К книге
Проект «Сфера-82»: Цвет и слойГлава 10 Подготовка доклада
21%
Глава 10 Подготовка доклада
10

От окна тянуло холодом; батарея под подоконником едва теплилась и не успевала прогреть выцветший ковролин. Январский рассвет пробивался сквозь плотные шторы ведомственной гостиницы, оставляя комнату серой и тесной. Круглый стол из ДСП, покрытый растрескавшимся шпоном, почти исчез под завалами бумаги.

Закрытые тетради и проштампованные выписки остались в спецфонде. Дежурный методично запер плоды их многочасового труда в металлическом шкафу, лязгнув тяжелым замком. На гостиничном столе лежали разрешенные материалы: открытые командировочные предписания, стопка чистых картонных карточек, личные ночные черновики, записанные по памяти обрывки структур, номера тем для повторного запроса через журнал и несколько машинописных выписок из открытых вестников ВИНИТИ. Этого хватало, чтобы собрать доклад с соблюдением режима.

Им снова предстоял зеленоградский техсовет — то самое заседание, где в прошлом году Савельев и технологи разбирали каждое обещание до производственной арифметики. После декабрьского разговора с Сергеевым от Морозова ждали конкретного шага: связать раннюю отбраковку кристаллов, возможности «Сферы-82» и экономику серийной памяти в один проверяемый опыт. Поэтому они и сидели в гостиничном номере над разрешенными выписками, пытаясь из памяти, номеров тем и открытых листков собрать речь для технологов.

Алексей пододвинул свои ночные черновики ближе к центру стола, пытаясь проморгать въевшуюся после архивов резь в глазах. Он смотрел на торопливые пометки — нормы расхода материалов, проценты заводского брака, лимиты машинного времени — и трезво оценивал ситуацию. Зеленоградские специалисты хорошо понимали направление работы. Они опирались на актуальные публикации, строили грамотные архитектурные гипотезы и на полном ходу упирались в жесткие барьеры производства: нестабильность фоторезиста, аппаратные допуски, химические примеси в кремниевых пластинах и банальную нехватку свободных часов на перегруженных вычислительных центрах.

Справа от него Громов, низко склонившись над обрывком миллиметровки, быстро раскладывал будущую программу на крупные шаги. Программист сосредоточенно сопел заложенным носом. Они с Морозовым уже отрезали слишком смелые варианты: автоматическую разводку, прямое управление станком, попытку целиком загружать слой в оперативную память. Теперь Громову нужно было понять, как провести через «Сферу-82» зеленоградский фрагмент топологии: принять данные, проверить формат, разрезать слой на посильные куски и сохранить подозрительные координаты, не утопив машину в памяти.

Напротив программиста Липатов обустроил свой сектор стола со своей обычной сухой аккуратностью. Сергей Дмитриевич занимался другой частью доклада: сводил протоколы отказов и акты вскрытия, чтобы понять, как именно микроэлектроника умирает в реальных цехах. Он отгородился от теоретических выкладок коллег плотным барьером из статистических выписок и линовал чистый лист, перенося туда по памяти цифры зеленоградского заводского брака. Столбцы получались идеально ровными: процент термического пробоя окисла, коэффициент отслоения металлизации при вибрационном тесте, недопустимые отклонения по примесям в кремниевых подложках.

За этими сухими цифрами, перенесенными с желтоватых бланков ОТК, стояла главная проблема. Перекос температурного профиля в диффузионной печи всего на пару градусов или микроскопическая пылинка в чистой комнате превращали сотни часов кропотливой работы тополога в горстку бесполезного кремниевого шлака. Липатов видел практическую физику материалов, умноженную на износ советского парка станков.

— Мы утонем в этом объёме, — глухо произнёс Морозов, отрывая взгляд от разложенных схем. Бумага сухо зашуршала под его пальцами. — Если вынесем на техсовет весь разбор, разговор уйдёт в спор о статьях, ГОСТах и ведомственных приоритетах. Зеленоградцы знают свою технологию, брак, цену машинного времени и реальную дисциплину цеха лучше нас. Проблема в другом: между машинной частью подготовки топологии, заводской статистикой и рабочим столом тополога пока нет небольшой вспомогательной программы проверки. Наша задача — показать, где «Сфера» может дать практическую отдачу на одном узком опыте и реальную экономию.

