Введение

Американская электронная компания Mostek Corporation была производителем полупроводниковых интегральных схем, основанной в 1969 году Л. Дж. Севином, Луэем Э. Шарифом, Ричардом Л. Петрицем и другими бывшими сотрудниками Texas Instruments. На пике своего развития в конце 1970-х годов Mostek занимала 85% мирового рынка динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), пока не уступила позиции более дешевым японским производителям DRAM, обвиненным в демпинге на рынке. В 1979 году, вскоре после достижения пика популярности, Mostek была приобретена United Technologies Corporation. В 1985 году, после нескольких лет убытков и снижения доли рынка, UTC полностью закрыла Mostek и продала ее французской электронной фирме Thomson CSF, которая впоследствии выделила ее в отдельную компанию STMicroelectronics.

Ранние продукты

Первый контракт Mostek был заключен с Burroughs, на сумму 400 долларов за проектирование схем. Первоначально продукция Mostek производилась в Уорчестере, штат Массачусетс, в сотрудничестве с Sprague Electric, однако к 1974 году большая часть производства была перенесена в их штаб-квартиру в Кэрролтоне, штат Техас. Первым разработанным изделием стал MK1001 – простой сдвиговый регистр, изготовленный по алюминиево-затворному PMOS-процессу. За ним последовала 1K DRAM, MK4006, разработанная Верном МакКинни, которая производилась на их предприятии в Кэрролтоне. Mostek совместно со Sprague Electric разрабатывал процесс ионной имплантации, который обеспечивал значительно лучший контроль над профилями легирования, особенно в снижении порогового напряжения транзисторов с каналом обогащенного типа и создании транзисторов с обедненным каналом для использования в качестве нагрузки. Благодаря ионной имплантации Mostek стал одним из первых лидеров в технологии производства МОП-транзисторов, в то время как конкуренты по-прежнему в основном использовали более старую биполярную технологию. В результате возросшей скорости и сниженной стоимости чипа памяти MK4006 он стал безусловным фаворитом для IBM и других производителей мейнфреймов и миникомпьютеров (см. BUNCH, Digital Equipment Corporation). В 1970 году Busicom, японский производитель калькуляторов, обратился к Intel и Mostek с предложением о разработке новой линейки электронных калькуляторов. Intel откликнулась первой, предоставив им Intel 4004, который они использовали в линейке настольных калькуляторов. Разработка устройства Mostek заняла больше времени, но это был первый в мире однокристальный калькулятор, MK6010, использованный в Busicom LE 120A, который поступил в продажу в 1971 году и на некоторое время стал самым компактным калькулятором на рынке. Hewlett Packard также заключила контракт с Mostek на проектирование и производство чипов для своих калькуляторов HP 35 и HP 45.

Мировой лидер в DRAM

Соучредитель Mostek Роберт Пробстинг изобрел мультиплексирование адресов DRAM с помощью DRAM MK4096 емкостью 4096 x 1 бит, представленной в 1973 году. Мультиплексирование адресов позволило снизить стоимость и размеры печатной платы за счет размещения DRAM на 4 Кбит в 16-выводном корпусе, в то время как конкуренты использовали громоздкий и относительно дорогой 22-выводный корпус. Конкуренты критиковали подход Mostek как излишне сложный, но Пробстинг понимал, что будущая дорожная карта для DRAM-памяти значительно выиграет, если для каждого четырехкратного увеличения объема памяти потребуется только один новый вывод, а не два вывода на 4X, как в эволюционном подходе. Производители компьютеров сочли мультиплексирование адресов привлекательной функцией, поскольку понимали, что будущий чип DRAM на 64 Кбит позволит сэкономить 8 выводов при его реализации с мультиплексированием адресов, а в последующих поколениях – еще больше. Стоимость одного вывода является важным фактором стоимости интегральных схем, а мультиплексированный подход требует меньшей площади кремния, что дополнительно снижает стоимость чипа. MK4096 производился с использованием NMOS-процесса с алюминиевыми затворами и дополнительным слоем поликремния (процесс SPIN). Опасения, сомнения и неопределенность, высказанные конкурентами относительно мультиплексирования адресов, были развеяны реальной производительностью MK4096, которая оказалась надежной и стабильной во всех типах компьютерных конструкций памяти. В 1976 году Mostek представила MK4027 с кремниевыми затворами (улучшенная версия MK4096 с металлическими затворами), а в 1977 году – DRAM MK4116 емкостью 16 Кбит с двойными поликремниевыми затворами. Они были разработаны Полом Шредером и Робертом Пробстингом (позже Шредер покинул Mostek, чтобы стать соучредителем Inmos). MK4116 завоевала более 75% мирового рынка DRAM. MK4027 и MK4116 были подвергнуты обратной разработке компанией MOSAID и успешно клонированы многими компаниями как в США, так и за рубежом. Переход к DRAM емкостью 64 Кбит потребовал перехода от питания 12 В и ±5 В к питанию только 5 В, чтобы освободить выводы +12 В и -5 В для использования в качестве адресных (выводы +5 В и «земля» были назначены выводам 8 и 16 соответственно, а не стандартному 16-выводному DIP-корпусу TTL, где вывод 8 предназначен для «земли», а вывод 16 – для +5 В). В то время как большинство конкурентов пошли по консервативному пути, просто уменьшив (масштабировав) свои 64 Кбит, Mostek провела серьезную переработку, включив в нее перспективные функции (например, контролируемый ток предварительной зарядки), которые не были необходимы на уровне 64 Кбит и задержали выход на рынок. Наследие DRAM от Mostek воплощено в чипах MK4116, MK4164 и MK41256. DRAM "By four" была простой адаптацией технологии MK4116/MK4164/MK41256, использующей более крупный корпус для размещения дополнительных битов данных и мультиплексирования выводов данных; базовая концепция *RAS, *CAS, *WRITE и мультиплексированной адресной шины осталась неизменной.

Мировой лидер в области телекоммуникационных продуктов

Мостек на протяжении многих лет успешно работал на международном рынке телекоммуникационных продуктов. В их линейку входили телефонные тональные и импульсные набочные устройства, декодеры тонального набора, счетчики, генераторы верхних октав (используемые компаниями Hammond, Baldwin и другими), кодеки, схемы для часов и множество специализированных продуктов для различных заказчиков. Продукция изготавливалась по простой технологии PMOS с алюминиевыми затворами (а позднее и CMOS с алюминиевыми затворами), что помогало Мостеку поддерживать денежный поток в условиях жесткой конкуренции в сфере DRAM и других рыночных факторов, влияющих на полупроводниковую промышленность. В 1975 году пожар на фабрике по производству пластин привел к ее закрытию на несколько месяцев, и производство некоторых критически важных продуктов было перенесено на дружественное предприятие (Synertek) в Кремниевой долине. Несколько сотрудников играли ключевую роль в отделе телекоммуникаций и промышленных продуктов. Отдел возглавлял Боб Палук, а затем Дэйв Силер, которому помогали Майк Каллахан, Чарльз Джонсон, Уильям Брэдли, Роберт С. Джонс, Боб Бэнкс, Тед Льюис, Дарен Кинкейд и Уильям Каммингс. Маркетингом телекоммуникационной продукции занимались Джон Краго, Рэндалл Хопкинс и Генри Васик. Льюис и Брэдли были признаны ключевыми сотрудниками после приобретения компанией United Technologies. Брэдли разработал все специализированные продукты на базе платформы однокристального калькулятора, а также программное обеспечение для чипов наручных часов, производимых Мостеком для Bulova и других клиентов. В течение некоторого времени Палук возглавлял совместное предприятие Mostek Hong Kong, созданное в сотрудничестве с Bulova для производства высококачественных наручных часов на основе разработок Мостека. Брэдли был сотрудником этого совместного предприятия. Палук покинул Мостек, чтобы работать в фондах Sevin Rosen Funds и Convex Computer. Поскольку основное внимание Мостека было переключено на продукцию DRAM, промышленные и телекоммуникационные продукты были заброшены, и их доля на рынке сократилась до нуля.

Сделки по вторичному приобретению микропроцессоров

Благодаря этой базе в производстве микросхем для калькуляторов и высокообъемном производстве DRAM, Mostek зарекомендовал себя как ведущее полупроводниковое предприятие по производству микросхем (fab) в начале 1970-х годов.

MK5065

В 1974 году компания Mostek представила MK5065 – 8-битный PMOS-микропроцессор с 51 инструкцией, время выполнения которых варьировалось от 3 до 16 мкс. Архитектурные особенности включали множественную вложенную косвенную адресацию и три набора регистров (каждый состоял из аккумулятора, счетчика команд и бита переноса/связи), которые можно было использовать для обработки прерываний или подпрограмм. Билл Мэнш был одним из инженеров, которые непосредственно участвовали в разработке 5065 в Motorola для Olivetti.

МК3870

Более популярным продуктом был MK3870, который объединил два чипа Fairchild F8 (3850 + 3851) в один, представленный в 1977 году. Уильям Брэдли разработал множество специализированных продуктов на основе 3870. Позже Fairchild выкупил лицензию на 3870 у Mostek. Mostek также производил ROM-чипы по заказу, а также чипы для электронного органа Hammond.

MK3880

Во время выпуска Z80 компании Zilog требовался производственный партнер, пока они налаживали собственные фабрики. Сначала они заключили соглашение о производстве с Synertek, но позже компания потребовала соглашение о втором источнике, позволяющее Synertek производить и продавать эту разработку самостоятельно. Zilog отказался, и соглашение было расторгнуто. Затем Zilog выбрала Mostek как единственную другую компанию, способную производить устройство с питанием +5 В (в отличие от +5 и +12 В). Mostek разработал передовые методы проектирования, которые были применены к Z80, что позволило уменьшить размер чипа на 20%. Mostek удалось заключить соглашение о втором источнике для продукта, который они назвали MK3880. Z80 в конечном итоге стал самым популярным семейством микрокомпьютеров и использовался в миллионах встраиваемых устройств, а также во многих домашних компьютерах и компьютерах, работающих под де-факто стандартной операционной системой CP/M, таких как модели Osborne, Kaypro и TRS 80.

