eng
Содержание
Содержание
От издателей серии сборников 7
Предисловие 8
От автора 10
Введение 17
Глава 1. Исторические реалии 1960—1980-х годов 24
Глава 2. Зарождение электроники 46
2.1.
Истоки электроники 46
2.2.
Искровая электроника 50
2.3.
Этапы (поколения) развития электроники 64
Глава 3. 1-е поколение электроники 67
3.1.
Ламповая электроника 67
3.2.
Зарождение вычислительной техники 76
3.3.
Монтаж электронной аппаратуры 102
Глава 4. 2-е поколение электроники 107
4.1.
Полупроводниковая электроника 107
4.2.
Вычислительная техника 2-го поколения 175
4.3.
Большая вычислительная система А-35 205
Глава 5. 3-е поколение электроники 284
5.1.
Зарождение и становление отечественной
микроэлектроники 284
5.2.
Вычислительная техника 3-го поколения 374
5.3.
О причинах остановки проекта 5Э53 507
Глава 6. 4-е поколение электроники 529
6.1.
Микропроцессоры и системы на кристалле 529
6.2.
Микроэлектромеханические системы (МЭМС) 582
6.3.
Разработка и производство полупроводниковой
продукции 586
6.4.
Вычислительная техника 4-го поколения 613
Глава 7. 5-е поколение электроники 681
Глава 8. Координация и управление разработками
в Минэлектронпроме 688
8.1.
Система планирования разработок в Минэлектронпроме 688
8.2.
О пресловутом отставании элементной базы 715
Глава 9. О системе поощрения создателей электроники 740
Глава 10. Заключение, или три кризиса отечественной электроники 751
Приложение 1. Справка о проекте «Алмаз» 764
Приложение 2. Доклады о проекте «Алмаз» 773
Приложение 3. Об истории отечественной электроники 784
Приложение 4. Цитированная Литература 795
Книга «50 лет отечественной микроэлек-
тронике. Краткие основы и история раз-
вития» представляет собой монографию,
написанную ветераном отечественной
микроэлектроники и вычислительной
техники.
В книге современная микроэлектроника рассматривается как высшее на дан-
ный момент достижение электроники,
имеющее два основных аспекта: технологический и системотехнический. При этом
термин «электроника» трактуется в самом
широком смысле — от простейших элементов до сложнейших разнообразных систем,
в том числе вычислительных.
Технологический аспект — это развитие полупроводниковой ин
дустрии, обеспечивающее возможность реализации в одном полупро-
водниковом приборе сложных функциональных устройств типа про-
цессоров и систем на кристалле.
Системотехнический аспект — это прежде всего развитие алго-
ритмов обработки информации, архитектур, структур и схемотехни-
ки устройств цифровой вычислительной техники.
Описанию кратких основ и истории развития этих аспектов и их
слияния в микроэлектронике и посвящена предлагаемая читателю
монография.
Отечественная микроэлектроника, созданная первым поколе
нием работавших в ней специалистов, к которым относится и автор,
в дореформенный период входила в тройку мировых лидеров (наряду с микроэлектроникой США и Японии). И это в условиях «холодной войны» и жесткой изоляции от международной кооперации
НАТОвским комитетом КОКОМ.
К сожалению, в России имеется острый дефицит общедоступной
информации, объективно представляющей достойное прошлое оте-
чественной электроники. В дореформенный период информация о ее
научно-техническом уровне, как и об уровне многих другихлений, была в значительной степени засекречена. И тогда общественность о многих наших достижениях и приоритетах не знала, а ныне
даже то, что было известно, забывается. Это создает у непосвящен-
ных, особенно у молодежи, не знающей жизненных реалий тех времен,
ложное представление, что своей электроники у нас никогда не было
и быть не может. Что совершенно не соответствует действительности
и дает ложные ориентиры на будущее.
Объективную оценку уровню отечественной электроники в 2009 г.
дал лауреат Нобелевской премии (за работы в микроэлектронике)
Ж. И. Алферов: «В 1970—1980-е годы существовали только три страны
с развитой электроникой: США, Япония и СССР. Но по многим направле-
ниям советская электроника занимала передовые позиции...»
Монография «50 лет отечественной микроэлектронике. Краткие
основы и история развития» — это первое в стране комплексное изда-
ние, ориентированное на широкую читательскую аудиторию. В ней
на достаточно популярном языке и с многочисленными иллюстра-
циями рассмотрены краткие (насколько это возможно в одной книге)
основы и история развития полупроводниковой и вычислительной
техники от первых изделий, производство которых началось в США
и СССР в 1962 г., до сегодняшнего дня.
Особая ценность книги заключается в том, что написана она непо-
средственным участником событий, в течение многих лет возглавляв-
шим отраслевое подразделение по координации разработок изделий
микроэлектроники и вычислительной техники в Минэлектронпроме
СССР и со смежными ведомствами, владеющим объективной инфор-
мацией на основе личного научно-производственного опыта. К вели-
чайшему сожалению, подобных специалистов осталось очень мало.
Пройдет еще несколько лет, и рассказать об истории отечественной ми-
кроэлектроники будет некому. Это делает книгу «50 лет отечественной
микроэлектроники» уникальной и особо ценной и для активно действу-
ющих сейчас работников электроники, и для любого гражданина Рос-
сии, интересующегося историей и перспективами отечественной науки
и техники. И особенно для молодежи, получающей на основе опыта их
дедов и отцов объективные ориентиры для построения своего будущего.
Академик
Национальной академии наук
Республики Казахстан В. Амербаев
От автора
Судьба распорядилась так, что я проработал в зеленоградских СВЦ —
СКБ НЦ — НИИ НЦ (претерпевших последовательную реорганиза-
цию) почти весь период их существования. А с 1994 по 2012 г. работал
в ОАО «Ангстрем». Я был, в различной степени, либо участником,
либо свидетелем многих из нижеописанных событий. О событиях
более ранних пришлось узнать уже при подготовке книги от еще жи-
вущих их свидетелей и участников, из сохранившихся документов,
из публикаций.
В 1997 г., когда шла подготовка к выпуску юбилейного сборника
к 40-летию Зеленограда и 35-летию Научного центра, Василий Николаевич Сретенский, активно участвовавший в выпуске юбилейного
сборника, просил меня написать о работах в НПО НЦ по вычислительной технике. Но я тогда отказался, считая, что для этого есть более подходящие люди. Прочитав же выпущенный сборник [1], к сожа-
лению, увидел, что история создания ЭВМ в Зеленограде практически
не нашла в нем отражения, а из тех крох, что было написано, далеко
не все соответствовало действительности. Прошло еще пять лет, многих из тех, кто мог бы написать эту историю, не стало, и на предложение о подготовке материала в сборник к 40-летию Научного центра
(готовился параллельно со сборником, посвященным 45-летию города) я согласился. Так была начата работа, к сожалению не воплощенная в жизнь: сборник об НЦ так и не вышел. Однако работа захватила
меня, и я решил продолжить ее.
В период с середины 1976 г. и до ликвидации Минэлектронпро-
ма СССР в 1992 г. я возглавлял отраслевую службу (лабораторию, по-
том отдел) по координации разработок микропроцессорных средств
вычислительной техники (аппаратура и программное обеспечение)
и микропроцессоров (микроэлектроника). Поэтому, начав с истории
зеленоградской вычислительной техники, я не мог не заняться и во-
просами истории микроэлектроники. Тем более что на моих глазах
и при моем участии они слились воедино. Микроэлектроника стала
новым поколением технологии производства вычислительной тех-
ники. Постепенно микроэлектроника превратилась в главного героя
моих исторических изысканий. По этой причине именно микроэлек-
троника вышла в заголовок этой книги.
В процессе работы над историей вычислительной техники и ми-
кроэлектроники я столкнулся с необходимостью определиться с са-
мим понятием «история». В общебытовом понимании история — это
изложение хода событий так, как оно было на самом деле. В ходе ра-
боты я понял, что такое изложение практически невозможно. Как ми-
нимум, по трем причинам.
Во-первых, участник или свидетель событий даже в момент их
свершения, как правило, никогда не знает всех тонкостей и подроб-
ностей и самих событий, и побудительных причин, и интересов и дей-
ствий их участников, и массы других аспектов. На тот момент напи-
сания я работал в ОАО «Ангстрем» и находился в десятке-двадцатке
наиболее осведомленных лиц. И постоянно обнаруживал ограничен-
ность своих знаний происходящих событий. Следовательно, свиде-
тельства даже участников событий, даже в момент их свершения, ни-
когда не бывают абсолютно точными.
Во-вторых, память человека не совершенна. И по истечении вре-
мени он многое забывает. И рассказывая по прошествии многих лет
о событиях, участником или свидетелем которых был, автор невольно
вносит искажения.
В-третьих, у каждого человека имеется личное отношение к со-
бытиям, личные интересы, которые также сказываются на изложении
им прошедших событий, либо непроизвольно (заблуждение), либо
осознано (откровенная ложь и подтасовка фактов, что, к сожалению,
не редкость).
Таким образом, любая история относительна, в различной сте-
пени приближена к реально происходившим событиям, но никогда
точно им не соответствует. Поэтому под историей, как представля-
ется, следует понимать общепринятое толкование происходивших
событий, изменяемое со временем в соответствии с духом этого
времени.
Увидев звезду, присмотрись.
Возможно, это простой светлячок.
Или гнилушка. Они тоже светятся.
В ходе работы мне пришлось прочитать немало воспоминаний
бывших руководителей предприятий, крупных ученых и руководи-
телей или причисляющих себя к таковым (по мере ухода из жизни
истинных творцов из разных щелей вылезают герои мнимые, и их
становится все больше и больше). Во многих из публикаций нередко
проявляются личные амбиции: в различной степени гиперболизиру-
ется роль автора и принижается роль предшественников и коллег, все
достижения коллективов часто объясняются личной ролью автора,
а недостатки — бездарностью других.
В результате я пришел к выводу, что наиболее объективное опи-
сание событий может дать человек, находящийся в самой их гуще, об-
ладающий информацией, но не относящийся к высшему руководству
и не претендующий на роль великого ученого и организатора. Он сво-
боден от личных амбиций, ему не нужно доказывать личную исклю-
чительность и определяющую роль в истории, т. е. человек вроде меня.
Я думаю, мы должны говорить правду
или хотя бы говорить то, что мы думаем.
Юрий Лужков
Однако объективность — вещь далеко не объективная. У каждого
своя правда. И каждая правда имеет право на существование, если она
соответствует вышеприведенной фразе Ю. М. Лужкова, подсмотрен-
ной в одной из газет. В этой фразе заложена глубокая мысль о много-
ликости и относительности правды, абсолютной правды не бывает,
она всегда ограничена мерой информированности и мерой понима-
ния носителя правды. Но она допускает наличие искренних заблуж-
дений, именно из-за них правда у каждого своя. Правда не допускает
только сознательной лжи, подтасовки фактов и их толкований. Тогда
это не правда, и ее в книге нет, я старался, чтобы не было. В книге
изложена моя правда, причем за время работы над книгой, по мере
ознакомления со многими фактами, документами, мнениями и тол-
кованиями участников и свидетелей событий, моя правда претерпела
серьезные изменения. В книге — итог этой трансформации. И совер-
шенно естественно, что многим моя правда не понравится, многие
с ней не согласятся. Это неизбежно. И это нормально. Никто им не ме-
шает изложить свою версию правды. Это их право. Было бы желание.
Приступая к работе, я не представлял всех ее трудностей. Многое
забыто, многие документы и архивы варварски уничтожены «ивана-
ми, не помнящими родства» (писать этих иванов с большой буквы
не хочется), многих участников событий либо уже нет, либо они недо-
ступны. Я встретился со многими людьми, ознакомился с сохранив-
шимися документами. Кое-какую информацию получил из Интерне-
та, но про дела отечественной микроэлектроники и вычислительной
техники там ее до обидного мало. Я старался изложить события объ-
ективно, так, как они происходили, минимизируя, насколько это
возможно, личное отношение к ним. Именно поэтому текст написан
в основном в повествовательной форме и изобилует цитатами. Я так-
же стремился, насколько это теперь возможно, по каждому событию
привести фамилии и фотографии людей, принявших в нем наиболее
активное участие. Насколько я помню или насколько мне удалось
узнать.
Звезда — это солнце.
А значит, не без пятен.
Однако пожелание объективности привело к необходимости упо-
минать о нелицеприятных поступках некоторых известных и ува-
жаемых людей: академиков, главных конструкторов, руководителей
и высших чиновников, лауреатов премий и кавалеров орденов. Мно-
гие из них немало доброго сделали для страны, для дела, для коллег.
Но, к величайшему сожалению, не только доброго. И на Солнце бы-
вают пятна. И Луна иногда заслоняет Солнце. А уж если Звезда двой-
ная, то ее Солнца часто затмевают друг друга. Среди людских Звезд
еще сложнее. Немало их грубо топталось по людскому «млечному
пути», давя коллег-соперников. У многих есть причины для бессон-
ных, в муках совести, ночей. Но такова жизнь. А передо мною встала
трудная задача — как поступать с негативной информацией, которой
оказалось довольно много? Делать вид, что ее не было, как поступают
многие авторы? Или не церемониться и писать все, как было? Но так
ли было, как рассказывают люди и говорят документы (правда весьма
субъективна, у каждого она своя)? В процессе работы я убедился в не-
обходимости критического отношения к информации. В необходи-
мости все перепроверять. Я долго думал над этой нравственной про-
блемой и пришел к промежуточному решению. О многих негативных
моментах я умолчал, но некоторые не смог обойти, в основном свя-
занные с судьбами талантливых ученых и организаторов Д. И. Юдиц-
кого и Г. В. Кисунько. Исходил я из соображения, что и злые дела
великих людей, часто крушивших судьбы не менее великих (а часто
более великих, но менее способных на интриги), не должны быть за-
быты. Это было бы несправедливо к тем, чьи судьбы были разруше-
ны. При этом я, как правило, не называл имена «героев», считая, что
по прошествии многих лет это не важно. Но не показать их вредонос-
ных деяний я во многих случаях не мог.
Готовя книгу, я много обращался к Интернету и ужаснулся, ка-
кую чушь люди неосведомленные или явные клеветники пишут в нем
о прошлом отечественной электроники и вычислительной техники.
В нынешних условиях, на фоне подавляющего распространения им-
портной техники, у многих создается ложное представление о том, что
своей электроники у нас никогда не было. А ведь недалеко время, ког-
да наша страна была единственной в мире, полностью обеспечивавшей
свои (и не только свои) потребности в электронике, причем на техни-
ческом уровне, в целом соответствующем мировому (в чем-то отста-
вали, в чем-то соответствовали, в чем-то опережали). И многие годы
занимали в мире почетное второе место и в микроэлектронике, и в
вычислительной технике. А иногда и первое. Уровень развития совет-
ской электроники обеспечивал возможность создания и тиражирова-
ния в нужных объемах лучших в мире ракет, самолетов, подводных
лодок, мирных ледоколов и атомных станций и многого, многого
другого. Было множество открытий и продуктов, сделанных в нашей
стране впервые в мире. И это в условиях фактической блокады нашей
страны от мировых достижений науки и техники в условиях противо-
стояния двух мировых систем. Поэтому я старался по ходу описания
акцентировать моменты, когда мы не отставали или превосходили
мировой уровень. Таких моментов было великое множество и упо-
мянутые мною — лишь малая их толика. Эти акценты необходимы
не только для правильного понимания прошлого, но и для воспита-
ния молодежи, для будущего страны. Молодежь, воспитанная на им-
портной технике и считающая, что в их стране своей электроники
никогда не было (а именно так ее сейчас фактически и воспитывают),
запрограммирована на преклонение перед импортом и не способна
на создание чего-либо нового. А молодежь, знающая о реальных до-
стижениях в электронике своих отцов и дедов, понимающая причины
нынешнего отставания отечественной электроники, сможет не толь-
ко восстановить ее позиции, но и превзойти зарубежных конкурентов.
Исходя из этих предпосылок, я и подбирал материалы для книги.
Что-то найдено в документах, что-то вспомнилось, что-то пришлось
реконструировать на основе воспоминаний различных участников
или свидетелей событий, иногда противоречивых. Естественно, ото-
бражены далеко не все события, упомянуты не все их участники, при-
ведены не все факты. Это принципиально невозможно. О том, что
получилось, судить участникам событий и читателям. Участники
описанных событий, с которыми я встречался при подготовке кни-
ги, считают, что в Зеленограде многое сделано в области развития
отечественной микроэлектроники и вычислительной техники и со-
ответствующий след в истории должен остаться. К сожалению, это-
го не сделали те, кто имел на это больше оснований и возможностей,
но время упущено, и откладывать дальше уже нельзя.
Читателю предлагаются в основном зеленоградские страницы
из истории отечественной микроэлектроники и вычислительной
техники, мне хорошо известные. Но были и другие, не менее интерес-
ные и драматичные. Только в Минэлектронпроме были ленинград-
ские, воронежские, киевские и другие страницы. А еще были свои
страницы в Минрадиопроме, Минприборе и т. п. Я рассказал о том,
что лучше знаю.
Я от всей души благодарю за активную помощь в подготовке этого исторического экскурса А. И. Абрамова, В. М. Амербаева, Н. Н. Антипова, М. Н. Белову, В. С. Бутузова, А. А. Васенкова, Н. М. Воробъева, В. Л. Дшхуняна, С. В. Ермакова, Е. И. Жукова,
Н. Н. Зубова, В. Н. Лукашова, И. Ф. Казакову, А. К. Катмана, Н. Н. Колобова, В. Г. Коломыца, М. Д. Корнева, Л. С. Кридинера, В. Я. Кузнецова, А. А. Лавренова, В. Ф. Лукина, П. Р. Машевича, В. А. Меркулова, В. Д. Меркулова, П. В. Нестерова, Ю. В. Осокина, Н. К. Остапенко, Ю. Л. Отрохова, А. В. Пивоварова, Ю. С. Полетаева, А. А. Попова, В. В. Пржиялковского, Э. М. Пройдакова, В. М. Пролейко, Ю. В. Рогачева, Л. Г. Рыкова, В. С. Седова, И. П. Селезнева, П. П. Силантьева, А. М. Смаглия, И. Г. Титову, Я. А. Хетагурова, М. М. Хохлова,
Р. В. Хорькова, В. С. Черняева, В. Н. Шмигельского, А. А. Шокина,
С. В. Якубовского и многих, многих других участников и свидетелей
событий, помогших в подготовке настоящей книги. Их воспомина-
ния и сохраненные ими материалы помогли достовернее отобразить
многие события, насколько это возможно по прошествии стольких
лет, проиллюстрировать их фотографиями. Особая благодарность
А. А. Васенкову и С. В. Якубовскому. Как никто иной, они сохранили
огромные личные архивы информации о богатой истории отечествен-
ной микроэлектроники, активными участниками которой они были.
И охотно делились ею со всеми, интересующимися этой историей.
Эта книга — обобщение итогов более чем 15-летней работы по из-
учению истории отечественной вычислительной техники и микро-
электроники. К величайшему сожалению, именно на обобщение
времени оказалось очень мало, так сложилась ситуация. В результате
получилось не совсем то, что хотелось.
Я прошу прощения за неизбежные ошибки и неточности, а также
у тех, кого не упомянул, чью роль или позицию не отобразил. В этом
не было никакого умысла, просто «нельзя объять необъятное», не на-
шлось соответствующей информации или подвела память.
С уважением, Б. Малашевич
Введение
К началу 1960-х гг. мировая электроника переживала всеобщий кри-
зис — возможности микроминиатюризации радиоэлектронной аппа-
ратуры на основе отдельных дискретных элементов были исчерпаны.
Требовались иные технические решения, и они были найдены в США
и СССР — микроэлектроника.
В 1962 г. в США и СССР началось серийное производство прин-
ципиально нового вида продукции — интегральных схем (ИС), на-
зываемых также микросхемами. В США это сделали фирма Fairchild
и фирма Texas Instruments (TI), в 1962 г. начавшие серийное производ-
ство ИС на основании новых для них технологий. А в СССР — Риж-
ский завод полупроводниковых приборов (РЗПП, позже Промыш-
ленное объединение «Альфа»), в том же году начавший производство
своих ИС на основе серийной технологии производства планарных
транзисторов.
В нашей стране в 1962 г. произошло еще одно важное событие —
8 сентября вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР о разви-
тии отечественной микроэлектроники, о создании ее инноваци-
онного центра (Центра микроэлектроники в будущем Зеленограде)
и ряда предприятий в других городах страны. С выходом этого по-
становления началось широкомасштабное развитие отечественной
микроэлектроники.
Таким образом, 1962 г. можно считать годом рождение мировой
и отечественной микроэлектроники — отрасли науки и промышленно-
сти, занимающейся созданием и тиражированием интегральных схем.
В 1962 г. мне был 21 год, и я хорошо помню окружавший тогда меня
мир. Каким же он был? Почти ничего электронного обычные люди
тогда не видели и не знали — все успехи электроники тех лет доста-
вались самым важным оборонным системам, да и там электроники
почти не было, сосредоточена она была в основном в связи и радиоло-
кации. Тогда и слова «электроника» еще не было, все это было «радио-
техникой». В магазинах можно было встретить ламповые радиопри-
емники, магнитофоны, первые телевизоры, всё огромных размеров,
требующее для своего размещения специальную тумбочку или стол.
А цены для большинства людей были недоступны. Основными СМИ
были газеты, радиотрансляционная сеть, кинотеатры и устный «фоль-
клор». Часы были только механические. Домашние телефоны были
только у больших начальников. Уличные таксофоны в специальных
будках, особенно в периферийных городах, были еще довольно ред-
ки. Во всех сферах деятельности человека процветал тяжелый ручной
труд, в значительной степени низкоквалифицированный и грязный,
в прямом смысле этого слова. Общедоступными средствами «вычис-
лительной техники» были логарифмическая линейка для инженеров,
счеты для продавцов и бухгалтеров, механический арифмометр «Фе-
ликс» для сложных вычислений. Для остальных — пальцы, карандаш
и бумажка. Компьютеры (тогда их у нас называли «электронные вы-
числительные машины» — ЭВМ) уже были, но общее количество их
в стране измерялось десятками, и они были огромными — занимали
большие машинные залы. Обычные люди ни компьютеров, ни резуль-
татов их работы не видели. На передовых производствах были зачатки
простейшей механической и электромеханической автоматизации.
На железных дорогах, особенно на периферии, основными локомо-
тивами были паровозы и тепловозы. На самолетах летали в основном
большие начальники и элита, остальным это было не по карману,
да и мало еще было самолетов. Слов «электроника», «калькулятор»,
«компьютер», «мобильник», «флешка», «плеер», «навигатор» и многих
подобных, ныне повседневных, не знали не только мы — молодежь,
но и окружающие нас взрослые.
Сравните эту картину с сегодняшним днем — ведь это совершен-
но разные миры. Разница между ними многократно больше, чем меж-
ду временами Рюрика и последнего Романова. Но там более 1000 лет,
а здесь — 50. Что же вызвало столь взрывное развитие науки и техни-
ки, всей человеческой цивилизации? Ответ однозначен — это созда-
ние малюсенького кристаллика интегральной схемы, объединяющей
сначала несколько элементов, затем десятки, сотни, тысячи, миллио-
ны… То есть создание микроэлектроники.
В этом невиданном ранее влиянии на темпы развития науки
и техники, на все сферы жизнедеятельности человека — исключи-
тельная фундаментальная роль микроэлектроники, выделяющая ее
из сонма других отраслей науки и техники. Ни одна из них не оказала
столь революционного и столь стремительного влияния на развитие
человеческого общества, как микроэлектроника. Популярные ныне
информационные технологии появились исключительно благодаря
микроэлектронике, без нее они были бы невозможны. Сам термин
«информатика» появился только после того, как микроэлектроника
сказала свое слово.
Из сказанного очевидно, что микроэлектроника — особая, фун-
даментальная область науки и техники, определяющая уровень разви-
тия других отраслей науки и техники, определяющая уровень развития
цивилизации.
В 2012 г. мировой и отечественной микроэлектронике исполни-
лось 50 лет. К величайшему сожалению, это событие прошло незаме-
ченным неблагодарной мировой и отечественной общественностью.
А ведь поколение специалистов в мире и в нашей стране, те, что уже
ушли из жизни, и те немногие, что еще среди нас, безусловно, достой-
ны того, чтобы потомки в день юбилея вспомнили их и оценили их
подвиг. Подвиг, который обеспечил потомкам значительно более вы-
сокий уровень и более высокое качество жизни, чем это было бы без
этого подвига. Но не вспомнили (не знаю, как в мире, но в России на-
поминали), не оценили (у нас проигнорировали). Своим невнимани-
ем и пренебрежением человечество и российское руководство показали, что
они недостойны подвига своих Отцов и Дедов.
Говоря о микроэлектронике, необходимо отметить, что она имеет
два основных аспекта:
• технологический;
• системотехнический.
Основой технологического аспекта микроэлектроники является
планарная полупроводниковая интегральная технология, позволя-
ющая в едином многошаговом технологическом процессе создавать
и множество элементов одного изделия, и множество изделий. Со все
уменьшающимися по мере развития размерами элементов и со все
увеличивающимся количеством элементов в изделии и количеством
одновременно изготавливаемых изделий. Первые ИС содержали не-
сколько элементов или несколько их десятков. В настоящее время —
это миллионы элементов в одной ИС.
Основой системотехнического аспекта микроэлектроники явля-
ется функция, выполняемая ИС. В этом аспекте микроэлектроника
имеет многолетнюю предысторию и огромный научно-технический
задел в аппаратостроении. По существу, микроэлектроника дала воз-
можность в виде ИС делать те функциональные устройства, которые
ранее делались в виде печатной платы, блока, стойки, комплекса.
Но функциональные устройства делались на основе транзисторов
(еще ранее — электронных ламп) с применением резисторов, конден-
саторов, линий задержки и других дискретных пассивных элементов.
Первые ИС делались так же, появились специальные термины: ДТЛ
(диодно-транзисторная логика), ДРЛ (диодно-резистивная логика),
РТЛ (резистивно-транзисторная логика), РЕТЛ (резисторно-емкост-
ная транзисторная логика) и т. п. Сначала, пока размеры элементов
были большими, это еще удавалось. Но размеры, например, резисто-
ров и конденсаторов имеют принципиальные пределы своего умень-
шения и быстро стали тормозом в развитии микроэлектроники. В ре-
зультате были найдены новые схемотехнические решения построения
функциональных устройств без применения резисторов и конденса-
торов, например ТТЛ — транзисторно-транзисторная логика, постро-
енная на основе только транзисторов.
Первые ИС выполняли простейшие функции усилителя, генера-
тора, элемента алгебры логики и т. п. По мере развития технологии ИС
выполняли все более сложные функции: регистров, арифметических
устройств, процессоров, компьютеров, разнообразных систем на кри-
сталле. В настоящее время это сложнейшие микропроцессоры, ми-
кроконтроллеры и многоядерные системы на одном кристалле.
Глубокое проникновение изделий микроэлектроники во все
сферы жизнедеятельности человека и радикальное их изменение
произошло благодаря именно ее системотехническому аспекту. Дей-
ствительно, для реального применения необходимо выполнение тре-
буемой функции, а не втиснутые в кристалл многие элементы — это
не цель, это средство достижения цели. Основой же функциональных
устройств и их важнейшей составной частью являются различные ми-
кропроцессоры, микроконтроллеры и системы на одном кристалле,
т. е. средства вычислительной техники, выполненные по микроэлек-
тронной технологии в виде ИС. В результате вычислительная техника
через микроэлектронику стала проникать в различные электронные
системы, применяемые в самых разнообразных сферах жизнедеятель-
ности человека, ранее немыслимых. Именно это и привело к взрывно-
му развитию всех областей науки и техники. Сейчас каждого человека
постоянно и повсюду окружает множество изделий вычислительной
техники, изготовленных по технологии микроэлектроники. По не-
сколько встроенных компьютеров имеется в каждом ноутбуке, план-
шете, сотовом телефоне, в электронной игре. Имеются свои компью-
теры в часах, холодильниках, бытовых печах, в швейных машинах.
Они повсюду. И сделаны они микроэлектроникой. Практически
во всех больших ИС имеется один или несколько компьютеров. По-
этому говорить об истории и основах микроэлектроники и не сказать
об истории и основах вычислительной техники, главного их системо-
технического компонента, невозможно. Вместе мы их в последующих
главах и рассмотрим. А пока вернемся к электронике.
Здесь необходимо остановиться и на самом термине «электро-
ника». Он появился далеко не сразу, да и сегодня трактуется неодно-
значно. Как мы отметим ниже, электроника началась с радио, она
тогда так и называлась — «радиотехника», затем «радиоэлектроника».
Но имеются устройства проводной связи, электронные управляющие
и вычислительные устройства и системы, другие изделия, в которых
радиоволны не применялись и к которым слово «радио» никак не под-
ходило. Тогда и появился термин «электроника». Большая советская
энциклопедия дает такое определение этому термину: «Электроника
(от греческого Ηλεκτρόνιο — электрон) — наука о взаимодействии элек-
тронов с электромагнитными полями и методах создания электронных
приборов с электромагнитными полями и методах создания электронных
приборов и устройств для преобразования электромагнитной энергии,
в основном для приема, передачи, обработки и хранения информации».
В принципе с этим определением можно согласиться, с одной поправ-
кой, что это не только наука, но и промышленность и ее продукция.
Так термин «электроника» в мире и понимается, как общее название
полного множества всех электронных изделий, науки и промышлен-
ности для их создания.
Любое конечное изделие электроники, т. е. изделие, используемое
потребителем по назначению, представляет собой совокупность сое-
диненных определенным образом элементов (компонентов). Каждый
такой элемент характеризуется тем, что выполнен в виде отдельного
неделимого и не ремонтируемого физического объекта, являющегося
товарной продукцией для одних производителей и покупным ком-
плектующим изделием для других — производителей более сложных
изделий электроники. При порче такого элемента он не ремонтиру-
ется, а утилизируется. В СССР все множество таких элементов было
принято называть комплектующими изделиями, электрорадио-
элементами (ЭРЭ) или элементной базой — ЭБ, а теперь в России —
электронной компонентной базой — ЭКБ. Однако термин ЭБ не нра-
вился министру электронной промышленности СССР А. И. Шокину,
которая специализировалась на создании и производстве именно
элементной базы, или «алиментной базы», как не без издевки гово-
рил министр, отвергая этот термин. Поэтому официально в Минэ-
лектронпроме применялся термин «изделие электронной техники»
(ИЭТ) или «электронный прибор». Но в первые десятилетия суще-
ствования электроники такой специализации не было, комплекту-
ющие изделия производители электроники делали в основном для
себя сами. Специализация постепенно возникала с усложнением
элементной базы, с появлением вакуумных, а затем и полупроводни-
ковых приборов. В СССР эта специализация получила формальное
выражение выделением 17 марта 1961 г. из Государственного комите-
та по радиоэлектронике (ГКРЭ) Государственного комитета по элек-
тронной технике (ГКЭТ), преобразованного в 1965 г. (при реоргани-
зации госкомитетов и совнархозов) в Министерство электронной
промышленности (МЭП). С этого момента в нашей стране установи-
лась специализация:
• изделия электронной техники — комплектующие изделия
(подмножество множества «электроника») — профильная про-
дукция Министерства электронной промышленности СССР
(Минэлектронпром, МЭП);
• радиоэлектронная аппаратура — подмножество множества
«электроника». Это профильная продукция Министерства
радиопромышленности СССР (Минрадиопром, МРП), Мини-
стерства промышленности средств связи СССР (МПСС), Ми-
нистерства приборостроения, средств автоматизации и систем
управления СССР (Минприбор) и др. Разрабатывал и произво-
дил РЭА и Минэлектронпром.