Громов оторвался от миллиметровки и потер глаза большим и указательным пальцами.

— Идем по функциональным узлам, — хрипло предложил он. — Показываем, где наша программа берёт на себя конкретный участок в их работе. Формат обмена данных. Проверочный алгоритм. Рабочее место тополога. Выстраиваем доклад так, чтобы это выглядело как помощь их маршруту, без претензии перестраивать весь цех.

Липатов аккуратно, строго параллельно краю своей тетради, положил шариковую ручку.

— Ты слишком далеко забежал, Женя, — ровно произнес он. У Липатова такая интонация означала разбор сырой схемы без скидок на авторское самолюбие. — В наших находках слишком много чисто лабораторных допущений. Зарубежные статьи описывают другую чистоту материалов, другую стабильность фотолитографии, другую прецизионную оптику. Если мы выйдем на трибуну техсовета и предложим концепцию, опирающуюся на переводную статью из зарубежного журнала, главный технолог задаст один простой вопрос: на каком именно отечественном оборудовании мы собираемся это печатать? И на этом заседание закроют.

Морозов согласно кивнул.

— Проблема шире станков, Сергей Дмитриевич, — Алексей придвинул к себе лист со тезисами. — Проблема в словаре и в том, с чего начать разговор. Эти статьи здесь читали внимательно; по пометкам в спецфонде видно, что зеленоградцы давно работают с теми же вопросами и свою технологию знают лучше нас. Значит, нам нужно говорить их рабочими категориями: формат данных, допуск, прибор, рамки эксперимента. Мы набросали архитектуру, теперь её нужно перевести на язык цеха и техсовета.

Он обвёл ручкой верхнюю строчку.

— Возьмём топологию. На кремнии микросхема состоит из нескольких физических уровней: дорожки металла, контактные окна, области диффузии. На листе тополога это линии, пятна и контуры разного назначения, а для машины — номера слоёв и координаты. Если каждый станок, каждая большая ЭВМ и каждая местная программа называют эти координаты по-своему, мы утонем уже на обмене данными.

— Нужен машинно-независимый формат, — подхватил Громов. — Геометрия в чистом виде: слой такой-то, точка такая-то, контур замкнулся, запись закончилась. Чтобы его могла прочитать не только их большая машина, но и наша «Сфера».

— На Западе такую идею сейчас оформляют в формат CIF, — кивнул Алексей. — Свежий пример промежуточного языка для описания слоёв. Но на трибуне нам важна не аббревиатура, а принцип: отделить рисунок кристалла от конкретного железа, на котором этот рисунок хранится и проверяется.

— «Промежуточное представление топологической информации», — ровно произнёс Липатов, не отрываясь от своих выписок по проценту брака. — Слово «унифицированное» оставим на потом. Унифицированным оно станет, когда профильное министерство спустит ГОСТ. А пока мы отстаиваем нашу концепцию.

Громов качнулся на задних ножках стула.

— Блеск. Идеальная канцелярская формулировка, чтобы ни за что не отвечать, если опыт провалится.

Морозов коротко усмехнулся и встал, разминая затекшую спину. Прошёлся от окна к двери и обратно, чтобы окончательно согнать сон.

— Хорошо, — сказал Алексей, возвращаясь к столу и опираясь костяшками пальцев о край картона. — Возвращаемся к исходной схеме. Концепция «СЛОЙ-81». Их действующий маршрут подготовки топологии целиком трогать рано. До полноценной САПР нам как до луны. Зеленоградские большие машины держат на лентах и в оперативной памяти массивы, слишком крупные для нашей «Сферы», а часть работы всё равно остаётся за топологами и рубилитом. У К580 шестнадцать адресных линий: даже в предельной конфигурации он прямо адресует только шестьдесят четыре килобайта. В нынешних опытных машинах стоит вдвое меньше, тридцать два килобайта, и для зеленоградской задачи этого тем более мало. Но даже если довести стенд до полного адресного поля, верхнюю часть заберет МикроДОС, еще кусок уйдет на буферы диска, служебные таблицы и экран. На программу и данные останется несколько десятков килобайт. Поэтому мы предлагаем «СЛОЙ-81» как малое автоматизированное рабочее место у стола инженера-тополога.

— Значит, на техсовет выносим не готовую САПР, а первый макетный образец, — уточнил Громов.

