Cine a inventat cipul 1103 DRAM Intel?

Compania Intel, recent formată, a lansat public 1103, primul DRAM - cip dinamic de acces aleatoriu - cip în 1970. A fost cel mai vândut cip de memorie cu semiconductor din lume până în 1972, învingând memoria de tip nucleu magnetic. Primul computer disponibil comercial care utilizează 1103 a fost seria HP 9800.

Memorie de bază 

Jay Forrester a inventat memoria de bază în 1949 și a devenit forma dominantă a memoriei computerului în anii '50. A rămas în uz până la sfârșitul anilor '70. Potrivit unei conferințe publice susținute de Philip Machanick la Universitatea din Witwatersrand:

"Un material magnetic poate modifica magnetizarea sa cu un câmp electric. Dacă câmpul nu este suficient de puternic, magnetismul este neschimbat. Acest principiu face posibilă schimbarea unei singure bucăți de material magnetic - o gogoașă mică numită miez - cu fir într-o grilă, trecând jumătate din curentul necesar pentru a-l schimba prin două fire care se intersectează doar la acel nucleu ".

DRAM-ul cu un singur tranzistor

Dr. Robert H. Dennard, coleg la Centrul de Cercetare IBM Thomas J. Watson, a creat DRAM-ul cu un tranzistor în 1966. Dennard și echipa sa lucrau la tranzistoare cu efect de câmp timpuriu și circuite integrate. Jetoanele de memorie i-au atras atenția când a văzut cercetările unei alte echipe cu memorie magnetică cu film subțire. Dennard susține că a plecat acasă și a primit ideile de bază pentru crearea DRAM-ului în câteva ore. El a lucrat la ideile sale pentru o celulă de memorie mai simplă, care a folosit doar un singur tranzistor și un condensator mic. IBM și Dennard au primit un brevet pentru DRAM în 1968.

Memorie cu acces aleator 

RAM înseamnă memorie cu acces aleatoriu - memorie care poate fi accesată sau scrisă la întâmplare, astfel încât orice octet sau bucată de memorie poate fi utilizată fără a accesa celelalte octeți sau bucăți de memorie. La acea vreme existau două tipuri de bază de RAM: RAM dinamică (DRAM) și RAM statică (SRAM). DRAM-ul trebuie reîmprospătat de mii de ori pe secundă. SRAM este mai rapid, deoarece nu trebuie reîmprospătat.  

Ambele tipuri de memorie RAM sunt volatile - își pierd conținutul la oprirea alimentării. Fairchild Corporation a inventat primul cip SRAM de 256 k în 1970. Recent, au fost proiectate mai multe tipuri noi de cipuri RAM.

John Reed și echipa Intel 1103 

John Reed, acum șeful companiei The Reed, a fost cândva parte a echipei Intel 1103. Reed a oferit următoarele amintiri despre dezvoltarea Intel 1103:

"Inventia?" În acele zile, Intel - sau puține altele, în această privință - se concentrau pe obținerea de brevete sau realizarea „invențiilor”. Erau disperați să scoată pe piață produse noi și să înceapă să profite de profituri. Așadar, permiteți-mi să vă spun cum i1103 s-a născut și a crescut.

În aproximativ 1969, William Regitz din Honeywell a făcut cunoscute companiile de semiconductori din SUA căutând pe cineva care să participe la dezvoltarea unui circuit de memorie dinamică bazat pe o celulă nouă cu trei tranzistori pe care el - sau unul dintre colegii săi - le-a inventat. Această celulă era de tip „1X, 2Y” prevăzută cu un contact „butuit” pentru conectarea gurii de tranzistor de trecere la poarta comutatorului de curent al celulei. 

Regitz a vorbit cu multe companii, însă Intel a fost foarte încântat de posibilitățile de aici și a decis să meargă înainte cu un program de dezvoltare. Mai mult, în timp ce Regitz a propus inițial un cip de 512 biți, Intel a decis că 1.024 de biți vor fi realizabili. Și așa a început programul. Joel Karp din Intel a fost proiectantul circuitului și a lucrat îndeaproape cu Regitz pe tot parcursul programului. A culminat cu unități de lucru efective și a fost prezentată o hârtie pe acest dispozitiv, i1102, la conferința ISSCC din 1970 din Philadelphia. 

