Защита прав интеллектуальной собственности
..pdf
А. С. Попова, продемонстри ованны |
им 7 мая 1895 г. на заседании |
|
физического отделения Русского физико-химического общества и |
||
опубликованных в |
журнал общес ва в августе 18 95 г. и январе |
|
18 96 г. |
|
Маркони следующий (рис. А6). |
Принцип действия приемника |
||
Когда происходит |
срабаты вание |
т напряжения ВЧ-сигнала от |
тр нсформ тора J, |
опротивление когерера падает, увеличивая ток в |
|
цепи постоянного тока, состоящей из элементов D, S1, S2, RFC1, RFC2 |
||
и С. Релейная цепь изолируется от |
ВЧ-цепи посредством элементов |
|
RFC1, RFC и С. Реле R, как правило, запускает граф ический бумаж- |
||
ный рекордер и самописец с запись |
ю на ленту (не по казаны). Само- |
|||||
писец встряхивает |
металлическое на |
полнение в когерере, что ы вос- |
||||
становить его чувствитель |
ое состояние (высокое |
сопроти ление) |
||||
для следующего |
сигнала |
(Bradfo d H.M. |
Did |
arconi |
receive |
|
transatlantic radio |
signals |
in 1 901? – |
Part |
1. – |
URL: |
|
http://www.antiquewireless.or g/otb/marconi1901.htm).
а б
Рис. А6. Гульельмо Маркони (а); схема ненастраиваемого приемника ( ): A – антенна; G – земля;
J –антенный ВЧ-трансформатор, называемый «джиггером» (jigger); P – первичная обмотка;
S1 , S2 – половины расщепленной вторичной обмотки;
D – когерер; C – проходной конденсатор;
RFC1, RF C2 – ВЧ-дроссели; В – батарея; R – реле
Маркони сумел привлечь к рад отелегр фии внимание деловых кругов Великобритании и в 1897 г. организовал крупное акционерное общество «Wireless Telegrap h Trading Signal Co.» (позднее переименованное в «Marconi Wirele ss Telegraph Co.»). Для работы в своей
– 211 –
фирме Маркони пригласил многих видных ученых и инженеров. Большие материальные возможности позволили Маркони добиться значительных результатов в практической реализации радиотелеграфии. В 1901 г. им была осуществлена радиосвязь через Атлантический океан (2100 миль = 3400 км). Маркони умел правильно оценивать и использовать в работе новые достижения радиотехники. Деятельность Маркони и его фирмы сыграла важную роль в развитии радиотехники и распространении радио как средства связи. Ему присвоена Нобелевская премия по физике (1909 г., совместно с К.Ф. Брауном из Германии).
Маркони занимался также политической деятельностью. Во время первой мировой войны он выполнял ряд военных миссий, руководил программой по телеграфии для нужд итальянских вооруженных сил. В 1919 г. его назначили полномочным представителем Италии на Парижской мирной конференции. От имени Италии Маркони подписал договоры с Австрией и Болгарией, входил в руководящие органы итальянской фашистской партии, в которую вступил в 1923 г.
В1931 г. Маркони исследовал передачу микроволн и в следующем году установил первую радиотелефонную микроволновую связь.
В1934 г. он демонстрирует возможность применения микроволновой телеграфии для нужд навигации в открытом море.
ВИталии Маркони получил наследственный титул маркиза, был сенатором и награжден Большим крестом ордена Короны Италии
[А1, А2].
Список использованных источников
А1. Большая Советская Энциклопедия [Электронный ресурс]. – 3-е изд. – М. : Новый диск, 2002. – 3 компакт-диска.
А2. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия [Электронный ресурс]. – М. : Кирилл и Мефодий, 2007. – DVD.
– 212 –
Приложе ние Б
История и современность интегра льных микр осхем
Лауреатами Нобелевской прем ии по физике 2000 г. стали: Дж . Килби за изобретение полупроводниковой интегральной микросх мы (в 1 959 г.); Г. Крёмер (Калифорнийский ун-т, США) и Ж. Алфёров (Физико-технический ин-т им. А.Ф. Иоффе РАН , С.-Петербург, Россия) за разработку полупроводниковых гетерост уктур, и спользуемых в высокоск оростной и оптоэлектронике. Эти люди результата ми своих исследований в области микроэлектроники действительно из менили мир.
Дж Килби |
Г. Крёмер |
Ж. Алфёров |
В статье «25 микросхе |
, котор е потрясли весь мир» [Б1] при- |
|
водится сп сок нек торых из самых инновац ионных, интригу щих и вдохновля щих интегральных микросхем ( ИМС). Ниже эта статья да тся в кратком изложении.