— Именно, — сказал Морозов. — Иначе это останется разговором про будущее, а нам нужен опыт, который можно показать вживую. От Зеленограда мы просим исходные данные: формат координат, единицы измерения, допустимые зазоры, порядок доступа к данным и носитель, с которого мы сможем честно прочитать их фрагмент. После этого ты пишешь первую проверочную программу под МикроДОС на «Сфере-82». Настольная машина должна показать, что рутинную проверку можно вынести к рабочему месту, не нарушая их действующий технологический маршрут.

Громов поморщился и вернулся к листу. Ему нравилась сама постановка: программа получала выход на реальное производство, где любой байт упирался в железо, дискету и чужую технологическую дисциплину.

— Тогда нам понадобится машина для стенда, — сказал он. — Сейчас их всего три.

Морозов кивнул. В декабре эти три опытные «Сферы-82» выглядели почти роскошью: одна была занята демонстрациями МикроДОС и «Сметы», вторую Седых после бухгалтерского показа уже просил придержать под хозяйственные испытания, третья уходила под сеть, дисководы и текущие проверки КБ. Для настоящего зеленоградского опыта этого парка не хватало.

— Значит, после техсовета будем выбивать еще, — сказал Алексей. — Для первого разговора достаточно показать расчёт и готовность написать опытную версию программы. Если они дадут формат и опытный фрагмент, во Владимире придется собрать отдельную «Сферу-82» под стенд. Лучше сразу с цветным выводом: слои, ошибки и предупреждения на таком экране понятнее. Первый проход защитим на чёрно-белом экране с распечаткой, а цвет оставим следующей ступенью, когда Олег доведет ВКУ.

Громов быстро закивал, возвращаясь к своей миллиметровке.

— Тогда считаем честно, — сказал он и быстро занял чистый угол листа. — В наших опытных машинах сейчас тридцать два килобайта. Для зеленоградского стенда надо сразу закладывать расширение до полного адресного поля К580. Шестьдесят четыре килобайта — потолок без сложного переключения дополнительных блоков памяти. Такая схема нам сейчас только помешает: МикроДОС рассчитана на обычное адресное поле, программа начнёт давать сбои, а на техсовете вправе спросить, кто это будет сопровождать в цехе. Если под систему, буферы и таблицы уйдет хотя бы десять-двенадцать килобайт, мне останется около пятидесяти. В эти пятьдесят весь слой памяти не поместится. Значит, слой режем на окна: прочитал кусок, проверил прямоугольники, записал подозрительные координаты, взял следующий кусок.

— И контрольные суммы входных данных тоже по кускам? — уточнил Липатов.

— А как иначе? — Громов постучал карандашом по полю миллиметровки. — На входе последовательность записей: слой, координаты, ширина проводника, зазор. В памяти держу таблицу правил, несколько рабочих списков и один-два буфера чтения. Все остальное идет с диска. Если придется работать с перфолентой, будет медленнее, но принцип тот же. Восемь разрядов процессора нам не мешают складывать координаты, просто длинные числа придется тащить парами байтов. Неприятно, зато честно.

— Вот это уже можно обещать, — Морозов кивнул. — Для стендового экземпляра нам нужна «Сфера-82» с памятью, доведённой до полного адресного поля. Рабочая программа будет методично обрабатывать фрагменты и ловить грубую ошибку раньше, чем она станет испорченным фотошаблоном.

— Тогда вывод полной картинки на экран пока откладываем, — продолжил Громов. — На первом этапе работаем со списком координат. Подаем «Сфере» текстовый файл с координатами дорожек: левый нижний угол, правый верхний угол, номер слоя. Моя служебная программа проверяет формат и ищет грубые топологические пересечения по геометрии прямоугольников. Машина выдает список подозрительных координат, а тополог проверяет их по своим чертежам до того, как нести пленку на большой координатограф.

— Именно, — Морозов перевел взгляд на Липатова. — Но для техсовета нужен не только способ проверки, а объект опыта. Конкретный участок схемы, который для них сейчас действительно важен, а для нашей программы достаточно удобен в качестве первой работы.

Он сдвинул в сторону чистые карточки, освобождая место на столе.

— Динамическое ОЗУ. Та самая микросхема памяти на шестьдесят четыре килобита, над которой они сейчас работают.

Громов поднял глаза от исписанной миллиметровки.

— Память как объект выбрана не случайно, — сказал он уже без прежней насмешки.