Intel a învățat mai multe lecții de la i1102, și anume:

1. Celulele DRAM au nevoie de prejudecata substratului. Aceasta a creat pachetul DIP cu 18 pini.

2. Contactul „butting” a fost o problemă tehnologică grea de rezolvat, iar randamentele au fost reduse.

3. Semnalul stroboscopic cu mai multe niveluri „IVG”, necesar circuitului de celule „1X, 2Y”, a determinat dispozitivele să aibă marje de operare foarte mici.

Deși au continuat să dezvolte i1102, a fost necesară analizarea altor tehnici celulare. Ted Hoff propusese mai devreme toate modalitățile posibile de a conecta trei tranzistoare într-o celulă DRAM și cineva a aruncat o privire mai atentă la celula „2X, 2Y” în acest moment. Cred că ar fi fost Karp și / sau Leslie Vadasz - încă nu am venit la Intel. Ideea folosirii unui „contact îngropat” a fost aplicată, probabil de guru-ul de proces Tom Rowe, iar această celulă a devenit din ce în ce mai atractivă. Acesta ar putea elimina atât problema contactului butting, cât și cerința semnalului de mai multe niveluri menționată mai sus și ar putea produce o celulă mai mică la bootare! 

Așa că Vadasz și Karp au schițat o schematică a unei alternative i1102 pe viclean, pentru că aceasta nu a fost tocmai o decizie populară cu Honeywell. Au atribuit meseria de proiectare a cipului lui Bob Abbott cândva înainte de a veni pe scenă în iunie 1970. El a inițiat proiectarea și l-a pus la punct. Am preluat proiectul după ce măștile inițiale „200X” fuseseră împușcate din machete originale de mylar. A fost treaba mea să evoluez produsul de acolo, ceea ce nu a fost o sarcină mică în sine.

Este greu să faci o poveste lungă, dar primele cipuri de silicon ale i1103 au fost practic nefuncționale până când s-a descoperit că suprapunerea dintre ceasul „PRECH” și ceasul „CENABLE” - celebrul parametru „Tov” - a fost foarte critică din cauza lipsei noastre de înțelegere a dinamicii celulare interne. Această descoperire a fost făcută de inginerul de teste George Staudacher. Cu toate acestea, înțelegând această slăbiciune, am caracterizat dispozitivele disponibile și am întocmit o fișă tehnică. 

Din cauza randamentelor scăzute pe care le vedem din cauza problemei „Tov”, Vadasz și am recomandat conducerii Intel că produsul nu era gata pentru piață. Însă Bob Graham, apoi Intel Marketing V.P., s-au gândit altfel. El a făcut eforturi pentru o introducere timpurie - peste trupurile noastre moarte, ca să zic așa. 

Intel i1103 a venit pe piață în octombrie 1970. Cererea a fost puternică după introducerea produsului, iar misiunea mea a fost să dezvolt designul pentru un randament mai bun. Am făcut acest lucru în etape, făcând îmbunătățiri la fiecare nouă generație de măști până la revizuirea „E” a măștilor, moment în care i1103 a fost performant și performant. Această lucrare timpurie a mea a stabilit câteva lucruri:

1. Pe baza analizei mele pe patru runde de dispozitive, timpul de reîmprospătare a fost stabilit la două milisecunde. Multipli binari ai acestei caracterizări inițiale sunt încă în prezent.

2. Probabil am fost primul designer care a folosit tranzistoarele Si-gate ca condensatoare de bootstrap. Seturile mele de măști în evoluție au avut câteva dintre acestea pentru a îmbunătăți performanța și marjele.

Și asta este tot ce pot spune despre „invenția” Intel 1103. Voi spune că „obținerea invențiilor” nu a fost o valoare printre noi proiectanții de circuite din acele zile. Sunt numit personal pe 14 brevete legate de memorie, dar în acele zile, sunt sigur că am inventat multe alte tehnici în cursul dezvoltării și ieșirii unui circuit pe piață, fără a mă opri pentru a face dezvăluiri. Faptul că Intel în sine nu a fost preocupat de brevete până când „prea târziu” este dovedit în cazul meu de cele patru sau cinci brevete pentru care am fost acordat, solicitat și atribuit la doi ani după ce am părăsit compania la sfârșitul anului 1971! Uită-te la unul dintre ei și mă vei vedea listat ca un angajat Intel! "