Проект «Сфера-82»: Цвет и слой - Станислав Миков

пряталась простая мысль: проектировать схему так, чтобы ее внутренние состояния можно было заранее наблюдать при проверке. Сквозь логику протягивали цепочку проверочных регистров, словно нитку через закрытую коробку. Подал последовательность сигналов, сдвинул ее через эту цепочку, посмотрел, что получилось внутри.

В самом низу стопки обнаружился отчет, упоминающий архитектуру BILBO — Built-In Logic Block Observer, «встроенное наблюдение за блоками логики». Название звучало игрушечно, но идея была серьезной: часть схемы сама помогала проверять соседние блоки, превращаясь то в генератор проверочных сигналов, то в накопитель ответа.

Морозов откинулся на спинку жесткого стула. Флуоресцентная лампа под потолком издавала монотонное, зудящее гудение.

Откровения здесь были лишними. Местные инженеры сидели в этом сухом, пропахшем бумажной пылью воздухе и читали ровно то же самое. Они понимали, что с ростом плотности элементов старые методы проверки перестают работать: щупом уже не подлезешь к каждому внутреннему узлу, а ошибка, спрятанная в геометрии слоя, проявится слишком поздно.

В восемьдесят первом году эти идеи упирались в машинное время, площадь на кристалле и дисциплину производства. Проверочные последовательности надо было готовить, ответы — считать, результаты — сверять. Машинные залы расписывались по минутам на недели вперед. Тополог, вооруженный скальпелем, резал пленку рубилита на координатографе, а проверку получал только после очереди на большую машину: здесь зазор меньше допустимого, здесь окно контакта съехало, здесь слой пересекся с тем, с чем пересекаться не должен.

Ошибка находилась слишком поздно. Через три дня, когда данные прокручивали на БЭСМ-6, или, что еще хуже, когда маска уже уходила на фотолитографию и портила кремниевую пластину.

Справа от Алексея тихо скрипнула ножка стула. Сергей Липатов, до этого сосредоточенно выписывавший в свою прошнурованную тетрадь цифры из отбраковочных ведомостей, с тихим раздражением захлопнул папку.

— Я так не могу, — шепотом, почти одними губами произнес Липатов. — Здесь ГОСТы на климатические испытания противоречат заводским отчетам по серии К155. Если я выпишу только выводы, на техсовете нас размажут за неточность формулировок. А переписывать методику целиком нельзя по правилам зала.

Сергей взял свою тетрадь с сургучной печатью на прошивке.

— Пойду к дежурному. Потом к Орловой. Надо четко определить границы: какие шифры испытательных отчетов мы имеем право упоминать вслух, а какие остаются за закрытыми дверями. Иначе мы рискуем лишиться допуска.

Липатов бесшумно поднялся и, стараясь не стучать каблуками, направился по проходу к столу выдачи.

Как только его спина скрылась за стеллажом с картотекой, Евгений Громов подался вперед. Он отодвинул в сторону пухлый том реферативного журнала и развернул свою прошнурованную тетрадь так, чтобы Морозов видел страницу. Лист был разделен карандашной чертой на две колонки. Почерк у Жени оставался угловатым, торопливым, но сейчас в этом беспорядке угадывалась работа: стрелки, номера карточек, короткие пометы на полях.

— Лёш, — зашептал Громов, с явным нетерпением пододвигая тетрадь. — Подсказывай. Я тут посмотрел их публикации по трансляторам и структурам данных… Знаешь, по сравнению с этой машинной индустрией наша владимирская МикроДОС выглядит как детский велосипед рядом с тепловозом. Терминов столько, что я сначала поплыл. Но потом взял себя в руки и раскидал выписки на две кучи. Слева — где большая ЭВМ помогает топологу рисовать. Справа — как они ловят бракованный кристалл до посадки в корпус. Кажется, половина авторов спорит об одном и том же, просто на разных ведомственных диалектах.

Морозов посмотрел на дверь зала. Липатов у стойки что-то негромко объяснял дежурному, показывая на свою тетрадь. До их стола его голос не долетал.

— Начни с левой, — сказал Алексей.

Громов постучал карандашом по первой колонке.

— Вариант первый: большая машина сама разводит кристалл. Подаешь принципиальную схему, задаешь правила, она строит топологию. Пишут про стопроцентную автоматическую трассировку, волновые алгоритмы и машинный обход препятствий. Читается так, будто человек с резаком скоро станет не нужен.

— Вот это на техсовете не произноси, — тихо сказал Морозов.

— Потому что обидятся?

— Потому что это пустое обещание. Обидятся потом, когда поймут, сколько кремния такая автоматика сожрет впустую. Машина может провести дорожку от точки до точки, как в школьном лабиринте. Но кристалл — не бумага. Там слои, зазоры, паразитные емкости, теплоотвод и допуски конкретного цеха на травление. Автомат видит голую математическую сетку, а опытный тополог — физику: как кислота проест кремний, как ляжет металл, где лишний микрон обернется падением выхода годных. Если программа нарисует красиво, но раздует площадь на двадцать процентов — это не победа. Это выброшенные деньги завода.

Громов поморщился, будто ему испортили красивую игрушку.

— А я уже почти поверил. Очень соблазнительно: нажал кнопку, получил кристалл.

— Соблазнительно, — согласился Морозов. — И потому опасно. САПР сейчас — это просто электронный кульман, а не замена инженеру. Машина помогает хранить геометрию, передавать ее, проверять куски. Но рисует все равно человек. Представь, как это происходит: тополог берет рубилит — двухслойную пленку с красным верхом. Берет нож и вручную, миллиметр за миллиметром, вырезает контуры будущих проводников и контактных окон. Сдирает красную пленку там, где должен пройти сигнал.

— Вручную?

— Да. И одно неверное движение лезвия означает, что зазор стал меньше допустимого. Глазом эту долю миллиметра на листе поймать почти невозможно. Потом этот лист фотографируют с огромным уменьшением. Делают фотошаблон — стеклянную пластину с рисунком, через которую слой будут переносить на кремний. Если ошибка ушла на фотошаблон, она размножится на сотни пластин. Брак пойдет в серию.

— Значит, проверять надо до шаблона.

— Именно. Ошибка дорожает с каждым шагом. На столе тополога это просто испорченный кусок пленки. На этапе шаблона — выброшенные реактивы и время. В цеху — запоротая партия. Наша задача — предложить малый проверочный инструмент рядом с инженером. Тополог ведет схему, а машина читает промежуточный формат — тот самый CIF или местный аналог — и проверяет геометрию: два проводника подошли слишком близко, контактное окно съехало с полигона, слой пересекся там, где по правилам нельзя.

Женя провел короткую черту в первой колонке и подписал: «только участки».

— Нам нужен способ прочитать их геометрию. Без красивого рассказа про автоматическую разводку.

— Вот это уже реальная задача, — Морозов придвинул папку с пометками. — Промежуточное звено между человеком и большой ЭВМ. Чтобы поймать грубую ошибку, машине достаточно знать координаты, номер слоя, минимальный зазор и нарушенное правило. Как в бухгалтерии: решение принимает главбух, но складывать столбики цифр надежнее на калькуляторе. Тополог думает, а наша машина проверяет рутину, которую замыленный глаз уже не видит.