С чего начать изучение электроники

Электроника всем начинающим

Сегодня мы сделаем одно из самых бесполезных устройств из тех, что можно собрать, но как показывает жизнь, лучше сделать что-то, чем не сделать ничего. Тем не менее, в защиту этой бесполезности можно сказать только что-то вроде: много ли интересных дел, которыми мы занимаемся являются хоть сколько бы полезными?

Мы будем делать часы, таймер и игру в одном устройстве.

Готовое устройство и печеньки.

UPD #1

Дисклеймер

Внимание!

Эта статья имеет много профессиональных неточностей, по мнению уважаемых экспертов по всем вопросам и по совместительству комментаторов, также не является руководством к действию, может привести к производственным травмам и нарушениям психики. Автор призывает, не использовать данное руководство для обучения и лишь демонстрирует хаотично накопленные знания и реализует их в горделивой позе больного шизофренией с бредовыми идеями величия. Никогда не верьте мне! Я украл ваши технологии!

Некоторое вступление

Спустя много лет я решил вернуться снова к написанию статей, с новыми знаниями и силами. Знаете, интернет научил меня всему, что я знаю и даже больше, чем просто всему. Интернет стал не просто учением, в котором тяжело, но и боем, в котором легко. И я благодарен всем, кто так или иначе принял участие в моем обучении, через статьи, описание каких-то технологий, видео на YouTube и просто критику моих работ. Это герои моего времени, только благодаря им я сейчас являюсь неплохим специалистом. Ведь я не учился в этих ваших институтах и образований не получал, да и всего у меня 9 классов. Спасибо тем, кто пишет интернет.

И еще

В детстве, когда я только начинал гуглить какие-то схемы, я любил статьи с картинками, больше всего мне нравилось, как нагляден процесс сборки, как процесс обучения реализован через картинки. Буквы придумали не для меня и вообще не для детей, которые хотят заниматься электроникой. Поэтому я приложил грандиозное количество усилий, чтобы эта статья могла стать для кого-то первой ступенью. Я знаю, как сложно сделать первый шаг. Мое соприкосновение с контроллером случилось только в 2016 году, хотя я был знаком с ними и заочно, задолго до 2016 года.

Компоненты

Приступим. Первое, что нужно для разработки любого устройства – это, подготовить все необходимые радиокомпоненты и крепеж или хотя бы основные.

Не все компоненты были куплены мой, некоторые лежали без дела, или появились прямо за часы перед разработкой этого устройства 🙂

Резисторы 150 Ом 0.25 Ватт — 12 шт.

Конденсаторы 50 вольт 10 микрофарад — 4 шт.

Тактовая кнопка 6×6мм — 3 шт.

Светодиод 75×3мм — 1 шт.

Пьезо зуммер — 1 шт.

Кварцевый резонатор 16 МГц — 1 шт.

Разъём типа гребёнка — 7 шт.

Джампер (перемычка) — 1 шт.

Четырехразрядный семисегментный индикатор (Sm56425bsr3 или аналоги) — 1 шт.

Сдвиговый регистр 74ch595 корпус DIP — 1 шт.

Панель под микросхему 74ch595 корпус DIP (16 ножек) — 1 шт.

Микроконтроллер ATmega328p корпус DIP — 1 шт.

Панель под микросхему ATmega328p корпус DIP (28 ножек) — 1 шт.

Монтажная плата 40×60мм — 2 шт.

Батарейный отсек cr2032 — 2 шт.

Батарейка cr2032 — 2 шт.

Втулка 5x8x0мм (Не точно) — 4 шт.

Болт 3×6мм (Не точно) — 4 шт.

Шайба 5мм (Не точно)— 4 шт.

Гайка 3мм (Не точно) — 4 шт.

Преобразователь USB-UART CP2102 — 1 шт.

Также, рекомендую при необходимости купить флюс, припой и паяльник.

Я намеренно не указываю марку проводов, которая вам подойдет, так как совсем не владею информацией об их параметрах. Могу посоветовать МГТФ, вполне возможно, что очень хорошо подойдут. Если вы знаете, какие провода точно оптимальны, оставьте информацию в комментариях или напишите мне в личные сообщения @prohetamine.

Сдвиговый регистр 74ch595

Наверное, многим новичкам станет не по себе от понимания принципов работы микросхемы 74ch595, вне этой статьи и пропустить этот этап я просто не хочу. Сейчас я попробую максимально доступно объяснить, как она работает и чем будет полезна в конкретном случае с моим устройством.

Проще говоря, микросхема предназначена для расширения количества цифровых выходов.

Распиновка. Внимание! Рисунок имеет незначительные неточности в маркировке контактов, это сделано для более простого усвоения и понимания работы.

Самые загадочные контакты управления, которые вызывают интерес:

output pin * — контакты вывода

DS — (Serial Data Input) контакт, который определяет состояние напряжения на контактах вывода

SH — (Shift Register Clock Input) контакт, который записывает состояние которое определенно в DS

ST — (Storage Register Clock Input) контакт, который открывает микросхему для записи и закрывает, устанавливая на контакты вывода нужные состояния определенные DS

Уверен, визуальный пример, поможет вам понять происходящее лучше.

Монтажная схема соединений

Если нет, то я оставил и интерактивную версию, кнопочки работают, можно понажимать.

Теперь, когда вы овладели работой с микросхемой, можно приступить к следующему пункту.

Тонкости

Внимание!

Чтоб ничего не перепутать и ничего не испортить, в том числе настроение. Не ждем, а готовимся! Просто оставлю это здесь, для самых маленьких. Я, конечно, понимаю, что всех тонкостей в рамках и без того длинной статьи мне обозначить не удастся, и у вас все же могут возникнуть ошибки, пускай, хотя бы не самые очевидные.

