Чтение онлайн

Контракт, подписанный без указания предельной себестоимости минерала, мог означать только одно: заказчик испытывает в голубых алмазах такую нужду, что готов заплатить за них сколько угодно.

В столовой СТИЗР тайна «Голубого контракта» была раскрыта за сорок восемь часов. Оказалось, что голубой цвет алмазов типа IIb обусловлен ничтожными примесями бора. Алмазы с такими примесями не годятся для изготовления ювелирных бриллиантов, зато представляют собой полупроводник с удельным сопротивлением порядка ста ом на сантиметр и к тому же очень хорошо пропускают свет.

Кто-то обнаружил в журнале «Electronic News» за 17 ноября 1978 года короткую заметку, озаглавленную «Прекращено использование процесса легирования, разработанного Макфи». В заметке сообщалось, что компания «Уолтем» (штат Массачусетс), входящая в состав корпорации «Сайлек инкорпорейтед», прекратила использование экспериментального процесса Макфи для искусственного легирования алмазов монослойным покрытием бора. Процесс Макфи оказался слишком дорогим и слишком трудновоспроизводимым, чтобы с его помощью можно было придавать алмазам «необходимые полупроводниковые свойства». Заметка завершалась следующими словами: «…другие фирмы также оценили трудности монослойного легирования бором; так, в сентябре этого года компания „Хакамичи“ (Токио) прекратила попытки внедрить процесс Нагауры». Немного углубившись в историю проблемы, в столовой СТИЗР нашли и другие недостающие элементы головоломки.

Выяснилось, что еще в 1971 году компанией «Интек» из Санта-Клары, специализирующейся на микроэлектронике, была высказана гипотеза, что в восьмидесятые годы будет создано новое поколение компьютеров, важным элементом которых будут алмазные «сверхпроводящие» детали.

В компьютерах первого поколения, разработку которых в сороковые годы сопровождала типичная для военного времени обстановка полной секретности, использовались обычные вакуумированные электронные лампы. Такая электронная лампа в среднем тогда работала около двадцати часов, и первые компьютеры, в которых одновременно горело несколько тысяч ламп, отключались каждые семь-двенадцать минут. Эта технология послужила непреодолимым препятствием на пути создания более мощных компьютеров и их совершенствования. И в компьютерах второго поколения от электронных ламп вообще отказались. В 1947 году был изобретен транзистор — миниатюрное многослойное устройство из твердых материалов. Транзистор был размером не больше ногтя, но выполнял все функции электронной лампы. Началась эра «твердотельных» электронных приборов; транзисторы потребляли меньше энергии, выделяли мало тепла, были меньше и надежнее тех электронных ламп, на смену которым пришли. В течение следующих двадцати лет на основе кремниевых транзисторов разработали три поколения компьютеров, каждое из которых было компактнее, дешевле и надежнее предыдущего.

Однако уже в семидесятые годы создатели компьютеров поняли, что кремниевые транзисторы тоже имеют свои недостатки и свои ограничения. Хотя электрические схемы уменьшились до микроскопических размеров и стали «микросхемами» в полном смысле этого слова, быстродействие компьютеров все еще зависело от общей протяженности схем. Дальнейшей миниатюризации электронных устройств, где расстояния между элементами и так не превышали нескольких миллионных долей дюйма, препятствовал тот же старый враг теплота. Еще меньшие микросхемы она буквально расплавила бы. Очевидно, главная задача заключалась в поиске способов отвода тепла и одновременно уменьшения сопротивления.

К тому времени уже давно было известно, что многие металлы при охлаждении до очень низких температур становятся «сверхпроводниками», то есть практически не оказывают сопротивления потоку электронов. В 1977 году компания «Ай-Би-Эм» объявила о разработке сверхбыстродействующего компьютера размером с грейпфрут, охлаждаемого жидким азотом. Для создания компьютеров на сверхпроводниках требовались принципиально новые технологии и целый ряд новых материалов, способных функционировать при низких температурах.

В таких компьютерах могли бы широко использоваться и легированные алмазы.

Несколько дней спустя в столовой СТИЗР родилось альтернативное объяснение. Вопреки прогнозам изобретателей первых ЭВМ, которые считали, что в обозримом будущем четырех их машин достанет на выполнение всех потребных в мире расчетов, его авторы справедливо отмечали, что семидесятые годы были отмечены беспрецедентным ростом численности компьютеров. Теперь же эксперты полагали, что к 1990 году в мире будет около миллиарда компьютеров, причем большую их часть свяжут специальные сети. Пока что таких сетей нет; не исключено, что их создание в принципе невозможно. (В 1975 году в Ганноверском институте было показано, что на создание таких сетей не хватит всего металла, содержащегося в земной коре.) Согласно Харви Рамбо, в восьмидесятые годы особенно остро будет ощущаться нехватка систем передачи компьютерных данных: "Как в семидесятые годы нашего столетия развитые страны были захвачены врасплох неожиданно обнаружившейся ограниченностью запасов ископаемого топлива, так в следующее десятилетие мир будет потрясен нехваткой систем передачи данных.

В семидесятые годы людей ограничили в передвижении, а в восьмидесятые их ограничат в доступе к информации, и еще неизвестно, какое из этих ограничений окажется более жестоким ударом".

Единственным реальным путем преодоления этих препятствий был переход к передаче информации с помощью света. Действительно, луч света способен нести в двадцать тысяч раз больше информации, чем электрический ток в обычном металлическом коаксиальном кабеле магистральной линии связи.

Однако передача информации с помощью света потребовала решения массы технических проблем, в том числе создания лазеров, волоконной оптики и легированных полупроводниковых алмазов. Относительно последних Рамбо говорил, что в ближайшем будущем они будут более ценными, чем нефть.

В своих гипотезах Рамбо пошел еще дальше и высказал предположение, что в течение следующих десяти лет электричество вообще станет анахронизмом.

Используя свойства света, компьютеры будущего будут объединены в единую сеть с помощью волноводных систем передачи информации. Основной выигрыш таких систем — скорость. «Скорость движения электричества, — говорил Рамбо, — значительно уступает скорости движения света. Мы живем в эпоху заката микроэлектроники».

Но пока микроэлектроника не собиралась сдавать позиции. В 1979 году она стала важнейшей отраслью промышленности во всех развитых странах. Только в США годовой оборот этой отрасли превышал восемьдесят миллиардов долларов.

Шесть из двадцати крупнейших корпораций были тесно связаны с микроэлектроникой. Меньше чем за тридцать лет эти корпорации пережили удивительную историю, полную поразительных успехов и конкуренции неслыханной остроты.

В 1958 году на одной кремниевой микросхеме удавалось разместить десять бескорпусных электронных компонентов. К 1970 году на микросхеме такого же размера монтировали уже сто компонентов. Следовательно, за десятилетие с небольшим произошло десятикратное повышение емкости полупроводниковых устройств.

Однако вскоре темпы роста емкости резко возросли. Уже в 1972 году на одной микросхеме удалось смонтировать тысячу, а в 1974 году — десять тысяч компонентов. Предполагалось, что к 1980 году будет достигнута неслыханная емкость — миллион компонентов на схеме размером с ноготь, но и эта задача была решена уже в 1978 году с помощью метода проекционной фотолитографии.

К весне 1979 года была сформулирована новая цель: десять миллионов или даже миллиард компонентов на одной микросхеме к 1980 году, однако все надеялись, что решение будет найдено в июне или в крайнем случае в июле.