— Именно, — кивнул Морозов. — Оперативная память сейчас самый дефицитный и дорогой узел. Для полной «Сферы-82» нам нужно задействовать всё адресное поле К580, а каждую микросхему ОЗУ приходится добывать отдельно. Если Зеленоград доведет выход годных по такой памяти до приемлемого уровня, серийная машина станет дешевле и надежнее. Проверяем их топологию на понятном регулярном участке — и одновременно показываем, почему эта работа нужна нам самим.

Липатов перестал линовать бумагу. Его взгляд стал цепким, оценивающим.

— Поясни.

— Жесткая регулярная структура, — сразу ответил Морозов. — Ячейки памяти повторяются на кристалле тысячами раз. Если в базовом шаблоне есть топологическая ошибка, она повторяется по всей пластине. Брак стопроцентный. Логика процессора для наших текущих программных средств слишком сложна: там много нерегулярных связей и нестандартных ячеек. Матрица памяти ближе к чистой математике. Для первого опыта берем периферийную обвязку ОЗУ: дешифраторы адреса, усилители считывания.

Алексей наклонился над столом.

— Мы предлагаем «СЛОЙ-81» как средство проверки одного критического слоя памяти до выхода на фотошаблоны. Если на этом ограниченном фрагменте мы докажем, что способны поймать короткое замыкание металлизации до того, как завод сожжет кремний в печи, у техсовета появится экономическое основание выделить нам следующий участок и машинное время.

— То есть оставляем один показательный опыт, — медленно проговорил Громов. — Загрузили координаты, прогнали проверку формата, посчитали контрольную сумму слоя. Выдали топологу распечатку с ошибками. Один опытный стенд, один участок, один наглядный результат.

Громов кивнул собственным мыслям и потянул к себе чистую перфокарту. Вдоль верхнего края он набросал структуру будущих данных: массивы координат, управляющие символы, алгоритм подсчёта контрольной суммы. На лист ложились байты и адреса, которые способна переварить «Сфера-82».

Липатов молча наблюдал, как на столе растёт стопка исписанных черновиков. Затем расстегнул пиджак и достал из внутреннего кармана красный карандаш.

Сергей Дмитриевич придвинул к себе лист, где Морозов крупным почерком расписал план выступления. Красный грифель с хрустом прошёлся по бумаге, перечёркивая жирной чертой абзац о прямой передаче данных на станок.

— Вот здесь нас имеют право остановить, — ровным голосом сказал Липатов. — Имитировать загрузку тестового фрагмента мы сможем. Выдавать данные на реальную производственную линию пока рано. Системная часть ещё не прошла проверки. Если программа Жени промахнётся хотя бы на один бит, зеленоградский координатограф запорет плёнку рубилита. Знаете, кто будет оплачивать брак? Наше владимирское КБ. Выставят такую неустойку, что мы до пенсии будем паять кабели в счёт погашения ущерба.

Громов подался вперёд, локтем сдвинув к краю стола пустые бланки.

— Сергей Дмитриевич, если отрезать автоматическую выгрузку, останется только отметка на экране! Мы покажем ошибку топологии, но машина её не исправит.

— Именно, — невозмутимо согласился Липатов. — Мы только локализуем проблему. Один участок. Один слой. Одна сигнатура. То, что при разрешённом опыте можно повторить на глазах у заводских специалистов, показать распечаткой и занести в протокол.

Морозов потер переносицу. В голове у него цепочка выглядела простой: найти дефект, пересчитать маску, сразу выдать исправленный вариант. Красная черта Липатова вернула схему к первому шагу. Машина только подсветит координату. Исправлять бракованный участок придётся живому топологу.

— Хорошо, — сказал Алексей и сделал помету на карточке. — Прямую передачу на станок снимаем. Оставляем предварительную оценку тестового участка и ручную правку.

Липатов коротко кивнул. Красный карандаш скользнул выше по листу. Слово «внедрить», написанное в заголовке, оказалось зачёркнуто. Сверху появились аккуратные, рубленые буквы: «проверить гипотезу».

— К внедрению допускают решения после ведомственных испытаний, — ровно произнёс Сергей Дмитриевич, стряхивая красную пыль с бумаги. — А у нас пока перенос журнальной идеи на доступные микросхемы и реальные зеленоградские данные. На техсовете имеют право спросить, как именно алгоритм поведёт себя на конкретной топологии. Красивой идеи мало. Каждый шаг придётся обосновать методикой.

