W paczce z elektronicznym sprzętem od Pana Marka, poza pewnym ciekawym układem Intela, o którym artykuł pojawił się jakiś czas temu, znalazł się tez pewien tajemniczy moduł i o właśnie nim zajmiemy się dzisiaj.
Jak nie sposób zauważyć, płytka była zapewne częścią jakiegoś większego urządzenia, sugeruje to przede wszystkim widoczny w jej dolnej części szereg pól kontaktowych umieszczanych zapewne w dedykowanym złączu. Na samym laminacie znajdziemy 18 układów scalonych. Ich oznaczenie К2ЛБ014 pozwala dość jednoznacznie stwierdzić, że moduł ten, co nie będzie zaskoczeniem, pochodzi ze Związku Radzieckiego. Wszystkie chipy są dokładnie tą samą konstrukcją, a dokładniej strukturą czterech bramek logicznych, para NOT i NOR, wyprodukowaną w 1974 roku przez zakłady „Ангстрем” z Zielenogradu (Зеленоград). Co ciekawe układy te należą do rodziny pierwszych produkowanych za naszą wschodnią granicą układów logicznych. Dodatkowo na płytce znajdziemy też pojedynczą diodę półprzewodnikową. Laminat jest dość ubogi, jeśli chodzi o oznaczenia, znajdziemy na nim tylko dwa nadruki П13-111 oraz odręczny napis 8.7444.
Tak więc mamy tutaj do czynienia z jakimś modułem logicznym większego urządzenia, zaprojektowanego w ZSRR. Urządzenie to musi być już dość stare lub też stary, może być sam jego projekt. Możemy tak wnioskować z zastosowanego typu układów scalonych i ogólnej technologii wykonania z ręcznie rysowanymi ścieżkami, łączącymi wyprowadzenia chipów.
Do czego mógł służyć ten moduł?
Poszukiwania jakichkolwiek informacji o tym dość zagadkowym module rozpocząłem od przejrzenia sieci pod kątem oznaczeń П13-111 oraz 8.7444. Te jednak nie przyniosły niczego konkretnego, co nie było też wielkim zaskoczeniem, bo brak dokumentacji do dawnych socjalistycznych konstrukcji jest dość powszechny.
Kolejnym krokiem było przyjrzenie się nieco bardziej samym układom scalonym, jak i ogólnie serii 201ая, do której te należą.
Poszukiwania te okazały się już nieco bardziej owocne, natknąłem się na fotografię trzech niezwykle podobnych do mojego modułów. Nie są one takie same, ale ich wymiary, rozmieszczenie i typ układów scalonych sugerują, że płytka, którą dostałem, mogła pochodzić z tego samego, lub podobnego urządzenia z epoki.
Kolejnym krokiem było ustalenie, z czego pochodzą wspomniane wyżej moduły, co okazało się dość proste – kalkulator Iskra 112 (искра 112).
Kalkulator Iskra 112 jest dziś już dość wiekową konstrukcją pochodzącą z ery poprzedzającej budowanie maszyn arytmetycznych w oparciu o pojedyncze układy scalone. Składał się on z dwudziestu osobnych modułów, wliczając w to płytkę bazową i laminat z lampami Nixie. W internecie udało mi się znaleźć tylko jedno zdjęcie przedstawiające maszynę tą rozłożoną na części pierwsze. Mimo niskiej jakości można na nim dostrzec trzy moduły z układami w charakterystycznej dla serii 201ая obudowie. Są to te same moduły, których zdjęcie umieściłem wcześniej.
Wygląda więc na to, że mój moduł nie jest konstrukcją pochodzącą z tego kalkulatora, ale już teraz można połączyć pewne fakty. Skoro istniał kalkulator oznaczony jako 112, to może produkowano także Iskrę 111, zgodnie z fragmentem oznaczaniem na laminacie – П13-111.
Nie będzie pewnie wielkim zaskoczeniem, jeśli powiem, że rzeczywiście urządzenie oznaczone jako Iskra 111 (Искра 111) istniało. Co więcej, jego fotografie sugerują dość mocno, ze mój moduł mógł być jego częścią. Nie znalazłem zdjęć rozłożonego kalkulatora, ale „złożone” fotografie pokazują aż jedenaście płytek z umieszczonymi na nich układami z serii 201ая. Na wielu z nich chipów przy górnej krawędzi jest osiem, co również zgadza się z dzisiejszym bohaterem.
Nie mam stu procentowej pewności, że moduł pochodzi właśnie z tego kalkulatora, ale wiele na to wskazuje, format laminatu, zastosowane układy, oznaczenie 111, czy też bliźniacza konstrukcja kolejnej wersji Iskry.