Когда мы программируем контроллер, очень важно не путать rx и tx, иначе контроллер просто не прошьется.

Это странная шутка, но работает очень просто, каждый разряд имеет 8 сегментов, у каждого разряда есть минус и восемь плюсов, по сути это те же светодиоды, только в общем корпусе.

Каждая микросхема имеет ключ, то есть небольшую метку на корпусе, это признак помогает определить положение установки.

Я смотрю на эту схему каждый раз, когда вспоминаю, как припаял более 671 кнопку не в ту сторону.. Не совершай ошибку.

Плюсик: у всех новых электронных компонентов, которые имеют полярность, выглядит как хромоног.

Батарейный отсек, тоже имеет свою не очевидную полярность..

Монтажная схема соединений

Так выглядит схема нашего устройства:

UPD #2

По требованию комментаторов скоро тут появится принципиальная схема.

Но не спешите собирать, ведь собирать мы будем на плате, а не на коленке. Но сначала поговорим о некоторых спорных конструкциях. Также я буду апеллировать к своему детству: Я искренне не понимал зачем нужна обвязка, мне казались ненужными эти резисторы и конденсаторы, ведь блок питания может работать и на диодном мосте, а светодиод светиться и без понижающего резистора.

Пока пин кнопки состояние, которого мы читаем не притянут к плюсу или минусу он выдает случайные (101010000101010) результаты и кнопка, не может работать нормально, чтобы «Стабилизировать» состояние кнопки нам нужно притянуть наш пин через резистор к минусу или плюсу (принято к минусу). Тогда при нажатии у нас будет 1 иначе 0. На момент создания устройства и написания статьи, автор не знал, что существует pull-up резистор встроенный в саму ATmega328p. Почитать можно об этом на официальном сайте.

В ходе первых экспериментов, с высокочастотной перерисовкой индикатора появлялись ужасные гличи. Из общих соображений, я решил использовать конденсаторы, чтобы их сгладить и да помогло, оставляем. Как подсказал один из комментаторов, это связанно с кривым кодом, но не мешает работе устройства.

Резисторы предназначены для ограничения тока исходящего от ATmega328p, а именно 5 вольт мы ограничиваем до 3-х вольт, так как почти все светодиоды ограничены напряжением в 3 вольта и привыкли работать за еду, более высокое напряжение приведет к деградации, насколько быстрой зависит от тока, хоть у ATmega328p он не большой, примерно 20-40 миллиампер, деградацию и сгорание не будет видно сразу, но оно случится, явно намного раньше положенного.

О нем говорят все, но никто не знает зачем он. На самом деле все просто. Предельно просто. Эта микросхема умножает количество контактов, с условных трех до N. Мой максимум 265+ выводов, но возможно и больше. В этом месте мог бы возникнуть хороший вопрос, по сути ты ведь делаешь из трех контактов четыре, а остальные четыре не используешь(?) На эту тему можно конечно рассуждать, зачем и почему, правильный ответ только один — дать возможность устройству развиваться.

Монтаж компонентов

Внимание!

Контакты компонентов, помеченные красным и черным маркерами, имеют полярность, будьте внимательны при монтаже, придерживайтесь рисунка.

Внимание!

Соблюдайте порядок установки микросхем по ключам.

Устанавливаем конденсаторы и кнопки.

Устанавливаем разъемы и пьезо зуммер.

Устанавливаем микросхемы и резисторы.

Устанавливаем индикатор, светодиод и резонатор.

Устанавливаем батарейные отсеки.

Прототип

Теперь, когда у нас есть не просто бесполезная безделушка, но еще и не рабочая, нужно сделать её рабочей, поэтому добавим много магических проводков.

Объединенная схема

Соединим основные линии питания и необходимую обвязку первой платы.

Соединим кнопки, светодиод индикатор прошивки и пьезо зуммер.

Соединим конденсаторы и семисегментный индикатор с сдвиговым регистром 74ch595.

Соединим семисегментный индикатор с микроконтроллером.

В финале первая плата у вас получится такой:

Вторая плата, но тут все совсем просто. Соединим последовательно элементы питания.

Соединим все вместе.

Устройство

Программирование

Подключаем так как на картинке, и можно начинать прошивать микроконтроллер.

Бесспорно, абсолютно, однозначно. Мой код на C++ далек от идеала, но я, как всегда, пытался. Я пишу на JS (ну, вы поняли). И тем не менее, я все равно собой доволен, хотя бы, потому что не притрагиваясь и без того к незнакомому мне языку больше года, мне как-то удалось организовать не только структуру с своими правилами, а также создать богатый функционал: часы, игру и два таймера c разными уровнями точности. Можешь сделать лучше? Есть что дополнить? GitHub

Основной файл проекта, к которому я подключаю все остальные файлы и библиотеку AsyncDelay, с которой управлять синхронным потоком становится проще, чем обычно (имхо). Изначально, в процессе написания кода, я обозначил для себя два компонента — это actionDriver и actionContoller. где первый переводя на JavaScript — тянский (является почти как Event Loop), то есть выполняет стек задач только не событийных, а перманентных, а второй выполняет роль Setter’a.

Лучшие книги по электронике для начинающих

Выбор правильной литературы среди множества книг, как и тренера, преподавателя, учителя позволит значительно спрогрессировать в кратчайшие сроки и не топтаться на одном месте. Поэтому давайте рассмотрим по каким критериям стоит отбирать лучшие учебники вне зависимости от конкретного направления, хотя основной упор мы делаем на техническую область, и в частности на выбор книги по электронике для начинающих. Также мы рассмотрим, почему сейчас почти не издаются толковые учебники в технической отрасли.