Общего термина, объединяющего ИЭТ и РЭА, в СССР факти-
чески не было. В развитых странах западного мира такой термин
был — «электроника» — полное множество всех электронных изде-
лий. А у нас этот термин был эквивалентом термину ИЭТ как про-
изводная от названия Министерства электронной промышленности.
Эта путающая традиция сохраняется до сих пор. Недавно Издатель-
ский дом «Столичная энциклопедия» выпустил прекрасный двухтом-
ник «История отечественной электроники», в котором представлены
исключительно предприятия Минэлектронпрома. Это исторически
сложившаяся традиция, нигде в мире более не распространенная и от
которой пора бы и нам отойти. Потому в дальнейшем будем использо-
вать следующие понятия:
• электроника — полное множество всех электронных изделий;
• ЭКБ — подмножество электроники, включает активные эле-
менты — вакуумные и полупроводниковые диоды, триоды, ИС
и т. п. и пассивные элементы — резисторы, конденсаторы, пере-
ключатели, соединители, индикаторы и т. д.;
• ЭА — подмножество электроники, создаваемое путем соот-
ветствующего функциям ЭА соединения различных ЭКБ —
устройства, системы, комплексы.
Но иногда будут использоваться и более ранние термины.
Технический уровень электроники в основном определяется ак-
тивными элементами, в последние 50 лет — микроэлектроникой. По-
этому на ее развитии мы и сосредоточим свое внимание. Пассивные
элементы, естественно, также играют свою роль и также развивают-
ся, но это развитие строго коррелируется с развитием активных эле-
ментов. Высшим достижением в развитии активных ЭКБ на данный
момент является микроэлектроника, которой в 2012 г. исполнилось
50 лет.
Но начало ее созданию было положено еще в XIX в.
ГЛАВА 1
ИСТОРИЧЕСКИЕ РЕАЛИИ1960—1980-х годов
Гражданам России, повзрослевшим в послереформенный период, за-
частую трудно правильно оценить дореформенную историю, доре-
форменную жизнь своих отцов и дедов, понять их жизненные реалии.
С нынешних позиций многие реалии тех лет им кажутся нелепыми,
в то время как тогда они воспринимались совершенно естественны-
ми. Поэтому я решил предвосхитить изложение истории отечествен-
ной электроники некоторым экскурсом в общественно-политические
реалии послевоенного периода, в течение которого создавались и раз-
вивались отечественная вычислительная техника и микроэлектрони-
ка. Естественно, в меру своего понимания.
После Великой Победы
Мировая электроника зародилась 25 апреля (7 мая) 1895 г. в Россий-
ской империи в виде радиоприемника А. С. Попова, и с тех пор ее роль
в развитии человеческой цивилизации стремительно растет.
В довоенной царской России развитие электроники происходи-
ло в рамках международной кооперации (взаимное инвестирование,
торговля лицензиями, свободный рынок и т. п.) и в целом соответ-
ствовало мировому уровню.
В советское время, в результате политического противостояния
двух систем, отечественная электроника развивалась в изоляции
от мировой кооперации, неравномерно, с периодами замедления
и резкими скачками. Огромную активизирующую роль в развитии
отечественной электроники сыграли постановления руководства
страны 1943 и 1962 гг.
Первый кризис проявился в ходе Великой Отечественной во-
йны, когда наша радиоэлектроника была еще в запущенном со-
Исторические реалии 1960—1980-х годов 25
стоянии. Сравнение эффективности систем противовоздушной
обороны Великобритании и СССР предметно доказало руковод-
ству страны стратегическую роль электроники. Английская ПВО
благодаря созданным в США и Великобритании радиолокации
и радиовзрывателям была столь эффективна, что вынудила Гитлера
отказаться от бомбардировок Англии. Наша же ПВО, с преимуще-
ственно заградительным огнем, не слишком докучала гитлеровской
авиации. Поэтому в 1943 г., в канун крупнейшей в истории битвы
на Курской дуге, руководство страны издало постановление о ра-
диолокации с выделением требуемого финансирования, несмотря
на катастрофически сложное положение в стране. Это было вторым
импульсом, стимулирующим начало масштабного развития отече-
ственной электроники. В условиях жестокой войны были созданы
НИИ, КБ и заводы, которые быстрыми темпами начали разрабаты-
вать и производить средства радиосвязи и радиолокации, сразу же
поступающие в войска. Они сыграли значительную роль и в общей
победе над врагом, и в послевоенном развитии страны. В результа-
те наша страна, подвергнутая колоссальным разрушениям в ходе
войны, обогнала в ряде научно-технических направлений США,
обогатившиеся на той же войне, развившие на ней свою экономи-
ку. В 1950—1960-х гг. многие мировые достижения в науке и технике
происходили в нашей стране. Первые в мире спутник, космонавт,
атомная электростанция (в Обнинске), пассажирский реактивный
самолет (ТУ-104), компьютер-миллионник (К340А), крупнейший
тогда пассажирский самолет (ТУ-114) и многие другие приоритеты
были тогда наши.
Однако внешнеполитическое положение для нашей страны скла-
дывалось очень сложно. Предоставим видному деятелю микроэлек-
троники А. А. Васенкову охарактеризовать его [2]:
«К концу 1945 г., когда уже закончилась 2-я мировая война, Европа
была разорена, СССР наполовину разрушен, США «рассчитались» с Япо-
нией за унижение в Перл-Харборе атомной бомбардировкой и вышли
из этого мирового сражения с окрепшей экономикой и амбициями, по-
литики и экономисты США задумались над послевоенными проблемами
и развитием экономики, желая и далее развивать и усиливать свое даро-
ванное судьбой международное положение в мире.
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки были одновременно
предостережением СССР, который, несмотря на огромные потери, вы-
26 Глава 1. Исторические реалии 1960—1980-х годов
шел победителем из войны, участвовал в переделе Европы, завоевывая
все большие симпатии в мире. Обострилась конфронтация между быв-
шими союзниками — СССР с одной стороны и США, Великобританией,
Францией с другой стороны. Конфронтация существовала и до войны:
молодая социалистическая система с плановой экономикой и мощная
капиталистическая система с ее рыночными отношениями. Оконча-
тельную точку в старте «холодной вой ны» поставила речь премьер-
министра Великобритании У. Черчилля, которую он произнес в США
в г. Фултоне в 1946 г.
Решение в 1949 г. атомной проблемы в СССР не изменило ситуации,
и, несмотря на заявление правительства СССР от 20.09.1949 г. о том,
что СССР не намерен применять атомное оружие первым и предлагает
его запретить, Вашингтон активизировал разработки планов начала
новой войны.
В результате в Белом доме было принято решение об осуществлении
плана коалиционной войны против СССР. План был назван «Operation
Dropshot» (операция «Последний выстрел», рис. 1.1).
Дата открытия боевых действий — 1 января 1957 г. К этому вре-
мени планировалось иметь преимущество над СССР в числе атомных
бомб в соотношении 10 к 1. На первом этапе планировалось сбросить
на СССР 300 50-килотонных атомных и 200000 тонн обычных, в т. ч.
25 атомных бомб — на Москву, 22 — на Ленинград, 10 — на Свердловск
и т. д. Было скрупулезно подсчитано, что в результате этой акции по-
гибнет около 60 млн граждан СССР, а всего с учетом дальнейших бо-
евых действий погибнет свыше 100 млн советских людей1. Этот план
является практической разработкой двух проектов Совета нацио-
нальной безопасности США: СНБ-20/1 от 18 августа 1948 г. и СНБ-68
от 30 сентября 1950 г. План был опубликован в 1978 г. в книге «Дропшот.
Американский план атомной войны против СССР в 1957 г.» американ-
ского исследователя А. Брауна.
США и их союзники на-
ращивали не только военную
мощь, но и активно работа-
ли на идеологическом фронте
во всем мире и в нашей стране.
Ниже приводится выдерж-
ка из статьи директора ЦРУ
Алена Даллеса, опубликован-
ной в журнале «US News and
world report», vol. 38, p. 17—20
от 21.01.1955 г. под названием
«Trouble behind the Iron Curtain
» — «Потрясения за же-
лезным занавесом».
«Посеяв в России хаос, мы
незаметно подменим их ценно-
сти на фальшивые и заставим
их в эти фальшивые ценности
верить. Как? Мы найдем сво-
их единомышленников, своих
помощников и союзников в самой России. Эпизод за эпизодом будет ра-
зыгрываться грандиозная по своему масштабу трагедия гибели самого
непокорного на земле народа: окончательного, необратимого угасания
его самосознания. Из литературы и искусства, например, мы постепенно
вытравим их социальную сущность. Отучим художников, отобьем у них
охоту заниматься изображением, исследованием тех процессов, кото-
рые происходят в глубине народных масс. Литература, театры, кино —
все будет изображать и прославлять самые низменные человеческие чув-
ства. Мы будем всячески поддерживать и поднимать так называемых
творцов, которые станут насаждать и вдалбливать в человеческое со-
знание культ секса, насилия, садизма, предательства — словом, всякой
безнравственности.
В управлении государством мы создадим хаос, неразбериху. Мы будем
незаметно, но активно и постоянно способствовать самодурству чинов-
ников, взяточников, беспринципности. Бюрократизм и волокита будут
возводиться в добродетель. Честность и порядочность будут осмеи-
ваться и никому не станут нужны, превратятся в пережиток прошлого.
Хамство и наглость, ложь и обман, пьянство и наркоманию, животный
страх друг перед другом и беззастенчивость, предательство, национа-
лизм и вражду народов, прежде всего вражду и ненависть к русскому на-
роду, — все это мы будем ловко и незаметно культивировать.
И лишь немногие, очень немногие будут догадываться или понимать,
что происходит. Но таких людей мы поставим в беспомощное положе-
ние, превратив в посмешище. Найдем способ их оболгать и объявить от-
бросами общества»2.
Военная и идеологическая доктрины США и их союзников положили
начало гонки вооружений, т. к. согласно доктрине «Dropshot» не пред-
полагалось ведение переговоров с СССР; союзники присвоили себе право
нанесения превентивного ядерного удара в удобное для них время и раз-
вязывания новой мировой войны.
Перед нашей страной, выдержавшей в течение 40-х гг. беспреце-
дентную в моральном и экономическом отношении четырехлетнюю во-
йну и добившейся победы ценой огромных усилий и жертв, возникли новые
гигантские проблемы:
• создание эффективной обороны против атомного оружия;
• создание носителей дальнего действия для атомного оружия.
В качестве основных контрмер были приняты:
• срочное создание реактивного управляемого оружия для зенитных
противосамолетных и противоракетных комплексов, для воору-
жения самолетов дальней авиации, истребителей перехватчиков,
кораблей и самолетов военно-морского флота;
• создание межконтинентальных баллистических ракет…
В создании реактивного управляемого оружия и межконтиненталь-
ных ракет одним из определяющих направлений является создание ин-
формационно-управляющих систем, в которых главенствующее место
занимает электроника, ее элементная база. Без радиолокации, радио-
управления, электронных вычислительных устройств создание реактив-
ного оружия, баллистических ракет и информационно-управляющих си-
стем невозможно.
В распоряжении конструкторов в то время были: проводной мон-
таж, электронные лампы, проволочные сопротивления и т. п. Это озна-
чало, что существовавшая в то время электронная компонентная база
(ЭКБ) во многих случаях не позволяла решить поставленные задачи. Обе
противоборствующие стороны активно искали новое конструктивно-
технологическое решение этой проблемы.
Начавшаяся гонка вооружений заставила обе стороны вкладывать
огромные средства в разработку и производство нового оружия, под-
готовку армии, создание новых предприятий и разработку передовых
технологий».
Во многом это определялось отношением людей к своему делу.
Причины развала страны были для всех очевидны и все понимали,
что никто, кроме нас самих, страну не восстановит. Что «заграница
не поможет», что от нее ничего, кроме новой войны, ждать нельзя. По-
этому основная масса людей трудилась с полной отдачей сил, а в экс-
тренных ситуациях и сверх сил. И результат был успешным. В том чис-
ле в электронике.
Но к началу 1960-х гг. мировая электроника переживала кри-
зис — возможности микроминиатюризации электронной аппаратуры
на дискретных элементах были исчерпаны. Требовались иные техни-
ческие решения, и они были найдены в США и СССР — микроэлек-
троника. В 1962 г. начали серийное производство микросхем фирмы
Fairchaild (серия «Micrologic»), Texas Instruments (серия «SN-51») в США
и Рижский ЗППП (серия «Р12-2») в СССР (об этом далее).
Руководство страны тогда правильно оценило роль нарождаю-
щейся микроэлектроники как базовой отрасли — локомотива раз-
вития других отраслей науки и техники. 8 августа 1962 г. вышло
постановление ЦК КПСС и СМ СССР (№ 831-353) о развитии отече-
ственной микроэлектроники с созданием ее инновационного Цен-
тра в будущем Зеленограде, а также ряда НИИ, КБ и заводов в других
городах страны. С выходом этого постановления в стране началось
широкомасштабное развитие отечественной микроэлектроники, во-
шедшей, наряду с микроэлектроникой США и Японии, в тройку ми-
ровых лидеров. 8 августа 2012 г. — 50-летний юбилей отечественной
микроэлектроники.
В условиях господствовавшей тогда «холодной войны» (с «балан-
сированием на грани войны» — термин тех лет) проблемы микро-
электроники нам приходилось решать самостоятельно. Странами
НАТО был создан международный комитет КОКОМ, изолирую-
щий СССР от международной кооперации, прежде всего в микро-
электронике — базовой отрасли. Поэтому СССР был вынужден стать
и стал единственной в мире страной, создавшей самодостаточную
микроэлектронику, т. е. полностью обеспеченную своей научно-
промышленной инфраструктурой — сверхчистыми материалами,
сверхпрецизионным спецтехнологическим оборудованием, авто-
матизированными системами и т. п. Только две страны в мире —
СССР и США разрабатывали и производили тогда самое сложное
и самое высокопрецизионное в мировой науке и технике оборудо-
вание — фотолитографическое, определяющее технический уровень
микроэлектроники (позже к ним присоединилась Япония). СССР
был единственной в мире страной, самостоятельно обеспечиваю-
щей свои потребности оборонной техники и народного хозяйства
в изделиях микроэлектроники — другие страны пользовались не-
доступной для СССР международной кооперацией. Технический
уровень отечественной микроэлектроники в тот период в целом со-
ответствовал мировому, лучшие изделия по совокупности характе-
ристик были близки лучшим зарубежным, а иногда превосходили
их (например, радиоприемник «Микро», ГИС «Талисман», микро-
контроллеры К1801ВЕ1 и К586ВЕ1). Уже в наше время Ж. И. Алферов
оценил его следующим образом: «В 1970—1980-е годы существовало
только три страны с развитой электроникой: США, Япония и СССР.
Но по многим направлениям советская электроника занимала передо-
вые позиции».
Микроэлектроника — это комплексная отрасль науки и техники,
включающая интегральную электронику (в спектрах микро- и нано-
метровых топологических размеров), особо чистое материаловедение,
особо прецизионное сложнейшее технологическое оборудование,
многоэтапные и сверхточные интегральные технологии и специаль-
но подготовленные кадры.
Микроэлектроника также — особая, базовая область науки и тех-
ники, определяющая уровень развития других отраслей. Ни одна
из отраслей науки и техники не оказала столь революционного
и столь стремительного влияния на развитие человеческого общества,
как микроэлектроника. Практически уровень развития человеческой
цивилизации зависит в решающей степени от того, сколько транзи-
сторов микроэлектронике удается разместить в кристалле микросхе-
мы. После того как это число превысило 1 млн, появилось понятие
«информатика». За 50 лет своего существования микроэлектроника
изменила суть человеческой цивилизации, преобразовав ее из инду-
стриального в информационное общество, этот процесс продолжа-
ется. В этом невиданном ранее фундаментальном влиянии на темпы
развития науки и техники, на все сферы жизнедеятельности человека,
на человеческую цивилизацию — исключительная роль микроэлек-
троники, выделяющая ее из сонма других отраслей науки и техники.
Следовательно, ее развитие должно иметь высший приоритет в госу-
дарственной политике.
Так дело обстоит в США и Японии, поэтому эти страны лидируют
и в микроэлектронике, и во многих других отраслях науки и техники,
для которых она является локомотивом. Так к микроэлектронике стал
относиться Китай, и он стремительно выходит в лидеры. Так к микро-
электронике в 1962—1980-е гг. относились у нас, и тогда наша микро-
электроника входила в тройку мировых лидеров.
Однако в ходе реформ в стране отечественная микроэлектроника
из группы мировых лидеров была отброшена в слаборазвитые, а Рос-
сия потеряла электронную независимость. Фактически наши запад-
ные «партнеры» держат Россию «на коротком электронном поводке»,
управляя техническим уровнем нашей микроэлектроники (и элек-
троники в целом), механизмом лицензирования. И это в условиях,
когда США приняли на вооружение (в 2010 г.) доктрину кибернетиче-
ских войн (AFDD3-12 Cyberspace Operations) с образованием киберне-
тический войск и кибернетического командования (USCYBERCOM)
и неуклонно продвигают свою систему ПРО к нашим границам. Оче-
видно, что все это направлено против России.
Ж. И. Алферов оценивает роль современной микроэлектроники
следующим образом: «Мощная полупроводниковая электроника — это
стратегическое направление развития передовых стран… Страна не мо-
жет быть независимой, не может быть ведущей в современном инфор-
мационном обществе, не имея своей мощной электроники…»
Таким образом, для обеспечения национальной безопасности
России, для сохранения ее статуса Великой державы необходимо
возродить отечественную микроэлектронику. Что весьма сложно,
но вполне реализуемо. Для этого необходима политическая воля, ос-
нованная на консолидированной позиции властных и деловых струк-
тур, электронного сообщества и передовой общественности в оценке
роли и значения микроэлектроники в развитии и безопасности Рос-
сии. Но такой консолидации в настоящее время в Российской Феде-
рации нет.
Но вернемся к послевоенным годам. В СССР главной «руководя-
щей и определяющей» силой была Коммунистическая партия Совет-
ского Союза. Следовательно, не изучив роль коммунистов, мы не смо-
жем понять жизненные реалии тех лет.
О политической честности
Людям, выросшим после крайне необходимых, но и крайне неудачных
реформ в стране 1980—2000-х гг. (на грани, а часто за гранью престу-
плений), в условиях новых жизненных реалий трудно правильно оце-
нить дореформенные события. Тем более, что множество обществен-
ных деятелей и публицистов представляют советский период истории
нашей страны исключительно в черном свете. Этот период истории,
как и все другие, в том числе нынешний, многогранен и многоцветен.
Он, как и другие, сочетает великие победы с ужасными поражениями,
заботу о людях с их преследованиями, укрепление законности с пре-
ступностью… Никогда не бывает все хорошо или все плохо. Поэтому
политики и публицисты, представляющие советский период истории
нашей страны и наших государственных, общественных (в том числе
партийных) деятелей только в черном свете, — это недобросовестные
люди, ангажированные определенными политическими и мафиозно-
деловыми кругами.
Индикатором честности политиков и публицистов может служить
их отношение к Великой Октябрьской революции. Честные, незави-
симо левые они или правые или какие-то иные, так и называют ее —
и революцией, и Великой. Фальсификаторы называют октябрьским
переворотом. Величие этой революции определяется не тем, нравится
она нам или нет, считаем мы ее всеобщим благом или исчадием ада.
Эта революция коренным образом переменила жизнь не только в Рос-
сии, но и во всем мире. Резко изменила ход развития всего человече-
ства. И поэтому она Великая революция, возможно, самая Великая
из всех происходивших на Земле. А те политики и публицисты, кото-
рые называют ее переворотом, не достойны никакого доверия, т. к. об-
манувший в одном, обманет и в другом. Их инсинуации на тему исто-
рии страны в советский период в значительной их части совершенно
не соответствуют реалиям тех лет.
Особенно от них достается коммунистам, всем без разбора. В свя-
зи с этим нужно рассмотреть, кто же такие были советские коммуни-
сты и какую роль они играли в жизни страны и ее народа.
Всех коммунистов СССР можно, с определенной условностью,
разделить на три группы:
1. Искренне верящие декларируемым целям, задачам и политике
партии, добровольно, «по зову сердца» вступающие в партию.
2. Равнодушные к деятельности партии, вступающие в нее
ради профессиональной карьеры в интересной для них сфере
деятельности.
3. Партийные карьеристы, сделавшие партийную работу своей
профессией.
Прежде чем приступить к рассмотрению этих групп, отметим, что
в Коммунистическую партию никто не загонял, вступить в нее было
довольно трудно и очень многие желавшие так и не смогли это сделать.
Прием в партию, как и многое в СССР, проводился по плану. Строго
выдерживался социальный состав членов партии — устанавливались
нормативы на проценты рабочих, крестьян, интеллигенции, муж-
чин, женщин и других групп населения. Причем процент рабочих
и крестьян был значительно выше, чем у других социальных групп.
На каждый год для каждой первичной организации партии устанав-
ливался план приема с учетом этих нормативов. И если по какой-то
категории желающих не хватало, то и уговаривали. Но чаще отказы-
вали, т. к. желающих, особенно среди интеллигенции, было гораздо
больше. Возможно, обиженные тогда, они теперь и ополчились и на
партию, и на страну тех времен.
Искренние коммунисты
Декларируемые цели и задачи партии были весьма привлекательны
для простого человека. Например, один из главных лозунгов партии
«Все во имя человека, все на благо человека», обещание скорого ком-
мунизма, где «от каждого по способности, каждому по потребности»,
не могли оставить равнодушным нормального человека. Многие
верили этим декларациям, а реальная жизнь, что бы ни говорили
нынешние пропагандисты, давала немало примеров, их подтверж-
дающих, хотя были и другие примеры. А если где-то случался про-
вал, партия действовала по четкому алгоритму, списывая пробле-
мы на ошибки или преступления «отдельных товарищей», которых
как-то наказывали, подчеркивая при этом «непогрешимость курса
партии». Поэтому многие искренне верили партии. Именно пред-
ставители этой группы коммунистов первыми шли в атаку на войне,
первыми бросались на устранение аварий, первыми сдавали кровь
для больных… Лозунг «Коммунисты, вперед!» активно эксплуатиро-
вался партией в сложных обстоятельствах, требующих сверхчелове-
ческой самоотверженности. И безупречно работал в среде коммуни-
стов первой группы.
Кстати, высока популярность Компартии была не только в СССР,
но и в Европе и в Америке. Прекрасной иллюстрацией тому является
широко известная группа Юлиуса Розенгберга в США, работавшая
в годы ВОВ на советскую разведку. Они выросли в бедных еврейских
эмигрантских семьях в один из самых мрачных периодов истории
США — Великой депрессии. Огромная, до 15 млн человек армия без-
работных (25—30 % работоспособных). Среди простых американцев
слова «капитализм» и «демократия» стали ругательством. Жесткая
этническая сегрегация негров и евреев. Ровесники Розенберга на соб-
ственной шкуре ежедневно испытывали худшие проявления дикого
капитализма тех времен. Компартия США стала крупной политиче-
ской силой в стране. Распространяемая ею пропаганда о социальном
рае в СССР, где нет эксплуатации, экономических кризисов и все на-
роды — братья, была весьма привлекательна для американской мо-
лодежи. Они были убеждены в неизбежности социалистической ре-
волюции в США и готовились строить Советскую Америку. В годы
Второй мировой войны однокашники Розенберга по колледжу, рабо-
тавшие в фирмах, создававших новейшую военную технику, счита-
ли несправедливым, что США утаивают новые военные разработки
от своего главного союзника во Второй мировой войне, причем в от-
личие от США реально и напряженно воюющего с фашизмом, при-
нявшего на себя его главный удар. И считали своим долгом восста-
новить справедливость, всемерно помогать СССР. Именно поэтому
они в 1941 г. во главе с Юлиусом Розенбергом объединились в группу
инженеров, безвозмездно передававших информацию о новых разра-
ботках военной техники советской разведке.
Яркими примерами коммунистов первой группы являются ге-
рои трилогии Юлия Райзмана «Коммунист» Василий Губанов (рядо-
вой коммунист (рис. 1.2), участник одной из первых советских стро-
ек из фильма «Коммунист», 1957 г.) и его сын, тоже Василий Губанов
(ученый и директор проектного института из двухсерийного фильма
«Твой современник», 1967 г.). Рекомендуем молодежи посмотреть эту
трилогию, она доступна в Интернете. В ней правда о лучших людях
тех времен.
Коммунисты первой группы были во всех социальных группах
советского общества. В подавляющем числе они были честными
людьми, искренне верящими в декларируемые идеалы коммунизма,
не задумывающиеся о реальных методах достижения этих идеалов,
не замечающие демагогичности партийного руководства… Это были
«рабочие лошадки» партии. А в экстремальных условиях — ее надеж-
ный чрезвычайный резерв.
Нейтральные коммунисты
Те, кто не разделял оптимизма коммунистов первой группы по поводу
деклараций партии, не вступал в нее. За исключением специалистов
в различных непартийных сферах деятельности, желающих сделать
профессиональную карьеру. Без партийного билета в кармане это
было гораздо труднее, почти невозможно. Поэтому они были вынуж-
дены стремиться в партию, и их было значительно больше планируе-
мого партией приема интеллигенции, к которой эти люди в основном
относились.
А те, кому удавалось вступить в партию, получали возможность
успешнее двигаться по служебной лестнице, особенно если умели на-
ладить хорошие отношения со своим парткомом. Партийная карьера
их не интересовала, поэтому конкурентами партийным функционе-
рам они не были, наоборот, своими профессиональными успехами
могли повысить престиж парткома в глазах высшего партийного ру-
ководства. Так что у сторон были взаимные интересы.
Коммунисты второй группы, как правило, относятся к интелли-
генции страны. Большинство достижений науки, техники, искусства
и других сфер деятельности, определявших уровень развития совет-
ского общества (а он был далеко не так плох, как это декларирует-
ся сейчас), получено страной благодаря деятельности коммунистов
второй группы. Действительно, во многих областях науки и техники
дореформенного периода наша страна имела весьма высокий уровень
развития, часто превосходящий мировой. Еще раз повторим, такое
повторять не грех, первый в мире спутник, первый в мире космо-
навт были наши. Первое в мире поражение баллистической ракеты
противоракетой с безъядерный зарядом ракетой «В-1000» П. Груши-
на было получено нашей системой ПРО (Система А), американцы
отстали на 23 года. И сбита она была благодаря системе управления,
полностью отечественной, построенной на основе ЭВМ «М-40» ака-
демика А. С. Лебедева. Первая в мире атомная электростанция была
наша. Первый в мире атомный ледокол был наш. Первой в мире ЭВМ
производительностью более 1 млн оп/с была наша К340А (кстати, так
и оставшаяся мировым рекордсменом по производительности среди
ЭВМ второго поколения на транзисторах). Лучшей ЭВМ Восточно-
го полушария в своем поколении была наша БЭСМ-6. Производство
интегральных схем в СССР и США началось практически одновре-
менно, в 1962 г. Первые однокристальные компьютеры с 16-разряд-
ным процессором были наши К1801ВЕ1 и К586ВЕ1 в 1979 г. Таких
примеров нашего лидерства или соответствия передовому мировому
уровню было огромное количество.
Партийные карьеристы
Совершенно другими людьми были коммунисты третьей группы.
Это значительная часть партийных функционеров, выбравших пар-
тийную или профсоюзную работу в качестве основного вида деятель-
ности, неразборчивых в методах достижения своих карьерных целей,
идущих к ним «любой ценой».
Появление категории партийных карьеристов имеет объектив-
ные причины. В подрастающем поколении всегда имеется какое-то
количество энергичных, коммуникабельных, честолюбивых, не отя-
гощенных принципами морали молодых людей, не имеющих склон-
ности к деятельности в производстве, науке, искусстве… В условиях
советской действительности перед ними был только один путь — об-
щественная деятельность. По молодости комсомольская, а затем пар-
тийная и профсоюзная работа, гарантирующая наибольшие перспек-
тивы. Такая молодежь и была основным кадровым фондом партии.
Характерным примером такой молодежи был широко известный Сал-
ман Радуев. В советское время — активный комсомолец, затем ком-
мунист, член обкома Коммунистической партии Чечено-Ингушской
ССР. С развалом СССР — он террорист, чеченский полевой командир,
организатор ряда громких диверсий и террористических актов на тер-
ритории Российской Федерации. С изменением реалий жизни он из-
менил и все свои «убеждения», сменил воинствующий атеизм на са-
мое ортодоксальное направление ислама.
Именно партийные карьеристы породили и всемерно культи-
вировали в своих кругах то, что можно назвать демагогией «двух
моралей». Одна мораль — для народа, декларирующая внешне при-
влекательные идеи коммунизма. Другая мораль — для себя, для
«внутреннего пользования». Эта мораль нигде и никогда четко
не формулировалась и не излагалась, но постепенно, подспудно ов-
ладела широкими кругами партийных функционеров. Основыва-
лась она на положении первого пункта устава КПСС: «Коммунисти-
ческая партия Советского Союза — есть боевой испытанный авангард
советского народа, объединяющий на добровольных началах передовую,
наиболее сознательную часть рабочего класса, колхозного крестьян-
ства и интеллигенции СССР». Раз партия — это авангард, наиболее
сознательная часть народа, значит, они, партийные руководите-
ли, — авангард авангарда, сливки народа, его особая часть, самая
умная, самая достойная. Значит, все проблемы в стране решают они,
т. к. другие на это не способны. Значит, им можно то, что нельзя дру-
гим. И они сами определяли, и что можно им, и что можно народу.
Эта тлетворная философия оказалась заразительной, постепенно
овладела всеми кругами партийной и государственной власти, жива
она во властных структурах и ныне. Именно эту демагогию «двух
моралей», порожденную и развиваемую партийными карьеристами,
можно рассматривать в качестве первопричины многих негативных
реалий советского периода.
Все вышесказанное относится к комсомолу (коммунистическому
союзу молодежи) и комсомольским лидерам — молодежному отряду
партии. И к профсоюзам и его функционерам.
Высшей ценностью для партийного карьериста были его личные
интересы, и он добивался их удовлетворения любой ценой, часто во-
преки интересам страны. Именно с их деятельностью связаны многие
негативные, разрушительные реалии советского периода.
Свое истинное лицо партийные карьеристы показали в начале
и в ходе реформ в стране. Создав в стране правовую неразбериху, они
воспользовались ею для беспрецедентного разворовывания страны,
превратившись в результате во владельцев крупных банков, комбина-
тов, заводов… И сейчас для них личные интересы — главное. И сейчас
многие из них, находясь во властных или деловых структурах, про-
должают вредить стране.
Однако в рядах партийных деятелей всегда было немало и чест-
ных людей, коммунистов первой группы, для которых главной целью
в жизни была не карьера, а дело, и не «любой ценой», а с учетом ин-
тересов Человека, Отечества, реалий жизни. Не вписываясь в общую
карьеристскую систему, они были менее успешны в карьере, а часто
и отторгались партийной инфраструктурой. Но именно с деятельно-
стью этих людей связаны многие позитивные, созидательные реалии
советского периода.
