Скачать книгу
Если нет возможности читать онлайн, скачайте книгу Война чипов. Борьба за самую важную технологию в мире. Крис Миллер. Саммари файлом для электронной книжки и читайте офлайн.
Война чипов. Борьба за самую важную технологию в мире. Крис Миллер. Саммари
Оригинальное название:
Chip War: The Fight for the Worlds Most Critical Technology
Автор:
Chris Miller
www.smartreading.ru
Неприметный символ глобализации
Речь пойдет о чрезвычайно крохотных штуковинах, которые обычно скрыты от наших глаз, но благодаря которым работает все вокруг. Эти штучки сделаны не из золота или платины, а из весьма распространенного на Земле материала кремния. И тем не менее они поистине бесценны. Это кремниевые чипы, спрятанные в наших телефонах, компьютерах, микроволновках, автомобилях, самолетах во всем.
Каждый год индустрия микрочипов производит их миллиардами. Но спрос на них только растет. Микрочипы становятся все меньше и эффективнее. Нет страны, которая могла бы создавать и производить их в одиночку. Микрочипы символ глобализации.
Или нет? Какова на самом деле расстановка сил на этом рынке? И кто пытается взять верх? Очевидно ведь, что тот, кто управляет индустрией микрочипов в мировом масштабе, управляет миром.
Эта книга настолько же о технологиях, насколько и о политике. Настолько об экономике, насколько и об искусстве принимать верные (а порой не очень) решения. В ней много истории, но на самом деле она о мире, в котором мы окажемся завтра. Дочитав до конца, вы поймете, понравится вам этот мир или нет.
Рождение чипов
В поисках нового решения
Эта история началась в 1945 году. Только что отгремела Вторая мировая война. Решающую роль в ней сыграло железо, вернее сталь, из которой были сделаны танки и самолеты. Однако все больше ученых задумывались над тем, что в войнах будущего да и во всех остальных сферах жизни решающее значение будет иметь умное железо. Наступала эпоха компьютеров.
Электронные сигналы в первых устройствах обрабатывались с помощью вакуумных трубок. Хрупкие стеклянные трубки были единственным, но не слишком удобным решением. И вот физик Уильям Шокли, служащий в корпорации Bell Labs в штате Нью-Джерси, решил создать другой проводник тока.
Вернее, полупроводник: поток электронов в электрической цепи должен быть определенной мощности, иначе устройство не будет работать. Для этого годился кремний: если поместить кусочек этого материала в электрическое поле, оно притянет имеющиеся в нем свободные электроны и край полупроводника проведет ток.
Идея была хороша, однако у Шокли никак не получалось измерить результаты. Он не подозревал, что ток все-таки возникает, просто приборы слишком маломощны, чтобы его уловить. После безуспешной серии опытов он передал эту задачу двум своим подчиненным, Джону Бардину и Уолтеру Браттейну.
Те решили, что кремний не очень годится для опытов: он хрупкий и не всегда качественно очищенный. Что, если заменить его германием? У этого элемента на один энергетический уровень больше, и электричество он проводит лучше.
В конце 1947 года Браттейн и Бардин создали первый в мире германиевый твердотельный усилитель, названным ими транзистором.
Шокли, который не имел к разработке германиевого транзистора прямого отношения (а в момент его создания и вовсе находился в другой стране), был очень раздосадован. Он устроил шумную пиаракцию, приложив все усилия для того, чтобы именно его, а не подчиненных считали создателем важной новинки. Даже вынудил Бардина перейти в другую лабораторию тот позже вообще забросил тему полупроводников.
Впрочем, у истории счастливый финал: в 1956 году все трое были удостоены Нобелевской премии по физике. Это один из немногих случаев, когда нобелевский комитет отметил достижение прикладной, а не теоретической науки.
Интегральная схема
Если первый транзистор был создан из германия, почему знаменитая долина зовется Кремниевой, а не Германиевой[1]? Увы, германий оказался весьма капризным материалом быстро перегревался. Для массового производства это не годилось. Кремний же был менее прихотлив и вдобавок дешев.
Но возникла еще одна проблема. Компьютеру требуется не один и не два, а сотни транзисторов. Провода, которые соединяют их, в конце концов превращаются в запутанные клубки. Как с этим быть? И вот на сцене появляется еще один технический гений Джек Килби, инженер Texas Instruments.
Летом 1958 года у Килби нашлась пара свободных недель, чтобы посвятить время решению этой проблемы. И он его нашел. Что, если не создавать каждый транзистор на отдельном фрагменте кремния, а вырезать несколько транзисторов на одном куске полупроводникового материала?
Это устройство Килби назвал интегральной схемой, а мы сегодня называем чипами. В прикладной науке произошла очередная революция.
Рождение Силиконовой долины
Примерно в то же время группа из восьми инженеров, работавших в калифорнийской лаборатории полупроводников под руководством того самого Шокли, решила расстаться со своим боссом. Увы, Шокли был ярким ученым, но несносным человеком. Эти инженеры решили основать собственную компанию Fairchild Semiconductor. Именно с нее началась Силиконовая долина.
Научной частью Fairchild стал руководить Говард Мур, автор закона Мура, о котором еще пойдет речь. А ключевую роль в будущем чипов сыграл Боб Нойс человек, который знал, как соединить физику и коммерцию. Нойс одновременно с Килби пришел к идее интегральной схемы и запатентовал ее. Это даже стало предметом судебной тяжбы. Впрочем, в 1966 году Texas Instruments и Fairchild поделились друг с другом лицензиями на производство. А Килби в 2000 году получил Нобелевскую премию за изобретение интегральной схемы. Таким образом, никто в этой запутанной истории все-таки не оказался забытым. Кроме капризного германия.
Как подковать блоху
Осенью 1957 года СССР запустил первый искусственный спутник. Соперничество в космосе стало самым острым политическим вопросом двух сверхдержав. Это было то, что нужно Бобу Нойсу и его компании.
Первый крупный заказ на чипы для Fairchild поступил от НАСА, которое готовило полет на Луну[2]. Именно благодаря компактным микросхемам компьютер, управлявший «Аполлоном-11», весил всего 70 фунтов в тысячу раз меньше, чем компьютер ENIAC, рассчитывавший артиллерийские траектории во время Второй мировой войны. Кроме того, количество отказов нового оборудования было минимальным. Лучшей рекламы для чипов нельзя было и придумать.
Texas Instruments, на которую работал Килби, тоже стала сотрудничать с Пентагоном. Предметом сделки были интегральные схемы для ядерных ракет военные, само собой, были заинтересованы в их максимальной точности. Чем больше накалялись отношения между США и СССР, тем лучше шли дела у Texas Instruments.
Для обеих компаний быстро встал вопрос массового производства чипов. Чем они меньше, тем тоньше работа все равно что подковывать блоху. Решением стала фотолитография. Суть метода в том, что сначала создается изображение нужной схемы сборки, а затем оно переносится на подготовленный образец. Метод был запатентован в конце 1950-х годов и пришелся очень вовремя.
Конечно, сказать проще, чем сделать. Электрическая блоха подковываться не желала на микроуровне делу начинали мешать разнообразные микропричины вплоть до ничтожного колебания температуры. Сотрудники Texas Instruments провели тысячи изнуряющих экспериментов с постоянными корректировками. Но они действовали в верном направлении, и лучшее доказательство тому устройство, с которого вы читаете этот текст.
Чипы захватывают мир