Начнем с последнего вопроса. Я буду рассказывать с позиции состояния дел в Украине, хотя в других странах СНГ ситуация схожа; может быть чуть лучше, а может и чуть хуже.

Почему сейчас нет толковой технической литературы

Первый фактор. Сейчас спрос на технические специальности снижен, как никогда раньше, а соответственно снижен и спрос на техническую литературу. С развитием информационных технологий резко снизилось количество людей, желающих работать руками. Как бывший преподаватель вуза я могу утверждать, что раньше был реальный конкурс при поступлении как в вуз, так и в техникум, по крайней мере на железнодорожные специальности; то есть было пару, а то и несколько абитуриентов на одно место. Сейчас же не только на железнодорожные специальности, но и на любые другие специальность сплошной недобор, причем такая ситуация как в вузах, так и в колледжах. Вы наверняка слышали, что последним временем из несколько вузов делают один вуз путем их объединения.

Такая ситуация дел вызвана, я думаю, тем, что сейчас инженер, имеющий высшее образование, получает зарплату минимум в два, а то и в три раза меньше, чем только что устроившийся на работу сотрудник макдональдса или развозчик продуктов в службе доставки типа глово и т.п. вовсе без высшего образования и без особых требований. Так зачем же учиться пять лет на специальность с зарплатой меньше, чем у попрошайки? Конечно, смысл в вузовском образовании есть, но об этом как-нибудь в другой раз.

Второй фактор. У самих преподавателей нет мотивации писать учебники, не говоря уже о хороших учебниках. На написание хорошего учебника нужно потратить минимум год, а чаще – два, три года. Но зарплаты преподавателей в наших вузах таковы, что там не до написания учебников. А если и пишутся учебники, то часто в стиле профессор для профессора, а не профессор для студента.

Если не рассматривать учебные заведения, то незаинтересованными являются также издания, печатающие техническую литературу. Я однажды интересовался вопросом, почему отсутствует литература по микроконтроллерам STM (и это было уже пять лет назад), почему ничего нового не выпускается ни по AVR, ни по PIC микроконтроллерам? Ответ был таков, что уже ряд издательств, печатающих подобную литературу, разорились и закрылись. Ведь чтобы написать и издать книгу требуется время, а техника на месте не стоит, поэтому, как только выходит литература по микроконтроллерам или операционным системам она тут же устаревает и ее практически никто не покупает.

Кроме того, узкоспециализированную литературу издают несравнимо меньше, чем ширпотреб. Поэтому издательствам выгодней печатать литературу в стиле «Как заработать много денег», «Как быстро похудеть», «Как быстро накачаться» или «Как вылечить любую болезнь». Тиражи такой литературы значительно больше.

Как выбрать литературу для самообразования

Теперь давайте рассмотрим, как правильно выбрать литературу для самообразования вне зависимости от направленности.

1. Нужно обращать внимание на количество изданий. Чем большее число раз была издана книга, тем с большей вероятностью толковая книга. Значит книга зарекомендовала себя во времени. Издательства заинтересованы переиздавать такие книги, поскольку на них имеется спрос.
2. Тираж. Чем больше тираж, тем больше спрос на книгу.
3. Список литературы. Обращайте внимание на список литературы. Со временем Вы будете знать классиков в той или иной области. И чем больше ссылок на труды классиков, тем с большей вероятность книга будет годная.

На самом деле выбор толковой литературы более гибкий процесс, но указанные три маркера послужат отправными точками.

Если хотите разобраться в математике, то поначалу следует читать книги в стиле математика для гуманитарием или математика не для математиков. То же касается и электротехники, и электроники и т.п., например, электротехника – не для технических учебных заведений.

Не следует сразу изучать литературу для высших учебных заведений, лучше начать с соответствующей литературы для училищ, техникумов, колледжей. Там проще излагается материал, который к тому же не загромождён формулами.

Лучшие книги по электронике для начинающих

Теперь давайте рассмотрим, толковую на мой взгляд литературу по электронике для начинающих.

1. Сворень Рудольф «Электричество шаг за шагом» и (или) «Электроника шаг за шагом». Скачать книгу.
2. Атанас Шишков «Первые шаги в радиоэлектронике». Скачать книгу.
3. Борисов В. Г. «Юный радиолюбитель». Скачать книгу.
4. Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники». Скачать книгу.
5. Ревич Юрий «Занимательная электроника». Скачать книгу.
6. Чарльз Платт «Электроника для начинающих». Скачать книгу.

Следует отметить, что книга Ю. Ревича содержит множество тонкостей и нюансов, но, чтобы по достоинству оценить все тонкости, желательно иметь некий базовый уровень.

К книге «Искусство схематехники» следует приступать уже имея базовый уровень, основанных хотя бы на одной из первых трех книгах.

Книга Чарльза Платта для меня полезна подробнейшим описание режимов работы микросхемы NE555, она же таймер 555.

Я намеренно не стал приводить расширенных список литературы по электронике для начинающих, чтобы в нем не утонуть.

Пожалуйста, напишите в комментариях дополнение к приведенному выше списку, то есть ту книгу или книги, которые на Ваш взгляд просто обязан прочесть начинающий электронщик или электронщик, уже имеющий базовый уровень и стремящийся развиваться дальше.

Еще статьи по данной теме

хорошее грамотное предложение по книгам. в своё время обучался на Хоровице и Хилле. читайте предложенные книги, ибо современного хорошего обучающего материала катострофически не хватает

Спасибо за статью! Можете подсказать подобные книги только по электотехнике/электрическим машинам?

