`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Федерико Фаджин — ученый и предприниматель

+22
голоса

Имя Федерико Фаджина (Federico Faggin) широко известно как разработчика первого коммерческого микропроцессора 4004. Однако это лишь одна страничка в его насыщенной творческой биографии. Во все области и направления, за которые брался этот талантливый ученый, он вносил существенный вклад, способствуя развитию полупроводниковых и информационных технологий.

Он лауреат 23 премий, среди которых Национальная медаль США в области технологий и инноваций, врученная ему в 2009 г. президентом Бараком Обамой, которая присуждается «за выдающийся вклад в национальное экономическое, экологическое и общественное благосостояние за счёт развития и коммерциализации технологической продукции, технологических процессов и концепций, за счёт технологических инноваций и развития национальной технологической рабочей силы».

Как же происходило становление ученого, и каковы его основные достижения как физика и бизнесмена?

Федерико Фаджин — ученый и предприниматель

Федерико Фаджин родился в 1941 г. в семье гуманитариев. Его отец преподавал историю и историю философии в классической высшей школе и был автором 40–50 книг по истории искусства, а мать была учителем в начальной школе.

Федерико с детства интересовался механикой, однако решающий выбор своей будущей профессии, который в итоге привел его в физику твердого тела и в микроэлектронику, был сделан в тот момент, когда он увидел летающую модель самолета. Он увлекся авиамоделированием и, в частности, радиоуправляемыми моделями. Таким образом он заинтересовался электроникой и радио и поступил в высшую техническую школу, чтобы стать авиаинженером. Но этот курс был скоро закрыт и Федерико для дальнейшего образования выбрал радиотехнику и электронику. Однако к концу обучения он начал интересоваться компьютерами и самостоятельно изучать эту область.

После окончания высшей технической школы, Федерико был принят на работу на должность ассистента инженера в исследовательскую лабораторию по компьютерной электронике компании Olivetti, занимавшейся производством печатных машин, калькуляторов и настольных электронных вычислителей. После нескольких месяце изучения транзисторов и логических схем, он был подключен к проекту разработки компьютера. Но поскольку инженер, отвечающий за проект, был призван в армию, то проект предложили возглавить Федерико. Получая необходимые консультации у начальника, он примерно через год разработал дизайн компьютера и построил его с помощью группы из пяти техников. Это было в 1961 г., и ему было 19 лет.

Осознав необходимость углубить свои знания по физике и математике, Федерико поступил в Университет Падуи и окончил его с отличием за четыре года, хотя обучение в типичном случае предусматривало шесть лет. Он получил докторскую степень, разработав теорию и построив оптический сканер с бегущим лучом.

В 1966 г. Федерико Фаджин поступает в компанию SGS-Fairchild, которой частично владела американская компания Fairchild Semiconductor из Кремниевой долины. В SGS-Fairchild он занимался МОП-технологиями и разработал технологию производственного МОП-процесса. После разработки двух коммерческих схем для SGS, его по программе обмена послали на шесть месяцев в исследовательскую лабораторию Fairchild Semiconductor в Пало-Альто, но назад он уже не вернулся.

В Fairchild R&D Labs ему предложили на выбор два направления. Одно — разработка МОП-схем, точнее сдвиговых регистров на базе технологии металлического затвора, и второе — разработка технологического процесса для самосовмещенного затвора с использованием поликремния в качестве электрода затвора взамен металла. Хотя Федерико больше нравилось разрабатывать схемы, он сразу понял преимущества использования поликремния и выбрал второе.

Эта область была поистине terra incognito. У Федерико Фаджина был лишь один слабый ориентир. В конце 1967 г. сотрудник лаборатории Том Клейн (Tom Klein) обнаружил, что разница работы выхода между сильно легированным кремнием р-типа и кремнием n-типа была на 1,1 В ниже, чем разница между работой выхода между алюминием, который тогда использовался для затвора, и тем же кремнием n-типа. Это значило, что пороговое напряжение МОП-транзистора с кремниевым затвором могло бы быть на 1,1 В ниже, чем пороговое напряжение МОП-транзистора с алюминиевым затвором при тех же исходных материалах. Поэтому с легированным кремниевым затвором р-типа было возможно не только создать транзистор с самосовмещенным затвором, но и с низким пороговым напряжением, используя кремний с той же ориентацией атомных плоскостей (111), как и в случае процесса с высоким пороговым напряжением. Использование же материала с ориентацией (100) позволило бы построить интегральную схему с более низким напряжением питания.