— Тогда разложим, где вообще может родиться ошибка, — сказал Алексей. — Соринка на плёнке, брак фоторезиста, нарушение травления — это чистое производство. Ошибка в исходной электрической схеме — тоже мимо нашего первого опыта. Этим занимаются схемотехники и технологи. Для нашей малой программы остаётся другая задача.

— Остаётся геометрия, — подхватил Громов, уже сердито, но заинтересованно. — Слишком узкая дорожка. Недопустимо малый зазор между двумя проводниками. Лишнее пересечение там, где слои должны пройти раздельно.

— Обрыв металлизации, перемычка, неверное перекрытие контактного окна, — добавил Морозов. — Несовмещение слоёв тоже важно, но для первого опыта это слишком широко.

— На первом этапе берём то, что можно проверить числами, — сказал Липатов. — Ширина, зазор, пересечение прямоугольников на одном слое, контрольная сумма входных данных. Всё остальное оставляем за пределами доклада.

— У нас получается указатель ошибок, — проворчал Громов. — Нашли подозрительное место, вывели координату и отдаём топологу. Для программиста это всё равно что остановиться на полпути.

— Это пределы нашей ответственности, — поправил Липатов. — На первом опыте мы только локализуем нарушение. Один участок. Один слой. Одна координата, которую можно заново получить при заводской проверке. Дальше тополог смотрит на чертёж и правит руками.

Карандаш снова зашуршал. Обширное «управление топологией» Липатов заменил сухой «индикацией геометрических ошибок». Рядом с «автоматической правкой топологии» появилась помета: «ручное внесение корректировок топологом».

Морозов смотрел, как из черновика исчезают слишком общие обещания. На листе оставались тезисы, которые можно было подтвердить формулой, существующей методикой или отдельной проверкой на непроизводственном фрагменте.

— Значит, показываем проверку рядом с их действующим маршрутом подготовки топологии, — сказал Алексей, разглядывая исполосованный красным черновик. — Показываем место, где настольная машина снимает с тополога грубую проверку раньше фотошаблона.

Липатов отложил затупившийся карандаш.

— Вот это уже похоже на разговор с техсоветом. Один участок топологии, один проверочный прогон и чёткие границы ответственности. Тогда они начнут считать график, машинное время и риск для цеха, а не разбирать абстрактные планы.

Доклад они правили еще около двух часов. Липатов вычеркивал слишком общие обещания, Громов возвращал технические подробности, Морозов оставлял только то, что можно было подтвердить на одном фрагменте топологии.

К концу работы на столе остались лежать только три плотные карточки. На них Морозов свёл весь хаос ночных выписок в три защитимых тезиса.

Первая: запрос описания их внутреннего формата файлов для написания конвертера. Вторая: память и объект опыта — динамическое ОЗУ на шестьдесят четыре килобита, проверку которого «Сфера» с предельным объёмом адресного поля будет «жевать» по частям, фрагмент за фрагментом. Третья, с жирной красной подчёркнутой линией от Липатова: только локализация, никакой машинной правки. Машина выдаёт подозрительную координату — штатный зеленоградский тополог проверяет её глазами и правит скальпелем по рубилиту.

Морозов перечитал написанное и щёлкнул колпачком авторучки. Если на техсовете зайдёт речь о паразитных ёмкостях, технологических задержках или аппаратных ограничениях К580, у них теперь был чёткий аргументированный ответ на любую попытку обвинить их в теоретическом прожектёрстве.

— Значит, просим согласовать узкий локальный эксперимент, — ровным голосом сформулировал Морозов, собирая карточки. — Нам нужен один непроизводственный фрагмент топологии ОЗУ, несколько минут машинного времени на БЭСМ-6 для выгрузки контрольного массива координат на магнитной ленте, описание самого формата и согласованное место для нашей опытной «Сферы-82», когда мы соберём её во Владимире.

Липатов методично собрал свои статистические выписки, аккуратно постучал краем стопки по столешнице, выравнивая листы миллиметр к миллиметру, и спрятал их в серую картонную папку.

— Вот в таком виде, — констатировал Сергей Дмитриевич, туго завязывая тесёмки папки, — с этим докладом можно идти на техсовет.

Предыдущая главаГлава 10 из 47Следующая глава