У них процессор работал пять плюс пять и с нулевой подложкой. Короче получили результат лучший, чем у INTEL. Было видно, что американцы торопились с выпуском этого процессора, поэтому у них и оставались недоделки. А наши их устранили.
В итоге, киевский кристалл процессора получился больше по размерам, чем исходный, но зато значительно дешевле. Американцы делали свой процессор на технологическом пределе того времени. А украинцы сделали на том, что было доступно. Главное – что это был функциональный аналог американского процессора, а не топографический. Тот есть он был не содран один к одному, а переосмыслен и по-новому спроектирован. Поэтому и оказался со всех сторон очень удачным.

[Lavr]

Давно я искал, и вот попался материал, как делал реверс-инжиниринг i8080 конструктор нашего
КР580ВМ80А - Альфред Витольдович Кобылинский:
https://www.epos.ua/view.php/pubs_compu ... _prophets1

Давно я искал, и очень хотел увидеть, как выглядел "отец" наших К580ИК80 и КР580ВМ80А -
Альфред Витольдович Кобылинский. И, похоже, мне это удалось!

Кобылинский.jpg

Если я ошибся - кинете все потом в меня камень...

Нет - не ошибся! Это действительно Альфред Витольдович Кобылинский! Надо же... 2-й раз повезло!

КобылинскийАВ.png

Вот только кажется мне, дата на фото ошибочна... 1969 там должно быть...