Это было хорошее наблюдение, но никто не знал, как это сделать. Для реализации этого Федерико Фаджину нужно было сделать два главных вклада: разработать архитектуру устройства, то есть, как нужно строить слои, и найти способ надежного травления поликремния. Он с успехом справился с этими задачами: разработал специальный процесс травления и предложил три различных архитектуры, из которых впоследствии была выбрана самая простая. Он также изобрел прямые утопленные контакты между поликремнием и кремнием без использования металла. Впоследствии это позволило ускорить разработку микропроцессора, поскольку можно было увеличить плотность транзисторов в интегральной микросхеме.

В 1968 г. Боб Нойс и Гордон Мур покинули Fairchild, чтобы основать Intel. Немногим позже к ним присоединился Энди Гроув и Лесли Вадас (Leslie Vadasz). Как говорится, «крысы бегут с тонущего корабля». Действительно, бизнес Fairchild начал медленно, но устойчиво снижаться.

Весной 1970 г. Федерико Фаджин решил, что «засиделся» в Fairchild. Все же его душа лежала больше к дизайну микросхем, а не к технологическим процессам. Федерико позвонил своему бывшему шефу Лесли Вадасу в Intel, и спросил, нет ли для него работы, поскольку он хотел бы заняться разработкой микросхем на базе транзисторов с кремниевым затвором. Лесли Вадас принял Федерико Фаджина на работу, и первым его заданием была разработка первого микропроцессора, получившего в итоге название Intel 4004.

Федерико Фаджин — ученый и предприниматель

Напомним, что чипсет 4004 был сделан по заказу японской фирмы Busicom для их программируемого калькулятора. В то время руководство Intel считало, что 4004 годится только для калькуляторов. Именно в это время проявились предпринимательские способности Федерико Фаджина. Именно он убедил руководство компании, что 4004 может выполнять намного больше функций и его нужно вывести на рынок в качестве универсального процессора. Для этого он построил тестирующее устройство для 4004, в котором был установлен этот же процессор, выполняющий функции контроллера. Посмотрите, сказал он, это не калькулятор — здесь используется процессор 4004 для управления тестером. Это произвело нужный эффект, и руководство обратило внимание на потенциальные возможности семейства 4004. Более того, когда Федерико узнал, что Нойс собирается в Японию, он уговорил его посетить Busicom и добиться освобождения Intel от эксклюзивности поставок.

В 1971 г. Федерико Фаджин предлагает руководству идею о том, как сделать намного лучший процессор, чем 4004 и 8008, получивший впоследствии наименование 8080. Однако Гроув и высшее начальство считали, что начинать новый проект, когда еще не известно, как будут продаваться на рынке процессоры 4004 и 8008, слишком рискованно. Федерико понадобилось около девяти месяцев, чтобы убедить начальство и получить разрешение приступить к работе над 8080. Он полностью разработал архитектуру чипа и базовый дизайн и пригласил Шиму Мацатоши (Shima Matsatoshi), инженера из Busicom, принимавшего участие в разработке чипа 4004, для проработки деталей проекта. Чип 8080 практически создал индустрию. Он имел такой успех, что Intel изменила последние цифры своего телефона на 8080.

Казалось бы, все идет хорошо, но в 1974 г. Федерико Фаджин покидает Intel и создает компанию Zilog. Как однажды им было в шутку сказано, в Кремниевой долине, чтобы не возникали подозрения в несостоятельности, каждый должен был основать свою компанию. Однако для ухода были и другие причины. Федерико Фаджин уже в течение пяти лет всего себя отдавал работе и очень вырос профессионально. Он руководил департаментом, в котором работали 80 человек — это было более половины всей исследовательской лаборатории Intel. Компания в 1974 г. получила доход около 135 млн. долл., что было довольно много в те дни. Однако несмотря на свои заслуги перед компанией, количество акций у Федерико было, по его мнению, мало, и он был не удовлетворен своим экономическим положением. Кроме этого, Энди Гроув, который стал отвечать за все, ввел книгу, в которой каждый сотрудник, пришедший после 8 часов, должен был расписываться. Естественно, Федерико, который при реализации проекта 4004 работал по 12–15 часов в сутки, это пришлось не по душе. Все это привело его к мысли, что пора уходить.

