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.
Mostek Corporation was a semiconductor integrated circuit manufacturer, founded in 1969 by L. J. Sevin, Louay E. Sharif, Richard L. Petritz and other ex employees of Texas Instruments. At its peak in the late 1970s, Mostek held an 85% market share of the dynamic random access memory (DRAM) memory chip market worldwide, until being eclipsed by lower priced Japanese DRAM manufacturers who were accused of dumping memory on the market. In 1979, soon after its market peak, Mostek was purchased by United Technologies Corporation for In 1985, after several years of red ink and declining market share, UTC closed Mostek completely and sold it for to the French electronics firm Thomson CSF, which later spun it off into 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.