О принципе Питера, «дуракоустойчивости»
и культе личности
Коммунистическая партия Советского Союза, «ум, честь и совесть
эпохи» (активно эксплуатируемая ленинская фраза), выполняла
«вдохновляющую и руководящую роль» во всех сферах жизнедеятель-
ности государства, хотя десятилетиями эта ее реальная роль юриди-
чески, конституционно закреплена не была. Поэтому зарубежные
политики и государств енные деятели часто задавали вопрос: почему
в стране всем управляет партия, а не Верховный Совет и Совет Ми-
нистров согласно Конституции СССР? И почему они должны вести
переговоры с Генеральным секретарем КПСС, о котором в Консти-
туции СССР ни слова? Только в 1977 г. статья 6 новой Конституции
Исторические реалии 1960—1980-х годов 39
СССР узаконила: «Руководящей и направляющей силой советского
общества, ядром его политической системы, государственных и обще-
ственных организаций является Коммунистическая партия Советско-
го Союза. КПСС существует для народа и служит народу». Это еще
одно подтверждение демагогии «двойной морали» — партия стави-
ла себя выше закона, выше Конституции государства. И только под
международным давлением Конституцию привели в соответствие
с реальностью.
Свою «вдохновляющую и руководящую роль» партия проводила че-
рез своих членов. Именно поэтому она строго следила за своим со-
ставом. И следила за тем, чтобы на руководящие должности любого
уровня в государственных, промышленных, научных и иных струк-
тур назначались проверенные члены партии, иногда лояльные курсу
партии беспартийные. Именно поэтому перспективные специали-
сты различных профессий стремились попасть в партию. Но всту-
пить в нее было для многих невозможно, в основном из-за ограни-
ченного планируемого приема. А быть исключенным из партии, что
бывало, но очень редко, означало крах профессиональной карьеры,
всей жизни. Поэтому угрозы «положить партбилет на стол» были
эффективным средством управления руководящим составом в раз-
личных сферах деятельности человека. И прибегала партия к этим
угрозам довольно часто, когда какой-либо специалист, по мнению
партийной организации, «отклонялся от генеральной линии пар-
тии», что было не сложно, т. к. «генеральная линии партии» не была
прямой и стабильной. И не всем удавалось вовремя отследить ее
вариации.
На эту тему в хрущевской-брежневский период было много анек-
дотов, вот два примера:
1. Рисуется фигура и задается вопрос: «Что это?» Ответ: «Пра-
вый уклон, левый уклон и в центре генеральная линия партии».
2. На парткоме прием в партию (или комсомол). У принимаемого
спрашивают, насколько он тверд в своих политических и идео-
логических убеждениях, не колебался ли он. Ответ: «Колебался,
но вместе с генеральной линией партии».
Партия через свою организационную инфраструктуру, от пер-
вичных организаций на всех предприятиях и организациях до Цен-
трального комитета Коммунистический парии Советского Союза
(ЦК КПСС), управляла всеми делами в стране. Все было планово,
все централизовано. Это имело и позитивные, и негативные послед-
ствия. Фактически в стране была диктатура КПСС, а ее экономи-
ка — государственный капитализм.
Одним из позитивных качеств была уникальная мобилизацион-
ная способность системы к всеобщей концентрации любых ресурсов
для решения сложнейших разнообразных проблем, актуальность
которых партия, ее руководство понимали и адекватно оценивали.
Среди таких проблем были и объективные, и вымышленные (напри-
мер, хрущевское повсеместное насаждение кукурузы). Особенно это
сказалось во время Великой Отечественной войны. Ни одна демокра-
тическая страна с хоть каким-то соблюдением «прав человека» и част-
ной собственностью на средства производства в принципе не смог-
ла бы (и в Европе не смогла реально) в кратчайшие сроки перенести
свою оборонную промышленность и науку на тысячи километров.
И ввести ее в действие, обеспечивая фронт оружием, боеприпасами
и всем необходимым. А значит, не смогла бы (и реально не смогла)
победить фашистскую диктатуру, которая так же обладала высокой
мобилизационной способностью, распространенной ею на все за-
хваченные территории. Фашистскую диктатуру победила диктатура
коммунистическая.
Другими позитивными примерами проявления мобилизацион-
ной способности нашей страны были реализация ядерной и радио-
локационной программ, создание ПВО, ПРО, отечественной микро-
электроники и ряда других программ.
Однако, если партийное руководство не понимало реально суще-
ствующей проблемы, вся мобилизационная мощь страны направля-
лась на борьбу с ней. Так было с кибернетикой, объявленной лженау-
кой, с генетикой и т. п.
«КИБЕРНЕТИКА [3] (от др.-греч. — рулевой, управляющий) —
реакционная лженаука, возникшая в США после Второй мировой
войны и получившая широкое распространение в других капитали-
стических странах; форма современного механицизма. Привержен-
цы кибернетики определяют ее как универсальную науку о связях
и коммуникациях в технике, в живых существах и общественной
жизни, о «всеобщей организации» и управлении всеми процессами
в природе и обществе. Тем самым кибернетика отождествляет
механические, биологические и социальные взаимосвязи и зако-
номерности. Как всякая механистическая теория, кибернетика
отрицает качественное своеобразие закономерностей различных
форм существования и развития материи, сводя их к механическим
закономерностям. Кибернетика возникла на основе современного
развития электроники, в особенности новейших скоростных счет-
ных машин, автоматики и телемеханики. В отличие от старого
механицизма XVII—XVIII вв. кибернетика рассматривает психо-
физиологические и социальные явления по аналогии не с простейши-
ми механизмами, а с электронными машинами и приборами, ото-
ждествляя работу головного мозга с работой счетной машины,
а общественную жизнь — с системой электро- и радиокоммуника-
ций. По существу своему кибернетика направлена против матери-
алистической диалектики, современной научной физиологии, обо-
снованной И. П. Павловым, и марксистского, научного понимания
законов общественной жизни. Эта механистическая метафизи-
ческая лженаука отлично уживается с идеализмом в философии,
психологии, социологии.
Кибернетика ярко выражает одну из основных черт буржу-
азного мировоззрения — его бесчеловечность, стремление пре-
вратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства
и орудие войны. Вместе с тем для кибернетики характерна импе-
риалистическая утопия — заменить живого, мыслящего, борюще-
гося за свои интересы человека машиной как в производстве, так
и на войне. Поджигатели новой мировой войны используют кибер-
нетику в своих грязных практических делах. Под прикрытием про-
паганды кибернетики в странах империализма происходит при-
влечение ученых самых различных специальностей для разработки
новых приемов массового истребления людей — электронного,
телемеханического, автоматического оружия, конструирование
и производство которого превратилось в крупную отрасль военной
промышленности капиталистических стран. Кибернетика явля-
ется, таким образом, не только идеологическим оружием импери-
алистической реакции, но и средством осуществления ее агрессив-
ных военных планов».
Подчеркнем, это пишет «Государственное издательство поли-
тической литературы», орган ЦК КПСС, верховной власти страны!
Еще в молодости, читая эту формулировку, не вдаваясь
в философские тонкости, я не мог не заметить ее противоречи-
вость — как лженаука может быть использована в «практических
делах», быть «средством осуществления» чьих-то планов. Какая же
это лженаука, если она дает реальные практические результаты?
И этот казус был размножен в полутора миллионах экземпляров!
И затормозил создание и развитие отечественной вычислитель-
ной техники.
В подобных казусах проявлялось свойство политической системы
СССР, в технике, называемое «дуракоустойчивостью».
Дуракоустойчивые системы игнорируют глупые действия опе-
ратора, которые могут вывести систему в недопустимый режим
работы.
Дураконеустойчивые системы выполняют все указания опе-
ратора, даже разрушающие систему или оператора.
Это понятие вполне применимо и к общественным систе-
мам. В частности, дуракоустойчивость системы государственного
устройства СССР была крайне низкой. К сожалению, произошед-
шие в стране реформы в этом плане, похоже, ничего не изменили.
Наоборот, добавили «преступнонеустойчивости».
Таким образом, дураконеустойчивость системы нашего госу-
дарственного устройства привела страну к острой зависимости
от произвола власть предержащих. А власти, особенно в условиях
диктатуры, в соответствии с принципом Питера, имеют тенденцию
к деградации.
Принцип Питера:
В иерархии каждый индивидуум имеет тенденцию подниматься
до своего уровня некомпетентности.
Следствия из принципа Питера:
1. Для каждой существующей в мире должности есть человек, не-
способный ей соответствовать. При достаточном числе пере-
движений по службе эту должность займет именно он.
2. Вся полезная работа совершается теми, кто еще не достиг свое-
го уровня некомпетентности…
О культе личности
В упомянутом нами фильме «Твой современник» Юлия Райзмана есть
остроумная характеристика культа личности, которая звучит пример-
но так: «Культ личности — это когда все ориентируются на очередного
начальника. Хорошо, если он умный. А если не очень?» (рис. 1.3).
К концу советского периода в высших партийных и государ-
ственных органах доля этих «не очень», достигших своего уров-
ня некомпетентности, превысила допустимый порог, что привело
к падению режима и распаду страны. Дураконеустойчивая система
саморазрушилась.
Как бы ни странно это звучало, но позитивную роль в борьбе
с ростом некомпетентности в СССР сыграла Великая Отечественная
война. С первых же ее дней требования к руководителям всех уров-
ней невероятно выросли. Им в немыслимо короткие сроки прихо-
дилось принимать решения и реализовывать их не только в военной
сфере, но и во всех иных: при мобилизации ресурсов страны, при пе-
ремещении промышленности, науки и других организаций на вос-
ток, при организации производства вооружения и боеприпасов.
В этих условиях все «не очень» быстро выявлялись и заменялись.
В результате произошла жестокая, но объективная чистка руководя-
щего состава всех уровней, его профессионализм и дееспособность
резко выросли.
К сожалению, в послевоенный период в руководстве страны доля
тех, которые «не очень», достигших своего уровня некомпетентности
и деенеспособности, возобновила свой рост и к концу советского пе-
риода она составляла подавляющее большинство, среди руководства
страны прогрессировала некомпетентность. Именно с деятельностью
этих людей связаны многие негативные, разрушительные реалии со-
ветского периода. А дураконеустойчивая система их разрушитель-
ных действий не нейтрализовала. В результате системы изжила себя
и разрушилась.
Но из этого не следует, что там было все плохо. В партийном и го-
сударственной руководстве страны оставалось еще много продук-
тивных людей. Именно с деятельностью этих людей, в соответствии
со следствием 2 из принципа Питера, связаны многие позитивные,
созидательные реалии советского периода.
Развитие вычислительной техники и микроэлектроники про-
исходило в послевоенный период, когда в руководстве страны, от-
раслей, предприятий, подразделений был высокий процент специ-
алистов, прошедших селекцию «очистительным кадровым ситом»
ВОВ, т. е. грамотных и активных специалистов. Это определило
бурный рост этих отраслей, быстро достигших, а иногда и пре-
восходящих мировой технический уровень. Этот рост замедлился
с постепенной заменой старых кадров молодыми с естественной
долей амбициозных, но с низким уровнем компетентности и дее-
способности руководителей, быстро достигающих уровень своей
некомпетентности.
То же произошло и с микроэлектроникой. При создании в нее
пришли и старые отселектированные руководители, и перспектив-
ная молодежь с высоким уровнем компетентности (низкоуровневые
руководители более осторожны, в новое с непонятной перспективой
дело идут редко). Поэтому отечественная микроэлектроника сразу
сделала быстрый рывок и в целом в дореформенный период соответ-
ствовала мировому уровню (об этом далее), а затем начал работать
принцип Питера, дураконеустойчивость системы и тому подобные
закономерности. А преступно бестолковые реформы, проведенные
этими самыми «не очень» (дополненными преступными элемента-
ми), окончательно приговорили отечественную микроэлектронику
и многие другие отрасли науки и техники. Осуществившие и разви-
Исторические реалии 1960—1980-х годов 45
вающие реформу политиканы и их приспешники внушают подраста-
ющему поколению, что путной микроэлектроники в стране никогда
не было и быть не может и она России не нужна. За державу обидно.
И за ее обманываемую молодежь, получающую ложные ориентиры
для своего развития.
ГЛАВА 2
2.1. Истоки электроники
В 2008 г. в Политехническом музее проходили чтения, посвященные
60-летию отечественной информатики. Во вступительном слове гене-
ральный директор Политехнического музея профессор Г. Г. Григорян
отметил, что историю информатики следует отсчитывать от первых
образцов скальной живописи. Можно с уверенностью утверждать, что
без достижений электроники, и в особенности микроэлектроники,
информатика недалеко ушла бы от скального уровня. Это утвержде-
ние подтверждается и тем, что само понятие «информатика» появи-
лось только после того, как микроэлектроника сказала свое решаю-
щее слово.
В 1936 г. в Месопотамии, вблизи Багдада, немецким ученым-ар-
хеологом Вильгельмом Кенигом был обнаружен 13-сантиметровый
глиняный сосуд, горлышко которого было залито битумом, а через
него был проведен железный прут. Внутри сосуда располагался мед-
ный цилиндр, внутри цилиндра, в свою очередь, помещался желез-
ный стержень. По мнению Кенига, внутрь сосуда заливался раствор
какой-либо кислоты или щелочи, что позволяло получить электриче-
ский ток.
В 1947 г. американский физик Уиллард Ф. Грей изготовил точную
копию багдадской батарейки, использовав сульфид меди в качестве
электролита. Батарейка дала электрический ток напряжением около
2 В (рис. 2.1).
Немецкий египтолог Арне Эггебрехт, использовав 10 копий баг-
дадской батарейки с солевым раствором золота, за несколько часов
покрыл статуэтку Осириса ровным слоем гальванического золота.
Эти опыты доказывают — электрические батарейки были извест-
ны на Ближнем Востоке за 2000 лет до рождения Александро Вольта,
открывшего их Европе.
Одним из первых электричество привлекло внимание греческо-
го философа Фалеса Милетского (640—550 гг.) в VII в. до н. э., кото-
рый обнаружил, что потертый о шерсть янтарь ({λεκτρον — электрон)
приобретает свойства притягивать легкие предметы. Однако долгое
время знание об электричестве не шло дальше этого представления.
В 1600 г. появился сам термин электричество («янтарность»). А в 1650 г.
магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатиче-
скую машину в виде насаженного на металлический стержень серного
шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания,
но и эффект отталкивания. В 1729 г. англичанин Стивен Грей про-
вел опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что
не все материалы одинаково передают электричество. В 1733 г. француз
Шарл Дюфе установил существование двух типов электричества: сте-
клянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шелк
и смолы о шерсть. В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создает
первый электрический конденсатор — лейденскую банку.
Первую теорию электричества создает американец Б. Франклин,
который рассматривает электричество как «нематериальную жид-
кость», флюид («Опыты и наблюдения над электричеством», 1747 г.).
Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда,
изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую
природу молний. Изучение электричества переходит в плоскость точ-
ной науки после открытия в 1785 г. закона Кулона.
Далее, в 1791 г., итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах
электричества при мышечном движении», в котором описывает на-
личие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец
Вольта в 1800 г. изобретает первый источник постоянного тока —
гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых
и серебряных кружочков, разделенных смоченной в подсоленной воде
бумагой. В 1802 г. россиянин В. В. Петров впервые получил и описал
дуговой разряд, получивший позже название «вольтовая дуга».
В 1819 г. датский физик Г. Эрстед обнаружил, что проводник, по ко-
торому течет электрический ток, вызывает отклонение стрелки маг-
нитного компаса, расположенного вблизи этого проводника, из чего
следовало, что электрические и магнитные явления взаимосвязаны.
Французский физик и математик А. Ампер в 1824 г. дал математи-
ческое описание взаимодействия проводника тока с магнитным по-
лем, а немецкий физик Г. Ом в 1926 г. сформулировал закон Ома.
В 1831 г. английский физик М. Фарадей экспериментально обна-
ружил и дал математическое описание явления электромагнитной
индукции — возникновения электродвижущей силы (ЭДС) в прово-
днике, находящемся под действием изменяющегося магнитного поля.
Он открывает электромагнитную индукцию и законы электролиза
(1834 г.), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ
явления электролиза привел Фарадея к мысли, что носителем элек-
трических сил являются не какие-либо электрические жидкости,
а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом ода-
рены электрическими силами», — утверждает он. Его исследования
электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электрон-
ной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — про-
волочка с током, вращающаяся вокруг магнита.
В 1864 г. Дж. Максвелл создает теорию электромагнитного поля,
согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как
взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитно-
го поля. Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех
предшествующих исследований в области электродинамики. Из нее
вытекало, что любые изменения электромагнитного поля должны
порождать электромагнитные волны, распространяющиеся в диэ-
лектрической среде (в том числе в пустоте) с конечной скоростью,
зависящей от диэлектрической и магнитной проницаемости этой
среды. Для вакуума теоретическое значение этой скорости было близ-
ко к экспериментальным измерениям скорости света, полученным
на тот момент, что позволило Максвеллу высказать предположение
(впоследствии подтвердившееся), что свет является одним из прояв-
лений электромагнитных волн.
Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка
Максвеллом теории электромагнитных явлений. В 1873 г. он вывел
уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные ха-
рактеристики поля. Эта теория сначала казались просто гипотезой.
Но в 1888 г. немецкий физик Генрих Рудольф Герц построил приборы,
излучавшие электромагнитные волны (вибратор Герца) и принимав-
шие их на расстоянии в несколько метров (резонатор Герца). Россий-
ский ученый А. С. Попов узнал о работах своего немецкого коллеги
в том же 1888 г. и в первой же лекции об опытах Герца, которую он
прочитал год спустя, сказал, что открытые Герцем лучи могут быть
когда-нибудь применены для телеграфирования без проводов. Стре-
мясь к этому, А. С. Попов экспериментировал на протяжении после-
дующих семи лет
В 1880 г. П. Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году
россиянин Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии
на большие расстояния. Герц в 1888 г. экспериментально регистрирует
электромагнитные волны.
В 1897 г. Дж. Томсон открывает материальный носитель электри-
чества — электрон, место которого в структуре атома указал впослед-
ствии Э. Резерфорд.
Таков научный базис электроники, созданный и непрерывно раз-
виваемый учеными Европы, Америки и России.
На его основе в 1896 г. А. С. Попов изобрел радио и много сделал
для его развития и практического внедрения в России, привлекая
и зарубежные фирмы. Но преждевременная смерть 31 декабря 1905 г.
(13 января 1906 г. по новому стилю) после очередной беседы на по-
вышенных тонах в Министерстве внутренних дел, прервала его де-
ятельность. Ему было 46 лет. Всего за четыре дня до смерти он был
избран председателем физического отделения Русского физического
общества — высшая честь, которой мог удостоиться электроинженер
Александр Степанович Попов, изобретатель радио.
В Европе и США огромную роль в развитии радио сыграл выда-
ющийся топ-менеджер Гульельмо Маркони, скомпилировавший изо-
бретения передовых для того времени ученых и организовавший про-
изводство и применение средств радиотехники.
2.2. Искровая электроника
Предыстория искровой электроники
Выше мы говорили о создании теоретического фундамента электро-
ники. Ее практиреское зарождение и развитие происходило не ме-
нее динамично. Началом истории практической электроники можно
считать открытие и изучение свойств электромагнитных волн, теоре-
тически предсказанных М. Фарадеем и Дж. Максвеллом и практиче-
ски доказанных Г. Герцем, опыты которого повторяли многие ученые
(рис. 2.2).
В 1893 г. английский физик О. Лодж разработал весьма удачный
индикатор электромагнитных волн, основанный на использовании
металлических опилок. Свойство металлических порошков менять
свои электрические свойства под действием электромагнитных волн
на протяжении XIX в. обнаруживалось неоднократно, но вначале
воспринималось лишь как любопытное, но бесполезное физическое
явление. В 1890—1891 гг. французский физик Э. Бранли достаточ-
но глубоко исследовал различные порошки и опилки, помещенные
им в изолирующую трубку с металлическими выводами по концам.
Оказалось, что под действием электромагнитных волн электриче-
ских разрядов порошки и опилки резко увеличивают электропро-
водимость — спекаются, сохраняя спеченное состояние. Для вос-
становления свойств порошка его нужно встряхивать — разрушить
спекание. Свой прибор для демонстрации этого свойства Бранли
назвал радиокондуктором, но в научную литературу он вошел как
трубка Бранли. Оливер Лодж, воспроизводя и совершенствуя опыты
Герца, доработал «радиокондуктор» и в 1893 г. сконструировал при-
бор, названный им когерером (сцепителем), ставший основой буду-
щих первых радиоприемников.
В начале 1894 г. О. Лодж выступил в Британской Академии наук
с большим докладом о научном наследии недавно умершего Г. Герца.
Ученые были поражены теми достижениями, каких добился Лодж
в демонстрации электромагнитных волн. Использование им когере-
ра позволило демонстрировать опыты сразу большой аудитории, ра-
нее эксперимент нужно было рассматривать только индивидуально,
в лупу.
Но Лодж, как и Герц и Бранли, будучи теоретиком и эксперимен-
татором, абсолютно не думал о практическом применении своего при-
бора и не пошел дальше лекционных публичных опытов, хотя был
в одном шаге от изобретения радио. Лишь 30 лет спустя Лодж признал-
ся в своей оплошности и с горечью
подтвердил, что мысль о беспрово-
лочном телеграфировании с помо-
щью электромагнитных волн у него
не возникла.
Исследованиями электромаг-
нитных волн занимались также
Н. Тесла, Д. Минчин, О. Лодж,
А. Риги, Ф. Браун, А. Слаби,
А. Г. Столетов, Н. Г. Егоров и другие
физики мира. Многие из них, как
только статья Лоджа с изложением
его памятного доклада и коммен-
тариями появилась в июльском
номере журнала «Electrician», по-
вторили его опыт. Среди них был
и преподаватель минного офицер-
ского класса в Кронштадте А. С По-
пов.
«Я — русский человек, и все свои знания, весь свой
труд, все свои достижения имею право отдать
только моей Родине. Я горд тем, что родился рус-
ским. И если не современники, то, может быть,
потомки наши поймут, сколь велика моя предан-
ность нашей родине и как счастлив я, что не за
рубежом, а в России открыто новое средство
связи».
А. С. Попов
Александр Степанович Попов (1859—1906), будучи работником
Морского ведомства, хорошо знал о насущной потребности флота
в средствах дальней связи, а как хороший физик он был прекрасно
осведомлен обо всех достижениях в области использования электро-
магнитных волн. В течение семи лет он искал решение проблемы их
использования для дальней связи.
А. С. Попов понимал, что для создания беспроводных средств свя-
зи нужно решить две важные технические задачи: увеличить чувстви-
тельность когерера и создать устройство, автоматически возвраща-
ющее когереру его чувствительность после приема каждого сигнала.
Для решения первой задачи Поповым был разработан специальный
когерер (рис. 2.4), значительно более чувствительный и устойчивый
в работе, чем у Бранли. Вторая задача была решена применением элек-
трического звонка, молоточек которого при прямом ходе ударял по ча-
шечке звонка, создавая звук, сигнализирующий о получении сигнала,
а при обратном ходе ударял по когереру и встряхивал его, разрушая
связь между опилками.
25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 г. на заседании Русско-
го физико-химического общества (РФХО) в ходе обстоятельного до-
клада А. С. Попов впервые продемонстрировал работу своего «прибо-
ра для обнаружения и регистрирования электрических колебаний».
Прибор откликался на посылки волн от «герцевского вибратора»,
возбуждаемого катушкой Румкорфа, на расстоянии 25 м. Это была
демонстрация первого в мире радиоприемника, открывшего эру ра-
дио (рис. 2.5). В первом номере за 1896 г. «Журнала РФХО», имевшего
международную рассылку, была опубликована статья о радиоприем-
нике А. С. Попова и проведенных с ним опытах.
Радиопередатчики А. С. Попова были искрового принципа дей-
ствия на основе катушки Румкорфа. Они были очень просты по кон-
струкции, излучателем радиоволн служил кратковременный искро-
вой разряд, а модулятором являлся телеграфный ключ. С помощью
такого радиопередатчика информация передавалась в кодированной
дискретной форме — например, азбукой Морзе или иным условным
сводом сигналов. Недостатками такого радиопередатчика были отно-
сительно высокая мощность, требуемая для эффективного излучения
радиоволн искровым разрядом, а также очень широкий радиочастот-
ный диапазон излучаемых им волн. В результате одновременная ра-
бота нескольких близко расположенных искровых передатчиков были
практически невозможной из-за интерференции их сигналов. И они
позволяли передавать только дискретные телеграфные сигналы (есть
сигнал — нет сигнала). Передача аналоговых, например речевых, сиг-
налов с помощью искр электрических разрядов была практически не-
возможна, хотя попытки, в том числе А. С. Поповым, предпринима-
лись, но к удовлетворительным результатам не привели.
Еще отрабатывая схему, Попов обнаружил, что дальность дей-
ствия значительно увеличивается в случае присоединения к когереру
специального длинного и поднятого над землей провода. Так появи-
лась первая антенна — существеннейшая часть любой радиостанции,
хотя сам Попов не считал себя изобретателем антенны, отдавая при-
оритет Николе Тесла. Поповым же было применено заземление друго-
го конца когерера. Он предложил придавать передаваемым сигналам
определенную длительность (точки — тире) и с помощью азбуки Мор-
зе передавать сообщения без проводов.
12 (24 по новому стилю) марта 1896 г. А. С. Попов на заседании
Физического отделения РФХО продемонстрировал первый в мире
радиообмен смысловой радиограммой на расстоянии около 250 м, со-
держащей всего два слова: «Генрих Герц». Это была дань уважения па-
мяти великого ученого, открывшего дверь в мир радио, а вместе с ним
и в мир электроники. Свое выступление Александр Степанович за-
кончил словами: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор
при дальнейшем усовершенствовании его сможет быть применен в пере-
даче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических коле-
баний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий
достаточной энергией».
Сущность своего изобретения А. С. Попов изложил в подробной
статье, написанной в декабре 1895 г. и опубликованной в январском
номере «Журнала РФХО» (1896 г.), а также в журналах «Электричество»
(1896, № 13—14) и «Метеорологический вестник» (1896, № 3). Рефераты
статьи публиковались в различных иностранных журналах.
В 1899 г. А. С. Попов разрабатывает первую схему детекторного ра-
диоприемника на базе оригинального диода собственной конструк-
ции с использованием полупроводникового эффекта. Конструктив-
но детектор Попова был очень похож на когерер (стеклянная трубка
с платиновыми выводами, заполненная мелкими стальными зерна-
ми), но не требовал встряхивания, и чувствительность его была в не-
сколько раз выше, чем у когерера. В 1900 г. А. С. Попов создает первый
в мире твердотельный детектор. На этих приборах мы остановимся
подробнее в разделе «Полупроводниковые диоды». А. С. Попов не взял
патента на радиосвязь, потому что желал сделать свое изобретение до-
стоянием людей всех стран, а не превращать его в источник наживы.
Так нас учили в советской школе.
В июне 1896 г. (через год после демонстрации приемника А. С. По-
пова) патент на изобретение радио получил живший в Великобрита-
нии итальянец Гульельмо Маркони. Ему удалось взять патент на свою
систему связи лишь в Великобритании (английское патентное право
считало новшеством все то, что еще не было запатентовано на терри-
тории Соединенного Королевства. Остальной мир его не интересо-
вал). Ни в одной другой стране ему патента не выдали, так как для это-
го требовалась действительная новизна, а работы А. С. Попова тогда
были хорошо известны специалистам. На рис. 2.6 для сравнения по-
казаны схемы радиоприемников А. С. Попова и Г. Маркони.
О роли пиара в науке и жизни
Западный мир изобретателем радио однозначно считает Г. Марко-
ни, о А. С. Попове там, как правило, даже не упоминают. Это ти-
пичное проявление многовекового противостояния Европы
и России. «Просвещенный Запад» исторически к российским
приоритетам относится весьма болезненно — их обыкновенно
стараются не замечать. Но это и интересная история. Долгие годы
заносчивая Европа и нахальная Америка знали, что Г. Маркони
первым получил патенты на изобретение радио. То, что эти па-
тенты были получены только в Великобритании, а другие страны
отказались признать его приоритет, давно забыто. И самих патен-
тов практически никто не видел — они более 100 лет находились
в закрытом хранении в фирме, основанной Маркони. Фактически
была известна легенда, в которую многие поверили. Истина, как
обычно бывает, оказалась далека от легенды. Открылась она лишь
в 2004 г., когда патенты Г. Маркони стали доступны. Мы здесь
не будем заниматься их подробным анализом, это прекрасно сде-
лал до нас В. Д. Меркулов. Читатель может познакомиться с ре-
зультатами его исследований в Интернете или публикациях, при-
ведем лишь главное из его исследований.
В июне 1896 г. Маркони подает предварительную заявку
на изобретение «прибора, способного обнаруживать и регистри-
ровать электрические колебания высокой частоты, передаваемые
через воздух, сушу и воду».
Приоритет Г. Маркони впервые закреплен патентом Британ-
ского патентного бюро от 2 июля 1897 г. за № 12039, озаглавлен-
ным «Усовершенствования в передаче электрических импульсов
и сигналов и в аппаратуре для этого». «Как следует из пояснитель-
ного текста, под «усовершенствованиями» понимаются предло-
жения по распространению электромагнитных колебаний (ЭМК)
высокой частоты не только по воздуху, но и сквозь землю и воду
[6] (заметим для гуманитариев, что ЭМК «сквозь землю и воду»
не проходят, они в них стремительно затухают, о чем уже тогда
знали серьезные физики).
Под «аппаратурой для этого» подразумеваются реализующие
идею конкретные устройства по передаче и приему сигналов че-
рез воздух, землю и воду. Противоречащие законам физики намере-
ния автора использовать землю и воду проводниками ЭМК перешли
и в окончательный текст патента, утвержденный через 13 месяцев
(2 июля 1897 г.), в виде подробного изложения принципов действия
придуманных и нереальных приборов. Указанная заявка, местами
похожая на декларацию о намерениях, самим Маркони была провоз-
глашена как исходная и базовая в решении вопросов и развертывании
беспроводной телеграфии.
По прошествии довольно короткого времени теоретические и ин-
женерные несуразицы в тексте патента и сопроводительных чер-
тежах были «осмыслены», поэтому документ передали на закрытое
хранение в созданную Маркони частную компанию MARCONIES
WIRELESS TELEGRAPH Co (MWTCo). В последующие более чем
100 лет заявку № 12039 никому не показывали». Вместе с тем в от-
дельных случаях в кругу осведомленных специалистов Маркони вы-
нужденно признавал научную и техническую несостоятельность,
проявленную им в начальной работе. Так, например, 11 декабря 1909 г.
в лекции на церемонии присуждения ему Нобелевской премии он ска-
зал: «Я полагаю, что были веские основания для так часто слышимой
критики имеющегося в моем первом английском патенте от 2 июня
1896 г. утверждения относительно эффекта трансляции сигналов
через землю или воду» [6].
Последующие патенты Г. Маркони также находились в за-
крытом хранении, обществу лишь сообщалось об их наличии.
В. Д. Меркулов внимательно изучил патенты Г. Маркони и при-
шел к однозначному выводу — в его патентах закреплялся «прио-
ритет» Г. Маркони на различные технические решения, ранее него
апробированные и обнародованные другими учеными: Э. Бранли,
О. Лоджем, Н. Тесла, А. С.М. Поповым, К. Брауном и др. Практи-
чески ни в первых патентах Г. Маркони, ни в его практической
деятельности того периода инженерных решений на уровне изо-
бретений нет, есть удачные компиляции идей и решений других
ученых. Напротив, в патентах встречаются технические несурази-
цы, типа упомянутой нами выше радиосвязи «сквозь землю и воду».