Знания все больше собираются в одних руках. Например взять современный компьютер. Сколько человек в мире способны спроектировать современный процесор и у скольких есть обородувание. Последнее у единиц. Движемся в утопию )

Hexet, Зорохович, Крылов Основы электротехники для локомотивных бригад. Очень толковая книга по нужной Вам теме

Паоло Аливерти «Электроника для начинающих». Начал читать её,т.к. заинтересовала присутствием глав с добавлением практики.

Дякую за вашу працю. Випадково знайшов ваш канал в Ютуб і в захваті від вашої роботи.
Зараз читаю Борисова і «граюсь» в Мультисимі. Є велике бажання самому зробити радіоприймач і радіопередавач.

Купил Ревича на Литрес независимо и не жалею. Остальное скачаю здесь ��

сейчас 2022 год
статья была написана в 2021
первая книга из списка опубликована в 2001 тогда еще сенсорных телефонов не было
стоит ли её читать
пожалуйста дополните свою статью фразой типо хоть и книги старые но содержат знания применимые в сегоднешнем мире

Насчет Хилла и Хоровица, в издание от бином имеется куча ошибок и опечаток отчего информация в тексте местами вообще неправильная, да и пару глав с приложениями просто сократили, отчего в тексте книги могут быть ссылки на приложение (например, основы работы с осциллографом), но в самом учебники этого приложения соотвественно нет! Лучше почитать перевод от издания Мир, там намного лучше с переводом и меньше ошибок и опечатков, плюс переведены все главы, включая приложение!

Для самого-самого начала, кто пропустил по разным причинам уроки физики в школе, мой совет это книги автора Айсберга «Радио это просто» и другие книги этой серии и автора. Книги старые как закон Ома, но не потеряли актуальности для понимания и смысла многих явлений и процессов. Эти книги помогут получить некое наитие

Радиоэлектроника для новичка | «Старт»

С чего начать изучение радиоэлектроники? Как собрать свою первую электронную схему? Можно ли быстро научиться паять? Именно для тех, кто задаётся такими вопросами и создан раздел “Старт”.

На страницах данного раздела публикуются статьи о том, что в первую очередь должен знать любой новичок в радиоэлектронике. Для многих радиолюбителей, электроника, когда-то бывшая просто увлечением, со временем переросла в профессиональную среду деятельности, помогло в поиске работы, в выборе профессии. Делая первые шаги в изучении радиоэлементов, схем, кажется, что всё это кошмарно сложно. Но постепенно, по мере накопления знаний загадочный мир электроники становиться более понятен.

Если вас всегда интересовало, что же скрывается под крышкой электронного прибора, то вы зашли по адресу. Возможно, долгий и увлекательный путь в мире радиоэлектроники для вас начнётся именно с этого сайта!

Ну, а для начала, рекомендуем научиться паять.

Для перехода на интересующую статью кликните ссылку или миниатюрную картинку, размещённую рядом с кратким описанием материала.

Измерения и измерительная аппаратура

Обзор характеристик и особенностей выбора мультиметра для начинающего радиолюбителя.

Любому радиолюбителю требуется прибор, которым можно проверить радиодетали. В большинстве случаев любители электроники используют для этих целей цифровой мультиметр. Но им можно проверить далеко не все элементы, например, MOSFET-транзисторы. Вашему вниманию предлагается обзор универсального ESR L/C/R тестера, которым также можно проверить большинство полупроводниковых радиоэлементов.

Амперметр – один из самых важных приборов в лаборатории начинающего радиолюбителя. С помощью его можно замерить потребляемый схемой ток, настроить режим работы конкретного узла в электронном приборе и многое другое. В статье показано, как на практике можно использовать амперметр, который в обязательном порядке присутствует в любом современном мультиметре.

Вольтметр – прибор для измерения напряжения. Как пользоваться этим прибором? Как он обозначается на схеме? Подробнее об этом вы узнаете из этой статьи.

Из этой статьи вы узнаете, как определить основные характеристики стрелочного вольтметра по обозначениям на его шкале. Научитесь считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра. Вас ждёт практический пример, а также вы узнаете об интересной особенности стрелочного вольтметра, которую можно использовать в своих самоделках.

Омметр – прибор для измерения сопротивления. Здесь вы узнаете о том, как омметр можно использовать в своей радиолюбительской практике.

Здесь вы познакомитесь с тем, как устроен и работает осциллограф. Научитесь разбираться в органах управления осциллографа. Осциллограф является одним из самых мощных инструментов для изучения процессов, происходящих в электронной технике.

Как проверить транзистор? Этим вопросом задаются все начинающие радиолюбители. Здесь вы узнаете, как проверить биполярный транзистор цифровым мультиметром. Методика проверки транзистора показана на конкретных примерах с большим количеством фотографий и пояснений.

Как проверить диод мультиметром? Здесь подробно рассказано о том, как можно определить исправность диода цифровым мультиметром. Подробное описание методики проверки и некоторые «хитрости» использования функции тестирования диодов цифрового мультиметра.

Время от времени мне задают вопрос: «Как проверить диодный мост?». И, вроде бы, о методике проверки всевозможных диодов я уже рассказывал достаточно подробно, но вот способ проверки диодного моста именно в монолитной сборке не рассматривал. Заполним этот пробел.

Как проверить ИК-приёмник? Методика проверки исправности инфракрасного приёмника с помощью мультиметра и пульта ДУ.

Как узнать мощность трансформатора, не производя сложных расчётов? Здесь вы узнаете о простой методике определения мощности силового трансформатора.