В проектирован ии микрочипов, как и в жизни, иногда маленькие ве щи в целом составляют большие вещи. Придумайте умное микроминиатюрное устройство, изваяйте его в кусочке кремния, и ваше небольшое создание может развязать технологическую революцию. Это случилось, например, с микропроцессором Intel 8088 и др.
Среди множества вели их чипов, котор ые созда ались во время полувекового господства интегральных микросхем, выделяется небольшая группа. Эти интегральные схемы оказались настолько ультра овременными в свое время, что нельзя не вспомнить о них. Ведь они обеспечивали т хнологический прорыв.
Представленный список из 25 ИМС, по мнению авторов, заслуживает упоминания в качестве «лучш их строительных блоков в здании, фундамент которого за ожили Д жек Килби (Jack Kilby) и Роберт
– 213 –
Нойс (Robert Noyce). Некоторые ИМС стали стабильными объектами вероисповедания среди чиперати (chiperati), например таймер Signetics 555. Другие, такие как операционный усилитель Fairchild 741, стали учебными примерами проектирования. Некоторые, такие как PIC-микроконтроллеры от Microchip Technology, продавали миллиардами, и все еще продают. Только немногие, такие как флэшпамять от Toshiba, создали целые новые рынки. Эти чипы объединяет то, что они являются первоисточниками дальнейшего прогресса.
Конечно, этот список является спорным. Некоторые смогут обвинить авторов в субъективном выборе и явных упущениях. Почему микропроцессор Intel 8088, а не 4004 (первый) или 8080 (знаменитый)? Где радиационно стойкий тип военного процессора RCA 1802, который был мозгами многочисленных космических кораблей? (От себя заметим, что в списке также отсутствуют советские и российские микросхемы. – А.С.) Авторы не намеревались представлять исчерпывающего списка всех чипов, которые имели коммерческий успех. Они сосредоточились на чипах, которые оказались уникальными, интригующими, внушающими трепет.
Авторы хотели представить различные типы ИМС от больших и от малых компаний, созданных недавно и давно. Прежде всего отбирались чипы, которые оказали большое влияние на жизнь большого количества людей, чипы, которые стали частью важнейших устройств и символизировали технологические тенденции или просто восхищали людей. Вот этот список.
1.Таймер Signetics NE555 (1971).
2.Синтезатор речи Texas Instruments TMC0281 (1978).
3.Микропроцессор МОS Technology 6502 (1975).
4.Цифровой сигнальный процессор Texas Instruments TMS32010
(1983).
5.Микроконтроллер Microchip Technology PIC 16C84 (1993).
6.Операционный усилитель Fairchild Semiconductor μA741
(1968).
7.Генератор сигналов стандартных форм Intersil ICL8038 (1983).
8.UART от Western Digital WD1402A (1971).
9.Процессор Acorn Computers ARM1 (1985).
10.Сенсор изображения Kodak KAF-1300 (1986).
11.Шахматный чип IBM Deep Blue 2 (1997).
12.Процессор Transmeta Corp. Crusoe (2000).
13.DMD (digital micromirror device — цифровой микрозеркальный прибор) от Texas Instruments (1987).
–214 –
14.Микропроцессор Int el 8088 (1 979).
15.MP3 декодер Micronas Semic onductor MAS3507 (1997).
16. |
4 Кб динам ческое ЗУ DRA M от Mo stek MK4096 |
(19 73). |
17. |
FP GA (field-programmable ga te array — матрица логических |
|
эл ментов, програм мируем я в условиях эксплуатации) |
от Xilinx |
|
XC 2064 (1985). |
|
|
18.Микропроцессор Zilog Z80 (1 976).
19.Процессор un Micr systems SPARC (1987).
20.Аудиоусилитель Tri ath Technology TA2020 (1998).
21. |
Микропроцессорны |
набор Amati C ommuni ations O verture |
||
AD SL (199 4). |
|
|
|
|
22. |
Микропроцессор Mo torola MC68000 (1979). |
|||
23. |
Микропроцессорны |
набор от Chi ps & T echnologies AT |
||
(19 85). |
|
|
|
|
24. |
Процессор Computer Cowboys Sh-Boom (1988). |
|||
25. |
Флэш-памя ь И-НЕ-типа (NA ND) от |
oshiba ( 1989). |
||
Некоторые наиболее интересны е ИМС |
из |
этого списк ниже |
||
описываются подробнее. |
|
|
|
|
Шахматный чип IBM Deep Blue 2 (1 97). |
С одной стороны |
|||
доски — 1 5 килог амма серого вещ ества, с другой стороны — 480 шахматных чипов. Человечество, наконец, пало перед ЭВМ в 1997 г., когда шахматный компьютер под названием Deep Bl ue (Дип блю — Темно-син й) фирмы IBM победи действующего чемпиона мира Гарри Каспарова (р ис. Б1).