Иначе говоря, первые патенты Г. Маркони — откровенный и не-
качественный плагиат, возможный только благодаря особенно-
стям британского патентного права тех времен. Именно поэтому
на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. золотой медали и по-
четной грамоты «За аппаратуру, лучшим образом проявившую себя
в эксплуатации» был удостоен А. С. Попов [6] (рис. 2.7) — тогда
в Европе еще помнили истинное положение вещей.
А последующее признание Г. Маркони в качестве изобретате-
ля радио — результат прекрасно организованной им в средствах
массовой информации пиар-компании со ссылками на патенты,
которых никто не видел. В соответствии с этим пиаром Г. Марко-
ни нигде и никогда в своих бесчисленных публичных выступле-
ниях за 40 лет не упоминает имени А. С. Попова, как будто бы оно
ему вообще не известно, перечисляя в то же время других своих
предшественников.
Однако это нисколько не умоляет роль Г. Маркони в развитии
радио в Западной Европе и Северной Америке. Но она не в том,
что он его якобы изобрел, «его бесспорной заслугой остается раз-
витие действенной инициативы, а также и то, что он сразу и сме-
ло перевел на практическую почву то, что другим представлялось
в виде неопределенных образов». «В полной мере его способность изо-
бретателя проявляется в преодолении бесчисленных практических
трудностей и в массе подробностей и дополнений, которые, как бы
ни казались они в отдельности незначительными, для практическо-
го успеха необычайно важны» [6].
Таким образом, то, чему нас с детства учили в советской шко-
ле, оказалось истиной — радио действительно изобрел Александр
Степанович Попов. А Россия была в группе лидеров в создании
и развитии радиосвязи.
С весны 1897 г. А. С. Попов вынес свои опыты на корабли Балтий-
ского флота и летом, выходя в море, получил надежную связь на рас-
стоянии около 5 км между транспортом «Европа» и крейсером «Аф-
рика». В 1898 г. новый передатчик был испытан на миноносце № 115.
Во время этих испытаний изобретатель сделал еще одно очень важное
открытие: он обнаружил, что электромагнитные волны отражаются
от кораблей. Это открытие явилось основой, на которой затем разви-
лась новая отрасль радиотехники — радиолокация.
В 1899 г. А. С. Попов отказался от звонка и ненадежного когерера,
заменив их соответственно головными телефонами и полупроводни-
ковым диодом К. Ф. Брауна. Это существенно упростило приемник
и повысило надежность связи.
Осенью 1899 г. броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» наскочил
на подводные камни у острова Гогланд и был скован льдами. А. С. По-
пову было поручено установить связь с броненосцем. До этого време-
ни ему удавалось устанавливать связь на расстоянии не более 30 км,
а здесь расстояние было свыше 40 км. Такая связь на расстоянии более
40 км была налажена и бесперебойно работала в течение всей спаса-
тельной операции (рис. 2.8, 2.9).
И не только. Благодаря этой связи были спасены рыбаки, унесен-
ные в море на оторвавшейся льдине. Вышедший по радиограмме ле-
докол «Ермак» разыскал рыбаков и спас их. В те дни все газеты мира
подробно сообщали об этом событии, прославляя новое средство свя-
зи и его изобретателя А. С. Попова.
Этот случай убедительно доказал огромное значение радиотеле-
графа. Попову на его радиоприемник с телефонными трубками были
выданы патенты в России, Англии, Франции и других странах.
Иностранные фирмы не раз пытались переманить талантливого
ученого, суля ему огромные деньги и обещая прекрасные условия ра-
боты. Но Александр Степанович неизменно отвечал: «Я русский чело-
век, и все мои знания, весь свой труд, все мои достижения имею право
отдать только моей Родине…»
С тех пор радиотехника развивалась стремительными темпа-
ми. Через пять лет, в 1900 г., беспроволочный телеграф как штатное
средство связи был принят на вооружение русского флота. Доволь-
но скоро методы и технологии радиотехники нашли применение
в других областях науки и техники: системах управления, инфор-
мационных системах, в вычислительной технике и т. п. В результа-
те родилась и получила бурное развитие новая отрасль — электро-
ника, занимающаяся созданием и производством радиоэлектронной
аппаратуры (РЭА) различного назначения: военной, промышленной
и потребительской.
Первые радиоприборы А. С. Попова и Г. Маркони в качестве ра-
диопередатчика использовали вибратор Герца (вырабатывающий
электрическую искру, излучающую затухающие электромагнитные
волны), а в качестве приемника радиосигнала — модифицированные
когереры Э. Бранли. Для восстановления чувствительности когерера
в конструкции радиоприемников и А. С. Попова, и Г. Маркони пред-
усмотрен молоточек, ударяющий по когереру после приема каждого
сигнала. А. С. Попов в своем когерере увеличил площадь контактиро-
вания опилок с внешними выводами, что значительно повысило чув-
ствительность прибора.
Искровое радиотелеграфирование достигло своего наивысшего
развития в годы Первой мировой войны. 100-киловаттные радио-
станции под Петербургом, в Москве и других городах России, ис-
кровые и дуговые радиостанции других стран сделали возможными
передачи радиосообщений телеграфом практически на любые рас-
стояния. Однако это были лишь правительственные, военные, ком-
мерческие и другие специальные сообщения, обмен которыми был
доступен узкому кругу пользователей.
В табл. 2.1 приведены данные о комплектации всех ведомств Рос-
сийской империи искровыми радиостанциями. В основном они про-
изводились в России, за исключением парижской фирмы «Дюкрете».
Но и там выпускалась электростанция по проекту А. С. Попова и было
их всего 3,8 % от общего количества.
Рис. 2.12. Машина высокой частоты мощностью 50 кВт, установленная
на Октябрьской радиостанции. На заднем плане В. П. Вологдин
Рис. 2.11. Общий вид искровых стационарной (слева)
и портативной радиостанций РОБТиТ [4]
На рис. 2.10 и 2.11 приведены фотографии искровых радиостанций
РОБТиТ.
Первая попытка передачи речевых сообщений по радио была пред-
принята А. С. Поповым в 1903 г. совместно с молодым московским фи-
зиком С. Я. Лифшицем. В 1904 г. они демонстрировали передачу речи
более чем на 2 км. Опыт с Маркони не был забыт. Но работу А. С. По-
пов закончить не смог, 31 декабря 1905 г., в возрасте 46 лет, Александр
Степанович ушел из жизни.
В 1914 г. Н. Д. Папалекси и М. В. Шулейкиным в Петербурге были
проведены работы по радиотелефонии с помощью высокочастотной
машины В. П. Вологдина (рис. 2.12, 2.13), заменившей кратковремен-
ные искровые многочастотные сигналы непрерывным с относитель-
но фиксированной частотой. Это позволило достичь дальности свя-
зи 25 км, но качество передачи речи все равно было весьма далеким
от приемлемого.
Фактически на этом развитие искровой электроники достигло
своего предела и закончилось. Но физики уже подготовили теорети-
ческую и практическую базу — вакуумные приборы.
Рис. 2.13. В. П. Вологдин
2.3. Этапы (поколения) развития электроники
До начала 60-х гг. прошлого века электроника имела исключительно
дискретный характер электронной компонентной базы (ЭКБ). ЭКБ
характерны тем, что каждый прибор выполнен в виде отдельного не-
делимого физического объекта, являющегося товарной продукцией
для одних производителей и покупным комплектующим изделием
для других (производящих электронную аппаратуру — ЭА). При ре-
монте аппаратуры может быть заменен любой дискретный элемент.
Дискретные ЭКБ отличаются еще и функциональной просто-
той — это монофункциональные приборы. И пассивные элементы
(резисторы, конденсаторы, дроссели, трансформаторы, переключате-
ли, соединители, индикаторы, линии задержки), и активные элемен-
ты (вакуумные и полупроводниковые приборы) — все они выполняют
одну, каждый свою простую функцию. Главные проблемы их разви-
тия — это технологии, материалы и конструкция. И их для каждого
вида элементов множество. По мере их развития размеры пассивных
элементов уменьшаются, а качество, надежность и долговечность
увеличиваются. И наконец, неизбежно наступает момент, когда по-
являются конструктивно-технологические условия для объединения,
интеграции все увеличивающегося количества однотипных или раз-
нотипных элементов в одном, функционально более сложном кон-
структивно едином изделии ЭКБ, изготавливаемом в едином техноло-
гическом цикле. Так рождается интегральный электронный элемент,
получивший название «интегральная схема» (ИС), или «микросхема».
Так и случилось.
В 1962 г. в США и СССР началось серийное производство инте-
гральных схем (ИС), представляющих собой многоэлементные из-
делия, выполняемые в едином технологическом цикле в виде от-
дельного неделимого и неремонтируемого физического объекта.
Как и дискретный элемент, ИС является товарной продукцией для
одних производителей и покупным комплектующим изделием для
производителей РЭА. При ремонте аппаратуры может быть заменена
только ИС в целом, замена отдельного ее элемента невозможна. Об-
ласть электроники, занимающаяся созданием и тиражированием ИС,
называется микроэлектроникой.
Появление микроэлектроники взломало установленное в нашей
стране тех лет межотраслевое распределение труда, при котором
аппаратуру разрабатывали и производили аппаратные ведом-
ства, а ЭКБ для них — Минэлектронпром. То, что ранее аппа-
ратурщики делали на печатной плате в виде ячеек по сборочной
технологии, теперь стал делать Минэлектронпром на подложке
гибридной или в кристалле полупроводниковой ИС (на них под-
робнее мы еще остановимся). И по мере развития технологии ИС
их функциональная сложность постоянно растет. Сначала ИС
выполняли функции простых логических или аналоговых эле-
ментов, затем регистров, арифметических устройств, процессо-
ров, компьютеров, систем на кристалле… Изначально основное
применение ИС было в вычислительной технике. Но затем вы-
числительная техника через микроэлектронику стала проникать
в различные электронные системы, применяемые в самых раз-
нообразных сферах жизнедеятельности человека. Сейчас каждо-
го человека повседневно и повсюду окружает множество изделий
вычислительной техники, изготовленных по технологии микро-
электроники. По несколько встроенных компьютеров имеется
в каждом сотовом телефоне, в ноутбуке, планшете, электронной
игре… Имеются свои компьютеры в часах, холодильниках, быто-
вых печах, в швейных машинах… Они повсюду. И сделаны они
микроэлектроникой. Поэтому говорить об истории и основах ми-
кроэлектроники и не сказать об истории и основах вычислитель-
ной техники (кстати, тоже подмножество из множества электро-
ник) невозможно. Что мы в последующих главах и сделаем. А пока
вернемся в электронике.
Этапы (или поколения) развития электроники и соответствующие
им поколения ЭКБ и ЭА полностью определялись активной электрон-
ной компонентной базой. Насчитывается шесть таких поколений:
Дискретная электроника:
0. Искровые приборы, искровое и дуговое радиотелеграфирова-
ние — искровая электроника, нулевое поколение.
1. Электровакуумные приборы — ламповая электроника, первое
поколение.
2. Полупроводниковые приборы — полупроводниковая электро-
ника, второе поколение.
66 Глава 2. Зарождение электроники
Интегральная электроника (микроэлектроника, наноэлектро-
ника):
3. Интегральные схемы малой и средней степени интеграции
(ИС и СИС) — интегральная электроника.
4. Интегральные устройства (большие интегральные схемы —
БИС) — микропроцессорная электроника.
5. Наноэлектроника.
Эти этапы, или поколения, несколько условны, применяются
в основном для вычислительной техники, а для электроники в целом
не являются общепринятыми. Но на их основе оказалось удобно ком-
поновать материал книги.
Эти поколения последовательно появлялись в соответствии
с естественным развитием науки и техники. Но все они, кроме перво-
го, не отмирали с появлением следующего, а продолжали развиваться
параллельно, каждое в своей области применения.
ГЛАВА 3
1-е ПОКОЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ
3.1. Ламповая электроника
Предыстория ламповой электроники
Осуществление качественной передачи речи, а затем и музыки ока-
залось возможным лишь с созданием высокочастотных генераторов
непрерывных незатухающих колебаний на базе электронных ламп,
которые достигли определенной «технической зрелости» только к на-
чалу 20-х гг. прошлого века.
Начало ламповой электроники можно отсчитывать с 1881 г., ког-
да Эдисон впервые обнаружил явление термоэлектронной эмиссии.
Проводя эксперименты с угольными лампами накаливания, он по-
строил вакуумную лампу, содержащую, кроме угольной нити К (ка-
тод), еще металлическую пластинку А (анод), от которой был выведен
проводник П (рис. 3.1). Если к такому прибору подключить источник
электропитания положительным по-
люсом к аноду, через гальванометр Г
идет ток, при обратной полярности
ток не идет. Это явление было названо
эффектом Эдисона. Явление испуска-
ния электронов раскаленными метал-
лами и другими телами в вакууме или
в газе было названо термоэлектронной
эмиссией. Фактически Эдисон изо-
брел диод, но ни он сам, ни другие это-
го не заметили.
В 1904 г. английский радиоспе-
циалист Джон Флеминг окончательно изобрел вакуумный диод, названный им пустотным клапаном,
и предложил использовать его для детектирования радиосигналов,
т. е. выделения полезного звукового (низкочастотного) сигнала из не-
сущего высокочастотного радиосигнала. Диод Флеминга представ-
лял собой стеклянный баллон с впаянной в него нитью накаливания
(катод), окруженной металлическим цилиндром (анод) (рис. 3.2).
Под действием высокой температуры катод излучал (термоэмиссия)
электроны. При подаче на анод положительного относительно катода
напряжения электроны устремлялись к аноду, через лампу протекал
ток. При подаче отрицательного напряжения электроны отталкива-
лись от анода к катоду. Таким образом, диод пропускал ток только
в одном направлении. Фактически это была экспериментальная лам-
па Эдисона, отличающаяся металлическими катодом и формой анода,
но Флеминг нашел ей практическое применение в качестве детектора.
В 1906 г. американский инженер Ли де Форест поместил между
катодом и анодом третий электрод, названный «сетка». Он и выпол-
нен был в виде близко к катоду расположенной редкой сетки, через
которую могли свободно пролетать электроны. При подаче на сетку
положительного напряжения электроны ускоряются и большее их
количество достигают анода. При подаче отрицательного напряже-
ния часть или все электроны (в зависимости от величины напряже-
ния) отталкиваются назад к катоду. В результате слабые изменения
напряжения на сетке приводят к заметному изменению тока лампы,
т. е. лампа работает как усилитель тока. Вначале триод использовал-
ся в качестве детектора и усилителя,
но в дальнейшем стал основой генера-
торов синусоидальных электрических
колебаний. Так появилась трехэлек-
тродная лампа, названная Форестом
аудионом, поскольку предназначалась
им для усиления сигналов звуковой
частоты (рис. 3.3).
Единой терминологии тогда
не было и наряду с аудионом лампу
называли вакуумной трубкой, в Рос-
сии — катодным реле, но повсеместно
прижилось короткое слово «триод».
Это был основной элемент ламповой
электроники. Позже в электронной
лампе появились и четвертый и пятый
электроды (тетрод и пентод), но они
только корректировали характеристи-
ки лампы, в основном частотные. Нем-
цы изобретателем электронной лам-
пы считают Роберта Либена, в том же
1906 г. сделавшего свой вариант триода.
Но официально приоритет изобретения
электронной лампы в 1916 г. закреплен
патентом за создателем вакуумного
диода Дж. Флемингом. Первое приме-
нение электронных ламп было в радио-
связи и радиовещании, поэтому их ча-
сто называли радиолампами.
Основными физическими принци-
пами работы электронной лампы были
термоэмиссия электронов из катода и управление их движением к ано-
ду при помощи переменных или постоянных электрических напряже-
ний, подаваемых на сетки лампы. Только на разогрев катода лампы
потребляли 2—3 Вт энергии, и они нагревались не менее, чем осве-
тительные лампы накаливания. Бомбардировка анода электронами
нагревает его до красного каления также с выделением тепла. И если
лампы в радиоприемниках не требовали особых мощностей и охлаж-
дались при помощи естественной вентиляции приемника (ограничи-
вая его минимальный размер), то для генераторов передатчиков по-
требовались значительно большие мощности, измеряемые многими
киловаттами. Возникла задача охлаждения баллонов и электродов ге-
нераторных ламп. Среди первых простейших ламп с принудительным
охлаждением можно отметить триоды Ли де Фореста и Никольсона
1915—1916 гг. с воздушным и водяным охлаждением.
Первые русские генераторные лампы были построены в 1914 г.
Н. Д. Папалекси для радиотелефонного передатчика в Царском Селе.
Лампы были газонаполненные (с ртутью), изготовлено их было не-
много, только для своего передатчика. В 1914 г. создается Тверская
радиостанция международных сношений для связи с союзниками
в Первой мировой войне (французами и англичанами) и для слежения
за передачами немецких радиостанций. Там в группе инженеров рабо-
тал М. А. Бонч-Бруевич. В 1916 г. им удалось
собрать первую российскую промышлен-
ную электронную лампу, названную «Ба-
бушка» (рис. 3.4), и с ее помощью «поймать»
заграничные станции. Всего таких ламп
сумели сделать около 3000 штук.
Летом 1918 г. Тверская лаборатория
была переведена в Нижний Новгород и на
ее основе создана Нижегородская радиола-
боратория (НРЛ), ставшая первым в СССР
научно-исследовательским и производ-
ственным центром в области радиотехни-
ки. Именно здесь были разработаны лампы
с внешним анодом и водяным охлажде-
нием, принципиально отличные от ламп
Ли де Фореста и Никольсона. Разработ-
чиком их стал научный руководитель НРЛ
М. А. Бонч-Бруевич. Первые генераторные
лампы РП-1 (рис. 3.5), названные пустотными реле, в НРЛ были соз-
даны в 1919 г. на основе «Бабушки». Осенью 1920 г. радиостанция мощ-
ностью 5 кВт была установлена на Ходынском поле в Москве для орга-
низации первого в мире телефонного моста Москва — Берлин. Однако
диалога не получилось, так как Берлин голос Москвы слышал, но от-
ветить не мог. Фирма «Телефункен» только в октябре 1923 г. создала
достаточно мощный телефонный передатчик, да и то не на электрон-
ных лампах, а на основе машины высокой частоты.
Созданная в НРЛ в конце 1920 г. лампа мощностью 1,25 кВт ста-
ла базовой при строительстве радиовещательной станции, начавшей
работать в августе 1922 г. в Москве. Центральная радиотелефонная
станция имени Коминтерна, названная позднее «РВ-1», имела мощ-
ность 12 кВт, отдаваемую 12 генераторными лампами, включенны-
ми параллельно. Еще 12 таких же ламп использовались в модуляторе
этого передатчика. Станция работала на волне 3200 м. Предусматри-
вался телеграфный режим работы, при котором мощность повыша-
лась до 20 кВт. РВ-1 стала самой мощной передающей станцией того
времени. В 1922 г. в Германии работала Кенигвустергаузенская стан-
ция мощностью 5 кВт, во Франции — Эйфелева башня мощностью
3 кВт, в Нью-Йорке — станция мощностью 1,5 кВт. Все они были
радиотелеграфными.
17 сентября 1922 г. впервые в мире Советская радиотелефонная
станция «Коминтерн» (Центральная радиотелефонная станция име-
ни Коминтерна) (рис. 3.6) осуществила радиотрансляцию концерта
с зоной покрытия в несколько тысяч километров! Вскоре начались ре-
гулярные радиотелефонные передачи из Москвы. Построенная стан-
ция работала устойчиво и надежно. Передача продемонстрировала
всему миру успехи Советского государства в радиотехнике. Ведь в то
время в Германии исследования по радиотелефону еще не выходили
из стен лаборатории.
Ее слушают уже не только радисты приемных станций Нарком-
почтеля. Появляются в стране и «частные радиоприемные станции» —
так поначалу почтительно именовались те первые детекторные при-
емники, которые стали появляться в пользовании у населения. Тогда
же возникает и понятие «радиолюбительство». Это новое понятие от-
носилось к любителям, свое свободное время посвящавшим заняти-
ям радиотехникой. Они экспериментировали, строили из подручных
средств радиоприемники, а потом, надев наушники и склонившись
над своими хитроумными творениями, состоящими из проволочных
катушек на картонных цилиндрах и самодельных слюдяных конден-
саторов, упоенно слушали голоса в эфире. Нижегородцы многое сде-
лали, чтобы радиолюбительство, став массовым движением, пустило
прочные корни в стране. Они разработали образцы детекторных при-
емников не только для заводского выпуска, но и для того, чтобы их
можно было делать в домашних условиях.
Наряду с созданием мощных генераторных ламп шло развитие
более массовых приемно-усилительных ламп. Первой отечествен-
ной массовой радиолампой стал триод прямого накала Р-5 (с 1923 г.
П7). В конце 1920-х гг. появились тетроды, а в 1930-е годы произошел
буквально прорыв в деле отечественного лампостроения. Массово
выпускались триоды, тетроды и пентоды самых различных назна-
чений и конструктивных исполнений: стеклянные, металлические,
металлокерамические и т. п., в том числе по две лампы в одном бал-
лоне. Со временем электронные лампы совершенствовались, на сме-
ну крупным лампам с пластмассовым октальным (8-штырьковым)
цоколем пришли цельностеклянные пальчиковые (7- и 9-выводные),
а затем и миниатюрные лампы (рис. 3.7). При этом снижалось их энер-
гопотребление и повышалась плотность компоновки аппаратуры,
уменьшались ее размеры.
Первой массовой продукцией потребительской ламповой элек-
троники были радиоприемники. Примером может служить шести-
ламповый всеволновой радиоприемник 6Н-25 (рис. 3.8), производство
которого Новосибирским заводом «Электросигнал» начато в 1945 г.
(транзистор изобретен в 1949 г.). Это был настольный ящик весом 14,5
кг, потребляющий около 100 Вт электроэнергии.
Длительное время на основе радиоламп строились устройства
и системы для радиосвязи и радиовещания. Но в середине 1930-х гг.
специалисты СССР, Германии, Великобретании и Франции нашли
способ применения эффекта отражения объектами радиоволн, от-
крытый еще в 1897 г. А. С. Поповым.
Первый успешный эксперимент по обнаружению радиолокацион-
ным методом летящего самолета (на высоте 150 м и дальности 600 м)
был проведен в СССР 3 января 1934 г.
В 1936 г. советская сантиметровая радиолокационная станция
(РЛС) «Буря» (рис. 3.9) засекала самолет с расстояния 10 км.
Первыми РЛС в СССР, выпускавшимися серийно и принятыми
на вооружение Рабоче-крестьянской Красной армией в 1939 и 1940 гг.,
были РУС-1 и РУС-2. Они активно использовались в годы ВОВ.
В США первый контракт на постройку шести опытных станций
был заключен в 1939 г., когда в СССР РЛС «РУС-1» уже была принята
на вооружение (рис. 3.10). К сожалению и вполне естественно, война
на ее первом, сокрушительном для нас этапе затормозила эти работы,
но затем они были успешно продолжены.
Первые электронные вычислительные машины (ЭВМ, в современ-
ной терминологии — компьютеры) также строились на основе элек-
тронных ламп. Далее мы рассмотрим несколько примеров таких ЭВМ.
Вплоть до 60-х гг. прошлого века электронные лампы являлись
основным активным элементом приемников, передатчиков, усили-
телей, радиолокационных и навигационных систем. Они использова-
лись в медицине, радиоастрономии, телемеханике и вычислительной
технике, в научных, измерительных, контрольных и управляющих
приборах. Вакуумная радиолампа уступила во многих сферах свое
ведущее место бурно развивающимся полупроводниковым приборам
и системам, но по-прежнему оставалась основой мощных радиопере-
дающих устройств систем связи и радио- и телевещания.
За долгие годы выпуска электронных ламп в нашей стране был
накоплен огромный опыт стандартизации и унификации изделий
электронной техники. Впоследствии он был положен в основу техни-
ческой политики Минэлектронпрома и в других сферах. Например,
на основе всего двух базовых конструкций советской промышлен-
ностью ежегодно выпускались десятки миллионов штук миниатюр-
ных электронных ламп 134 типов. Всего же на специализированных
заводах изготавливалось около 600 типов ламп, которые полностью
удовлетворяли все нужды потребителя. Для сравнения: в США раз-
ными фирмами для тех же целей производилось около 12 000 типов
электронных ламп. Это один из примеров удачной реализации потен-
циальных возможностей действовавшей тогда плановой экономики.
К сожалению, чаще эти возможности не работали.
3.2. Зарождение вычислительной техники
Предшественники ЭВМ
Идее какой-либо механизации и автоматизации вычислительных ра-
бот многие века, а истории электронной цифровой вычислительной
техники на момент написания этой главы (2013 г.) всего 70 лет. Первая
из известных цифровых электронных вычислительных машин (ЦЭВМ
или ЭВМ, ныне компьютер) Cokossus Mark-1 была построена в Велико-
британии в 1943 г. А до того многие продвинутые люди изобретали раз-
нообразнейшие ухищрения для упрощения и ускорения счета.
Первым был пальцевой счет, зародившийся вглубине веков или
тысячелетий, применяемый до сих пор и, очевидно, бессмертный.
В начале VIII в. один из первых математиков Европы Беда Достопоч-
тенный в трактате «О счислении» дал полное описание счета на паль-
цах до миллиона. Он писал: «В мире есть много трудных вещей, но нет
ничего труднее, чем четыре действия арифметики».
Ручные механические вычислительные приспособления
и устройства
От счета на пальцах ведет свое происхождение древняя счетная доска
абак (рис. 3.11), основанная на тех же самых принципах. Пальцам рук
на ней соответствуют камешки или косточки (калькули), что было
гораздо удобнее для больших вычислений — и свои руки свободны,
и дополнительные руки не требовались.
Однако абак был неудобен в обращении — калькули рассыпа-
лись, терялись. Логично было их закрепить, и их скользяще нанизали
на спицы (рис. 3.12).
Суаньпань — китайская семикосточковая разновидность абака
(счеты). Впервые упоминается в 190 г. н. э. Современный его тип был
создан позднее, по-видимому в XII в. Суаньпань представляет собой
прямоугольную раму, в которой параллельно друг другу протянуты
проволоки или веревки числом от девяти и более. Перпендикуляр-
но этому направлению суаньпань перегорожен на две неравные ча-
сти. В большом отделении («земля») на каждой проволоке нанизано
по пять шариков (косточек), в меньшем («небо») — по два. Проволоки
соответствуют десятичным разрядам.
Соробан — японские счеты. Происходят от китайского суаньпаня,
завезенного в Японию в XVI в.
Счеты (русские счеты) — простое механическое устройство для
выполнения арифметических расчетов, усовершенствованный аналог
абака. Русские счеты появились на рубеже XI—XII в. и вплоть до ХХ в.
массово использовались в торговле и в бухгалтерском деле. Лишь
в конце XX в. их заменили электронные калькуляторы.
Но человеческий разум неуклонно искал способы «самой трудной
задачи». Было разработано множество разнообразных механических
вычислительных устройств (рис. 3.13), многие из них получили прак-
тическое применение.
В начале XVI в. Леонардо да Винчи нарисовал эскиз тринадца-
тиразрядного суммирующего устройства с десятизубыми колесами.
По этому эскизу фирма IBM в целях рекламы построила работоспо-
собную машину.
В 1624 г. Вильгельм Шиккард, профессор Тюбингенского уни-
верситета, описал устройство механической счетной машины. В на-
чале 1960-х гг. по описанию ее воспроизвели ученые в Тюбингенском
университете.
В 1642 г. Блез Паскаль создает арифметическую машину «Паска-
лина», или «Паскалево колесо». В 1649 г. он получает королевскую
привилегию на изготовление и продажу своей машины.
В 1666 г. Самюэль Морленд строит первую в Англии суммирую-
щую машину.
В 1670 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц дал первое описание своего
арифметического инструмента — первой счетной машины, которая
механически производила сложение, вычитание, умножение и деле-
ние. Окончательный вариант завершен в 1710 г.
В 1770 г. в г. Несвиже в Литве Евно Якобсон создает суммирующую
машину, определяющую частное и способную работать с пятизнач-
ными числами.
В 1820 г. патент на арифмометр получает эльзасец Карл Ксавье
Томас. Он же организовал впервые в мире промышленное производ-
ство арифмометров. За первые 50 лет он изготовляет на продажу 1500
экземпляров.
В 1823 г. Английский ученый Чарлз Беббидж разрабатывает про-
ект «Разностной машины», предвосхищавшей современную про-
граммно-управляемую автоматическую машину.
В 1845 г. выдан патент на счетный прибор З. Я. Слонимского —
суммирующую машину «Снаряд для сложения и вычитания», за ко-
торую автор получил Демидовскую премию.
В 1878 г. русский математик и механик, автор многих работ по те-
ории механизмов Пафнутий Львович Чебышев создает суммирующий
аппарат с непрерывной передачей десятков, а в 1881 г. — приставку
к нему для умножения и деления. Это устройство получило название
«арифмометр Чебышева».
В 1880 г. В. Т. Однер создает в России арифмометр с зубчаткой с пе-
ременным числом зубцов, а в 1890 г. налаживает массовый выпуск усо-
вершенствованных арифмометров, которые в первой четверти XIX в.
были основными математическими машинами, нашедшими приме-
нение во всем мире. Их модификация «Феликс» выпускалась в СССР
до 1978 г.
Вся эта сложная и дорогостоящая механика была для профес-
сионалов объемных вычислительных работ, прежде всего экономи-
стов и бухгалтеров. А для других людей, связанных с вычислениями
не очень объемными или не регулярными, в первую очередь для ин-
женеров, научных работников, студентов и т. п., был изобретен про-
стой, компактный и удобный прибор — логарифмическая линейка.
Она легко размещалась в столе, в портфеле и даже в кармане и всегда
была под рукой. Причем логарифмическая линейка далеко не всегда
линейка. Было множество ее конструктивных исполнений, например
круглые и цилиндрические (рис. 3.14). Но классической, самой массо-
вой была однодвижковая линейка (рис. 3.15).
Электромеханические вычислительные устройства
Следующим шагом была замена ручного привода механических ариф-
мометров на электрический — появление электромеханических каль-
куляторов. Примером может служить электромеханический арифмо-
метр ВМП-1 Курского завода «Счетмаш» (рис. 3.16).
Механические вычислительные устройства, безусловно, суще-
ственно облегчили выполнение счетных работ и повысили их на-
дежность. Но в ХХ в. человеческое общество, его экономика, наука,
промышленность развивались ранее невиданно быстрыми темпами
и характеристики механических устройств уже не могли удовлетво-
рить потребности. Появившиеся электромеханические вычислитель-
ные устройства — калькуляторы проблему только временно несколько
смягчили, но не решили. На повестку для встала электроника, но об
этом далее.
Особую роль сыграли другие электромеханические вычислитель-
ные устройства — табуляторы, впервые осуществившие автомати-
ческую обработку числовой и буквенной информации, записанной
на перфокартах с выдачей результатов на бумажную ленту или специ-
альные бланки.