Если Вы ещё не знаете, что такое децибел, то рекомендуем неспеша, внимательно прочитать статью про эту занимательную единицу измерения уровней. Ведь если Вы занимаетесь радиоэлектроникой, то жизнь рано или поздно заставит Вас понять, что такое децибел.

Часто на практике требуется перевод микрофарад в пикофарады, миллигенри в микрогенри, миллиампер в амперы и т.п. Как не запутаться при пересчёте значений электрических величин? В этом поможет таблица множителей и приставок для образования десятичных кратных и дольных единиц.

Несколько рекомендаций и советов начинающим радиолюбителям по правильному измерению сопротивления цифровым мультиметром. Общие правила по проверке работоспособности цифрового мультитестера и подготовки его к работе.

В процессе ремонта и при конструировании электронных устройств возникает необходимость в проверке конденсаторов. Зачастую с виду исправные конденсаторы имеют такие дефекты, как электрический пробой, обрыв или потерю ёмкости. Провести проверку конденсаторов можно с помощью широко распространённых мультиметров.

Эквивалентное последовательное сопротивление (или ЭПС) — это весьма важный параметр конденсатора. Особенно это касается электролитических конденсаторов, работающих в высокочастотных импульсных схемах. Чем же опасно ЭПС и почему необходимо учитывать его величину при ремонте и сборке электронной аппаратуры? Ответы на эти вопросы вы найдёте в данной статье.

Таблица значений ESR конденсаторов разной ёмкости поможет вам определить качество электролитического конденсатора.

Здесь вы узнаете, как правильно соединять конденсаторы и рассчитывать общую ёмкость при их последовательном и параллельном включении.

Узнайте, как правильно соединять резисторы и рассчитывать их общее сопротивление при последовательном и параллельном включении.

Мощность рассеивания резистора является важным параметром резистора напрямую влияющего на надёжность работы этого элемента в электронной схеме. В статье рассказывается о том, как оценить и рассчитать мощность резистора для применения в электронной схеме.

Простой апгрейд мультиметра DT — 830B. Встраиваем светодиодный фонарик в цифровой мультиметр.

Мастерская начинающего радиолюбителя

Как читать принципиальные схемы? С этим вопросом сталкиваются все начинающие любители электроники. Здесь вы узнаете о том, как научиться различать обозначения радиодеталей на принципиальных схемах и сделаете первый шаг в понимании устройства электронных схем.

Вторая часть рассказа о чтении принципиальных схем. Соединения и разъёмы, повторяющиеся элементы, механически связанные элементы, экранированные детали и проводники. Обо всём этом читайте здесь.

Приводится даташит на микросхему TA8201AK, а также пример тестового усилителя, собранного по схеме из него. Показано видео работы усилителя. На живом примере разбираемся с основными характеристиками микросхемы TA8201AK, графиками из даташита на данный интегральный усилитель.

Блок питания – это непременный атрибут в мастерской радиолюбителя. Здесь вы узнаете, как самостоятельно собрать регулируемый блок питания с импульсным стабилизатором.

Самый востребованный прибор в лаборатории начинающего радиолюбителя – это регулируемый блок питания. Здесь вы узнаете, как с минимумом усилий и временных затрат собрать регулируемый блок питания 1,2. 32V на базе готового модуля DC-DC преобразователя.

Собираем радиоуправляемое реле на базе готового радиомодуля.

Здесь я расскажу об универсальном зарядном устройстве, которым можно заряжать/разряжать практически любые аккумуляторы (Pb, Ni-Cd, Ni-Mh, Li-Po, Li-ion, LiFe).

Портативные USB-колонки для ноутбука являются достаточно востребованным атрибутом компьютерной периферии. Из каких электронных компонентов состоят данные устройства? В статье приводится принципиальная схема усилителя портативных компьютерных колонок с питанием от USB-порта.

Модернизация USB-колонок SVEN PS-30 на базе микросхемы-декодера CM6120-S.

Что такое мультивибратор и зачем он нужен? Здесь вы узнаете, как собрать мультивибратор на транзисторах. Познакомитесь с формулой расчёта его колебаний.

Для преобразования переменного тока в постоянный применяется так называемый выпрямитель. Здесь вы узнаете о типах диодных выпрямителей, а также об их особенностях и сферах применения. Материал будет интересен начинающим радиолюбителям и тем, кто хочет больше узнать о том, какие схемы выпрямителей применяются в электронике и электротехнике.

Здесь вы узнаете, как собрать мигалку на светодиодах из доступных радиодеталей. Много фоток и пояснений гарантируется.

Здесь показана схема маячка на микросхеме к155ла3. Подробно рассказано о подборе деталей для светодиодного маячка на микросхеме.

Как собрать мультивибратор на микросхеме? Здесь вы узнаете, как собрать мультивибратор на логических микросхемах серии К561, К176 и др.

Организуем рабочее место радиолюбителя-новичка. Собираем многофункциональную розетку.

Непременным атрибутом современного музыкального устройства служит вход внешнего сигнала AUX IN. Как использовать столь полезную функцию? Музыка налету.

Узнайте как можно переделать проводную гарнитуру мобильного телефона и максимально использовать возможности сотового телефона Sony Ericsson. В статье приводиться принципиальная схема проводной гарнитуры сотового телефона и методика её доработки.

Трёхцветную светодиодную ленту можно использовать по-разному: фоновая и декоративная подсветка, световое оформление, мягкое освещение и пр. Но после приобретения RGB-ленты возникает вопрос: «А как управлять этой лентой?». Здесь я расскажу о личном опыте применения RGB контроллера с радиоуправлением. Кроме того, разберёмся в том, как подобрать блок питания для светодиодной ленты.

Как научиться электронике? Конечно, на самых простых вещах! Например, на обычном аккумуляторном фонарике. Показана схема аккумуляторного фонаря, а также даны пояснения о назначении радиоэлементов.

Как научиться (радио)электронике, если вы полный ноль ⁠ ⁠

Данное руководство поможет вам подняться с полного нуля до средне-продвинутого уровня. Можно будет чинить электронную технику. Описан каждый шаг.

1) Изучение школьной физики до 11 класса, включая такие разделы и понятия, как электростатика, электродинамика, закон Ома, Правила Кирхгофа, напряжение, сопротивление, ток, заряд, индуктивность, емкость, конденсатор (из двух проводников и из одного), резистор, катушка индуктивности, трансформатор (опционально — ещё диод, транзистор, если такое в школе изучают. У нас изучали), мощность, закон Джоуля-Ленца.

Рекомендую книжки Мякишева, в них всё хорошо разжевано понятным языком.

2) (по желанию) Изучение университетской физики и электроники — ТОЭ (теоретические основы электротехники), ЭСС (электродинамика сплошных сред), теория полей (что такое ротор, градиент, дивергенция), законы Максвелла.

3) Чтение литературы по электронике начального уровня:

Борисов — Юный радиолюбитель

Сворень — Электроника шаг за шагом

4) Литература среднего и продвинутого уровня:

Хоровиц, Хилл — Искусство схемотехники (желательно 3-е английское издание в оригинале, либо качественный перевод 2-го издания — их много и они сильно отличаются по качеству);

Титце, Шенк — Полупроводниковая схемотехника (1982 года выпуска и 2008, желательно прочитать оба издания)

Б.Ю. Семенов — силовая электроника: от простого к сложному

Б.Ю. Семенов — силовая электроника: профессиональные решения

Генри Отт — «Методы подавления помех и шумов в радиоаппаратуре»

Джонсон Г. Грэхэм М «Конструирование высокоскоростных цифровых устройств. Начальный курс черной магии»

Бартенев В. Г., Алгинин Б. Е. — От самоделок на логических элементах до микроЭВМ

Дэвид М. Харрис и Сара Л. Харрис — Цифровая схемотехника и архитектура компьютера

Ну и какие-нибудь книги по микроконтроллерам и программированию на них. (Тут я, к сожалению, помочь не могу)

5) Просмотр материалов в интернете:

Сайты по электронике:

Очень полезные ютуб-каналы по электронике:

Выбираем «все видео» и смотрим начиная со самых старых

6) Чтение датащитов (datasheet) — технической документации на электронный компонент, микросхему или стандарт связи (rs232, uart, i2c, can). Берете тупо какую-нибудь простую плату, смотрите название компонентов, ищите на них датащиты, читаете их и понимаете, как оно работает.

Желательно владеть английским языком — на английском больше материалов, они качественнее и проще описаны. Датащиты так вообще все на английском.

7) Практика — собирать схемы, травить и паять платы (методом ЛУТ и фоторезистом), создавать схемы на макетных платах, закупать электронные компоненты и приборы и т.п.

Для покупки электронных компонентов и приборов рекомендую www.chipdip.ru (дорого, но быстро) и www.aliexpress.com (дешево, но долго ждать доставку).

Для начала вам понадобится:

— паяльник с регулировкой температуры (паяльная станция) и сменными жалами, припой, флюс. Чем выше температура, тем быстрее плавится припой, но в то же время он быстрее окисляется и становится нерабочим (флюс снова делает его рабочим, но ненадолго). Оптимальная температура 300-340 градусов.

— Мультиметр, ЛБП (лабораторный блок питания) с регулировкой напряжения и тока.

— фольгированный стеклотекстолит (заготовки, из которых получаются печатные платы), персульфат аммония (химикат, с помощью которого травятся платы. хлорное железо не рекомендую — оно очень легко пачкает вещи и состояние травления увидеть в нем без вынимания платы нельзя), breadboard, провода

— USB-микроскоп, если будете паять или чинить что-то мелкое (например, чип-компоненты smd размеров 0603 или меньше, micro-usb разъемы, bga-микросхемы). Желательно на вертикальном штативе.

Для начала можете собрать такую простую схему, как мультивибратор, ну а дальше что понравится. В интернете схем море, собирайте любую.

Можно записаться в радиокружок или кружок робототехники.

8) Работа с компьютерными программами для электронщика:

а) для разводки дорожек (трассировки) печатных плат — sprint layout, easyEDA, diptrace, NI Ultiboard, Altium designer, Proteus

б) для составления схем — Proteus, .

в) для симуляции поведения схем — Proteus, NI Multisim (кстати, она может заменить изготовление схем в физическом виде, можно просто составить схему на экране и посмотреть, как она работает. Там есть огромное количество виртуальных инструментов — мультиметр, осциллограф и т.д. Ну а если надо спаять сложную схему, то можно предварительно её отладить в симуляторе и избежать ошибок)

Все это необязательно делать в приведенном выше порядке (я пронумеровал просто для удобства), можно всем заниматься параллельно.

897 постов 8.4K подписчика

Правила сообщества

Соблюдайте правила Пикабу. Посты выкладывать лишь касаемо нашей тематики. Приветствуется грамотное изложение. Старайтесь не использовать мат.

Постарайтесь не быть снобами в отношении новичков. Все мы когда-то ничего не знали и ничего не умели.

За попытку приплести политику или религию — предупреждение. 2 предупреждения — бан.

Вы пытаетесь охватить все и сразу, запугав, завалив новичка информацией, трудной к освоению. По факту если найдется такой уникум, который все это осилит, то он просто не сможет нормально это применять. Электроника должна познаваться через практику. Сначала нужны конечно базовые знания, а дальше развитие происходит по плану — задача-осваивание новых знаний — приложение знаний в проекте — задача. Именно во время поиска решения задач уже можно пользоваться источниками, что вы привели.

https://radiokot.ru/start/ Очень хорошо написано для чайников, на мой взгляд. Статьи про аналоговую и электронную схемотехнику.

ЛУТ и прочие радости тоже могут отпугнуть начинающего. Для тех кто желает заниматься контроллерами лучше брать отладочные платы, например. Микроскопы, бга, и мелкие элементы тоже не нужны на старте, например. Можно и покрупнее брать.

И да, я хоть и закончила универ по специальности электроника, но не знала нихера. Так же пытались впихнуть в головы невпихуемое, без практики. Интерес угас быстро. Пришлось учиться самостоятельно, потом. Работаю по специальности.

Для понимания как работает аналоговая электроника — достаточно понять главу «Делитель напряжения» из Хоровиц — Хилл

Для понимания как работает аналоговая микроэлектроника — достаточно понять как работает Операционный Усилитель
Для понимания как работает цифровая электроника — достаточно понять почему на элементе 2И-НЕ можно построить всё что угодно
Для понимания как работает микропроцессор — достаточно понять ассемблер i8080

Для понимания как работает СВЧ техника — достаточно ох..ярить себя по башке железной арматурой. Но не факт что поможет

Что внутри транзистора или почему не стоит покупать компоненты на рынке⁠ ⁠

Поиск реле на плате без тестера⁠ ⁠

Варисторы или как работает защита от скачков напряжения в электронике⁠ ⁠

Ремонт магнитолы Ford 6000 CD (замена дисплея)⁠ ⁠

Кратко предыстория. Несколько лет назад авто (Ford Focus 2 2007) было отдано на химчистку салона, и после этого экран магнитолы перестал отображать символы. То есть, светилась подсветка экрана, все кнопки, звучало радио, даже работал CD-проигрыватель. Несколько лет пользовались «наощупь», но без особых неудобств. Недавно этот момент всплыл в памяти, и сразу же на Авито нашлась такая же магнитола с эстетическими дефектами, но полностью исправным функционалом (цена 300 рублей).

Мне в комментариях напомнили, что есть несколько модификаций магнитол в автомобилях Ford Focus (как минимум, 6000CD прямоугольная, 6000 CD овальная и овальная же Sony). Так вот, речь идет о Ford 6000 CD с овальной передней панелью (фото уже после ремонта).

В этом посте займемся заменой модуля дисплея. Не скажу, что в процессе есть что-то особо сложное, поэтому опытные специалисты-электронщики могут сразу сворачивать пост — вряд ли вы узнаете что-то новое. Для ремонта потребуются отвертки Torx (шестиконечная звездочка) T9, T10 и T22, небольшие плоскогубцы или пинцет, и какой-то плоский предмет (нож, тонкая отвертка или банковская карта) для снятия пластиковых деталей.

Для удобства советую демонтировать магнитолу, чтобы все операции проводить на рабочем столе, а не на весу (хотя так тоже можно — особенно если помощник будет придерживать). Первым делом нужно снять пластиковую рамку. Мастера в интернете делают это с помощью пластиковой карты — вставляют в щель и одним движением руки вынимают пластиковую панель с посадочного места. Мне же для этого потребовалось использовать нож и приложить достаточно большое усилие. Делать это нужно осторожно, чтобы не сломать пластиковые защелки по периметру панели, а также в центре под магнитолой.

Затем откручиваем четыре винта по углам магнитолы с помощью большой «звездочки». Аккуратно вынимаем магнитолу сколько позволят кабели. Для отсоединения большого разъема нужно потянуть за фиксирующую ручку под жгутом проводов (фото из интернета — ручку видно сверху).

Затем приступаем к разборке старой магнитолы и новой (донора). С помощью «звездочки» T10 откручиваем четыре винта — под два с каждой стороны корпуса, и снимаем переднюю панель.

После отделения передней панели отключаем шлейф (нежно потянуть перпендикулярно плоскости платы) и откручиваем винты (11 шт — обведены синим на фото), крепящие металлическую пластину. Затем отгибаем пластик на защелках (обведены зеленым) и вынимаем металл.

Снимаем ручку регулятора громкости (с силой потянуть на себя — возможно, потребуется поддеть чем-то). Вынимаем плату (она никак не крепится) и разгибаем металлические крепежные выступы, чтобы они могли пройти в пазы. Затем дисплей легко вынимается раз разъема с другой стороны платы.

Затем разбираем вторую магнитолу таким же образом, меняем дисплеи местами и собираем в обратной последовательности.

Надеюсь, пост будет полезен при проведении ремонта автомагнитолы самостоятельно. Коллеги, желаю успехов в ремонтах, созидании и техническом творчестве. Большой привет!

Первая советская серийная радиола⁠ ⁠

Первая советская серийная радиола появилась в 1938 году на Александровском заводе №3 НКС (наркомсвязи). Полученное в результате изделие наименовали аббревиатурным именем «СВГ-К», что означало «супергетеродин всеволновый с граммофонным электропроигрывающим устройством, консольный».

За основу был взят уже выпускаемый на тот момент радиоприёмник «СВД-9».

Характеристики приёмника были таковы.

Диапазоны: ДВ — 750-2000 метров, СВ — 200-556 метров и КВ — 16,7 — 85,7 метров (да, да, в те благословенные времена «буржуйские» диапазоны присутствовали в серийных советских радиоприёмниках).

Чувствительность — 30 мкв (!).

Мощность усилителя 3 вт, максимальная 7 вт.

Частотная характеристика — 100-4000 гц.

Промежуточная частота — 445 кгц.