Рис. Б1. Фо о Adam Nadel (AP Photo)
Каждый чип D eep Blue состоял из 1,5 млн транзи |
сторов, ргани- |
зо анных в специализированные блочные логические |
матрицы гене- |
– 215 –
раторов движения, подобно ОЗУ и ПЗУ (RAM и ROM). Все вместе чипы могли прокрутить до 200 м лн шахматных позиций в секунду.
Эта мощь грубой силы в с четании с интеллектуальными функциями оценивания игры обесп чила Deep Blue решающий перевес, поэто у Каспаров называл ход ы компь ютера «не похож ими на компьютерные». Они вызывали большое психологическое напряжение», — вспом инает разработчик мозга Deep Blue Фенг-сюнг Су
(Feng-hsiung H su), работающий теперь в Microsoft.
Цифровой |
микрозеркал |
ьный прибор (DMD) |
от Texas |
Instruments (1987). 18 июня 19 99 г. Лэрри Хорнбек (Larry Hornbe ck) |
|||
со своей женой Лаурой пошли смотреть новый фильм |
«Звездные |
||
войны. Эпизод |
1. Скры тая угр за» в кинотеатр Бёрбэнка (Burba nk), |
||
Калифорния. |
Н е то чтобы инженер был ярым поклонником Джедая |
||
(Jedi), |
фактической причиной был проектор. В нем использовался |
||
новый чип — |
цифрово |
микрозеркальны й прибор (digital micromirror |
|
device |
— D |
D), ко орый изобрел Хорнбек, работ я в Texas |
|
Instru |
ents. В чипе использовались мил ионы шарнирных микроско- |
||
пичес их зеркал (4 4 |
мкм2) для направления света через линзу про- |
||
ектора (рис. Б2).
Рис. Б |
2. Микрозеркальый DMD-прибор от Texas In strument |
||
Это был |
«первый цифровой показ |
главно о киноф ильма», по |
|
словам Хорнбека, чле а Совета (Fello |
) Texas Instrum nts. Теперь |
||
кинопроекторы, использующие эту цифровую технологи |
обработки |
||
света, или DLP |
(Digital Light Pr cessing), |
являющуюся брэндом Texas |
|
Instru ents, применяются в ты сячах кинотеатров. Эта |
технология |
||
также использ ется в т левизорах тылового проецирован ия, офис ых проекторах и крошечных проекторах сотовых телефонов.
216 –
Флэшпамять И-НЕ типа (NAND) от Toshiba 1989). История
из обретения флэш-памяти ачалась тогда, |
когда пр изводственный |
менеджер ирмы T oshiba по имени Фудзио |
Масуока (Fujio Masuoka) |
решил по-новому изобрести полупроводниковую память (рис. Б3). Прежде чем появилась флэш-память, единстве ным способом
хранения большого количества данных было использование агнитных лент, дискет и жестких дисков. Многие компании пытались созда ь твердотельные альтернативы, о такие варианты, как E PROM (т. е. стира мое программируемое П У, кото ому требовался ультрафиолетовый свет для стирания данных) и EEPROM ( дополнительная буква «E» обозначала «электрически», покончив с ультрафиолетом), не могли экономно хранить большое количество данн х.
Ф. Масуока (Fujio Masu oka) Рис. Б3. ИМС флэш-памяти
Масуока-сан пришел на фирму Toshiba и в 1980 . принял на работу четырех инженеров для полусекретного проекта, нацеленного на проектирование чи а памяти, который мог бы хранить больш ое количество данных и был бы реализ ем. Их стратегия была проста. «М ы знали, что стоимость ч ипов будет продолжать снижаться, пока сокращаются размеры транзисторов» , — говорит Масуока, работаю-
щий теперь в CTO U nisantis Electroni cs в Токио.
Команда Масуоки пр идумала усоверш енствование EE PROM (электрически стираемого программируемого ПЗУ), которое заключалось в ячейке памяти, состоящей только из одного транзистора. В о время обычно у EEPROM требовалось два транзистора в ячейке. На первый взгляд, это было небольшое отличие, но оно казало ог омное влияние на стоимость.