Первый статистический табулятор был построен американцем
Германом Холлеритом для обработки результатов переписи населе-
ния в США в 1890 г. Холлерит организовал фирму по производству
табуляционных машин TMC (Tabulating Machine Company). Этому
предприятию сопутствовал успех. С годами оно претерпело ряд изме-
нений — слияний и переименований. С 1924 г. фирма Холлерита стала
называться IBM.
В 1897 г. началась Первая всеобщая перепись населения Россий-
ской империи. Для обработки ее результатов Центральный статисти-
Рис. 3.16. Электромеханический арифмометр ВМП-1
82 Глава 3. 1-е поколение электроники
ческий комитет использовал 110 электрических машин Холлерита,
поставленных по договору. Сборка оборудования осуществлялась
в Санкт-Петербурге (рис. 3.17).
Итоги переписи были подведены в 1898 г. Обработанные перепис-
ные листы показали, что Империю населяет 125 640 021 житель. Вес
всех переписных листов составил 1 млн кг.
Табуляторы были предшественниками цифровых электронных
вычислительных машин (компьютеров), подготовив для них носитель
информации на перфокартах, долго ими используемых.
тронике. Краткие основы и история раз-
вития» представляет собой монографию,
написанную ветераном отечественной
микроэлектроники и вычислительной
техники.
В книге современная микроэлектроника рассматривается как высшее на дан-
ный момент достижение электроники,
имеющее два основных аспекта: технологический и системотехнический. При этом
термин «электроника» трактуется в самом
широком смысле — от простейших элементов до сложнейших разнообразных систем,
в том числе вычислительных.
Технологический аспект — это развитие полупроводниковой ин
дустрии, обеспечивающее возможность реализации в одном полупро-
водниковом приборе сложных функциональных устройств типа про-
цессоров и систем на кристалле.
Системотехнический аспект — это прежде всего развитие алго-
ритмов обработки информации, архитектур, структур и схемотехни-
ки устройств цифровой вычислительной техники.
Описанию кратких основ и истории развития этих аспектов и их
слияния в микроэлектронике и посвящена предлагаемая читателю
монография.
Отечественная микроэлектроника, созданная первым поколе
нием работавших в ней специалистов, к которым относится и автор,
в дореформенный период входила в тройку мировых лидеров (наряду с микроэлектроникой США и Японии). И это в условиях «холодной войны» и жесткой изоляции от международной кооперации
НАТОвским комитетом КОКОМ.
К сожалению, в России имеется острый дефицит общедоступной
информации, объективно представляющей достойное прошлое оте-
чественной электроники. В дореформенный период информация о ее
научно-техническом уровне, как и об уровне многих другихлений, была в значительной степени засекречена. И тогда общественность о многих наших достижениях и приоритетах не знала, а ныне
даже то, что было известно, забывается. Это создает у непосвящен-
ных, особенно у молодежи, не знающей жизненных реалий тех времен,
ложное представление, что своей электроники у нас никогда не было
и быть не может. Что совершенно не соответствует действительности
и дает ложные ориентиры на будущее.
Объективную оценку уровню отечественной электроники в 2009 г.
дал лауреат Нобелевской премии (за работы в микроэлектронике)
Ж. И. Алферов: «В 1970—1980-е годы существовали только три страны
с развитой электроникой: США, Япония и СССР. Но по многим направле-
ниям советская электроника занимала передовые позиции...»
Монография «50 лет отечественной микроэлектронике. Краткие
основы и история развития» — это первое в стране комплексное изда-
ние, ориентированное на широкую читательскую аудиторию. В ней
на достаточно популярном языке и с многочисленными иллюстра-
циями рассмотрены краткие (насколько это возможно в одной книге)
основы и история развития полупроводниковой и вычислительной
техники от первых изделий, производство которых началось в США
и СССР в 1962 г., до сегодняшнего дня.
Особая ценность книги заключается в том, что написана она непо-
средственным участником событий, в течение многих лет возглавляв-
шим отраслевое подразделение по координации разработок изделий
микроэлектроники и вычислительной техники в Минэлектронпроме
СССР и со смежными ведомствами, владеющим объективной инфор-
мацией на основе личного научно-производственного опыта. К вели-
чайшему сожалению, подобных специалистов осталось очень мало.
Пройдет еще несколько лет, и рассказать об истории отечественной ми-
кроэлектроники будет некому. Это делает книгу «50 лет отечественной
микроэлектроники» уникальной и особо ценной и для активно действу-
ющих сейчас работников электроники, и для любого гражданина Рос-
сии, интересующегося историей и перспективами отечественной науки
и техники. И особенно для молодежи, получающей на основе опыта их
дедов и отцов объективные ориентиры для построения своего будущего.
Академик
Национальной академии наук
Республики Казахстан В. Амербаев
От автора
Судьба распорядилась так, что я проработал в зеленоградских СВЦ —
СКБ НЦ — НИИ НЦ (претерпевших последовательную реорганиза-
цию) почти весь период их существования. А с 1994 по 2012 г. работал
в ОАО «Ангстрем». Я был, в различной степени, либо участником,
либо свидетелем многих из нижеописанных событий. О событиях
более ранних пришлось узнать уже при подготовке книги от еще жи-
вущих их свидетелей и участников, из сохранившихся документов,
из публикаций.
В 1997 г., когда шла подготовка к выпуску юбилейного сборника
к 40-летию Зеленограда и 35-летию Научного центра, Василий Николаевич Сретенский, активно участвовавший в выпуске юбилейного
сборника, просил меня написать о работах в НПО НЦ по вычислительной технике. Но я тогда отказался, считая, что для этого есть более подходящие люди. Прочитав же выпущенный сборник [1], к сожа-
лению, увидел, что история создания ЭВМ в Зеленограде практически
не нашла в нем отражения, а из тех крох, что было написано, далеко
не все соответствовало действительности. Прошло еще пять лет, многих из тех, кто мог бы написать эту историю, не стало, и на предложение о подготовке материала в сборник к 40-летию Научного центра
(готовился параллельно со сборником, посвященным 45-летию города) я согласился. Так была начата работа, к сожалению не воплощенная в жизнь: сборник об НЦ так и не вышел. Однако работа захватила
меня, и я решил продолжить ее.
В период с середины 1976 г. и до ликвидации Минэлектронпро-
ма СССР в 1992 г. я возглавлял отраслевую службу (лабораторию, по-
том отдел) по координации разработок микропроцессорных средств
вычислительной техники (аппаратура и программное обеспечение)
и микропроцессоров (микроэлектроника). Поэтому, начав с истории
зеленоградской вычислительной техники, я не мог не заняться и во-
просами истории микроэлектроники. Тем более что на моих глазах
и при моем участии они слились воедино. Микроэлектроника стала
новым поколением технологии производства вычислительной тех-
ники. Постепенно микроэлектроника превратилась в главного героя
моих исторических изысканий. По этой причине именно микроэлек-
троника вышла в заголовок этой книги.
В процессе работы над историей вычислительной техники и ми-
кроэлектроники я столкнулся с необходимостью определиться с са-
мим понятием «история». В общебытовом понимании история — это
изложение хода событий так, как оно было на самом деле. В ходе ра-
боты я понял, что такое изложение практически невозможно. Как ми-
нимум, по трем причинам.
Во-первых, участник или свидетель событий даже в момент их
свершения, как правило, никогда не знает всех тонкостей и подроб-
ностей и самих событий, и побудительных причин, и интересов и дей-
ствий их участников, и массы других аспектов. На тот момент напи-
сания я работал в ОАО «Ангстрем» и находился в десятке-двадцатке
наиболее осведомленных лиц. И постоянно обнаруживал ограничен-
ность своих знаний происходящих событий. Следовательно, свиде-
тельства даже участников событий, даже в момент их свершения, ни-
когда не бывают абсолютно точными.
Во-вторых, память человека не совершенна. И по истечении вре-
мени он многое забывает. И рассказывая по прошествии многих лет
о событиях, участником или свидетелем которых был, автор невольно
вносит искажения.
В-третьих, у каждого человека имеется личное отношение к со-
бытиям, личные интересы, которые также сказываются на изложении
им прошедших событий, либо непроизвольно (заблуждение), либо
осознано (откровенная ложь и подтасовка фактов, что, к сожалению,
не редкость).
Таким образом, любая история относительна, в различной сте-
пени приближена к реально происходившим событиям, но никогда
точно им не соответствует. Поэтому под историей, как представля-
ется, следует понимать общепринятое толкование происходивших
событий, изменяемое со временем в соответствии с духом этого
времени.
Увидев звезду, присмотрись.
Возможно, это простой светлячок.
Или гнилушка. Они тоже светятся.
В ходе работы мне пришлось прочитать немало воспоминаний
бывших руководителей предприятий, крупных ученых и руководи-
телей или причисляющих себя к таковым (по мере ухода из жизни
истинных творцов из разных щелей вылезают герои мнимые, и их
становится все больше и больше). Во многих из публикаций нередко
проявляются личные амбиции: в различной степени гиперболизиру-
ется роль автора и принижается роль предшественников и коллег, все
достижения коллективов часто объясняются личной ролью автора,
а недостатки — бездарностью других.
В результате я пришел к выводу, что наиболее объективное опи-
сание событий может дать человек, находящийся в самой их гуще, об-
ладающий информацией, но не относящийся к высшему руководству
и не претендующий на роль великого ученого и организатора. Он сво-
боден от личных амбиций, ему не нужно доказывать личную исклю-
чительность и определяющую роль в истории, т. е. человек вроде меня.
Я думаю, мы должны говорить правду
или хотя бы говорить то, что мы думаем.
Юрий Лужков
Однако объективность — вещь далеко не объективная. У каждого
своя правда. И каждая правда имеет право на существование, если она
соответствует вышеприведенной фразе Ю. М. Лужкова, подсмотрен-
ной в одной из газет. В этой фразе заложена глубокая мысль о много-
ликости и относительности правды, абсолютной правды не бывает,
она всегда ограничена мерой информированности и мерой понима-
ния носителя правды. Но она допускает наличие искренних заблуж-
дений, именно из-за них правда у каждого своя. Правда не допускает
только сознательной лжи, подтасовки фактов и их толкований. Тогда
это не правда, и ее в книге нет, я старался, чтобы не было. В книге
изложена моя правда, причем за время работы над книгой, по мере
ознакомления со многими фактами, документами, мнениями и тол-
кованиями участников и свидетелей событий, моя правда претерпела
серьезные изменения. В книге — итог этой трансформации. И совер-
шенно естественно, что многим моя правда не понравится, многие
с ней не согласятся. Это неизбежно. И это нормально. Никто им не ме-
шает изложить свою версию правды. Это их право. Было бы желание.
Приступая к работе, я не представлял всех ее трудностей. Многое
забыто, многие документы и архивы варварски уничтожены «ивана-
ми, не помнящими родства» (писать этих иванов с большой буквы
не хочется), многих участников событий либо уже нет, либо они недо-
ступны. Я встретился со многими людьми, ознакомился с сохранив-
шимися документами. Кое-какую информацию получил из Интерне-
та, но про дела отечественной микроэлектроники и вычислительной
техники там ее до обидного мало. Я старался изложить события объ-
ективно, так, как они происходили, минимизируя, насколько это
возможно, личное отношение к ним. Именно поэтому текст написан
в основном в повествовательной форме и изобилует цитатами. Я так-
же стремился, насколько это теперь возможно, по каждому событию
привести фамилии и фотографии людей, принявших в нем наиболее
активное участие. Насколько я помню или насколько мне удалось
узнать.
Звезда — это солнце.
А значит, не без пятен.
Однако пожелание объективности привело к необходимости упо-
минать о нелицеприятных поступках некоторых известных и ува-
жаемых людей: академиков, главных конструкторов, руководителей
и высших чиновников, лауреатов премий и кавалеров орденов. Мно-
гие из них немало доброго сделали для страны, для дела, для коллег.
Но, к величайшему сожалению, не только доброго. И на Солнце бы-
вают пятна. И Луна иногда заслоняет Солнце. А уж если Звезда двой-
ная, то ее Солнца часто затмевают друг друга. Среди людских Звезд
еще сложнее. Немало их грубо топталось по людскому «млечному
пути», давя коллег-соперников. У многих есть причины для бессон-
ных, в муках совести, ночей. Но такова жизнь. А передо мною встала
трудная задача — как поступать с негативной информацией, которой
оказалось довольно много? Делать вид, что ее не было, как поступают
многие авторы? Или не церемониться и писать все, как было? Но так
ли было, как рассказывают люди и говорят документы (правда весьма
субъективна, у каждого она своя)? В процессе работы я убедился в не-
обходимости критического отношения к информации. В необходи-
мости все перепроверять. Я долго думал над этой нравственной про-
блемой и пришел к промежуточному решению. О многих негативных
моментах я умолчал, но некоторые не смог обойти, в основном свя-
занные с судьбами талантливых ученых и организаторов Д. И. Юдиц-
кого и Г. В. Кисунько. Исходил я из соображения, что и злые дела
великих людей, часто крушивших судьбы не менее великих (а часто
более великих, но менее способных на интриги), не должны быть за-
быты. Это было бы несправедливо к тем, чьи судьбы были разруше-
ны. При этом я, как правило, не называл имена «героев», считая, что
по прошествии многих лет это не важно. Но не показать их вредонос-
ных деяний я во многих случаях не мог.
Готовя книгу, я много обращался к Интернету и ужаснулся, ка-
кую чушь люди неосведомленные или явные клеветники пишут в нем
о прошлом отечественной электроники и вычислительной техники.
В нынешних условиях, на фоне подавляющего распространения им-
портной техники, у многих создается ложное представление о том, что
своей электроники у нас никогда не было. А ведь недалеко время, ког-
да наша страна была единственной в мире, полностью обеспечивавшей
свои (и не только свои) потребности в электронике, причем на техни-
ческом уровне, в целом соответствующем мировому (в чем-то отста-
вали, в чем-то соответствовали, в чем-то опережали). И многие годы
занимали в мире почетное второе место и в микроэлектронике, и в
вычислительной технике. А иногда и первое. Уровень развития совет-
ской электроники обеспечивал возможность создания и тиражирова-
ния в нужных объемах лучших в мире ракет, самолетов, подводных
лодок, мирных ледоколов и атомных станций и многого, многого
другого. Было множество открытий и продуктов, сделанных в нашей
стране впервые в мире. И это в условиях фактической блокады нашей
страны от мировых достижений науки и техники в условиях противо-
стояния двух мировых систем. Поэтому я старался по ходу описания
акцентировать моменты, когда мы не отставали или превосходили
мировой уровень. Таких моментов было великое множество и упо-
мянутые мною — лишь малая их толика. Эти акценты необходимы
не только для правильного понимания прошлого, но и для воспита-
ния молодежи, для будущего страны. Молодежь, воспитанная на им-
портной технике и считающая, что в их стране своей электроники
никогда не было (а именно так ее сейчас фактически и воспитывают),
запрограммирована на преклонение перед импортом и не способна
на создание чего-либо нового. А молодежь, знающая о реальных до-
стижениях в электронике своих отцов и дедов, понимающая причины
нынешнего отставания отечественной электроники, сможет не толь-
ко восстановить ее позиции, но и превзойти зарубежных конкурентов.
Исходя из этих предпосылок, я и подбирал материалы для книги.
Что-то найдено в документах, что-то вспомнилось, что-то пришлось
реконструировать на основе воспоминаний различных участников
или свидетелей событий, иногда противоречивых. Естественно, ото-
бражены далеко не все события, упомянуты не все их участники, при-
ведены не все факты. Это принципиально невозможно. О том, что
получилось, судить участникам событий и читателям. Участники
описанных событий, с которыми я встречался при подготовке кни-
ги, считают, что в Зеленограде многое сделано в области развития
отечественной микроэлектроники и вычислительной техники и со-
ответствующий след в истории должен остаться. К сожалению, это-
го не сделали те, кто имел на это больше оснований и возможностей,
но время упущено, и откладывать дальше уже нельзя.
Читателю предлагаются в основном зеленоградские страницы
из истории отечественной микроэлектроники и вычислительной
техники, мне хорошо известные. Но были и другие, не менее интерес-
ные и драматичные. Только в Минэлектронпроме были ленинград-
ские, воронежские, киевские и другие страницы. А еще были свои
страницы в Минрадиопроме, Минприборе и т. п. Я рассказал о том,
что лучше знаю.
Я от всей души благодарю за активную помощь в подготовке этого исторического экскурса А. И. Абрамова, В. М. Амербаева, Н. Н. Антипова, М. Н. Белову, В. С. Бутузова, А. А. Васенкова, Н. М. Воробъева, В. Л. Дшхуняна, С. В. Ермакова, Е. И. Жукова,
Н. Н. Зубова, В. Н. Лукашова, И. Ф. Казакову, А. К. Катмана, Н. Н. Колобова, В. Г. Коломыца, М. Д. Корнева, Л. С. Кридинера, В. Я. Кузнецова, А. А. Лавренова, В. Ф. Лукина, П. Р. Машевича, В. А. Меркулова, В. Д. Меркулова, П. В. Нестерова, Ю. В. Осокина, Н. К. Остапенко, Ю. Л. Отрохова, А. В. Пивоварова, Ю. С. Полетаева, А. А. Попова, В. В. Пржиялковского, Э. М. Пройдакова, В. М. Пролейко, Ю. В. Рогачева, Л. Г. Рыкова, В. С. Седова, И. П. Селезнева, П. П. Силантьева, А. М. Смаглия, И. Г. Титову, Я. А. Хетагурова, М. М. Хохлова,
Р. В. Хорькова, В. С. Черняева, В. Н. Шмигельского, А. А. Шокина,
С. В. Якубовского и многих, многих других участников и свидетелей
событий, помогших в подготовке настоящей книги. Их воспомина-
ния и сохраненные ими материалы помогли достовернее отобразить
многие события, насколько это возможно по прошествии стольких
лет, проиллюстрировать их фотографиями. Особая благодарность
А. А. Васенкову и С. В. Якубовскому. Как никто иной, они сохранили
огромные личные архивы информации о богатой истории отечествен-
ной микроэлектроники, активными участниками которой они были.
И охотно делились ею со всеми, интересующимися этой историей.
Эта книга — обобщение итогов более чем 15-летней работы по из-
учению истории отечественной вычислительной техники и микро-
электроники. К величайшему сожалению, именно на обобщение
времени оказалось очень мало, так сложилась ситуация. В результате
получилось не совсем то, что хотелось.
Я прошу прощения за неизбежные ошибки и неточности, а также
у тех, кого не упомянул, чью роль или позицию не отобразил. В этом
не было никакого умысла, просто «нельзя объять необъятное», не на-
шлось соответствующей информации или подвела память.
С уважением, Б. Малашевич
Введение
К началу 1960-х гг. мировая электроника переживала всеобщий кри-
зис — возможности микроминиатюризации радиоэлектронной аппа-
ратуры на основе отдельных дискретных элементов были исчерпаны.
Требовались иные технические решения, и они были найдены в США
и СССР — микроэлектроника.
В 1962 г. в США и СССР началось серийное производство прин-
ципиально нового вида продукции — интегральных схем (ИС), на-
зываемых также микросхемами. В США это сделали фирма Fairchild
и фирма Texas Instruments (TI), в 1962 г. начавшие серийное производ-
ство ИС на основании новых для них технологий. А в СССР — Риж-
ский завод полупроводниковых приборов (РЗПП, позже Промыш-
ленное объединение «Альфа»), в том же году начавший производство
своих ИС на основе серийной технологии производства планарных
транзисторов.
В нашей стране в 1962 г. произошло еще одно важное событие —
8 сентября вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР о разви-
тии отечественной микроэлектроники, о создании ее инноваци-
онного центра (Центра микроэлектроники в будущем Зеленограде)
и ряда предприятий в других городах страны. С выходом этого по-
становления началось широкомасштабное развитие отечественной
микроэлектроники.
Таким образом, 1962 г. можно считать годом рождение мировой
и отечественной микроэлектроники — отрасли науки и промышленно-
сти, занимающейся созданием и тиражированием интегральных схем.
В 1962 г. мне был 21 год, и я хорошо помню окружавший тогда меня
мир. Каким же он был? Почти ничего электронного обычные люди
тогда не видели и не знали — все успехи электроники тех лет доста-
вались самым важным оборонным системам, да и там электроники
почти не было, сосредоточена она была в основном в связи и радиоло-
кации. Тогда и слова «электроника» еще не было, все это было «радио-
техникой». В магазинах можно было встретить ламповые радиопри-
емники, магнитофоны, первые телевизоры, всё огромных размеров,
требующее для своего размещения специальную тумбочку или стол.
А цены для большинства людей были недоступны. Основными СМИ
были газеты, радиотрансляционная сеть, кинотеатры и устный «фоль-
клор». Часы были только механические. Домашние телефоны были
только у больших начальников. Уличные таксофоны в специальных
будках, особенно в периферийных городах, были еще довольно ред-
ки. Во всех сферах деятельности человека процветал тяжелый ручной
труд, в значительной степени низкоквалифицированный и грязный,
в прямом смысле этого слова. Общедоступными средствами «вычис-
лительной техники» были логарифмическая линейка для инженеров,
счеты для продавцов и бухгалтеров, механический арифмометр «Фе-
ликс» для сложных вычислений. Для остальных — пальцы, карандаш
и бумажка. Компьютеры (тогда их у нас называли «электронные вы-
числительные машины» — ЭВМ) уже были, но общее количество их
в стране измерялось десятками, и они были огромными — занимали
большие машинные залы. Обычные люди ни компьютеров, ни резуль-
татов их работы не видели. На передовых производствах были зачатки
простейшей механической и электромеханической автоматизации.
На железных дорогах, особенно на периферии, основными локомо-
тивами были паровозы и тепловозы. На самолетах летали в основном
большие начальники и элита, остальным это было не по карману,
да и мало еще было самолетов. Слов «электроника», «калькулятор»,
«компьютер», «мобильник», «флешка», «плеер», «навигатор» и многих
подобных, ныне повседневных, не знали не только мы — молодежь,
но и окружающие нас взрослые.
Сравните эту картину с сегодняшним днем — ведь это совершен-
но разные миры. Разница между ними многократно больше, чем меж-
ду временами Рюрика и последнего Романова. Но там более 1000 лет,
а здесь — 50. Что же вызвало столь взрывное развитие науки и техни-
ки, всей человеческой цивилизации? Ответ однозначен — это созда-
ние малюсенького кристаллика интегральной схемы, объединяющей
сначала несколько элементов, затем десятки, сотни, тысячи, миллио-
ны… То есть создание микроэлектроники.
В этом невиданном ранее влиянии на темпы развития науки
и техники, на все сферы жизнедеятельности человека — исключи-
тельная фундаментальная роль микроэлектроники, выделяющая ее
из сонма других отраслей науки и техники. Ни одна из них не оказала
столь революционного и столь стремительного влияния на развитие
человеческого общества, как микроэлектроника. Популярные ныне
информационные технологии появились исключительно благодаря
микроэлектронике, без нее они были бы невозможны. Сам термин
«информатика» появился только после того, как микроэлектроника
сказала свое слово.
Из сказанного очевидно, что микроэлектроника — особая, фун-
даментальная область науки и техники, определяющая уровень разви-
тия других отраслей науки и техники, определяющая уровень развития
цивилизации.
В 2012 г. мировой и отечественной микроэлектронике исполни-
лось 50 лет. К величайшему сожалению, это событие прошло незаме-
ченным неблагодарной мировой и отечественной общественностью.
А ведь поколение специалистов в мире и в нашей стране, те, что уже
ушли из жизни, и те немногие, что еще среди нас, безусловно, достой-
ны того, чтобы потомки в день юбилея вспомнили их и оценили их
подвиг. Подвиг, который обеспечил потомкам значительно более вы-
сокий уровень и более высокое качество жизни, чем это было бы без
этого подвига. Но не вспомнили (не знаю, как в мире, но в России на-
поминали), не оценили (у нас проигнорировали). Своим невнимани-
ем и пренебрежением человечество и российское руководство показали, что
они недостойны подвига своих Отцов и Дедов.
Говоря о микроэлектронике, необходимо отметить, что она имеет
два основных аспекта:
• технологический;
• системотехнический.
Основой технологического аспекта микроэлектроники является
планарная полупроводниковая интегральная технология, позволя-
ющая в едином многошаговом технологическом процессе создавать
и множество элементов одного изделия, и множество изделий. Со все
уменьшающимися по мере развития размерами элементов и со все
увеличивающимся количеством элементов в изделии и количеством
одновременно изготавливаемых изделий. Первые ИС содержали не-
сколько элементов или несколько их десятков. В настоящее время —
это миллионы элементов в одной ИС.
Основой системотехнического аспекта микроэлектроники явля-
ется функция, выполняемая ИС. В этом аспекте микроэлектроника
имеет многолетнюю предысторию и огромный научно-технический
задел в аппаратостроении. По существу, микроэлектроника дала воз-
можность в виде ИС делать те функциональные устройства, которые
ранее делались в виде печатной платы, блока, стойки, комплекса.
Но функциональные устройства делались на основе транзисторов
(еще ранее — электронных ламп) с применением резисторов, конден-
саторов, линий задержки и других дискретных пассивных элементов.
Первые ИС делались так же, появились специальные термины: ДТЛ
(диодно-транзисторная логика), ДРЛ (диодно-резистивная логика),
РТЛ (резистивно-транзисторная логика), РЕТЛ (резисторно-емкост-
ная транзисторная логика) и т. п. Сначала, пока размеры элементов
были большими, это еще удавалось. Но размеры, например, резисто-
ров и конденсаторов имеют принципиальные пределы своего умень-
шения и быстро стали тормозом в развитии микроэлектроники. В ре-
зультате были найдены новые схемотехнические решения построения
функциональных устройств без применения резисторов и конденса-
торов, например ТТЛ — транзисторно-транзисторная логика, постро-
енная на основе только транзисторов.
Первые ИС выполняли простейшие функции усилителя, генера-
тора, элемента алгебры логики и т. п. По мере развития технологии ИС
выполняли все более сложные функции: регистров, арифметических
устройств, процессоров, компьютеров, разнообразных систем на кри-
сталле. В настоящее время это сложнейшие микропроцессоры, ми-
кроконтроллеры и многоядерные системы на одном кристалле.
Глубокое проникновение изделий микроэлектроники во все
сферы жизнедеятельности человека и радикальное их изменение
произошло благодаря именно ее системотехническому аспекту. Дей-
ствительно, для реального применения необходимо выполнение тре-
буемой функции, а не втиснутые в кристалл многие элементы — это
не цель, это средство достижения цели. Основой же функциональных
устройств и их важнейшей составной частью являются различные ми-
кропроцессоры, микроконтроллеры и системы на одном кристалле,
т. е. средства вычислительной техники, выполненные по микроэлек-
тронной технологии в виде ИС. В результате вычислительная техника
через микроэлектронику стала проникать в различные электронные
системы, применяемые в самых разнообразных сферах жизнедеятель-
ности человека, ранее немыслимых. Именно это и привело к взрывно-
му развитию всех областей науки и техники. Сейчас каждого человека
постоянно и повсюду окружает множество изделий вычислительной
техники, изготовленных по технологии микроэлектроники. По не-
сколько встроенных компьютеров имеется в каждом ноутбуке, план-
шете, сотовом телефоне, в электронной игре. Имеются свои компью-
теры в часах, холодильниках, бытовых печах, в швейных машинах.
Они повсюду. И сделаны они микроэлектроникой. Практически
во всех больших ИС имеется один или несколько компьютеров. По-
этому говорить об истории и основах микроэлектроники и не сказать
об истории и основах вычислительной техники, главного их системо-
технического компонента, невозможно. Вместе мы их в последующих
главах и рассмотрим. А пока вернемся к электронике.
Здесь необходимо остановиться и на самом термине «электро-
ника». Он появился далеко не сразу, да и сегодня трактуется неодно-
значно. Как мы отметим ниже, электроника началась с радио, она
тогда так и называлась — «радиотехника», затем «радиоэлектроника».
Но имеются устройства проводной связи, электронные управляющие
и вычислительные устройства и системы, другие изделия, в которых
радиоволны не применялись и к которым слово «радио» никак не под-
ходило. Тогда и появился термин «электроника». Большая советская
энциклопедия дает такое определение этому термину: «Электроника
(от греческого Ηλεκτρόνιο — электрон) — наука о взаимодействии элек-
тронов с электромагнитными полями и методах создания электронных
приборов с электромагнитными полями и методах создания электронных
приборов и устройств для преобразования электромагнитной энергии,
в основном для приема, передачи, обработки и хранения информации».
В принципе с этим определением можно согласиться, с одной поправ-
кой, что это не только наука, но и промышленность и ее продукция.
Так термин «электроника» в мире и понимается, как общее название
полного множества всех электронных изделий, науки и промышлен-
ности для их создания.
Любое конечное изделие электроники, т. е. изделие, используемое
потребителем по назначению, представляет собой совокупность сое-
диненных определенным образом элементов (компонентов). Каждый
такой элемент характеризуется тем, что выполнен в виде отдельного
неделимого и не ремонтируемого физического объекта, являющегося
товарной продукцией для одних производителей и покупным ком-
плектующим изделием для других — производителей более сложных
изделий электроники. При порче такого элемента он не ремонтиру-
ется, а утилизируется. В СССР все множество таких элементов было
принято называть комплектующими изделиями, электрорадио-
элементами (ЭРЭ) или элементной базой — ЭБ, а теперь в России —
электронной компонентной базой — ЭКБ. Однако термин ЭБ не нра-
вился министру электронной промышленности СССР А. И. Шокину,
которая специализировалась на создании и производстве именно
элементной базы, или «алиментной базы», как не без издевки гово-
рил министр, отвергая этот термин. Поэтому официально в Минэ-
лектронпроме применялся термин «изделие электронной техники»
(ИЭТ) или «электронный прибор». Но в первые десятилетия суще-
ствования электроники такой специализации не было, комплекту-
ющие изделия производители электроники делали в основном для
себя сами. Специализация постепенно возникала с усложнением
элементной базы, с появлением вакуумных, а затем и полупроводни-
ковых приборов. В СССР эта специализация получила формальное
выражение выделением 17 марта 1961 г. из Государственного комите-
та по радиоэлектронике (ГКРЭ) Государственного комитета по элек-
тронной технике (ГКЭТ), преобразованного в 1965 г. (при реоргани-
зации госкомитетов и совнархозов) в Министерство электронной
промышленности (МЭП). С этого момента в нашей стране установи-
лась специализация:
• изделия электронной техники — комплектующие изделия
(подмножество множества «электроника») — профильная про-
дукция Министерства электронной промышленности СССР
(Минэлектронпром, МЭП);
• радиоэлектронная аппаратура — подмножество множества
«электроника». Это профильная продукция Министерства
радиопромышленности СССР (Минрадиопром, МРП), Мини-
стерства промышленности средств связи СССР (МПСС), Ми-
нистерства приборостроения, средств автоматизации и систем
управления СССР (Минприбор) и др. Разрабатывал и произво-
дил РЭА и Минэлектронпром.
Общего термина, объединяющего ИЭТ и РЭА, в СССР факти-
чески не было. В развитых странах западного мира такой термин
был — «электроника» — полное множество всех электронных изде-
лий. А у нас этот термин был эквивалентом термину ИЭТ как про-
изводная от названия Министерства электронной промышленности.
