Nedávny objav Kena Shirriffa medzi hardvérovými nadšencami otvoril fascinujúce okno do minulosti, ktoré Ken zdokumentoval na svojom blogu. Pri oprave osempalcovej disketovej mechaniky HP z roku 1977 Shirriff narazil na prevratný čip, ktorý namiesto bežného kremíka využíva zafírový substrát. Táto odchýlka od normy spôsobuje, že čip je priehľadný a odhaľuje zložitú sieť prepojení vo vnútri.

Nezvyčajný dizajn má veľké výhody

Daný čip je na zákazku navrhnutý čip rozhrania HP, nazvaný PHI (Processor-to-HP-IB Interface), ktorý je zodpovedný za premostenie zbernice rozhrania HP (HP-IB) a procesora Z80 v radiči disketovej mechaniky. Odlišuje ho použitie zafírovej základne namiesto štandardného kremíkového substrátu.

Technológia kremík na zafíre (SOS), ktorá sa datuje do 60. rokov minulého storočia, zahŕňa konštrukciu tenkej vrstvy kremíka na zafírovom substráte. Zafír ako izolant zabezpečuje úplnú izoláciu medzi tranzistormi, minimalizuje kapacitu a zabraňuje „blúdiacim“ prúdom, čo v konečnom dôsledku zvyšuje výkon.

Shirriffove obrázky prierezu čipu s vysokým rozlíšením zvýrazňujú konštrukciu kremíka na zafíre. Čip sa môže pochváliť dvoma vyrovnávacími pamäťami FIFO (first-in-first-out), ktoré slúžia ako statické bunky RAM a účinne vyrovnávajú prenos dát medzi zbernicou rozhrania a pripojeným mikroprocesorom.

Zlyhal v kľúčovom parametri

Použitie kremíka na zafíre bolo ambicióznym krokom spoločnosti HP koncom 70. rokov, pričom táto technológia mala ponúknuť výhody v oblasti hustoty, rýchlosti a energetickej účinnosti. Bežné kremíkové čipy však prevládli vďaka nižšej cene, vyššej výťažnosti a celkovo lepšej energetickej účinnosti, čím sa kremík na zafíre odsunul do úzkeho priestoru.

Tento objav poskytuje jedinečný pohľad na technologické rozhodnutia prijaté počas kľúčového obdobia v oblasti návrhu čipov. Hoci čip PHI možno neznamenal revolúciu vo výrobe čipov, jeho transparentná povaha ponúka pútavý pohľad na inovácie a experimenty, ktoré charakterizovali začiatky polovodičovej technológie.

Hoci sa to môže zdať ako historická kuriozita, priehľadné substráty by sa mohli v budúcnosti vrátiť. Intel v tlačovej správe oznámil, že pracuje na efektívnejších čipoch využívajúcich sklo. V správe sa okrem iných výhod vyzdvihuje lepšia tepelná odolnosť. Hoci sklenené procesory spoločnosti Intel možno nemajú takú vizuálnu príťažlivosť ako čipy z roku 1977, predstavujú presvedčivý technologický skok do budúcnosti. Alebo skôr do minulosti?