Другие

Mostek искала новых партнеров в области микропроцессоров и заключила соглашения с Intel для получения прав на альтернативные поставки микропроцессоров Intel 8086 и будущих разработок x86, а также с Motorola – для получения прав на Motorola 68000 и VME. Таким образом, Mostek обеспечила себе права на все микропроцессорные семейства, которые имели бы значение в течение следующих 25 лет. Микропроцессоры Intel x86 впоследствии стали основой для IBM PC, а Motorola 68000 – сердцем линейки Apple Macintosh. Однако, как и в телекоммуникационном бизнесе, Mostek не стала активно развивать направление микропроцессоров, а вместо этого сосредоточилась на DRAM.

Снижение в условиях азиатской конкуренции

Mostek была приобретена United Technologies (UTC) в 1979 году за 345 миллионов долларов США, чтобы предотвратить недружественное поглощение со стороны Gould в 10-ю годовщину основания компании, когда вступил в силу крупный пакет опционов на акции, контролируемых Sprague Electric. Руководство, выбранное UTC для своего полупроводникового подразделения, не оценило необходимые предварительные инвестиции и длительный срок окупаемости. UTC сначала инвестировала сотни миллионов долларов в расширение Mostek, а затем еще сотни миллионов, пытаясь удержать компанию на плаву во время различных кризисов на рынках полупроводников и видеоигр в начале 1980-х годов. UTC пожертвовала лидирующими позициями Mostek на некоторых рынках, сосредоточившись на высококонкурентном (и в конечном итоге убыточном) бизнесе DRAM. К сожалению, рынок DRAM стал плацдармом, с которого японские компании начали успешное наступление на мировой рынок полупроводников. В 1985 году, когда 64K DRAM были наиболее распространенными микросхемами памяти, используемыми в компьютерах, и более 60 процентов этих микросхем производилось японскими компаниями, производители полупроводников в Соединенных Штатах (включая Micron, выделившуюся из Mostek) обвинили японские компании в экспортном демпинге с целью вытеснения американских производителей с рынка товарных микросхем памяти. Цены на продукцию 64K упали до 35 центов за штуку с 3,50 доллара в течение 18 месяцев, что привело к катастрофическим финансовым последствиям для американских производителей чипов. 4 декабря 1985 года Управление по международной торговле Министерства торговли США поддержало жалобу, но решение было принято слишком поздно, чтобы спасти Mostek. Выпуск 256K DRAM от Mostek был задержан из-за амбициозной на тот момент конструкции с двойным слоем металлизации. В 1985 году, когда цена на 64K рухнула, а цены на 256K уже были ниже 10 долларов, устройство 256K от Mostek все еще не было готово к массовому производству, и компания понесла значительные убытки. В конечном итоге, 17 октября 1985 года UTC отказалась от Mostek, полностью закрыла ее, а через несколько дней продала Thomson CSF, французской государственной электронной компании, всего за 71 миллион долларов. К 1986 году все американские производители чипов прекратили производство DRAM. Thomson вернула на работу лишь около 20% сотрудников в попытке вернуть Mostek к прибыльности. В 1987 году Thomson объединила свои полупроводниковые операции, включая Mostek, с итальянской SGS ATES, образовав STMicroelectronics со штаб-квартирой в Женеве, Швейцария. На момент слияния новая корпорация называлась SGS Thomson, но в мае 1998 года, после продажи Thomson своей доли, получила свое нынешнее название. Портфель интеллектуальной собственности Mostek, включавший в себя множество основополагающих патентов в технологии DRAM, оказался весьма ценным. STM начала серию судебных исков для получения роялти и в период с 1987 по 1993 год заработала 450 миллионов долларов только на этих лицензиях.

Отдельные продукты

Джерри Роджерс основал Cyrix в 1988 году, чтобы извлечь выгоду из соглашения о втором источнике Mostek, которое разрешало легальное копирование любого процессора 80x86, что Intel пыталась остановить посредством судебных исков. В конечном итоге, после проигрыша во многих судебных разбирательствах, Intel просто переименовала 80586 в Pentium, тем самым положив конец соглашению. Micron Technology была очень успешной компанией, выделившейся из Mostek, основанной группой сотрудников, включая Уорда Паркинсона, Денниса Уилсона и Дага Питмана. Фонд Sevin Rosen Funds, сооснованный LJ Sevin, финансировал компании Compaq Computers, Cyrix, Convex Computers и другие. Боб Палук основал Convex Computers примерно в 1979 году. Вин Протро основал Dallas Semiconductor примерно в 1984 году. Майк Каллахан основал Crystal Semiconductor примерно в 1979 году. Чарльз Джонсон основал SRX примерно в 1981 году.