Эта путающая традиция сохраняется до сих пор. Недавно Издатель-
ский дом «Столичная энциклопедия» выпустил прекрасный двухтом-
ник «История отечественной электроники», в котором представлены
исключительно предприятия Минэлектронпрома. Это исторически
сложившаяся традиция, нигде в мире более не распространенная и от
которой пора бы и нам отойти. Потому в дальнейшем будем использо-
вать следующие понятия:
• электроника — полное множество всех электронных изделий;
• ЭКБ — подмножество электроники, включает активные эле-
менты — вакуумные и полупроводниковые диоды, триоды, ИС
и т. п. и пассивные элементы — резисторы, конденсаторы, пере-
ключатели, соединители, индикаторы и т. д.;
• ЭА — подмножество электроники, создаваемое путем соот-
ветствующего функциям ЭА соединения различных ЭКБ —
устройства, системы, комплексы.
Но иногда будут использоваться и более ранние термины.
Технический уровень электроники в основном определяется ак-
тивными элементами, в последние 50 лет — микроэлектроникой. По-
этому на ее развитии мы и сосредоточим свое внимание. Пассивные
элементы, естественно, также играют свою роль и также развивают-
ся, но это развитие строго коррелируется с развитием активных эле-
ментов. Высшим достижением в развитии активных ЭКБ на данный
момент является микроэлектроника, которой в 2012 г. исполнилось
50 лет.
Но начало ее созданию было положено еще в XIX в.
ГЛАВА 1
ИСТОРИЧЕСКИЕ РЕАЛИИ1960—1980-х годов
Гражданам России, повзрослевшим в послереформенный период, за-
частую трудно правильно оценить дореформенную историю, доре-
форменную жизнь своих отцов и дедов, понять их жизненные реалии.
С нынешних позиций многие реалии тех лет им кажутся нелепыми,
в то время как тогда они воспринимались совершенно естественны-
ми. Поэтому я решил предвосхитить изложение истории отечествен-
ной электроники некоторым экскурсом в общественно-политические
реалии послевоенного периода, в течение которого создавались и раз-
вивались отечественная вычислительная техника и микроэлектрони-
ка. Естественно, в меру своего понимания.
После Великой Победы
Мировая электроника зародилась 25 апреля (7 мая) 1895 г. в Россий-
ской империи в виде радиоприемника А. С. Попова, и с тех пор ее роль
в развитии человеческой цивилизации стремительно растет.
В довоенной царской России развитие электроники происходи-
ло в рамках международной кооперации (взаимное инвестирование,
торговля лицензиями, свободный рынок и т. п.) и в целом соответ-
ствовало мировому уровню.
В советское время, в результате политического противостояния
двух систем, отечественная электроника развивалась в изоляции
от мировой кооперации, неравномерно, с периодами замедления
и резкими скачками. Огромную активизирующую роль в развитии
отечественной электроники сыграли постановления руководства
страны 1943 и 1962 гг.
Первый кризис проявился в ходе Великой Отечественной во-
йны, когда наша радиоэлектроника была еще в запущенном со-
Исторические реалии 1960—1980-х годов 25
стоянии. Сравнение эффективности систем противовоздушной
обороны Великобритании и СССР предметно доказало руковод-
ству страны стратегическую роль электроники. Английская ПВО
благодаря созданным в США и Великобритании радиолокации
и радиовзрывателям была столь эффективна, что вынудила Гитлера
отказаться от бомбардировок Англии. Наша же ПВО, с преимуще-
ственно заградительным огнем, не слишком докучала гитлеровской
авиации. Поэтому в 1943 г., в канун крупнейшей в истории битвы
на Курской дуге, руководство страны издало постановление о ра-
диолокации с выделением требуемого финансирования, несмотря
на катастрофически сложное положение в стране. Это было вторым
импульсом, стимулирующим начало масштабного развития отече-
ственной электроники. В условиях жестокой войны были созданы
НИИ, КБ и заводы, которые быстрыми темпами начали разрабаты-
вать и производить средства радиосвязи и радиолокации, сразу же
поступающие в войска. Они сыграли значительную роль и в общей
победе над врагом, и в послевоенном развитии страны. В результа-
те наша страна, подвергнутая колоссальным разрушениям в ходе
войны, обогнала в ряде научно-технических направлений США,
обогатившиеся на той же войне, развившие на ней свою экономи-
ку. В 1950—1960-х гг. многие мировые достижения в науке и технике
происходили в нашей стране. Первые в мире спутник, космонавт,
атомная электростанция (в Обнинске), пассажирский реактивный
самолет (ТУ-104), компьютер-миллионник (К340А), крупнейший
тогда пассажирский самолет (ТУ-114) и многие другие приоритеты
были тогда наши.
Однако внешнеполитическое положение для нашей страны скла-
дывалось очень сложно. Предоставим видному деятелю микроэлек-
троники А. А. Васенкову охарактеризовать его [2]:
«К концу 1945 г., когда уже закончилась 2-я мировая война, Европа
была разорена, СССР наполовину разрушен, США «рассчитались» с Япо-
нией за унижение в Перл-Харборе атомной бомбардировкой и вышли
из этого мирового сражения с окрепшей экономикой и амбициями, по-
литики и экономисты США задумались над послевоенными проблемами
и развитием экономики, желая и далее развивать и усиливать свое даро-
ванное судьбой международное положение в мире.
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки были одновременно
предостережением СССР, который, несмотря на огромные потери, вы-
26 Глава 1. Исторические реалии 1960—1980-х годов
шел победителем из войны, участвовал в переделе Европы, завоевывая
все большие симпатии в мире. Обострилась конфронтация между быв-
шими союзниками — СССР с одной стороны и США, Великобританией,
Францией с другой стороны. Конфронтация существовала и до войны:
молодая социалистическая система с плановой экономикой и мощная
капиталистическая система с ее рыночными отношениями. Оконча-
тельную точку в старте «холодной вой ны» поставила речь премьер-
министра Великобритании У. Черчилля, которую он произнес в США
в г. Фултоне в 1946 г.
Решение в 1949 г. атомной проблемы в СССР не изменило ситуации,
и, несмотря на заявление правительства СССР от 20.09.1949 г. о том,
что СССР не намерен применять атомное оружие первым и предлагает
его запретить, Вашингтон активизировал разработки планов начала
новой войны.
В результате в Белом доме было принято решение об осуществлении
плана коалиционной войны против СССР. План был назван «Operation
Dropshot» (операция «Последний выстрел», рис. 1.1).
Дата открытия боевых действий — 1 января 1957 г. К этому вре-
мени планировалось иметь преимущество над СССР в числе атомных
бомб в соотношении 10 к 1. На первом этапе планировалось сбросить
на СССР 300 50-килотонных атомных и 200000 тонн обычных, в т. ч.
25 атомных бомб — на Москву, 22 — на Ленинград, 10 — на Свердловск
и т. д. Было скрупулезно подсчитано, что в результате этой акции по-
гибнет около 60 млн граждан СССР, а всего с учетом дальнейших бо-
евых действий погибнет свыше 100 млн советских людей1. Этот план
является практической разработкой двух проектов Совета нацио-
нальной безопасности США: СНБ-20/1 от 18 августа 1948 г. и СНБ-68
от 30 сентября 1950 г. План был опубликован в 1978 г. в книге «Дропшот.
Американский план атомной войны против СССР в 1957 г.» американ-
ского исследователя А. Брауна.
США и их союзники на-
ращивали не только военную
мощь, но и активно работа-
ли на идеологическом фронте
во всем мире и в нашей стране.
Ниже приводится выдерж-
ка из статьи директора ЦРУ
Алена Даллеса, опубликован-
ной в журнале «US News and
world report», vol. 38, p. 17—20
от 21.01.1955 г. под названием
«Trouble behind the Iron Curtain
» — «Потрясения за же-
лезным занавесом».
«Посеяв в России хаос, мы
незаметно подменим их ценно-
сти на фальшивые и заставим
их в эти фальшивые ценности
верить. Как? Мы найдем сво-
их единомышленников, своих
помощников и союзников в самой России. Эпизод за эпизодом будет ра-
зыгрываться грандиозная по своему масштабу трагедия гибели самого
непокорного на земле народа: окончательного, необратимого угасания
его самосознания. Из литературы и искусства, например, мы постепенно
вытравим их социальную сущность. Отучим художников, отобьем у них
охоту заниматься изображением, исследованием тех процессов, кото-
рые происходят в глубине народных масс. Литература, театры, кино —
все будет изображать и прославлять самые низменные человеческие чув-
ства. Мы будем всячески поддерживать и поднимать так называемых
творцов, которые станут насаждать и вдалбливать в человеческое со-
знание культ секса, насилия, садизма, предательства — словом, всякой
безнравственности.
В управлении государством мы создадим хаос, неразбериху. Мы будем
незаметно, но активно и постоянно способствовать самодурству чинов-
ников, взяточников, беспринципности. Бюрократизм и волокита будут
возводиться в добродетель. Честность и порядочность будут осмеи-
ваться и никому не станут нужны, превратятся в пережиток прошлого.
Хамство и наглость, ложь и обман, пьянство и наркоманию, животный
страх друг перед другом и беззастенчивость, предательство, национа-
лизм и вражду народов, прежде всего вражду и ненависть к русскому на-
роду, — все это мы будем ловко и незаметно культивировать.
И лишь немногие, очень немногие будут догадываться или понимать,
что происходит. Но таких людей мы поставим в беспомощное положе-
ние, превратив в посмешище. Найдем способ их оболгать и объявить от-
бросами общества»2.
Военная и идеологическая доктрины США и их союзников положили
начало гонки вооружений, т. к. согласно доктрине «Dropshot» не пред-
полагалось ведение переговоров с СССР; союзники присвоили себе право
нанесения превентивного ядерного удара в удобное для них время и раз-
вязывания новой мировой войны.
Перед нашей страной, выдержавшей в течение 40-х гг. беспреце-
дентную в моральном и экономическом отношении четырехлетнюю во-
йну и добившейся победы ценой огромных усилий и жертв, возникли новые
гигантские проблемы:
• создание эффективной обороны против атомного оружия;
• создание носителей дальнего действия для атомного оружия.
В качестве основных контрмер были приняты:
• срочное создание реактивного управляемого оружия для зенитных
противосамолетных и противоракетных комплексов, для воору-
жения самолетов дальней авиации, истребителей перехватчиков,
кораблей и самолетов военно-морского флота;
• создание межконтинентальных баллистических ракет…
В создании реактивного управляемого оружия и межконтиненталь-
ных ракет одним из определяющих направлений является создание ин-
формационно-управляющих систем, в которых главенствующее место
занимает электроника, ее элементная база. Без радиолокации, радио-
управления, электронных вычислительных устройств создание реактив-
ного оружия, баллистических ракет и информационно-управляющих си-
стем невозможно.
В распоряжении конструкторов в то время были: проводной мон-
таж, электронные лампы, проволочные сопротивления и т. п. Это озна-
чало, что существовавшая в то время электронная компонентная база
(ЭКБ) во многих случаях не позволяла решить поставленные задачи. Обе
противоборствующие стороны активно искали новое конструктивно-
технологическое решение этой проблемы.
Начавшаяся гонка вооружений заставила обе стороны вкладывать
огромные средства в разработку и производство нового оружия, под-
готовку армии, создание новых предприятий и разработку передовых
технологий».
Во многом это определялось отношением людей к своему делу.
Причины развала страны были для всех очевидны и все понимали,
что никто, кроме нас самих, страну не восстановит. Что «заграница
не поможет», что от нее ничего, кроме новой войны, ждать нельзя. По-
этому основная масса людей трудилась с полной отдачей сил, а в экс-
тренных ситуациях и сверх сил. И результат был успешным. В том чис-
ле в электронике.
Но к началу 1960-х гг. мировая электроника переживала кри-
зис — возможности микроминиатюризации электронной аппаратуры
на дискретных элементах были исчерпаны. Требовались иные техни-
ческие решения, и они были найдены в США и СССР — микроэлек-
троника. В 1962 г. начали серийное производство микросхем фирмы
Fairchaild (серия «Micrologic»), Texas Instruments (серия «SN-51») в США
и Рижский ЗППП (серия «Р12-2») в СССР (об этом далее).
Руководство страны тогда правильно оценило роль нарождаю-
щейся микроэлектроники как базовой отрасли — локомотива раз-
вития других отраслей науки и техники. 8 августа 1962 г. вышло
постановление ЦК КПСС и СМ СССР (№ 831-353) о развитии отече-
ственной микроэлектроники с созданием ее инновационного Цен-
тра в будущем Зеленограде, а также ряда НИИ, КБ и заводов в других
городах страны. С выходом этого постановления в стране началось
широкомасштабное развитие отечественной микроэлектроники, во-
шедшей, наряду с микроэлектроникой США и Японии, в тройку ми-
ровых лидеров. 8 августа 2012 г. — 50-летний юбилей отечественной
микроэлектроники.
В условиях господствовавшей тогда «холодной войны» (с «балан-
сированием на грани войны» — термин тех лет) проблемы микро-
электроники нам приходилось решать самостоятельно. Странами
НАТО был создан международный комитет КОКОМ, изолирую-
щий СССР от международной кооперации, прежде всего в микро-
электронике — базовой отрасли. Поэтому СССР был вынужден стать
и стал единственной в мире страной, создавшей самодостаточную
микроэлектронику, т. е. полностью обеспеченную своей научно-
промышленной инфраструктурой — сверхчистыми материалами,
сверхпрецизионным спецтехнологическим оборудованием, авто-
матизированными системами и т. п. Только две страны в мире —
СССР и США разрабатывали и производили тогда самое сложное
и самое высокопрецизионное в мировой науке и технике оборудо-
вание — фотолитографическое, определяющее технический уровень
микроэлектроники (позже к ним присоединилась Япония). СССР
был единственной в мире страной, самостоятельно обеспечиваю-
щей свои потребности оборонной техники и народного хозяйства
в изделиях микроэлектроники — другие страны пользовались не-
доступной для СССР международной кооперацией. Технический
уровень отечественной микроэлектроники в тот период в целом со-
ответствовал мировому, лучшие изделия по совокупности характе-
ристик были близки лучшим зарубежным, а иногда превосходили
их (например, радиоприемник «Микро», ГИС «Талисман», микро-
контроллеры К1801ВЕ1 и К586ВЕ1). Уже в наше время Ж. И. Алферов
оценил его следующим образом: «В 1970—1980-е годы существовало
только три страны с развитой электроникой: США, Япония и СССР.
Но по многим направлениям советская электроника занимала передо-
вые позиции».
Микроэлектроника — это комплексная отрасль науки и техники,
включающая интегральную электронику (в спектрах микро- и нано-
метровых топологических размеров), особо чистое материаловедение,
особо прецизионное сложнейшее технологическое оборудование,
многоэтапные и сверхточные интегральные технологии и специаль-
но подготовленные кадры.
Микроэлектроника также — особая, базовая область науки и тех-
ники, определяющая уровень развития других отраслей. Ни одна
из отраслей науки и техники не оказала столь революционного
и столь стремительного влияния на развитие человеческого общества,
как микроэлектроника. Практически уровень развития человеческой
цивилизации зависит в решающей степени от того, сколько транзи-
сторов микроэлектронике удается разместить в кристалле микросхе-
мы. После того как это число превысило 1 млн, появилось понятие
«информатика». За 50 лет своего существования микроэлектроника
изменила суть человеческой цивилизации, преобразовав ее из инду-
стриального в информационное общество, этот процесс продолжа-
ется. В этом невиданном ранее фундаментальном влиянии на темпы
развития науки и техники, на все сферы жизнедеятельности человека,
на человеческую цивилизацию — исключительная роль микроэлек-
троники, выделяющая ее из сонма других отраслей науки и техники.
Следовательно, ее развитие должно иметь высший приоритет в госу-
дарственной политике.
Так дело обстоит в США и Японии, поэтому эти страны лидируют
и в микроэлектронике, и во многих других отраслях науки и техники,
для которых она является локомотивом. Так к микроэлектронике стал
относиться Китай, и он стремительно выходит в лидеры. Так к микро-
электронике в 1962—1980-е гг. относились у нас, и тогда наша микро-
электроника входила в тройку мировых лидеров.
Однако в ходе реформ в стране отечественная микроэлектроника
из группы мировых лидеров была отброшена в слаборазвитые, а Рос-
сия потеряла электронную независимость. Фактически наши запад-
ные «партнеры» держат Россию «на коротком электронном поводке»,
управляя техническим уровнем нашей микроэлектроники (и элек-
троники в целом), механизмом лицензирования. И это в условиях,
когда США приняли на вооружение (в 2010 г.) доктрину кибернетиче-
ских войн (AFDD3-12 Cyberspace Operations) с образованием киберне-
тический войск и кибернетического командования (USCYBERCOM)
и неуклонно продвигают свою систему ПРО к нашим границам. Оче-
видно, что все это направлено против России.
Ж. И. Алферов оценивает роль современной микроэлектроники
следующим образом: «Мощная полупроводниковая электроника — это
стратегическое направление развития передовых стран… Страна не мо-
жет быть независимой, не может быть ведущей в современном инфор-
мационном обществе, не имея своей мощной электроники…»
Таким образом, для обеспечения национальной безопасности
России, для сохранения ее статуса Великой державы необходимо
возродить отечественную микроэлектронику. Что весьма сложно,
но вполне реализуемо. Для этого необходима политическая воля, ос-
нованная на консолидированной позиции властных и деловых струк-
тур, электронного сообщества и передовой общественности в оценке
роли и значения микроэлектроники в развитии и безопасности Рос-
сии. Но такой консолидации в настоящее время в Российской Феде-
рации нет.
Но вернемся к послевоенным годам. В СССР главной «руководя-
щей и определяющей» силой была Коммунистическая партия Совет-
ского Союза. Следовательно, не изучив роль коммунистов, мы не смо-
жем понять жизненные реалии тех лет.
О политической честности
Людям, выросшим после крайне необходимых, но и крайне неудачных
реформ в стране 1980—2000-х гг. (на грани, а часто за гранью престу-
плений), в условиях новых жизненных реалий трудно правильно оце-
нить дореформенные события. Тем более, что множество обществен-
ных деятелей и публицистов представляют советский период истории
нашей страны исключительно в черном свете. Этот период истории,
как и все другие, в том числе нынешний, многогранен и многоцветен.
Он, как и другие, сочетает великие победы с ужасными поражениями,
заботу о людях с их преследованиями, укрепление законности с пре-
ступностью… Никогда не бывает все хорошо или все плохо. Поэтому
политики и публицисты, представляющие советский период истории
нашей страны и наших государственных, общественных (в том числе
партийных) деятелей только в черном свете, — это недобросовестные
люди, ангажированные определенными политическими и мафиозно-
деловыми кругами.
Индикатором честности политиков и публицистов может служить
их отношение к Великой Октябрьской революции. Честные, незави-
симо левые они или правые или какие-то иные, так и называют ее —
и революцией, и Великой. Фальсификаторы называют октябрьским
переворотом. Величие этой революции определяется не тем, нравится
она нам или нет, считаем мы ее всеобщим благом или исчадием ада.
Эта революция коренным образом переменила жизнь не только в Рос-
сии, но и во всем мире. Резко изменила ход развития всего человече-
ства. И поэтому она Великая революция, возможно, самая Великая
из всех происходивших на Земле. А те политики и публицисты, кото-
рые называют ее переворотом, не достойны никакого доверия, т. к. об-
манувший в одном, обманет и в другом. Их инсинуации на тему исто-
рии страны в советский период в значительной их части совершенно
не соответствуют реалиям тех лет.
Особенно от них достается коммунистам, всем без разбора. В свя-
зи с этим нужно рассмотреть, кто же такие были советские коммуни-
сты и какую роль они играли в жизни страны и ее народа.
Всех коммунистов СССР можно, с определенной условностью,
разделить на три группы:
1. Искренне верящие декларируемым целям, задачам и политике
партии, добровольно, «по зову сердца» вступающие в партию.
2. Равнодушные к деятельности партии, вступающие в нее
ради профессиональной карьеры в интересной для них сфере
деятельности.
3. Партийные карьеристы, сделавшие партийную работу своей
профессией.
Прежде чем приступить к рассмотрению этих групп, отметим, что
в Коммунистическую партию никто не загонял, вступить в нее было
довольно трудно и очень многие желавшие так и не смогли это сделать.
Прием в партию, как и многое в СССР, проводился по плану. Строго
выдерживался социальный состав членов партии — устанавливались
нормативы на проценты рабочих, крестьян, интеллигенции, муж-
чин, женщин и других групп населения. Причем процент рабочих
и крестьян был значительно выше, чем у других социальных групп.
На каждый год для каждой первичной организации партии устанав-
ливался план приема с учетом этих нормативов. И если по какой-то
категории желающих не хватало, то и уговаривали. Но чаще отказы-
вали, т. к. желающих, особенно среди интеллигенции, было гораздо
больше. Возможно, обиженные тогда, они теперь и ополчились и на
партию, и на страну тех времен.
Искренние коммунисты
Декларируемые цели и задачи партии были весьма привлекательны
для простого человека. Например, один из главных лозунгов партии
«Все во имя человека, все на благо человека», обещание скорого ком-
мунизма, где «от каждого по способности, каждому по потребности»,
не могли оставить равнодушным нормального человека. Многие
верили этим декларациям, а реальная жизнь, что бы ни говорили
нынешние пропагандисты, давала немало примеров, их подтверж-
дающих, хотя были и другие примеры. А если где-то случался про-
вал, партия действовала по четкому алгоритму, списывая пробле-
мы на ошибки или преступления «отдельных товарищей», которых
как-то наказывали, подчеркивая при этом «непогрешимость курса
партии». Поэтому многие искренне верили партии. Именно пред-
ставители этой группы коммунистов первыми шли в атаку на войне,
первыми бросались на устранение аварий, первыми сдавали кровь
для больных… Лозунг «Коммунисты, вперед!» активно эксплуатиро-
вался партией в сложных обстоятельствах, требующих сверхчелове-
ческой самоотверженности. И безупречно работал в среде коммуни-
стов первой группы.
Кстати, высока популярность Компартии была не только в СССР,
но и в Европе и в Америке. Прекрасной иллюстрацией тому является
широко известная группа Юлиуса Розенгберга в США, работавшая
в годы ВОВ на советскую разведку. Они выросли в бедных еврейских
эмигрантских семьях в один из самых мрачных периодов истории
США — Великой депрессии. Огромная, до 15 млн человек армия без-
работных (25—30 % работоспособных). Среди простых американцев
слова «капитализм» и «демократия» стали ругательством. Жесткая
этническая сегрегация негров и евреев. Ровесники Розенберга на соб-
ственной шкуре ежедневно испытывали худшие проявления дикого
капитализма тех времен. Компартия США стала крупной политиче-
ской силой в стране. Распространяемая ею пропаганда о социальном
рае в СССР, где нет эксплуатации, экономических кризисов и все на-
роды — братья, была весьма привлекательна для американской мо-
лодежи. Они были убеждены в неизбежности социалистической ре-
волюции в США и готовились строить Советскую Америку. В годы
Второй мировой войны однокашники Розенберга по колледжу, рабо-
тавшие в фирмах, создававших новейшую военную технику, счита-
ли несправедливым, что США утаивают новые военные разработки
от своего главного союзника во Второй мировой войне, причем в от-
личие от США реально и напряженно воюющего с фашизмом, при-
нявшего на себя его главный удар. И считали своим долгом восста-
новить справедливость, всемерно помогать СССР. Именно поэтому
они в 1941 г. во главе с Юлиусом Розенбергом объединились в группу
инженеров, безвозмездно передававших информацию о новых разра-
ботках военной техники советской разведке.
Яркими примерами коммунистов первой группы являются ге-
рои трилогии Юлия Райзмана «Коммунист» Василий Губанов (рядо-
вой коммунист (рис. 1.2), участник одной из первых советских стро-
ек из фильма «Коммунист», 1957 г.) и его сын, тоже Василий Губанов
(ученый и директор проектного института из двухсерийного фильма
«Твой современник», 1967 г.). Рекомендуем молодежи посмотреть эту
трилогию, она доступна в Интернете. В ней правда о лучших людях
тех времен.
Коммунисты первой группы были во всех социальных группах
советского общества. В подавляющем числе они были честными
людьми, искренне верящими в декларируемые идеалы коммунизма,
не задумывающиеся о реальных методах достижения этих идеалов,
не замечающие демагогичности партийного руководства… Это были
«рабочие лошадки» партии. А в экстремальных условиях — ее надеж-
ный чрезвычайный резерв.
Нейтральные коммунисты
Те, кто не разделял оптимизма коммунистов первой группы по поводу
деклараций партии, не вступал в нее. За исключением специалистов
в различных непартийных сферах деятельности, желающих сделать
профессиональную карьеру. Без партийного билета в кармане это
было гораздо труднее, почти невозможно. Поэтому они были вынуж-
дены стремиться в партию, и их было значительно больше планируе-
мого партией приема интеллигенции, к которой эти люди в основном
относились.
А те, кому удавалось вступить в партию, получали возможность
успешнее двигаться по служебной лестнице, особенно если умели на-
ладить хорошие отношения со своим парткомом. Партийная карьера
их не интересовала, поэтому конкурентами партийным функционе-
рам они не были, наоборот, своими профессиональными успехами
могли повысить престиж парткома в глазах высшего партийного ру-
ководства. Так что у сторон были взаимные интересы.
Коммунисты второй группы, как правило, относятся к интелли-
генции страны. Большинство достижений науки, техники, искусства
и других сфер деятельности, определявших уровень развития совет-
ского общества (а он был далеко не так плох, как это декларирует-
ся сейчас), получено страной благодаря деятельности коммунистов
второй группы. Действительно, во многих областях науки и техники
дореформенного периода наша страна имела весьма высокий уровень
развития, часто превосходящий мировой. Еще раз повторим, такое
повторять не грех, первый в мире спутник, первый в мире космо-
навт были наши. Первое в мире поражение баллистической ракеты
противоракетой с безъядерный зарядом ракетой «В-1000» П. Груши-
на было получено нашей системой ПРО (Система А), американцы
отстали на 23 года. И сбита она была благодаря системе управления,
полностью отечественной, построенной на основе ЭВМ «М-40» ака-
демика А. С. Лебедева. Первая в мире атомная электростанция была
наша. Первый в мире атомный ледокол был наш. Первой в мире ЭВМ
производительностью более 1 млн оп/с была наша К340А (кстати, так
и оставшаяся мировым рекордсменом по производительности среди
ЭВМ второго поколения на транзисторах). Лучшей ЭВМ Восточно-
го полушария в своем поколении была наша БЭСМ-6. Производство
интегральных схем в СССР и США началось практически одновре-
менно, в 1962 г. Первые однокристальные компьютеры с 16-разряд-
ным процессором были наши К1801ВЕ1 и К586ВЕ1 в 1979 г. Таких
примеров нашего лидерства или соответствия передовому мировому
уровню было огромное количество.
Партийные карьеристы
Совершенно другими людьми были коммунисты третьей группы.
Это значительная часть партийных функционеров, выбравших пар-
тийную или профсоюзную работу в качестве основного вида деятель-
ности, неразборчивых в методах достижения своих карьерных целей,
идущих к ним «любой ценой».
Появление категории партийных карьеристов имеет объектив-
ные причины. В подрастающем поколении всегда имеется какое-то
количество энергичных, коммуникабельных, честолюбивых, не отя-
гощенных принципами морали молодых людей, не имеющих склон-
ности к деятельности в производстве, науке, искусстве… В условиях
советской действительности перед ними был только один путь — об-
щественная деятельность. По молодости комсомольская, а затем пар-
тийная и профсоюзная работа, гарантирующая наибольшие перспек-
тивы. Такая молодежь и была основным кадровым фондом партии.
Характерным примером такой молодежи был широко известный Сал-
ман Радуев. В советское время — активный комсомолец, затем ком-
мунист, член обкома Коммунистической партии Чечено-Ингушской
ССР. С развалом СССР — он террорист, чеченский полевой командир,
организатор ряда громких диверсий и террористических актов на тер-
ритории Российской Федерации. С изменением реалий жизни он из-
менил и все свои «убеждения», сменил воинствующий атеизм на са-
мое ортодоксальное направление ислама.
Именно партийные карьеристы породили и всемерно культи-
вировали в своих кругах то, что можно назвать демагогией «двух
моралей». Одна мораль — для народа, декларирующая внешне при-
влекательные идеи коммунизма. Другая мораль — для себя, для
«внутреннего пользования». Эта мораль нигде и никогда четко
не формулировалась и не излагалась, но постепенно, подспудно ов-
ладела широкими кругами партийных функционеров. Основыва-
лась она на положении первого пункта устава КПСС: «Коммунисти-
ческая партия Советского Союза — есть боевой испытанный авангард
советского народа, объединяющий на добровольных началах передовую,
наиболее сознательную часть рабочего класса, колхозного крестьян-
ства и интеллигенции СССР». Раз партия — это авангард, наиболее
сознательная часть народа, значит, они, партийные руководите-
ли, — авангард авангарда, сливки народа, его особая часть, самая
умная, самая достойная. Значит, все проблемы в стране решают они,
т. к. другие на это не способны. Значит, им можно то, что нельзя дру-
гим. И они сами определяли, и что можно им, и что можно народу.
Эта тлетворная философия оказалась заразительной, постепенно
овладела всеми кругами партийной и государственной власти, жива
она во властных структурах и ныне. Именно эту демагогию «двух
моралей», порожденную и развиваемую партийными карьеристами,
можно рассматривать в качестве первопричины многих негативных
реалий советского периода.
Все вышесказанное относится к комсомолу (коммунистическому
союзу молодежи) и комсомольским лидерам — молодежному отряду
партии. И к профсоюзам и его функционерам.
Высшей ценностью для партийного карьериста были его личные
интересы, и он добивался их удовлетворения любой ценой, часто во-
преки интересам страны. Именно с их деятельностью связаны многие
негативные, разрушительные реалии советского периода.
Свое истинное лицо партийные карьеристы показали в начале
и в ходе реформ в стране. Создав в стране правовую неразбериху, они
воспользовались ею для беспрецедентного разворовывания страны,
превратившись в результате во владельцев крупных банков, комбина-
тов, заводов… И сейчас для них личные интересы — главное. И сейчас
многие из них, находясь во властных или деловых структурах, про-
должают вредить стране.
Однако в рядах партийных деятелей всегда было немало и чест-
ных людей, коммунистов первой группы, для которых главной целью
в жизни была не карьера, а дело, и не «любой ценой», а с учетом ин-
тересов Человека, Отечества, реалий жизни. Не вписываясь в общую
карьеристскую систему, они были менее успешны в карьере, а часто
и отторгались партийной инфраструктурой. Но именно с деятельно-
стью этих людей связаны многие позитивные, созидательные реалии
советского периода.
О принципе Питера, «дуракоустойчивости»
и культе личности
Коммунистическая партия Советского Союза, «ум, честь и совесть
эпохи» (активно эксплуатируемая ленинская фраза), выполняла
«вдохновляющую и руководящую роль» во всех сферах жизнедеятель-
ности государства, хотя десятилетиями эта ее реальная роль юриди-
чески, конституционно закреплена не была. Поэтому зарубежные
политики и государств енные деятели часто задавали вопрос: почему
в стране всем управляет партия, а не Верховный Совет и Совет Ми-
нистров согласно Конституции СССР? И почему они должны вести
переговоры с Генеральным секретарем КПСС, о котором в Консти-
туции СССР ни слова? Только в 1977 г. статья 6 новой Конституции
Исторические реалии 1960—1980-х годов 39
СССР узаконила: «Руководящей и направляющей силой советского
общества, ядром его политической системы, государственных и обще-
ственных организаций является Коммунистическая партия Советско-
го Союза. КПСС существует для народа и служит народу». Это еще
одно подтверждение демагогии «двойной морали» — партия стави-
ла себя выше закона, выше Конституции государства. И только под
международным давлением Конституцию привели в соответствие
с реальностью.
Свою «вдохновляющую и руководящую роль» партия проводила че-
рез своих членов. Именно поэтому она строго следила за своим со-
ставом. И следила за тем, чтобы на руководящие должности любого
уровня в государственных, промышленных, научных и иных струк-
тур назначались проверенные члены партии, иногда лояльные курсу
партии беспартийные. Именно поэтому перспективные специали-
сты различных профессий стремились попасть в партию. Но всту-
пить в нее было для многих невозможно, в основном из-за ограни-
ченного планируемого приема. А быть исключенным из партии, что
бывало, но очень редко, означало крах профессиональной карьеры,
всей жизни. Поэтому угрозы «положить партбилет на стол» были
эффективным средством управления руководящим составом в раз-
личных сферах деятельности человека. И прибегала партия к этим
угрозам довольно часто, когда какой-либо специалист, по мнению
партийной организации, «отклонялся от генеральной линии пар-
тии», что было не сложно, т. к. «генеральная линии партии» не была
прямой и стабильной. И не всем удавалось вовремя отследить ее
вариации.
На эту тему в хрущевской-брежневский период было много анек-
дотов, вот два примера:
1. Рисуется фигура и задается вопрос: «Что это?» Ответ: «Пра-
вый уклон, левый уклон и в центре генеральная линия партии».
2. На парткоме прием в партию (или комсомол). У принимаемого
спрашивают, насколько он тверд в своих политических и идео-
логических убеждениях, не колебался ли он. Ответ: «Колебался,
но вместе с генеральной линией партии».
Партия через свою организационную инфраструктуру, от пер-
вичных организаций на всех предприятиях и организациях до Цен-
трального комитета Коммунистический парии Советского Союза
(ЦК КПСС), управляла всеми делами в стране. Все было планово,
все централизовано. Это имело и позитивные, и негативные послед-
ствия. Фактически в стране была диктатура КПСС, а ее экономи-
ка — государственный капитализм.
Одним из позитивных качеств была уникальная мобилизацион-
ная способность системы к всеобщей концентрации любых ресурсов
для решения сложнейших разнообразных проблем, актуальность
которых партия, ее руководство понимали и адекватно оценивали.
Среди таких проблем были и объективные, и вымышленные (напри-
мер, хрущевское повсеместное насаждение кукурузы). Особенно это
сказалось во время Великой Отечественной войны. Ни одна демокра-
тическая страна с хоть каким-то соблюдением «прав человека» и част-
ной собственностью на средства производства в принципе не смог-
ла бы (и в Европе не смогла реально) в кратчайшие сроки перенести
свою оборонную промышленность и науку на тысячи километров.
И ввести ее в действие, обеспечивая фронт оружием, боеприпасами
и всем необходимым. А значит, не смогла бы (и реально не смогла)
победить фашистскую диктатуру, которая так же обладала высокой
мобилизационной способностью, распространенной ею на все за-
хваченные территории. Фашистскую диктатуру победила диктатура
коммунистическая.
Другими позитивными примерами проявления мобилизацион-
ной способности нашей страны были реализация ядерной и радио-
локационной программ, создание ПВО, ПРО, отечественной микро-
электроники и ряда других программ.
Однако, если партийное руководство не понимало реально суще-
ствующей проблемы, вся мобилизационная мощь страны направля-
лась на борьбу с ней. Так было с кибернетикой, объявленной лженау-
кой, с генетикой и т. п.
«КИБЕРНЕТИКА [3] (от др.-греч. — рулевой, управляющий) —
реакционная лженаука, возникшая в США после Второй мировой
войны и получившая широкое распространение в других капитали-
стических странах; форма современного механицизма. Привержен-
цы кибернетики определяют ее как универсальную науку о связях
и коммуникациях в технике, в живых существах и общественной
жизни, о «всеобщей организации» и управлении всеми процессами
в природе и обществе. Тем самым кибернетика отождествляет
механические, биологические и социальные взаимосвязи и зако-
номерности. Как всякая механистическая теория, кибернетика
отрицает качественное своеобразие закономерностей различных
форм существования и развития материи, сводя их к механическим
закономерностям. Кибернетика возникла на основе современного
развития электроники, в особенности новейших скоростных счет-
ных машин, автоматики и телемеханики. В отличие от старого
механицизма XVII—XVIII вв. кибернетика рассматривает психо-
физиологические и социальные явления по аналогии не с простейши-
ми механизмами, а с электронными машинами и приборами, ото-
ждествляя работу головного мозга с работой счетной машины,
а общественную жизнь — с системой электро- и радиокоммуника-
ций. По существу своему кибернетика направлена против матери-
алистической диалектики, современной научной физиологии, обо-
снованной И. П. Павловым, и марксистского, научного понимания
законов общественной жизни. Эта механистическая метафизи-
ческая лженаука отлично уживается с идеализмом в философии,
психологии, социологии.
Кибернетика ярко выражает одну из основных черт буржу-
азного мировоззрения — его бесчеловечность, стремление пре-
вратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства
и орудие войны. Вместе с тем для кибернетики характерна импе-
риалистическая утопия — заменить живого, мыслящего, борюще-
гося за свои интересы человека машиной как в производстве, так
и на войне. Поджигатели новой мировой войны используют кибер-
нетику в своих грязных практических делах. Под прикрытием про-
паганды кибернетики в странах империализма происходит при-
влечение ученых самых различных специальностей для разработки
новых приемов массового истребления людей — электронного,
телемеханического, автоматического оружия, конструирование
и производство которого превратилось в крупную отрасль военной
промышленности капиталистических стран. Кибернетика явля-
ется, таким образом, не только идеологическим оружием импери-
алистической реакции, но и средством осуществления ее агрессив-
ных военных планов».
Подчеркнем, это пишет «Государственное издательство поли-
тической литературы», орган ЦК КПСС, верховной власти страны!
Еще в молодости, читая эту формулировку, не вдаваясь
в философские тонкости, я не мог не заметить ее противоречи-
вость — как лженаука может быть использована в «практических
делах», быть «средством осуществления» чьих-то планов. Какая же
это лженаука, если она дает реальные практические результаты?
И этот казус был размножен в полутора миллионах экземпляров!
И затормозил создание и развитие отечественной вычислитель-
ной техники.
В подобных казусах проявлялось свойство политической системы
СССР, в технике, называемое «дуракоустойчивостью».
Дуракоустойчивые системы игнорируют глупые действия опе-
ратора, которые могут вывести систему в недопустимый режим
работы.
Дураконеустойчивые системы выполняют все указания опе-
ратора, даже разрушающие систему или оператора.
Это понятие вполне применимо и к общественным систе-
мам. В частности, дуракоустойчивость системы государственного
устройства СССР была крайне низкой. К сожалению, произошед-
шие в стране реформы в этом плане, похоже, ничего не изменили.
Наоборот, добавили «преступнонеустойчивости».
Таким образом, дураконеустойчивость системы нашего госу-
дарственного устройства привела страну к острой зависимости
от произвола власть предержащих. А власти, особенно в условиях
диктатуры, в соответствии с принципом Питера, имеют тенденцию
к деградации.
Принцип Питера:
В иерархии каждый индивидуум имеет тенденцию подниматься
до своего уровня некомпетентности.
Следствия из принципа Питера:
1. Для каждой существующей в мире должности есть человек, не-
способный ей соответствовать. При достаточном числе пере-
движений по службе эту должность займет именно он.
2. Вся полезная работа совершается теми, кто еще не достиг свое-
го уровня некомпетентности…
О культе личности
В упомянутом нами фильме «Твой современник» Юлия Райзмана есть
остроумная характеристика культа личности, которая звучит пример-
но так: «Культ личности — это когда все ориентируются на очередного
начальника. Хорошо, если он умный. А если не очень?» (рис. 1.3).
К концу советского периода в высших партийных и государ-
ственных органах доля этих «не очень», достигших своего уров-
ня некомпетентности, превысила допустимый порог, что привело
к падению режима и распаду страны. Дураконеустойчивая система
саморазрушилась.
Как бы ни странно это звучало, но позитивную роль в борьбе
с ростом некомпетентности в СССР сыграла Великая Отечественная
война. С первых же ее дней требования к руководителям всех уров-
ней невероятно выросли. Им в немыслимо короткие сроки прихо-
дилось принимать решения и реализовывать их не только в военной
сфере, но и во всех иных: при мобилизации ресурсов страны, при пе-
ремещении промышленности, науки и других организаций на вос-
ток, при организации производства вооружения и боеприпасов.
В этих условиях все «не очень» быстро выявлялись и заменялись.
В результате произошла жестокая, но объективная чистка руководя-
щего состава всех уровней, его профессионализм и дееспособность
резко выросли.
К сожалению, в послевоенный период в руководстве страны доля
тех, которые «не очень», достигших своего уровня некомпетентности
и деенеспособности, возобновила свой рост и к концу советского пе-
риода она составляла подавляющее большинство, среди руководства
страны прогрессировала некомпетентность. Именно с деятельностью
этих людей связаны многие негативные, разрушительные реалии со-
ветского периода. А дураконеустойчивая система их разрушитель-
ных действий не нейтрализовала. В результате системы изжила себя
и разрушилась.
Но из этого не следует, что там было все плохо. В партийном и го-
сударственной руководстве страны оставалось еще много продук-
тивных людей. Именно с деятельностью этих людей, в соответствии
со следствием 2 из принципа Питера, связаны многие позитивные,
созидательные реалии советского периода.
Развитие вычислительной техники и микроэлектроники про-
исходило в послевоенный период, когда в руководстве страны, от-
раслей, предприятий, подразделений был высокий процент специ-
алистов, прошедших селекцию «очистительным кадровым ситом»
ВОВ, т. е. грамотных и активных специалистов. Это определило
бурный рост этих отраслей, быстро достигших, а иногда и пре-
восходящих мировой технический уровень. Этот рост замедлился
с постепенной заменой старых кадров молодыми с естественной
долей амбициозных, но с низким уровнем компетентности и дее-
способности руководителей, быстро достигающих уровень своей
некомпетентности.
То же произошло и с микроэлектроникой. При создании в нее
пришли и старые отселектированные руководители, и перспектив-
ная молодежь с высоким уровнем компетентности (низкоуровневые
руководители более осторожны, в новое с непонятной перспективой
дело идут редко). Поэтому отечественная микроэлектроника сразу
сделала быстрый рывок и в целом в дореформенный период соответ-
ствовала мировому уровню (об этом далее), а затем начал работать
принцип Питера, дураконеустойчивость системы и тому подобные
закономерности. А преступно бестолковые реформы, проведенные
этими самыми «не очень» (дополненными преступными элемента-
ми), окончательно приговорили отечественную микроэлектронику
и многие другие отрасли науки и техники. Осуществившие и разви-
Исторические реалии 1960—1980-х годов 45
вающие реформу политиканы и их приспешники внушают подраста-
ющему поколению, что путной микроэлектроники в стране никогда
не было и быть не может и она России не нужна. За державу обидно.
И за ее обманываемую молодежь, получающую ложные ориентиры
для своего развития.
ГЛАВА 2
2.1. Истоки электроники
В 2008 г. в Политехническом музее проходили чтения, посвященные
60-летию отечественной информатики. Во вступительном слове гене-
ральный директор Политехнического музея профессор Г. Г. Григорян
отметил, что историю информатики следует отсчитывать от первых
образцов скальной живописи. Можно с уверенностью утверждать, что
без достижений электроники, и в особенности микроэлектроники,
информатика недалеко ушла бы от скального уровня. Это утвержде-
ние подтверждается и тем, что само понятие «информатика» появи-
лось только после того, как микроэлектроника сказала свое решаю-
щее слово.
В 1936 г. в Месопотамии, вблизи Багдада, немецким ученым-ар-
хеологом Вильгельмом Кенигом был обнаружен 13-сантиметровый
глиняный сосуд, горлышко которого было залито битумом, а через
него был проведен железный прут. Внутри сосуда располагался мед-
ный цилиндр, внутри цилиндра, в свою очередь, помещался желез-
ный стержень. По мнению Кенига, внутрь сосуда заливался раствор
какой-либо кислоты или щелочи, что позволяло получить электриче-
ский ток.
В 1947 г. американский физик Уиллард Ф. Грей изготовил точную
копию багдадской батарейки, использовав сульфид меди в качестве
электролита. Батарейка дала электрический ток напряжением около
2 В (рис. 2.1).
Немецкий египтолог Арне Эггебрехт, использовав 10 копий баг-
дадской батарейки с солевым раствором золота, за несколько часов
покрыл статуэтку Осириса ровным слоем гальванического золота.
Эти опыты доказывают — электрические батарейки были извест-
ны на Ближнем Востоке за 2000 лет до рождения Александро Вольта,
открывшего их Европе.
Одним из первых электричество привлекло внимание греческо-
го философа Фалеса Милетского (640—550 гг.) в VII в. до н. э., кото-
рый обнаружил, что потертый о шерсть янтарь ({λεκτρον — электрон)
приобретает свойства притягивать легкие предметы. Однако долгое
время знание об электричестве не шло дальше этого представления.
В 1600 г. появился сам термин электричество («янтарность»). А в 1650 г.
магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатиче-
скую машину в виде насаженного на металлический стержень серного
шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания,
но и эффект отталкивания. В 1729 г. англичанин Стивен Грей про-
вел опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что
не все материалы одинаково передают электричество. В 1733 г. француз
Шарл Дюфе установил существование двух типов электричества: сте-
клянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шелк
и смолы о шерсть. В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создает
первый электрический конденсатор — лейденскую банку.
Первую теорию электричества создает американец Б. Франклин,
который рассматривает электричество как «нематериальную жид-
кость», флюид («Опыты и наблюдения над электричеством», 1747 г.).
Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда,
изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую
природу молний. Изучение электричества переходит в плоскость точ-
ной науки после открытия в 1785 г. закона Кулона.
Далее, в 1791 г., итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах
электричества при мышечном движении», в котором описывает на-
личие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец
Вольта в 1800 г. изобретает первый источник постоянного тока —
гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых
и серебряных кружочков, разделенных смоченной в подсоленной воде
бумагой. В 1802 г. россиянин В. В. Петров впервые получил и описал
дуговой разряд, получивший позже название «вольтовая дуга».
В 1819 г. датский физик Г. Эрстед обнаружил, что проводник, по ко-
торому течет электрический ток, вызывает отклонение стрелки маг-
нитного компаса, расположенного вблизи этого проводника, из чего
следовало, что электрические и магнитные явления взаимосвязаны.
Французский физик и математик А. Ампер в 1824 г. дал математи-
ческое описание взаимодействия проводника тока с магнитным по-
лем, а немецкий физик Г. Ом в 1926 г. сформулировал закон Ома.
В 1831 г. английский физик М. Фарадей экспериментально обна-
ружил и дал математическое описание явления электромагнитной
индукции — возникновения электродвижущей силы (ЭДС) в прово-
днике, находящемся под действием изменяющегося магнитного поля.
Он открывает электромагнитную индукцию и законы электролиза
(1834 г.), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ
явления электролиза привел Фарадея к мысли, что носителем элек-
трических сил являются не какие-либо электрические жидкости,
а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом ода-
рены электрическими силами», — утверждает он. Его исследования
электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электрон-
ной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — про-
волочка с током, вращающаяся вокруг магнита.
В 1864 г. Дж. Максвелл создает теорию электромагнитного поля,
согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как
взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитно-
го поля. Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех
предшествующих исследований в области электродинамики. Из нее
вытекало, что любые изменения электромагнитного поля должны
порождать электромагнитные волны, распространяющиеся в диэ-
лектрической среде (в том числе в пустоте) с конечной скоростью,
зависящей от диэлектрической и магнитной проницаемости этой
среды. Для вакуума теоретическое значение этой скорости было близ-
ко к экспериментальным измерениям скорости света, полученным
на тот момент, что позволило Максвеллу высказать предположение
(впоследствии подтвердившееся), что свет является одним из прояв-
лений электромагнитных волн.
Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка
Максвеллом теории электромагнитных явлений. В 1873 г. он вывел
уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные ха-
рактеристики поля. Эта теория сначала казались просто гипотезой.
Но в 1888 г. немецкий физик Генрих Рудольф Герц построил приборы,
излучавшие электромагнитные волны (вибратор Герца) и принимав-
шие их на расстоянии в несколько метров (резонатор Герца). Россий-
ский ученый А. С. Попов узнал о работах своего немецкого коллеги
в том же 1888 г. и в первой же лекции об опытах Герца, которую он
прочитал год спустя, сказал, что открытые Герцем лучи могут быть
когда-нибудь применены для телеграфирования без проводов. Стре-
мясь к этому, А. С. Попов экспериментировал на протяжении после-
дующих семи лет
В 1880 г. П. Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году
россиянин Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии
на большие расстояния. Герц в 1888 г. экспериментально регистрирует
электромагнитные волны.
В 1897 г. Дж. Томсон открывает материальный носитель электри-
чества — электрон, место которого в структуре атома указал впослед-
ствии Э. Резерфорд.
Таков научный базис электроники, созданный и непрерывно раз-
виваемый учеными Европы, Америки и России.
На его основе в 1896 г. А. С. Попов изобрел радио и много сделал
для его развития и практического внедрения в России, привлекая
и зарубежные фирмы. Но преждевременная смерть 31 декабря 1905 г.
(13 января 1906 г. по новому стилю) после очередной беседы на по-
вышенных тонах в Министерстве внутренних дел, прервала его де-
ятельность. Ему было 46 лет. Всего за четыре дня до смерти он был
избран председателем физического отделения Русского физического
общества — высшая честь, которой мог удостоиться электроинженер
Александр Степанович Попов, изобретатель радио.
В Европе и США огромную роль в развитии радио сыграл выда-
ющийся топ-менеджер Гульельмо Маркони, скомпилировавший изо-
бретения передовых для того времени ученых и организовавший про-
изводство и применение средств радиотехники.
2.2. Искровая электроника
Предыстория искровой электроники
Выше мы говорили о создании теоретического фундамента электро-
ники. Ее практиреское зарождение и развитие происходило не ме-
нее динамично. Началом истории практической электроники можно
считать открытие и изучение свойств электромагнитных волн, теоре-
тически предсказанных М. Фарадеем и Дж. Максвеллом и практиче-
ски доказанных Г. Герцем, опыты которого повторяли многие ученые
(рис. 2.2).
В 1893 г. английский физик О. Лодж разработал весьма удачный
индикатор электромагнитных волн, основанный на использовании
металлических опилок. Свойство металлических порошков менять
свои электрические свойства под действием электромагнитных волн
на протяжении XIX в. обнаруживалось неоднократно, но вначале
воспринималось лишь как любопытное, но бесполезное физическое
явление. В 1890—1891 гг. французский физик Э. Бранли достаточ-
но глубоко исследовал различные порошки и опилки, помещенные
им в изолирующую трубку с металлическими выводами по концам.
Оказалось, что под действием электромагнитных волн электриче-
ских разрядов порошки и опилки резко увеличивают электропро-
водимость — спекаются, сохраняя спеченное состояние. Для вос-
становления свойств порошка его нужно встряхивать — разрушить
спекание. Свой прибор для демонстрации этого свойства Бранли
назвал радиокондуктором, но в научную литературу он вошел как
трубка Бранли. Оливер Лодж, воспроизводя и совершенствуя опыты
Герца, доработал «радиокондуктор» и в 1893 г. сконструировал при-
бор, названный им когерером (сцепителем), ставший основой буду-
щих первых радиоприемников.
В начале 1894 г. О. Лодж выступил в Британской Академии наук
с большим докладом о научном наследии недавно умершего Г. Герца.
Ученые были поражены теми достижениями, каких добился Лодж
в демонстрации электромагнитных волн. Использование им когере-
ра позволило демонстрировать опыты сразу большой аудитории, ра-
нее эксперимент нужно было рассматривать только индивидуально,
в лупу.
Но Лодж, как и Герц и Бранли, будучи теоретиком и эксперимен-
татором, абсолютно не думал о практическом применении своего при-
бора и не пошел дальше лекционных публичных опытов, хотя был
в одном шаге от изобретения радио. Лишь 30 лет спустя Лодж признал-
ся в своей оплошности и с горечью
подтвердил, что мысль о беспрово-
лочном телеграфировании с помо-
щью электромагнитных волн у него
не возникла.
Исследованиями электромаг-
нитных волн занимались также
Н. Тесла, Д. Минчин, О. Лодж,
А. Риги, Ф. Браун, А. Слаби,
А. Г. Столетов, Н. Г. Егоров и другие
физики мира. Многие из них, как
только статья Лоджа с изложением
его памятного доклада и коммен-
тариями появилась в июльском
номере журнала «Electrician», по-
вторили его опыт. Среди них был
и преподаватель минного офицер-
ского класса в Кронштадте А. С По-
пов.
«Я — русский человек, и все свои знания, весь свой
труд, все свои достижения имею право отдать
только моей Родине. Я горд тем, что родился рус-
ским. И если не современники, то, может быть,
потомки наши поймут, сколь велика моя предан-
ность нашей родине и как счастлив я, что не за
рубежом, а в России открыто новое средство
связи».
А. С. Попов
Александр Степанович Попов (1859—1906), будучи работником
Морского ведомства, хорошо знал о насущной потребности флота
в средствах дальней связи, а как хороший физик он был прекрасно
осведомлен обо всех достижениях в области использования электро-
магнитных волн. В течение семи лет он искал решение проблемы их
использования для дальней связи.
А. С. Попов понимал, что для создания беспроводных средств свя-
зи нужно решить две важные технические задачи: увеличить чувстви-
тельность когерера и создать устройство, автоматически возвраща-
ющее когереру его чувствительность после приема каждого сигнала.
Для решения первой задачи Поповым был разработан специальный
когерер (рис. 2.4), значительно более чувствительный и устойчивый
в работе, чем у Бранли. Вторая задача была решена применением элек-
трического звонка, молоточек которого при прямом ходе ударял по ча-
шечке звонка, создавая звук, сигнализирующий о получении сигнала,
а при обратном ходе ударял по когереру и встряхивал его, разрушая
связь между опилками.
25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 г. на заседании Русско-
го физико-химического общества (РФХО) в ходе обстоятельного до-
клада А. С. Попов впервые продемонстрировал работу своего «прибо-
ра для обнаружения и регистрирования электрических колебаний».
Прибор откликался на посылки волн от «герцевского вибратора»,
возбуждаемого катушкой Румкорфа, на расстоянии 25 м. Это была
демонстрация первого в мире радиоприемника, открывшего эру ра-
дио (рис. 2.5). В первом номере за 1896 г. «Журнала РФХО», имевшего
международную рассылку, была опубликована статья о радиоприем-
нике А. С. Попова и проведенных с ним опытах.
Радиопередатчики А. С. Попова были искрового принципа дей-
ствия на основе катушки Румкорфа. Они были очень просты по кон-
струкции, излучателем радиоволн служил кратковременный искро-
вой разряд, а модулятором являлся телеграфный ключ. С помощью
такого радиопередатчика информация передавалась в кодированной
дискретной форме — например, азбукой Морзе или иным условным
сводом сигналов. Недостатками такого радиопередатчика были отно-
сительно высокая мощность, требуемая для эффективного излучения
радиоволн искровым разрядом, а также очень широкий радиочастот-
ный диапазон излучаемых им волн. В результате одновременная ра-
бота нескольких близко расположенных искровых передатчиков были
практически невозможной из-за интерференции их сигналов. И они
позволяли передавать только дискретные телеграфные сигналы (есть
сигнал — нет сигнала). Передача аналоговых, например речевых, сиг-
налов с помощью искр электрических разрядов была практически не-
возможна, хотя попытки, в том числе А. С. Поповым, предпринима-
лись, но к удовлетворительным результатам не привели.
Еще отрабатывая схему, Попов обнаружил, что дальность дей-
ствия значительно увеличивается в случае присоединения к когереру
специального длинного и поднятого над землей провода. Так появи-
лась первая антенна — существеннейшая часть любой радиостанции,
хотя сам Попов не считал себя изобретателем антенны, отдавая при-
оритет Николе Тесла. Поповым же было применено заземление друго-
го конца когерера. Он предложил придавать передаваемым сигналам
определенную длительность (точки — тире) и с помощью азбуки Мор-
зе передавать сообщения без проводов.
12 (24 по новому стилю) марта 1896 г. А. С. Попов на заседании
Физического отделения РФХО продемонстрировал первый в мире
радиообмен смысловой радиограммой на расстоянии около 250 м, со-
держащей всего два слова: «Генрих Герц». Это была дань уважения па-
мяти великого ученого, открывшего дверь в мир радио, а вместе с ним
и в мир электроники. Свое выступление Александр Степанович за-
кончил словами: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор
при дальнейшем усовершенствовании его сможет быть применен в пере-
даче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических коле-
баний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий
достаточной энергией».
Сущность своего изобретения А. С. Попов изложил в подробной
статье, написанной в декабре 1895 г. и опубликованной в январском
номере «Журнала РФХО» (1896 г.), а также в журналах «Электричество»
(1896, № 13—14) и «Метеорологический вестник» (1896, № 3). Рефераты
статьи публиковались в различных иностранных журналах.
В 1899 г. А. С. Попов разрабатывает первую схему детекторного ра-
диоприемника на базе оригинального диода собственной конструк-
ции с использованием полупроводникового эффекта. Конструктив-
но детектор Попова был очень похож на когерер (стеклянная трубка
с платиновыми выводами, заполненная мелкими стальными зерна-
ми), но не требовал встряхивания, и чувствительность его была в не-
сколько раз выше, чем у когерера. В 1900 г. А. С. Попов создает первый
в мире твердотельный детектор. На этих приборах мы остановимся
подробнее в разделе «Полупроводниковые диоды». А. С. Попов не взял
патента на радиосвязь, потому что желал сделать свое изобретение до-
стоянием людей всех стран, а не превращать его в источник наживы.
Так нас учили в советской школе.
В июне 1896 г. (через год после демонстрации приемника А. С. По-
пова) патент на изобретение радио получил живший в Великобрита-
нии итальянец Гульельмо Маркони. Ему удалось взять патент на свою
систему связи лишь в Великобритании (английское патентное право
считало новшеством все то, что еще не было запатентовано на терри-
тории Соединенного Королевства. Остальной мир его не интересо-
вал). Ни в одной другой стране ему патента не выдали, так как для это-
го требовалась действительная новизна, а работы А. С. Попова тогда
были хорошо известны специалистам. На рис. 2.6 для сравнения по-
казаны схемы радиоприемников А. С. Попова и Г. Маркони.
О роли пиара в науке и жизни
Западный мир изобретателем радио однозначно считает Г. Марко-
ни, о А. С. Попове там, как правило, даже не упоминают. Это ти-
пичное проявление многовекового противостояния Европы
и России. «Просвещенный Запад» исторически к российским
приоритетам относится весьма болезненно — их обыкновенно
стараются не замечать. Но это и интересная история. Долгие годы
заносчивая Европа и нахальная Америка знали, что Г. Маркони
первым получил патенты на изобретение радио. То, что эти па-
тенты были получены только в Великобритании, а другие страны
отказались признать его приоритет, давно забыто. И самих патен-
тов практически никто не видел — они более 100 лет находились
в закрытом хранении в фирме, основанной Маркони. Фактически
была известна легенда, в которую многие поверили. Истина, как
обычно бывает, оказалась далека от легенды. Открылась она лишь
в 2004 г., когда патенты Г. Маркони стали доступны. Мы здесь
не будем заниматься их подробным анализом, это прекрасно сде-
лал до нас В. Д. Меркулов. Читатель может познакомиться с ре-
зультатами его исследований в Интернете или публикациях, при-
ведем лишь главное из его исследований.
В июне 1896 г. Маркони подает предварительную заявку
на изобретение «прибора, способного обнаруживать и регистри-
ровать электрические колебания высокой частоты, передаваемые
через воздух, сушу и воду».
Приоритет Г. Маркони впервые закреплен патентом Британ-
ского патентного бюро от 2 июля 1897 г. за № 12039, озаглавлен-
ным «Усовершенствования в передаче электрических импульсов
и сигналов и в аппаратуре для этого». «Как следует из пояснитель-
ного текста, под «усовершенствованиями» понимаются предло-
жения по распространению электромагнитных колебаний (ЭМК)
высокой частоты не только по воздуху, но и сквозь землю и воду
[6] (заметим для гуманитариев, что ЭМК «сквозь землю и воду»
не проходят, они в них стремительно затухают, о чем уже тогда
знали серьезные физики).
Под «аппаратурой для этого» подразумеваются реализующие
идею конкретные устройства по передаче и приему сигналов че-
рез воздух, землю и воду. Противоречащие законам физики намере-
ния автора использовать землю и воду проводниками ЭМК перешли
и в окончательный текст патента, утвержденный через 13 месяцев
(2 июля 1897 г.), в виде подробного изложения принципов действия
придуманных и нереальных приборов. Указанная заявка, местами
похожая на декларацию о намерениях, самим Маркони была провоз-
глашена как исходная и базовая в решении вопросов и развертывании
беспроводной телеграфии.
По прошествии довольно короткого времени теоретические и ин-
женерные несуразицы в тексте патента и сопроводительных чер-
тежах были «осмыслены», поэтому документ передали на закрытое
хранение в созданную Маркони частную компанию MARCONIES
WIRELESS TELEGRAPH Co (MWTCo). В последующие более чем
100 лет заявку № 12039 никому не показывали». Вместе с тем в от-
дельных случаях в кругу осведомленных специалистов Маркони вы-
нужденно признавал научную и техническую несостоятельность,
проявленную им в начальной работе. Так, например, 11 декабря 1909 г.
в лекции на церемонии присуждения ему Нобелевской премии он ска-
зал: «Я полагаю, что были веские основания для так часто слышимой
критики имеющегося в моем первом английском патенте от 2 июня
1896 г. утверждения относительно эффекта трансляции сигналов
через землю или воду» [6].
Последующие патенты Г. Маркони также находились в за-
крытом хранении, обществу лишь сообщалось об их наличии.
В. Д. Меркулов внимательно изучил патенты Г. Маркони и при-
шел к однозначному выводу — в его патентах закреплялся «прио-
ритет» Г. Маркони на различные технические решения, ранее него
апробированные и обнародованные другими учеными: Э. Бранли,
О. Лоджем, Н. Тесла, А. С.М. Поповым, К. Брауном и др. Практи-
чески ни в первых патентах Г. Маркони, ни в его практической
деятельности того периода инженерных решений на уровне изо-
бретений нет, есть удачные компиляции идей и решений других
ученых. Напротив, в патентах встречаются технические несурази-
цы, типа упомянутой нами выше радиосвязи «сквозь землю и воду».
Иначе говоря, первые патенты Г. Маркони — откровенный и не-
качественный плагиат, возможный только благодаря особенно-
стям британского патентного права тех времен. Именно поэтому
на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. золотой медали и по-
четной грамоты «За аппаратуру, лучшим образом проявившую себя
в эксплуатации» был удостоен А. С. Попов [6] (рис. 2.7) — тогда
в Европе еще помнили истинное положение вещей.
А последующее признание Г. Маркони в качестве изобретате-
ля радио — результат прекрасно организованной им в средствах
массовой информации пиар-компании со ссылками на патенты,
которых никто не видел. В соответствии с этим пиаром Г. Марко-
ни нигде и никогда в своих бесчисленных публичных выступле-
ниях за 40 лет не упоминает имени А. С. Попова, как будто бы оно
ему вообще не известно, перечисляя в то же время других своих
предшественников.
Однако это нисколько не умоляет роль Г. Маркони в развитии
радио в Западной Европе и Северной Америке. Но она не в том,
что он его якобы изобрел, «его бесспорной заслугой остается раз-
витие действенной инициативы, а также и то, что он сразу и сме-
ло перевел на практическую почву то, что другим представлялось
в виде неопределенных образов». «В полной мере его способность изо-
бретателя проявляется в преодолении бесчисленных практических
трудностей и в массе подробностей и дополнений, которые, как бы
ни казались они в отдельности незначительными, для практическо-
го успеха необычайно важны» [6].
Таким образом, то, чему нас с детства учили в советской шко-
ле, оказалось истиной — радио действительно изобрел Александр
Степанович Попов. А Россия была в группе лидеров в создании
и развитии радиосвязи.
С весны 1897 г. А. С. Попов вынес свои опыты на корабли Балтий-
ского флота и летом, выходя в море, получил надежную связь на рас-
стоянии около 5 км между транспортом «Европа» и крейсером «Аф-
рика». В 1898 г. новый передатчик был испытан на миноносце № 115.
Во время этих испытаний изобретатель сделал еще одно очень важное
открытие: он обнаружил, что электромагнитные волны отражаются
от кораблей. Это открытие явилось основой, на которой затем разви-
лась новая отрасль радиотехники — радиолокация.
В 1899 г. А. С. Попов отказался от звонка и ненадежного когерера,
заменив их соответственно головными телефонами и полупроводни-
ковым диодом К. Ф. Брауна. Это существенно упростило приемник
и повысило надежность связи.
Осенью 1899 г. броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» наскочил
на подводные камни у острова Гогланд и был скован льдами. А. С. По-
пову было поручено установить связь с броненосцем. До этого време-
ни ему удавалось устанавливать связь на расстоянии не более 30 км,
а здесь расстояние было свыше 40 км. Такая связь на расстоянии более
40 км была налажена и бесперебойно работала в течение всей спаса-
тельной операции (рис. 2.8, 2.9).
И не только. Благодаря этой связи были спасены рыбаки, унесен-
ные в море на оторвавшейся льдине. Вышедший по радиограмме ле-
докол «Ермак» разыскал рыбаков и спас их. В те дни все газеты мира
подробно сообщали об этом событии, прославляя новое средство свя-
зи и его изобретателя А. С. Попова.
Этот случай убедительно доказал огромное значение радиотеле-
графа. Попову на его радиоприемник с телефонными трубками были
выданы патенты в России, Англии, Франции и других странах.
Иностранные фирмы не раз пытались переманить талантливого
ученого, суля ему огромные деньги и обещая прекрасные условия ра-
боты. Но Александр Степанович неизменно отвечал: «Я русский чело-
век, и все мои знания, весь свой труд, все мои достижения имею право
отдать только моей Родине…»
С тех пор радиотехника развивалась стремительными темпа-
ми. Через пять лет, в 1900 г., беспроволочный телеграф как штатное
средство связи был принят на вооружение русского флота. Доволь-
но скоро методы и технологии радиотехники нашли применение
в других областях науки и техники: системах управления, инфор-
мационных системах, в вычислительной технике и т. п. В результа-
те родилась и получила бурное развитие новая отрасль — электро-
ника, занимающаяся созданием и производством радиоэлектронной
аппаратуры (РЭА) различного назначения: военной, промышленной
и потребительской.
Первые радиоприборы А. С. Попова и Г. Маркони в качестве ра-
диопередатчика использовали вибратор Герца (вырабатывающий
электрическую искру, излучающую затухающие электромагнитные
волны), а в качестве приемника радиосигнала — модифицированные
когереры Э. Бранли. Для восстановления чувствительности когерера
в конструкции радиоприемников и А. С. Попова, и Г. Маркони пред-
усмотрен молоточек, ударяющий по когереру после приема каждого
сигнала. А. С. Попов в своем когерере увеличил площадь контактиро-
вания опилок с внешними выводами, что значительно повысило чув-
ствительность прибора.
Искровое радиотелеграфирование достигло своего наивысшего
развития в годы Первой мировой войны. 100-киловаттные радио-
станции под Петербургом, в Москве и других городах России, ис-
кровые и дуговые радиостанции других стран сделали возможными
передачи радиосообщений телеграфом практически на любые рас-
стояния. Однако это были лишь правительственные, военные, ком-
мерческие и другие специальные сообщения, обмен которыми был
доступен узкому кругу пользователей.
В табл. 2.1 приведены данные о комплектации всех ведомств Рос-
сийской империи искровыми радиостанциями. В основном они про-
изводились в России, за исключением парижской фирмы «Дюкрете».
Но и там выпускалась электростанция по проекту А. С. Попова и было
их всего 3,8 % от общего количества.
Рис. 2.12. Машина высокой частоты мощностью 50 кВт, установленная
на Октябрьской радиостанции. На заднем плане В. П. Вологдин
Рис. 2.11. Общий вид искровых стационарной (слева)
и портативной радиостанций РОБТиТ [4]
На рис. 2.10 и 2.11 приведены фотографии искровых радиостанций
РОБТиТ.
Первая попытка передачи речевых сообщений по радио была пред-
принята А. С. Поповым в 1903 г. совместно с молодым московским фи-
зиком С. Я. Лифшицем. В 1904 г. они демонстрировали передачу речи
более чем на 2 км. Опыт с Маркони не был забыт. Но работу А. С. По-
пов закончить не смог, 31 декабря 1905 г., в возрасте 46 лет, Александр
Степанович ушел из жизни.
В 1914 г. Н. Д. Папалекси и М. В. Шулейкиным в Петербурге были
проведены работы по радиотелефонии с помощью высокочастотной
машины В. П. Вологдина (рис. 2.12, 2.13), заменившей кратковремен-
ные искровые многочастотные сигналы непрерывным с относитель-
но фиксированной частотой. Это позволило достичь дальности свя-
зи 25 км, но качество передачи речи все равно было весьма далеким
от приемлемого.
Фактически на этом развитие искровой электроники достигло
своего предела и закончилось. Но физики уже подготовили теорети-
ческую и практическую базу — вакуумные приборы.
Рис. 2.13. В. П. Вологдин
2.3. Этапы (поколения) развития электроники
До начала 60-х гг. прошлого века электроника имела исключительно
дискретный характер электронной компонентной базы (ЭКБ). ЭКБ
характерны тем, что каждый прибор выполнен в виде отдельного не-
делимого физического объекта, являющегося товарной продукцией
для одних производителей и покупным комплектующим изделием
для других (производящих электронную аппаратуру — ЭА). При ре-
монте аппаратуры может быть заменен любой дискретный элемент.
Дискретные ЭКБ отличаются еще и функциональной просто-
той — это монофункциональные приборы. И пассивные элементы
(резисторы, конденсаторы, дроссели, трансформаторы, переключате-
ли, соединители, индикаторы, линии задержки), и активные элемен-
ты (вакуумные и полупроводниковые приборы) — все они выполняют
одну, каждый свою простую функцию. Главные проблемы их разви-
тия — это технологии, материалы и конструкция. И их для каждого
вида элементов множество. По мере их развития размеры пассивных
элементов уменьшаются, а качество, надежность и долговечность
увеличиваются. И наконец, неизбежно наступает момент, когда по-
являются конструктивно-технологические условия для объединения,
интеграции все увеличивающегося количества однотипных или раз-
нотипных элементов в одном, функционально более сложном кон-
структивно едином изделии ЭКБ, изготавливаемом в едином техноло-
гическом цикле. Так рождается интегральный электронный элемент,
получивший название «интегральная схема» (ИС), или «микросхема».
Так и случилось.
В 1962 г. в США и СССР началось серийное производство инте-
гральных схем (ИС), представляющих собой многоэлементные из-
делия, выполняемые в едином технологическом цикле в виде от-
дельного неделимого и неремонтируемого физического объекта.
Как и дискретный элемент, ИС является товарной продукцией для
одних производителей и покупным комплектующим изделием для
производителей РЭА. При ремонте аппаратуры может быть заменена
только ИС в целом, замена отдельного ее элемента невозможна. Об-
ласть электроники, занимающаяся созданием и тиражированием ИС,
называется микроэлектроникой.
Появление микроэлектроники взломало установленное в нашей
стране тех лет межотраслевое распределение труда, при котором
аппаратуру разрабатывали и производили аппаратные ведом-
ства, а ЭКБ для них — Минэлектронпром. То, что ранее аппа-
ратурщики делали на печатной плате в виде ячеек по сборочной
технологии, теперь стал делать Минэлектронпром на подложке
гибридной или в кристалле полупроводниковой ИС (на них под-
робнее мы еще остановимся). И по мере развития технологии ИС
их функциональная сложность постоянно растет. Сначала ИС
выполняли функции простых логических или аналоговых эле-
ментов, затем регистров, арифметических устройств, процессо-
ров, компьютеров, систем на кристалле… Изначально основное
применение ИС было в вычислительной технике. Но затем вы-
числительная техника через микроэлектронику стала проникать
в различные электронные системы, применяемые в самых раз-
нообразных сферах жизнедеятельности человека. Сейчас каждо-
го человека повседневно и повсюду окружает множество изделий
вычислительной техники, изготовленных по технологии микро-
электроники. По несколько встроенных компьютеров имеется
в каждом сотовом телефоне, в ноутбуке, планшете, электронной
игре… Имеются свои компьютеры в часах, холодильниках, быто-
вых печах, в швейных машинах… Они повсюду. И сделаны они
микроэлектроникой. Поэтому говорить об истории и основах ми-
кроэлектроники и не сказать об истории и основах вычислитель-
ной техники (кстати, тоже подмножество из множества электро-
ник) невозможно. Что мы в последующих главах и сделаем. А пока
вернемся в электронике.
Этапы (или поколения) развития электроники и соответствующие
им поколения ЭКБ и ЭА полностью определялись активной электрон-
ной компонентной базой. Насчитывается шесть таких поколений:
Дискретная электроника:
0. Искровые приборы, искровое и дуговое радиотелеграфирова-
ние — искровая электроника, нулевое поколение.
1. Электровакуумные приборы — ламповая электроника, первое
поколение.
2. Полупроводниковые приборы — полупроводниковая электро-
ника, второе поколение.
66 Глава 2. Зарождение электроники
Интегральная электроника (микроэлектроника, наноэлектро-
ника):
3. Интегральные схемы малой и средней степени интеграции
(ИС и СИС) — интегральная электроника.
4. Интегральные устройства (большие интегральные схемы —
БИС) — микропроцессорная электроника.
5. Наноэлектроника.
Эти этапы, или поколения, несколько условны, применяются
в основном для вычислительной техники, а для электроники в целом
не являются общепринятыми. Но на их основе оказалось удобно ком-
поновать материал книги.
Эти поколения последовательно появлялись в соответствии
с естественным развитием науки и техники. Но все они, кроме перво-
го, не отмирали с появлением следующего, а продолжали развиваться
параллельно, каждое в своей области применения.
ГЛАВА 3
1-е ПОКОЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ
3.1. Ламповая электроника
Предыстория ламповой электроники
Осуществление качественной передачи речи, а затем и музыки ока-
залось возможным лишь с созданием высокочастотных генераторов
непрерывных незатухающих колебаний на базе электронных ламп,
которые достигли определенной «технической зрелости» только к на-
чалу 20-х гг. прошлого века.
Начало ламповой электроники можно отсчитывать с 1881 г., ког-
да Эдисон впервые обнаружил явление термоэлектронной эмиссии.
Проводя эксперименты с угольными лампами накаливания, он по-
строил вакуумную лампу, содержащую, кроме угольной нити К (ка-
тод), еще металлическую пластинку А (анод), от которой был выведен
проводник П (рис. 3.1). Если к такому прибору подключить источник
электропитания положительным по-
люсом к аноду, через гальванометр Г
идет ток, при обратной полярности
ток не идет. Это явление было названо
эффектом Эдисона. Явление испуска-
ния электронов раскаленными метал-
лами и другими телами в вакууме или
в газе было названо термоэлектронной
эмиссией. Фактически Эдисон изо-
брел диод, но ни он сам, ни другие это-
го не заметили.
В 1904 г. английский радиоспе-
циалист Джон Флеминг окончательно изобрел вакуумный диод, названный им пустотным клапаном,
и предложил использовать его для детектирования радиосигналов,
т. е. выделения полезного звукового (низкочастотного) сигнала из не-
сущего высокочастотного радиосигнала. Диод Флеминга представ-
лял собой стеклянный баллон с впаянной в него нитью накаливания
(катод), окруженной металлическим цилиндром (анод) (рис. 3.2).
Под действием высокой температуры катод излучал (термоэмиссия)
электроны. При подаче на анод положительного относительно катода
напряжения электроны устремлялись к аноду, через лампу протекал
ток. При подаче отрицательного напряжения электроны отталкива-
лись от анода к катоду. Таким образом, диод пропускал ток только
в одном направлении. Фактически это была экспериментальная лам-
па Эдисона, отличающаяся металлическими катодом и формой анода,
но Флеминг нашел ей практическое применение в качестве детектора.
В 1906 г. американский инженер Ли де Форест поместил между
катодом и анодом третий электрод, названный «сетка». Он и выпол-
нен был в виде близко к катоду расположенной редкой сетки, через
которую могли свободно пролетать электроны. При подаче на сетку
положительного напряжения электроны ускоряются и большее их
количество достигают анода. При подаче отрицательного напряже-
ния часть или все электроны (в зависимости от величины напряже-
ния) отталкиваются назад к катоду. В результате слабые изменения
напряжения на сетке приводят к заметному изменению тока лампы,
т. е. лампа работает как усилитель тока. Вначале триод использовал-
ся в качестве детектора и усилителя,
но в дальнейшем стал основой генера-
торов синусоидальных электрических
колебаний. Так появилась трехэлек-
тродная лампа, названная Форестом
аудионом, поскольку предназначалась
им для усиления сигналов звуковой
частоты (рис. 3.3).
Единой терминологии тогда
не было и наряду с аудионом лампу
называли вакуумной трубкой, в Рос-
сии — катодным реле, но повсеместно
прижилось короткое слово «триод».
Это был основной элемент ламповой
электроники. Позже в электронной
лампе появились и четвертый и пятый
электроды (тетрод и пентод), но они
только корректировали характеристи-
ки лампы, в основном частотные. Нем-
цы изобретателем электронной лам-
пы считают Роберта Либена, в том же
1906 г. сделавшего свой вариант триода.
Но официально приоритет изобретения
электронной лампы в 1916 г. закреплен
патентом за создателем вакуумного
диода Дж. Флемингом. Первое приме-
нение электронных ламп было в радио-
связи и радиовещании, поэтому их ча-
сто называли радиолампами.
Основными физическими принци-
пами работы электронной лампы были
термоэмиссия электронов из катода и управление их движением к ано-
ду при помощи переменных или постоянных электрических напряже-
ний, подаваемых на сетки лампы. Только на разогрев катода лампы
потребляли 2—3 Вт энергии, и они нагревались не менее, чем осве-
тительные лампы накаливания. Бомбардировка анода электронами
нагревает его до красного каления также с выделением тепла. И если
лампы в радиоприемниках не требовали особых мощностей и охлаж-
дались при помощи естественной вентиляции приемника (ограничи-
вая его минимальный размер), то для генераторов передатчиков по-
требовались значительно большие мощности, измеряемые многими
киловаттами. Возникла задача охлаждения баллонов и электродов ге-
нераторных ламп. Среди первых простейших ламп с принудительным
охлаждением можно отметить триоды Ли де Фореста и Никольсона
1915—1916 гг. с воздушным и водяным охлаждением.
Первые русские генераторные лампы были построены в 1914 г.
Н. Д. Папалекси для радиотелефонного передатчика в Царском Селе.
Лампы были газонаполненные (с ртутью), изготовлено их было не-
много, только для своего передатчика. В 1914 г. создается Тверская
радиостанция международных сношений для связи с союзниками
в Первой мировой войне (французами и англичанами) и для слежения
за передачами немецких радиостанций. Там в группе инженеров рабо-
тал М. А. Бонч-Бруевич. В 1916 г. им удалось
собрать первую российскую промышлен-
ную электронную лампу, названную «Ба-
бушка» (рис. 3.4), и с ее помощью «поймать»
заграничные станции. Всего таких ламп
сумели сделать около 3000 штук.
Летом 1918 г. Тверская лаборатория
была переведена в Нижний Новгород и на
ее основе создана Нижегородская радиола-
боратория (НРЛ), ставшая первым в СССР
научно-исследовательским и производ-
ственным центром в области радиотехни-
ки. Именно здесь были разработаны лампы
с внешним анодом и водяным охлажде-
нием, принципиально отличные от ламп
Ли де Фореста и Никольсона. Разработ-
чиком их стал научный руководитель НРЛ
М. А. Бонч-Бруевич. Первые генераторные
лампы РП-1 (рис. 3.5), названные пустотными реле, в НРЛ были соз-
даны в 1919 г. на основе «Бабушки». Осенью 1920 г. радиостанция мощ-
ностью 5 кВт была установлена на Ходынском поле в Москве для орга-
низации первого в мире телефонного моста Москва — Берлин. Однако
диалога не получилось, так как Берлин голос Москвы слышал, но от-
ветить не мог. Фирма «Телефункен» только в октябре 1923 г. создала
достаточно мощный телефонный передатчик, да и то не на электрон-
ных лампах, а на основе машины высокой частоты.
Созданная в НРЛ в конце 1920 г. лампа мощностью 1,25 кВт ста-
ла базовой при строительстве радиовещательной станции, начавшей
работать в августе 1922 г. в Москве. Центральная радиотелефонная
станция имени Коминтерна, названная позднее «РВ-1», имела мощ-
ность 12 кВт, отдаваемую 12 генераторными лампами, включенны-
ми параллельно. Еще 12 таких же ламп использовались в модуляторе
этого передатчика. Станция работала на волне 3200 м. Предусматри-
вался телеграфный режим работы, при котором мощность повыша-
лась до 20 кВт. РВ-1 стала самой мощной передающей станцией того
времени. В 1922 г. в Германии работала Кенигвустергаузенская стан-
ция мощностью 5 кВт, во Франции — Эйфелева башня мощностью
3 кВт, в Нью-Йорке — станция мощностью 1,5 кВт. Все они были
радиотелеграфными.
17 сентября 1922 г. впервые в мире Советская радиотелефонная
станция «Коминтерн» (Центральная радиотелефонная станция име-
ни Коминтерна) (рис. 3.6) осуществила радиотрансляцию концерта
с зоной покрытия в несколько тысяч километров! Вскоре начались ре-
гулярные радиотелефонные передачи из Москвы. Построенная стан-
ция работала устойчиво и надежно. Передача продемонстрировала
всему миру успехи Советского государства в радиотехнике. Ведь в то
время в Германии исследования по радиотелефону еще не выходили
из стен лаборатории.
Ее слушают уже не только радисты приемных станций Нарком-
почтеля. Появляются в стране и «частные радиоприемные станции» —
так поначалу почтительно именовались те первые детекторные при-
емники, которые стали появляться в пользовании у населения. Тогда
же возникает и понятие «радиолюбительство». Это новое понятие от-
носилось к любителям, свое свободное время посвящавшим заняти-
ям радиотехникой. Они экспериментировали, строили из подручных
средств радиоприемники, а потом, надев наушники и склонившись
над своими хитроумными творениями, состоящими из проволочных
катушек на картонных цилиндрах и самодельных слюдяных конден-
саторов, упоенно слушали голоса в эфире. Нижегородцы многое сде-
лали, чтобы радиолюбительство, став массовым движением, пустило
прочные корни в стране. Они разработали образцы детекторных при-
емников не только для заводского выпуска, но и для того, чтобы их
можно было делать в домашних условиях.
Наряду с созданием мощных генераторных ламп шло развитие
более массовых приемно-усилительных ламп. Первой отечествен-
ной массовой радиолампой стал триод прямого накала Р-5 (с 1923 г.
П7). В конце 1920-х гг. появились тетроды, а в 1930-е годы произошел
буквально прорыв в деле отечественного лампостроения. Массово
выпускались триоды, тетроды и пентоды самых различных назна-
чений и конструктивных исполнений: стеклянные, металлические,
металлокерамические и т. п., в том числе по две лампы в одном бал-
лоне. Со временем электронные лампы совершенствовались, на сме-
ну крупным лампам с пластмассовым октальным (8-штырьковым)
цоколем пришли цельностеклянные пальчиковые (7- и 9-выводные),
а затем и миниатюрные лампы (рис. 3.7). При этом снижалось их энер-
гопотребление и повышалась плотность компоновки аппаратуры,
уменьшались ее размеры.
Первой массовой продукцией потребительской ламповой элек-
троники были радиоприемники. Примером может служить шести-
ламповый всеволновой радиоприемник 6Н-25 (рис. 3.8), производство
которого Новосибирским заводом «Электросигнал» начато в 1945 г.
(транзистор изобретен в 1949 г.). Это был настольный ящик весом 14,5
кг, потребляющий около 100 Вт электроэнергии.
Длительное время на основе радиоламп строились устройства
и системы для радиосвязи и радиовещания. Но в середине 1930-х гг.
специалисты СССР, Германии, Великобретании и Франции нашли
способ применения эффекта отражения объектами радиоволн, от-
крытый еще в 1897 г. А. С. Поповым.
Первый успешный эксперимент по обнаружению радиолокацион-
ным методом летящего самолета (на высоте 150 м и дальности 600 м)
был проведен в СССР 3 января 1934 г.
В 1936 г. советская сантиметровая радиолокационная станция
(РЛС) «Буря» (рис. 3.9) засекала самолет с расстояния 10 км.
Первыми РЛС в СССР, выпускавшимися серийно и принятыми
на вооружение Рабоче-крестьянской Красной армией в 1939 и 1940 гг.,
были РУС-1 и РУС-2. Они активно использовались в годы ВОВ.
В США первый контракт на постройку шести опытных станций
был заключен в 1939 г., когда в СССР РЛС «РУС-1» уже была принята
на вооружение (рис. 3.10). К сожалению и вполне естественно, война
на ее первом, сокрушительном для нас этапе затормозила эти работы,
но затем они были успешно продолжены.
Первые электронные вычислительные машины (ЭВМ, в современ-
ной терминологии — компьютеры) также строились на основе элек-
тронных ламп. Далее мы рассмотрим несколько примеров таких ЭВМ.
Вплоть до 60-х гг. прошлого века электронные лампы являлись
основным активным элементом приемников, передатчиков, усили-
телей, радиолокационных и навигационных систем. Они использова-
лись в медицине, радиоастрономии, телемеханике и вычислительной
технике, в научных, измерительных, контрольных и управляющих
приборах. Вакуумная радиолампа уступила во многих сферах свое
ведущее место бурно развивающимся полупроводниковым приборам
и системам, но по-прежнему оставалась основой мощных радиопере-
дающих устройств систем связи и радио- и телевещания.
За долгие годы выпуска электронных ламп в нашей стране был
накоплен огромный опыт стандартизации и унификации изделий
электронной техники. Впоследствии он был положен в основу техни-
ческой политики Минэлектронпрома и в других сферах. Например,
на основе всего двух базовых конструкций советской промышлен-
ностью ежегодно выпускались десятки миллионов штук миниатюр-
ных электронных ламп 134 типов. Всего же на специализированных
заводах изготавливалось около 600 типов ламп, которые полностью
удовлетворяли все нужды потребителя. Для сравнения: в США раз-
ными фирмами для тех же целей производилось около 12 000 типов
электронных ламп. Это один из примеров удачной реализации потен-
циальных возможностей действовавшей тогда плановой экономики.
К сожалению, чаще эти возможности не работали.
3.2. Зарождение вычислительной техники
Предшественники ЭВМ
Идее какой-либо механизации и автоматизации вычислительных ра-
бот многие века, а истории электронной цифровой вычислительной
техники на момент написания этой главы (2013 г.) всего 70 лет. Первая
из известных цифровых электронных вычислительных машин (ЦЭВМ
или ЭВМ, ныне компьютер) Cokossus Mark-1 была построена в Велико-
британии в 1943 г. А до того многие продвинутые люди изобретали раз-
нообразнейшие ухищрения для упрощения и ускорения счета.
Первым был пальцевой счет, зародившийся вглубине веков или
тысячелетий, применяемый до сих пор и, очевидно, бессмертный.
В начале VIII в. один из первых математиков Европы Беда Достопоч-
тенный в трактате «О счислении» дал полное описание счета на паль-
цах до миллиона. Он писал: «В мире есть много трудных вещей, но нет
ничего труднее, чем четыре действия арифметики».
Ручные механические вычислительные приспособления
и устройства
От счета на пальцах ведет свое происхождение древняя счетная доска
абак (рис. 3.11), основанная на тех же самых принципах. Пальцам рук
на ней соответствуют камешки или косточки (калькули), что было
гораздо удобнее для больших вычислений — и свои руки свободны,
и дополнительные руки не требовались.
Однако абак был неудобен в обращении — калькули рассыпа-
лись, терялись. Логично было их закрепить, и их скользяще нанизали
на спицы (рис. 3.12).
Суаньпань — китайская семикосточковая разновидность абака
(счеты). Впервые упоминается в 190 г. н. э. Современный его тип был
создан позднее, по-видимому в XII в. Суаньпань представляет собой
прямоугольную раму, в которой параллельно друг другу протянуты
проволоки или веревки числом от девяти и более. Перпендикуляр-
но этому направлению суаньпань перегорожен на две неравные ча-
сти. В большом отделении («земля») на каждой проволоке нанизано
по пять шариков (косточек), в меньшем («небо») — по два. Проволоки
соответствуют десятичным разрядам.
Соробан — японские счеты. Происходят от китайского суаньпаня,
завезенного в Японию в XVI в.
Счеты (русские счеты) — простое механическое устройство для
выполнения арифметических расчетов, усовершенствованный аналог
абака. Русские счеты появились на рубеже XI—XII в. и вплоть до ХХ в.
массово использовались в торговле и в бухгалтерском деле. Лишь
в конце XX в. их заменили электронные калькуляторы.
Но человеческий разум неуклонно искал способы «самой трудной
задачи». Было разработано множество разнообразных механических
вычислительных устройств (рис. 3.13), многие из них получили прак-
тическое применение.
В начале XVI в. Леонардо да Винчи нарисовал эскиз тринадца-
тиразрядного суммирующего устройства с десятизубыми колесами.
По этому эскизу фирма IBM в целях рекламы построила работоспо-
собную машину.
В 1624 г. Вильгельм Шиккард, профессор Тюбингенского уни-
верситета, описал устройство механической счетной машины. В на-
чале 1960-х гг. по описанию ее воспроизвели ученые в Тюбингенском
университете.
В 1642 г. Блез Паскаль создает арифметическую машину «Паска-
лина», или «Паскалево колесо». В 1649 г. он получает королевскую
привилегию на изготовление и продажу своей машины.
В 1666 г. Самюэль Морленд строит первую в Англии суммирую-
щую машину.
В 1670 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц дал первое описание своего
арифметического инструмента — первой счетной машины, которая
механически производила сложение, вычитание, умножение и деле-
ние. Окончательный вариант завершен в 1710 г.
В 1770 г. в г. Несвиже в Литве Евно Якобсон создает суммирующую
машину, определяющую частное и способную работать с пятизнач-
ными числами.
В 1820 г. патент на арифмометр получает эльзасец Карл Ксавье
Томас. Он же организовал впервые в мире промышленное производ-
ство арифмометров. За первые 50 лет он изготовляет на продажу 1500
экземпляров.
В 1823 г. Английский ученый Чарлз Беббидж разрабатывает про-
ект «Разностной машины», предвосхищавшей современную про-
граммно-управляемую автоматическую машину.
В 1845 г. выдан патент на счетный прибор З. Я. Слонимского —
суммирующую машину «Снаряд для сложения и вычитания», за ко-
торую автор получил Демидовскую премию.
В 1878 г. русский математик и механик, автор многих работ по те-
ории механизмов Пафнутий Львович Чебышев создает суммирующий
аппарат с непрерывной передачей десятков, а в 1881 г. — приставку
к нему для умножения и деления. Это устройство получило название
«арифмометр Чебышева».
В 1880 г. В. Т. Однер создает в России арифмометр с зубчаткой с пе-
ременным числом зубцов, а в 1890 г. налаживает массовый выпуск усо-
вершенствованных арифмометров, которые в первой четверти XIX в.
были основными математическими машинами, нашедшими приме-
нение во всем мире. Их модификация «Феликс» выпускалась в СССР
до 1978 г.
Вся эта сложная и дорогостоящая механика была для профес-
сионалов объемных вычислительных работ, прежде всего экономи-
стов и бухгалтеров. А для других людей, связанных с вычислениями
не очень объемными или не регулярными, в первую очередь для ин-
женеров, научных работников, студентов и т. п., был изобретен про-
стой, компактный и удобный прибор — логарифмическая линейка.
Она легко размещалась в столе, в портфеле и даже в кармане и всегда
была под рукой. Причем логарифмическая линейка далеко не всегда
линейка. Было множество ее конструктивных исполнений, например
круглые и цилиндрические (рис. 3.14). Но классической, самой массо-
вой была однодвижковая линейка (рис. 3.15).
Электромеханические вычислительные устройства
Следующим шагом была замена ручного привода механических ариф-
мометров на электрический — появление электромеханических каль-
куляторов. Примером может служить электромеханический арифмо-
метр ВМП-1 Курского завода «Счетмаш» (рис. 3.16).
Механические вычислительные устройства, безусловно, суще-
ственно облегчили выполнение счетных работ и повысили их на-
дежность. Но в ХХ в. человеческое общество, его экономика, наука,
промышленность развивались ранее невиданно быстрыми темпами
и характеристики механических устройств уже не могли удовлетво-
рить потребности. Появившиеся электромеханические вычислитель-
ные устройства — калькуляторы проблему только временно несколько
смягчили, но не решили. На повестку для встала электроника, но об
этом далее.
Особую роль сыграли другие электромеханические вычислитель-
ные устройства — табуляторы, впервые осуществившие автомати-
ческую обработку числовой и буквенной информации, записанной
на перфокартах с выдачей результатов на бумажную ленту или специ-
альные бланки.
Первый статистический табулятор был построен американцем
Германом Холлеритом для обработки результатов переписи населе-
ния в США в 1890 г. Холлерит организовал фирму по производству
табуляционных машин TMC (Tabulating Machine Company). Этому
предприятию сопутствовал успех. С годами оно претерпело ряд изме-
нений — слияний и переименований. С 1924 г. фирма Холлерита стала
называться IBM.
В 1897 г. началась Первая всеобщая перепись населения Россий-
ской империи. Для обработки ее результатов Центральный статисти-
Рис. 3.16. Электромеханический арифмометр ВМП-1
82 Глава 3. 1-е поколение электроники
ческий комитет использовал 110 электрических машин Холлерита,
поставленных по договору. Сборка оборудования осуществлялась
в Санкт-Петербурге (рис. 3.17).
Итоги переписи были подведены в 1898 г. Обработанные перепис-
ные листы показали, что Империю населяет 125 640 021 житель. Вес
всех переписных листов составил 1 млн кг.
Табуляторы были предшественниками цифровых электронных
вычислительных машин (компьютеров), подготовив для них носитель
информации на перфокартах, долго ими используемых.