и так же легко их стирать, используя ультрафиолетовые лучи. Так что, если разработчики схемы обнаружат, что сделали ошибку, или захотят внести улучшения в свою разработку, им нужно будет всего лишь снять ROM-чип с платы, на которой он установлен, открыть его и направить на него ультрафиолетовый луч. Чип снова будет как новый, готовый к записи свежих данных. Intel решила назвать его EPROM (erasable, programmable read-only memory — стираемое программируемое устройство постоянной памяти).
Для того чтобы EPROM можно было продавать, компании пришлось искать способ его производства по разумной цене. Первый образец разработки — чип объемом 2 Кбайт — с этой точки зрения был ужасен: он получился лишь наполовину меньше самого большого чипа, который когда-либо создавала Intel. Простые подсчеты показывали, что чем больше размер чипа, тем меньше чипов получается из одной кремниевой пластины, а значит, себестоимость каждого из них будет больше. Кроме того, производство больших чипов имело еще один минус. Одной из главных причин брака являлись случайные дефекты на самой кремниевой пластине. При прочих равных условиях, чем больше было устройство, тем выше оказывался процент выходящих с линии бракованных изделий. Необычный размер первого EPROM вызывал еще одну, более прозаическую, проблему. Чип был таким большим, что его чертеж не помещался на чертежных столах. Схемы надо было склеивать из четырех маленьких чертежей, что создавало необходимость выравнивания.
Первый работающий EPROM появился в сентябре 1970 года, а к февралю следующего года Мур был настолько уверен в этом проекте, что дал добро Фроману на презентацию новой технологии на Международной конференции по полупроводниковым схемам в Филадельфии. Чтобы продемонстрировать способность схемы выдерживать попеременно процессы стирания и программирования, Фроман показал делегатам конференции фильм.
'В фильме демонстрировалось, как стирается узор из битов: бит за битом это море точек пропадает и остается только логотип Intel, — вспоминал Мур. — При продолжающемся ультрафиолетовом излучении последние биты постепенно исчезали, пока не остался только один самый стойкий бит. Наконец, он тоже пропал, и присутствующие разразились аплодисментами'. Открытие нового способа программирования ROM поразило широкую общественность электронной индустрии, впрочем, как и самого Мура.
Среди инженеров, присутствовавших на демонстрации, был Джо Фридрих — менеджер по разработке схем из Филадельфии. Когда-то Фридрих был в хороших отношениях с Гордоном Муром и Энди Гроувом, так как он был одним из ведущих исследователей в области памяти в Fairchild. Затем его переманила к себе компания Philco Ford Electronics — это произошло незадолго до создания Intel. Однако Фридрих поддерживал отношения и с командой Intel. В 1969 году он организовал в офисе своей новой компании технический семинар так, чтобы он совпал по времени с конференцией в Филадельфии. Мур согласился провести презентацию под названием 'Индустрия, построенная на песке'. Число собравшихся побило все рекорды, и по дороге в аэропорт, куда Фридрих отвозил Мура, они дружески болтали.
И вот, два года спустя, Фридрих снова прибыл на конференцию, посвященную полупроводниковым схемам. На этот раз он искал работу. В феврале 1971 года компания Ford объявила своим сотрудникам, что закрывает дочернюю электронную фирму. Это было в пятницу. В понедельник о закрытии было сообщено в '
После просмотра фильма Фридриха уговаривать не пришлось. Через два месяца, отметив тридцать третий день рождения, он перевез жену и четверых детей в Калифорнию и приступил к работе в Intel. Здесь Фридриха ждали плохие новости. EPROM был запущен в производство под серийным номером 1702, но выход продукции был ужасно низким. В среднем из двух пластин получалась только одна хорошая схема, и на каждое работающее устройство приходилось более сотни недействующих устройств, которые можно было выбрасывать. Вряд ли в этом была вина Фромана. Стараясь не повторить внутреннюю политику Fairchild, направленную на то, чтобы держать взаперти в лабораториях множество хороших идей, Intel практически возвела в ранг религии, что тот, кто разрабатывал технологию, должен отвечать и за внедрение ее в коммерческое производство. Однако Фроман был физиком, а не разработчиком схем, поэтому в деле увеличения выхода продукции и изменения процесса он не был специалистом.
Фридрих занялся этой задачей со всем усердием, какого только мог желать Энди Гроув. Он разработал собственные тестовые программы и тестовые установки. Затем он переработал саму схему, чтобы снизить потребление энергии. Для этого ему пришлось изменить ее соединение с параллельного на последовательное и включить в нее усилитель чувствительности. Следующей его целью было 'охарактеризовать' поведение устройства. 'Если вы не можете осмыслить это теоретически, — говорил он впоследствии, — вам придется понять это эмпирически'. На практике это означало, что к каждой хорошей схеме Фридрих применял токи разной силы и напряжения и наблюдал, что при этом происходило. Неделя за неделей ой перебирал комбинации, аккуратно записывая результаты измерения их электрического поведения.
Подход Фридриха разительно контрастировал с подходом Джона Рида. Этот инженер ушел после конфликта с Лесом Вадажем, возникшего в процессе работы над чипом 1103. Однажды Рид записал в своем лабораторном блокноте: 'Устройство ведет себя забавно'. По этому поводу Вадаж презрительно спрашивал в отзыве о его работе: 'Что это значит, черт возьми?'. Фридриха нельзя было упрекнуть в небрежности. Сказать, что схема ведет себя 'забавно', он просто не мог. Ему требовалось знать точно, как забавно, в каком отношении и как долго.
Сидя над новой разработкой схемы и скрупулезно изучая ее поведение, Фридрих пришел к выводу, что EPROM нормально работает в двух режимах. Для считывания записанных на чипе данных ему требовалось два источника питания, напряжением +5 и -12 вольт. Однако, чтобы запрограммировать устройство, записав на него данные, Фридриху необходимо было более высокое отрицательное напряжение. Проблема состояла в том, что это напряжение надо было выдерживать очень точно, чтобы операция записи работала. На пару вольт меньше — и данные не записывались на чип; на пару вольт больше — и оксид разрушался и затирал устройство. Уровень технологии, существовавший в Intel, не всегда обеспечивал постоянное напряжение при записи для миллионов чипов, которые потенциально могли сходить с линии. Так как потребителю не будет известно уникальное напряжение для каждого устройства, он может испортить половину чипов при первом же применении.
Однако результаты исследований Фридриха оказались поразительными. Если он пропускал через устройство очень высокое отрицательное напряжение (этот процесс он назвал 'выгуливанием'), то с устройством становилось легче работать. Вместо того чтобы использовать напряжение, рискованно близкое к разрушающему, для успешной записи данных теперь можно было применять гораздо более низкое напряжение. В результате диапазон допустимых значений расширялся настолько, что даже при непредсказуемом производстве уровня 1971 года гораздо больший процент чипов, сходящих с линии, оказывался годным. В подтверждение этого первый же комплект пластин дал потрясающее увеличение выхода: с половины чипа до 60 чипов на пластину.
Только позднее, когда было проведено более полное исследование теории устройства, Фридрих смог понять, почему 'выгуливание' нетронутого устройства оказывало такое влияние на его дальнейшее поведение. В 1971-м же достаточно было знать, что это так. Intel смогла запустить в производство модифицированную версию EPROM под серийным номером 1702а, которая давала такой постоянно высокий выход годной продукции, что ее себестоимость снизилась на несколько порядков по сравнению с предшествующей. Когда процесс стабилизировался, себестоимость EPROM упала настолько, что сам чип стал стоить меньше, чем его упаковка. (Поскольку в керамическом корпусе EPROM должно было быть специальное окошечко сверху для пропускания ультрафиолетовых лучей, необходимых для перепрограммирования, каждый корпус стоил больше 10 дол.) В результате усилий Фридриха общая себестоимость устройства упала ниже 30 дол., хотя продавалось оно по 100 дол.
Как только устройство было запущено в производство, Мур, Нойс и Гроув поняли, что имеют дело с победителем. Однако были еще два фактора, которые сделали технологию EPROM даже более успешной, чем можно было себе представить. Во-первых, приблизительно в то же самое время Intel вышла на рынок с микропроцессором. Всякий раз, когда потребитель разрабатывал новый продукт, использующий интеллект