– 217 –
В поисках броского названия они договорились о «вспышке», т. е. флэш (flash), из-за сверхбыстрой способности стирания чипа. Теперь, если вы думаете, что фирма Toshiba сразу же направила изобретение в производство и наблюдала, как поступают деньги от продаж, то вы не очень осведомлены о том, как огромные корпорации обычно эксплуатируют внутренние инновации. Как оказалось, боссы Масуоки в Toshiba сказали ему, в общем, все хорошо, только сотрите эту идею.
Конечно, он этого не сделал. В 1987 г. он представил доклад по своему проекту памяти на международной конференции по электрон-
ным приборам IEEE International Electron Devices Meeting в Сан-
Франциско. Это побудило Intel начать разработку своей памяти флэш-типа, основанной на логических вентилях типа ИЛИ-НЕ (NOR). В 1988 г. компания произвела 256-килобитный чип, который нашел применение в транспортных средствах, компьютерах и других сегментах рынка товаров массового производства, создав хороший новый бизнес для Intel.
Все это заставило Toshiba наконец решиться на продажу изобретения Масуоки. Его флэш-чип был основан на технологии И-НЕ (NAND), которая предоставляла большие возможности для хранения данных, но оказалась более изощренной в производстве. Успех пришел в 1989 г., когда первая флэш-память типа И-НЕ (NAND) от Toshiba поступила в продажу. И, как предсказывал Масуока, цены продолжали падать.
Потребности цифровой фотографии обеспечили флэш-памяти большое развитие в конце 1990-х гг., и Toshiba стала одним из самых больших игроков на многомиллиардном рынке. Тем не менее, отношения Масуоки с другими руководителями испортились и он оставил Toshiba (позже он предъявил финансовый иск Toshiba и выиграл его).
Теперь флэш-память И-НЕ является основной частью каждого сотового телефона, фото- и кинокамеры, аудиоплейера и, конечно, USB флэш-памяти, которую любители техники носят на своих шеях. «У моей флэшки — 4 гигабайта», — говорит Масуока.
Приборы с зарядовой связью (ПЗС-матрицы) для фото- и видеокамер (нобелевские лауреаты 2009 г.)
В статье «Изобретатели ПЗС-матрицы делят Нобелевскую премию по физике» [Б2] сообщается, что американцы Уиллард Бойл
(Willard Boyle) и Джордж Смит (George Smith) (рис. Б4) пришли к
– 218 –
идее ПЗС (рис. Б5), являясь сотру никами лаборатории Bell Teleph one Laboratories, в 1969 г.
Рис. Б4. Из бретатели ПЗС-матрицы Уиллард Бойл (слева) и Джордж Смит (справа)
в 197 0 г. (фото Alcatel – Lucent / Bell Labs)
Ри с. Б5. Поперечно сечение трехф азного ПЗС в момент переноса заряда
В то время они оба работали над созданием интегральных полупроводнико вых микросхем, таких как сенсорный прибор формирования изображения для видеотелефона, состоящий из матрицы крем-
ниевых диодов, и над новы |
типом компьютерной памяти на основе |
«миниатюрных маг итных пузырьков». |
|
И вот в 2009 г. лауреатами Нобелевской премии о физике стали |
|
американц У. Бойл и Дж. |
Смит, а акже китаец, живущий в Брита- |
нии, Чарльз Као (Ch arles Kuen Kao). Као присудили премию за разработку оптических систем ередачи данных, а Бойлу и Смиту —
за изобретение полупроводн иковых сенсоров — |
приборов с зарядо- |
|
вой связью |
(ПЗС-матриц, c harge-coupled device |
— CCD), которые |
используют |
ся в устройствах и системах широчайшего диапазона — |
|
– 219 –
от цифровых фотоаппаратов и портативных видеокамер до космического телескопа Hubble.
В объявлении о награждении шведской Королевской академией наук Бойль и Смит названы «мастерами света» и сказано, что еще с одним нобелевским лауреатом и пионером оптического волокна — Чарльзом Као, они «помогли сформировать фундамент сегодняшнего сетевого сообщества».
Список использованных источников
Б1. Santo B.R. 25 microchips that shook the world [Электронный ресурс] / B.R. Santo // IEEE Spectrum. – 2009. – May. – Режим доступа: http://www.spectrum.ieee.org/25chips.
Б2. Savage N. Inventors of the CCD camera chip share Nobel in physics [Электронный ресурс] / N. Savage // IEEE Spectrum. – 2009. – October. – Режим доступа: http://spectrum.ieee.org.
– 220 –
