¿Quién inventó el chip Intel 1103 DRAM?

La nueva compañía Intel lanzó públicamente el 1103, el primer chip DRAM (memoria de acceso aleatorio dinámico) en 1970. Fue el chip de memoria de semiconductores más vendido en el mundo en 1972, derrotando la memoria de tipo de núcleo magnético. La primera computadora disponible comercialmente que usó la 1103 fue la serie HP 9800.

Memoria central 

Jay Forrester inventó la memoria central en 1949, y se convirtió en la forma dominante de memoria de computadora en la década de 1950. Permaneció en uso hasta finales de la década de 1970. Según una conferencia pública dada por Philip Machanick en la Universidad de Witwatersrand:

"Un material magnético puede tener su magnetización alterada por un campo eléctrico. Si el campo no es lo suficientemente fuerte, el magnetismo no cambia. Este principio hace posible cambiar una sola pieza de material magnético, una pequeña dona llamada núcleo, cableada en una cuadrícula, al pasar la mitad de la corriente necesaria para cambiarla a través de dos cables que solo se cruzan en ese núcleo ".

La DRAM de un solo transistor

El Dr. Robert H. Dennard, miembro del Centro de Investigación IBM Thomas J. Watson, creó la DRAM de un solo transistor en 1966. Dennard y su equipo estaban trabajando en los primeros transistores de efecto de campo y circuitos integrados. Los chips de memoria le llamaron la atención cuando vio la investigación de otro equipo con memoria magnética de película delgada. Dennard afirma que se fue a su casa y obtuvo las ideas básicas para la creación de DRAM en unas pocas horas. Trabajó en sus ideas para una celda de memoria más simple que usara un solo transistor y un pequeño condensador. IBM y Dennard obtuvieron una patente para DRAM en 1968.

Memoria de acceso aleatorio 

RAM significa memoria de acceso aleatorio: memoria a la que se puede acceder o escribir aleatoriamente para que se pueda usar cualquier byte o fragmento de memoria sin acceder a los otros bytes o fragmentos de memoria. Había dos tipos básicos de RAM en ese momento: RAM dinámica (DRAM) y RAM estática (SRAM). DRAM debe actualizarse miles de veces por segundo. SRAM es más rápido porque no tiene que actualizarse.  

Ambos tipos de RAM son volátiles: pierden su contenido cuando se apaga la alimentación. Fairchild Corporation inventó el primer chip SRAM de 256 k en 1970. Recientemente, se han diseñado varios tipos nuevos de chips RAM.

John Reed y el equipo Intel 1103 

John Reed, ahora jefe de The Reed Company, fue una vez parte del equipo Intel 1103. Reed ofreció los siguientes recuerdos sobre el desarrollo del Intel 1103:

"¿La invención?" En aquellos días, Intel, o algunos otros, se estaban enfocando en obtener patentes o lograr 'inventos'. Estaban desesperados por sacar nuevos productos al mercado y comenzar a cosechar los beneficios. Déjame decirte cómo nació y creció el i1103.

Aproximadamente en 1969, William Regitz de Honeywell encuestó a las compañías de semiconductores de los EE. UU. En busca de alguien para compartir el desarrollo de un circuito de memoria dinámico basado en una nueva célula de tres transistores que él, o uno de sus compañeros de trabajo, había inventado. Esta celda era del tipo '1X, 2Y' con un contacto 'a tope' para conectar el drenaje del transistor de paso a la puerta del interruptor de corriente de la celda. 

Regitz habló con muchas compañías, pero Intel realmente se entusiasmó con las posibilidades aquí y decidió seguir adelante con un programa de desarrollo. Además, mientras que Regitz originalmente había estado proponiendo un chip de 512 bits, Intel decidió que serían factibles 1.024 bits. Y así comenzó el programa. Joel Karp de Intel fue el diseñador de circuitos y trabajó estrechamente con Regitz durante todo el programa. Culminó en unidades de trabajo reales, y se entregó un documento sobre este dispositivo, el i1102, en la conferencia ISSCC de 1970 en Filadelfia. 

Intel aprendió varias lecciones del i1102, a saber:

1. Las células DRAM necesitaban sesgo de sustrato. Esto generó el paquete DIP de 18 pines.

2. El contacto 'tope' fue un problema tecnológico difícil de resolver y los rendimientos fueron bajos.

3. La señal estroboscópica celular multinivel 'IVG' que los circuitos celulares '1X, 2Y' hicieron necesaria hicieron que los dispositivos tuvieran márgenes operativos muy pequeños.

Aunque continuaron desarrollando el i1102, era necesario observar otras técnicas celulares. Ted Hoff había propuesto anteriormente todas las formas posibles de conectar tres transistores en una celda DRAM, y alguien echó un vistazo más de cerca a la celda '2X, 2Y' en este momento. Creo que pudo haber sido Karp y / o Leslie Vadasz, aún no había venido a Intel. La idea de usar un 'contacto enterrado' fue aplicada, probablemente por el gurú del proceso Tom Rowe, y esta célula se volvió cada vez más atractiva. Potencialmente, podría eliminar tanto el problema del contacto de tope como el requisito de señal multinivel antes mencionado y producir una celda más pequeña para arrancar! 

Así que Vadasz y Karp bosquejaron un esquema de una alternativa i1102 a escondidas, porque esta no era exactamente una decisión popular con Honeywell. Le asignaron el trabajo de diseñar el chip a Bob Abbott en algún momento antes de que yo entrara en escena en junio de 1970. Él inició el diseño y lo presentó. Asumí el proyecto después de que se tomaron máscaras iniciales '200X' de los diseños originales de mylar. Era mi trabajo desarrollar el producto desde allí, lo cual no era una tarea pequeña en sí misma..

Es difícil hacer una historia larga, pero los primeros chips de silicio del i1103 prácticamente no funcionaron hasta que se descubrió que la superposición entre el reloj 'PRECH' y el reloj 'CENABLE', el famoso parámetro 'Tov', era muy crítico debido a nuestra falta de comprensión de la dinámica celular interna. Este descubrimiento fue realizado por el ingeniero de pruebas George Staudacher. Sin embargo, al comprender esta debilidad, caractericé los dispositivos disponibles y elaboramos una hoja de datos. 

Debido a los bajos rendimientos que estábamos viendo debido al problema 'Tov', Vadasz y yo recomendamos a la gerencia de Intel que el producto no estaba listo para el mercado. Pero Bob Graham, entonces Intel Marketing V.P., pensó lo contrario. Presionó para una presentación temprana, sobre nuestros cadáveres, por así decirlo.. 

El Intel i1103 salió al mercado en octubre de 1970. La demanda fue fuerte después de la introducción del producto, y fue mi trabajo desarrollar el diseño para obtener un mejor rendimiento. Lo hice por etapas, realizando mejoras en cada nueva generación de máscaras hasta la revisión 'E' de las máscaras, en cuyo punto el i1103 estaba rindiendo bien y funcionando bien. Este primer trabajo mío estableció un par de cosas:

1. Según mi análisis de cuatro ejecuciones de dispositivos, el tiempo de actualización se estableció en dos milisegundos. Los múltiplos binarios de esa caracterización inicial siguen siendo el estándar hasta el día de hoy..

2. Probablemente fui el primer diseñador en usar transistores de compuerta Si como condensadores de arranque. Mis conjuntos de máscaras en evolución tenían varios de estos para mejorar el rendimiento y los márgenes..

Y eso es todo lo que puedo decir sobre el 'invento' del Intel 1103. Diré que 'conseguir inventos' simplemente no era un valor entre nosotros, los diseñadores de circuitos de aquellos días. Personalmente me nombraron en 14 patentes relacionadas con la memoria, pero en esos días, estoy seguro de que inventé muchas más técnicas en el curso de desarrollar un circuito y comercializarlo sin parar de hacer revelaciones. ¡El hecho de que Intel no se preocupó por las patentes hasta "demasiado tarde" se evidencia en mi propio caso por las cuatro o cinco patentes que me otorgaron, solicitaron y asignaron dos años después de que abandoné la compañía a fines de 1971! ¡Mira a uno de ellos y me verás en la lista de empleados de Intel! "