Swoją drogą ciekawostką jest, że w kalkulatorze Iskra 111 zastosowano dość niespotykaną pamięć. Miała ona formę czterometrowego, niklowanego drutu, umieszczonego w formie okręgu na jednej z płytek PCB. Działało to podobnie do powstałych później rejestrów szeregowych, sygnał doprowadzano na początek drutu, po czym po około 1ms pojawiał się on na jego końcu. Przy odpowiedniej szybkości, „danych” zapisanych na drucie mogło całkiem sporo, ale ciężko mówić tu o konkretnej pojemności tego typu pamięci. Rozwiązanie to wzięło się, jak to klasycznie w Związku Radzieckim bywało z oszczędności. Taka pamięć była po prostu znacznie tańsza niż ferromagnetyczne odpowiedniki, a RAM w postaci układów scalonych jeszcze nie istniał.
Przyglądając się mojemu modułowi, zauważyłem, że niektóre z wyprowadzeń układów są luźne. Kto wie, być może to właśnie był powód, dla którego płytka ta opuściła swoje miejsce przeznaczenia i na lata trafiła do jakiejś szuflady, aby w 2025 roku trafić do Polski.
Seria 201ая, czyli pierwsze Radziecki układy scalone
Jak już wspomniałem К2ЛБ014, w którego wnętrzu umieszczono dwie bramki NOT oraz dwie NOR należy do rodziny 201ая. Były to chipy hybrydowe małego stopnia integracji w dość charakterystycznych metalowo-polimerowych obudowach typu Тропа.
Historycznie są to pierwsze opracowane w Związku radzieckim układy scalone. Prace nad nimi w Zelenogradzkim Instytucie Technologii Precyzyjnych (obecnie Ангстрем) rozpoczęto w 1962 roku i trwały one trzy lata. Projekt Тропа-1, bo pod taką nazwą układy te funkcjonowały w pierwszym okresie, prowadzony był przez A.K. Katmana. Poza tym Instytut współpracował ze specjalistami z НИЭМ (Instytutu badawczego Argon).
Głównym elementem chipów serii 201ая były krzemowe rdzenie tranzystorów 2Т317А i 2Т317В, zalewane zielonym, ochronnym sylikonem. Te przygotowano w Instytucie Badań Naukowych-35 („Pulsar”) i produkowano w Instytucie Badawczym Elektroniki Molekularnej („Mikron”). Struktury półprzewodnikowe łączono z podłożem za pomocą złotego drutu. Na nim umieszczano także rezystory warstwowe, których wartość korygowano poprzez widoczne na ciemnych prostokątach nacięcia, co ciekawe wykonywano je strumieniem piasku.
Jak nie trudno się domyślić К2ЛБ014 nie były twórczym osiągnięciem ZSRR, a jedynie kopią zachodnich konstrukcji. Wspominał o tym V. S. Siergiejew, pierwszy dyrektor Instytutu Technologii Precyzyjnych.
„Nie było żadnych materiałów technicznych ani literatury, mieliśmy tylko zdjęcie układów scalonych produkowanych przez IBM. Szczególnie w wielkiej tajemnicy za granicą utrzymywana była technologia wytwarzania past rezystancyjnych, przewodzących i izolacyjnych, z czym nie mogliśmy sobie poradzić. Całą pracę zaczęliśmy od podstaw: opracowanie konstrukcji, materiałów, technologii i urządzeń do produkcji… Już od pierwszych dni istnienia przedsiębiorstwa, oprócz prac nad ogólną technologią hybrydową, przygotowywano wszystko wokół: wytapianie szkła, ceramiki, polimerów, klejów, materiałów izolacyjnych, przygotowywanie procesów galwanicznych, spawania, lutowania, wytwarzania precyzyjnych narzędzi: wykrojników i form do frezowania chemicznego, wielowarstwowych płytek polimerowych i ceramicznych… Wszystko trzeba było zrobić od zera.”
Pierwsze prototypy układów o nazwie 201ая 1MDxx zaczęto stosować w 1964 roku, a seryjną produkcję rozpoczęto w 1967. Ostatnie znane egzemplarze 201ая pochodzą z 1991 roku.
Na mojej stronie nie znajdziesz zwyczajnych, jak i automatycznie generowanych przez Google Ads reklam, innymi słowy nie mam żadnych profitów z prowadzenia tego serwisu. Ale jeśli chcesz wesprzeć moją pracę, to możesz postawić mi kawę. Dzięki😊
Źródła:
- http://www.155la3.ru/k201.htm
- https://putc.org/pervaya-sovetskaya-mikrosxema/
- http://www.155la3.ru/datafiles/201lb4.pdf
- https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic4124117.html
- https://wfi.lomasm.ru/русский.lomasm~_калькулятор_искра-112_внутренности/picture%2862044%29
- https://www.wolfgangrobel.de/museum/iskra.htm