Итак, в 1974 г. Фаджин вместе с Ральфом Унгерманом (Ralph Ungerman), менеджером, также работавшем в Intel, создает компанию Zilog. Когда они решали, чем заняться, им позвонили из нефтяной компании Exxon Enterprise, имеющей подразделение по венчурному капиталу, которая заинтересовалась ИТ как возможностью создать новый бизнес. О Zilog они узнали из новости, появившейся в Electronic News. Exxon спросила, не нужны ли им деньги? На что Федерико с присущим ему юмором ответил, что пока нет, поскольку они еще не знают, на что их потратить. Однако если они через неделю-вторую будут проходить мимо, то могут зайти. Звонок раздался через две недели, и к тому времени у Федерико выкристаллизовалась идея, чем он хочет заняться. Это была разработка одночипового микроконтроллера, который впоследствии получил название Z8. Через шесть—семь месяцев переговоров Exxon инвестировала в Zilog полмиллиона долларов. На эти деньги были разработаны микропроцессор Z80, система и все необходимое ПО. Отметим, что Z8 был одним из первых компьютеров-на-чипе на рынке, он включал 8-разрядный CPU, RAM, ROM и порты ввода-вывода достаточные, чтобы удовлетворить требованиям многих приложений по управлению.

Z80 получил немедленный успех. Это был передовой микропроцессор на то время. Он был намного быстрее, чем 8080, количество регистров было в два с лишним раза больше, и в то же время он имел совместимую с 8080 систему команд.

Далее был 16/32-разрядный микропроцессор Z8000, на который Фаджин возлагал большие надежды, но они не полностью оправдались.

Тем временем Exxon решила идти по стопам IBM и создать ИТ-империю, в которой процессоры Zilog были бы небольшой частью. Это было не то, на что рассчитывал Фаджин. Поэтому он покинул Zilog и создал новую компанию — Cygnet Technologies. Идея, лежащая в основе новой компании, заключалась в том, чтобы разработать рабочую станцию для менеджеров, которая могла бы обрабатывать голос и данные. Такая станция была создана и получила название Communication Co-System. Это был своего рода интеллектуальный телефон, связанный с компьютером. Такая комбинация обеспечивала для менеджеров и коммуникационную, и вычислительную среду. Менеджер мог позвонить нажатием одной кнопки и передать на другой ПК содержимое экрана, что позволяло совместно с коллегой или заказчиком его обсудить. Была также возможность послать напрямую электронное письмо многим людям по всему миру. Co-System была продемонстрирована в 1984 г. на выставке PC Fair в Сан-Франциско, где получила приз за лучшее периферийное устройство.

Это был весьма инновационный продукт по тем временам, однако рынок его не поддержал. Скорее всего, продукт опережал время. Однако, как пошутил Фаджин, идея должна не опережать время, а соответствовать ему. В итоге, Cygnet Technologies была продана.

Фаджин начал осматриваться вокруг, с кем бы ему создать команду. Он обнаружил, что проф. Карвер Мид (Carver Mead) из Калтеха, которого он знал еще по ранним времена в Fairchild, занимается нейроморфными структурами с целью использовать их для сенсорного ввода. Он работал над кремниевыми сетчаткой глаза и улиткой уха. После разговора с проф. Мидом и осмотра лаборатории, у Федерико возникла идея объединить сенсор на основе нейроморфной структуры с нейронной сетью и создать систему для распознавания образов. Это можно было сделать, объединив вместе две появляющиеся технологии: нейронные сети и адаптивную аналоговую БИС.

Федерико Фаджин — ученый и предприниматель

Для реализации этой идеи в 1986 г. Федерико Фаджин создает третью компанию — Synaptics. Первые шесть лет он вместе со своим партнером проф. Мидом и несколькими выпускниками университета фокусируется на разработке базовой технологии распознавания образов. Разработав технологию, с помощью которой можно было решить поставленную задачу, команда начала работать над первым продуктом, и через полгода представили его на Comdex Fall. Он назывался TouchPad и мог распознавать положение пальца и нажатие (отметим, что это не было первое устройство такого рода на рынке). Для этого был разработан микроконтроллер, который мог обрабатывать смешанные сигналы — сигналы от емкости, которые являются аналоговыми и непрерывными, преобразовывались в цифровые для обработки компьютером. Чип базировался на упрощенном аналоге процессора Z80 со встроенным ПО.

Продукт предназначался для замены трекболов и тензометрических джойстиков (trackpoint) в ноутбуках. В режиме планшета на сенсорном экране можно было рисовать пальцами или специальным стилусом. Это давало возможность, например, расписаться под документом. Устройством заинтересовались многие компании, и оно стало успешно продаваться. Особенно популярным оно было на Востоке, поскольку позволяло вводить иероглифы. В компании под руководством Фаджина были также разработаны технологии распознавания лиц, голоса и рукописи.

Изучение нейронных сетей пробудило в Ф. Фаджине интерес к такому явлению, как человеческое сознание. В 2011 г. он создает фонд «Federico and Elvia Faggin Foundation», предназначенный для поддержки теоретических и экспериментальных исследований в университетах и научно-исследовательских институтах США в области сознания.

В настоящее время Федерико Фаджин живет в Кремниевой долине.

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT