Страшный чип Pentium, или снова Sandia Labs

Не любят простые люди интелей. Не понимают. Потому боятся. За то и не любят. Всегда и везде. И в Стране Дураков, описанной 30 лет назад Стругацкими. И в картофельной республике, где простой шофер традиционно и удовлетворенно смеется над зарплатой ученого. И в могучей сверхдержаве, где делаются фильмы следующего содержания. Один аморальный интель (он случайно оказался негром) выдумал страшный кремниевый чип, который позже развязал мировую войну против людей. А одна профессионально непригодная официантка родила богатыря (что умела, то и сделала, как у Пушкина). Готовясь возглавить человечество в грядущих боях с роботами, богатырь прогуливал уроки, презирал приемных родителей и виртуозно грабил чужие счета (прямо-таки Вовочка из нашего фольклора). Эти простые и потому близкие массовому зрителю мама и сын очень крепко вправили мозги преступному интелю (в его конституционно неприкосновенном жилище). В результате интель прозрел (до пулевого ранения он неправильно понимал жизнь) и взорвал свои секретные лаборатории вместе с собой. А страшный чип был брошен в расплавленное железо (простые люди тонко разбираются в том, какие чипы им не нужны). Аминь.

Ох, никак не понять простым людям, что в их бедах повинны не интели, а они сами со своей извечной жаждой жить не по средствам, за чужой счет, не по способностям и труду. Эта инстинктивная жадная страсть порождает политиков, границы, армии, оружие. А создать современное оружие очень непросто, и, к сожалению, эта работа является единственным способом существования на достойном интеллектуальном и материальном уровне для очень многих ученых и инженеров. Возможно, есть где-то лучшие миры, но нам достался такой, и в нем есть Sandia National Laboratories, г. Альбукерке, шт. Нью-Мексико, США. Там тысячи техников, инженеров и ученых высочайшей квалификации решают практически весь спектр научно-технических проблем национальной обороны - или нападения, которое есть лучший способ обороны. Разумеется, как и везде, где работают умные люди, в Sandia рождается масса идей и реализуется тьма проектов, нацеленных не только на удовлетворение потребностей военных. За последние полгода читатели "КВ" узнали о компьютерном моделировании космического удара по Земле, о новых охлаждающих подложках для горячих чипов, о протонной памяти без склероза, о самом маленьком в мире кодовом замочке, о сотканных из микронных кремниевых брусочков фотонных решетках, о воссоздании голоса динозавра по его черепу и о квантовом туннельном терагерцовом транзисторе. Все это - работа Sandia'нских специалистов.

А вот и рождественский подарочек от Sandia Labs "всему прогрессивному человечеству", чтобы оно не забывало, что хозяевами этих уникальных лабораторий являются американские военные в лице Министерства энергетики США. Sandia Labs приступают к работе над страшным кремниевым чипом - процессором с завидной радиационной стойкостью и высокой производительностью, который позволит увеличить как минимум в десять раз интеллект бомб, ракет, танков, самолетов и спутников. Вот так-то! Что же теперь делать простым людям, как спасать "мир во всем мире"? По-киношному врываться в дома инженеров с тройным боекомплектом убедительных аргументов, взрывать Sandia Labs и топить проклятый чип в кипящем металле? Это не имеет никакого смысла, потому что простые (и не только) люди давно уже привыкли играть и считать, писать и рисовать, обучаться и общаться с помощью этого страшного чипа. Потому что речь идет о процессоре Pentium корпорации Intel! Долго американские военные мечтали заполучить то, чем пользуются простые (и не только) люди, и наконец-то добились своего: Intel подарила им Pentium.

Это соглашение готовилось два года. И вот, 8-го декабря, корпорация Intel и Министерство энергетики США объявили о том, что Intel передает Sandia Labs бесплатную лицензию на свой процессор Pentium для того, чтобы на его основе эти национальные лаборатории разработали специальные процессоры для военных и космических нужд США. Бесплатность лицензии на Pentium сохранит американским налогоплательщикам сотни миллионов долларов, а использование архитектуры Pentium обеспечит десятикратное увеличение производительности новых чипов по сравнению с лучшими из тех, что применяются в вооружениях и космических аппаратах теперь. Любопытный парадокс нашего времени заключается в том, что в области микропроцессорной электроники американские военные разработчики безнадежно отстали от штатских: военные и близко не могут позволить себе тех двухмиллиардных затрат на разработку нового поколения процессоров, сколько уже вложила Intel в свой Pentium. В архитектуре Pentium военным нравится не только высокая производительность, но также еще гибкость и надежность: ведь до того, как чип станет полностью устраивать военных и космических заказчиков, в его архитектуру и технологию изготовления придется внести существенные изменения. Таким "запасом прочности" архитектуры микропроцессоров большинства других производителей не обладают, что показала предварительная проработка возможных вариантов соглашения с другими компаниями. И что еще немаловажно, у Intel и Sandia Labs очень старые и плодотворные связи: за 18 лет сотрудничества они реализовали около 60 совместных проектов, самый крупный из которых - недавнее создание Intel суперкомпьютера Teraflops для Sandia; а начиналось все в 80-х, когда Sandia Labs бесплатно получили от Intel лицензии на микроконтроллеры 8085 и 8051. Это располагает к взаимному доверию, особенно когда дело касается технологий миллиардной стоимости.

Что же Sandia'нским специалистам предстоит сделать с процессором Pentium? Они должны обеспечить ему радиационную стойкость. Бытовая микроэлектроника не пригодна для использования там, где есть или могут быть проникающие ионизирующие излучения: в космических зондах и спутниках, в ядерных бомбах и боеголовках, а также в любой военной технике, предназначенной для эксплуатации в реальных боевых условиях. Ионизирующая радиация порождает в чипе электрические заряды и токи в тех местах, где их не должно быть, что снижает надежность функционирования чипа, приводя к сбоям, и уменьшает его производительность, требуя выполнения дополнительных контрольных операций. Создание радиационно-стойких микросхем - тонкое искусство, в котором Sandia Labs являются мировым лидером, ведь они сделали уже пять поколений таких микросхем. Это искусство имеет свои секреты, большинство которых не разглашается по коммерческим и даже стратегическим соображениям. Вот лишь два технологических трюка, позволяющих сделать чип более стойким по отношению к радиации. Слои диоксида кремния, разделяющие и изолирующие части микроэлектронного устройства, делаются настолько тонкими, насколько возможно для его нормального функционирования. Уменьшение толщины слоев окисла снижает чувствительность транзисторов к радиации, поскольку оно ограничивает количество нежелательных зарядов, накапливающихся в этих слоях при облучении и портящих характеристики устройства. Это, однако, повышает требования к точности технологических процессов, потому что слишком малая толщина окисла грозит электрическим пробоем и на 100-200 градусов снижает максимально допустимые температуры обработки, что очень усложняет следующие за нанесением окисла этапы изготовления чипа. А проводящие соединения на "военном" чипе должны быть гораздо шире, чем таковые на чипе "штатском", потому что им приходится выдерживать наведенные радиацией токи, гораздо более сильные, чем нормальные токи в чипе при отсутствии радиации. Разумеется, задача разобраться в том, где "правильный" ток, а где "неправильный", полностью ложится на модифицированную архитектуру чипа.

 

Sandia Labs берут на себя исключительно только необходимые изменения в архитектуре и технологии производства процессоров Pentium и будут изготавливать лишь небольшие опытные партии этих чипов. Что же касается массового производства грядущих "военно-космических" Pentium'ов, то его будет осуществлять не Intel и не Sandia, а третья сторона, которая будет определена позже на конкурсной основе. Это будет некоторая компания, традиционно поставляющая радиационностойкие микросхемы на военный и аэрокосмический рынки; она бесплатно получит от Sandia Labs готовые фотошаблоны и технологические спецификации без права внесения схемотехнических и технологических изменений. Производиться радиационно-стойкие Pentium'ы будут только в США, и их распространение будет подчинено строгим экспортным ограничениям.

Вот ведь какая интересная философия получается: разработка современного харда и софта настолько усложнилась и потому подорожала, что даже богатым американским военным не по карману заказать себе что-либо специально-военное "с нуля" да "под ключ". Теперь они предпочитают брать уже готовые "штатские" вещи. Только вот выбирают они как-то уж очень странно. Сначала берут Internet Explorer в качестве стандартного браузера. Затем операционной системой своего будущего полагают Windows. Наконец, собираются начинять бомбы и спутники Pentium'ами. Им бы положить в основу национальной безопасности США могучую триаду Navigator-Linux-K6. Нет, не желают. Странные люди эти американские военные специалисты! Но очень неглупые. В чем я всякий раз убеждаюсь, заглядывая на сайт Sandia Labs.

Сергей СЕРЫЙ,
kvss@usa.net

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

50 за 1998 год

Рубрика: 

Новые технологии
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!