Громкоговоритель «ГМЭ-1» с подмагничиванием.

Идентичные характеристики имела и радиола «СВГ-К».

ЭПУ имел электромагнитный звукосниматель, иглы использовались всё ещё обычные граммофонные. Выполненная в консольном стиле радиола выглядела очень эффектно в интерьере, а в то время, была просто революционной.

Единственным отличием от прародителя в части характеристик радиолы был расширенный диапазон воспроизводимых частот при проигрывании грампластинок — 100-5000 гц. Разумеется увеличился и вес, был он немалым — 67 кг и потребляемая мощность — 130 вт.

Собрана радиола была на 9 лампах типов 6К7, 6А8, 6Х6, 6Ф5, 6Л6, 5Ц4, 6Е5 , громкоговоритель применялся тот же, что и у донора, с внешним подмагничиванием.

Выпускалась радиола вплоть до 1941 года, с началом Великой Отечественной войны производство её было прекращено в связи с переходом завода на военные рельсы.

Нужно признать, что первый опыт производства радиол в СССР, был весьма и весьма удачным.

Электроника 50У-017С профилактика⁠ ⁠

Здравствуйте. Сегодня наше, родное

Уходит в защиту на средней громкости. Ну и кондёры поменять.

Смотрим, что внутри

Если кто сам займётся, вот список. Термопасты уйдёт много, там модульные радиаторы. Проверяйте слюду при сборке.

Удобно, что все платы можно вынуть и сделать аккуратно. Неудобно — лак.
Параллельно чистим разъёмы, крутилки.
Собираем, регулируем. Подстроечные резисторы на дисплее лучше крутить диэлектрической отвёрткой.
Включаем на генератор

Потом на колонки

На этом закончили)
Спасибо. Скоро будет ещё пара близнецов 0го класса)
https://vk.com/club201653237 я в ВК.

Контрольно-разрывной контакт днища конденсатора⁠ ⁠

Современные силовые конденсаторы примерно на 80–85% состоят из горючего материала — металлизированной полипропиленовой пленки с низкими потерями. Нарушение функции самовосстановления металлизированной пленки часто вызывает тепловой эффект, который может привести к пиролизу и даже возгоранию пленки из полипропилена.

Во время пиролиза полипропилен термически разлагается при отсутствии кислорода. Кроме водорода, в процессе выделяются различные органические газы. Особенно проблематичны случаи, когда пиролиз развивается медленно и незаметно в отдельно взятом элементе, в то время как большая часть конденсатора изначально продолжает выполнять свою работу. Если газообразование в конденсаторе достигает критического уровня, корпус может треснуть и выпустить газы во внешнюю среду. В частности, в настоящее время в железнодорожной отрасли имеется ряд примеров, когда такие газы улетучивались, образуя взрывоопасную смесь с кислородом в окружающем корпусе преобразователя и впоследствии приводя к взрыву всего устройства.

Поскольку практически каждый отказ конденсаторов с полипропиленовым диэлектриком сопровождается указанным выше термическим распадом полипропилена и образованием органических газов, наиболее распространенный метод обнаружения и нейтрализации неисправности конденсатора заключается в использовании давления, создаваемого пиролизными газами внутри герметичного корпуса конденсатора, для срабатывания предохранительного устройства (например, BAM — Break Action Mechanism от ELECTRONICON). При прерывании напряжения пиролиз немедленно прекращается. Это предотвращает разрыв корпуса, а взрывоопасные газы надежно удерживаются внутри конденсатора.

К сожалению, данный принцип очень сложно реализовать в конденсаторах промежуточного контура. Точка размыкания BAM чувствительна к импульсным токам, а сложная внутренняя проводка портит низкую самоиндуктивность конденсаторов. Кроме того, активация BAM всегда требовала беспрепятственного расширения конденсатора, что было невозможно, если выводы конденсатора подключались фиксированными шинами.

Так обстояли дела до настоящего времени.

Впервые в истории Mesis реализует принцип отключения по избыточному давлению для конденсаторов с низкой индуктивностью, объединяя лучший опыт компании ELECTRONICON в области BAM и реле давления.

Подобно коробчатым конденсаторам ELECTRONICON линеек E59 и MSD, повышение давления во время неисправности воздействует на переключатель: шпилька, расположенная на мембране в основании конденсатора, разъединяет электрическую цепь на подключенной плате прерывания (Break Action Card — BAC) безвозвратно. Внешняя цепь контроля и безопасности может использовать этот сигнал мгновенно для отключения и разряда звена постоянного тока или делать это даже индивидуально с неисправным блоком, если он подключен и контролируется отдельно. Простая конструкция и удобное подсоединение этого переключателя не только делают его очень надежным и долговечным даже в условиях высокой вибрации или экстремальных климатических условий; они делают это предохранительное устройство привлекательным и экономичным решением для применения с цилиндрическими конденсаторами.

Перемещенный с пути тока конденсатора предохранительный механизм больше не может воздействовать ни на индуктивность конденсатора, ни на его токовую нагрузку. Более того, жесткое низкоиндуктивное соединение клемм никоим образом не влияет на мембрану и ВАС на противоположном конце конденсатора.

ps вот бы на электролиты что-то такое, хотя бы датчик-наклейку.

Обзор книги "Data Science. Наука о данных с нуля", отличная книга для начинающих⁠ ⁠

Всем доброго времени суток! Так как о Data Science мы слышим всё чаще и чаще, предлагаю вам обзор книги, что будет полезна для начинающих.

Публикую обзор книги с моего телеграмм-канала IT-старт t.me/it_begin на книгу «Data Science.Наука о данных для начинающих».

Автор книги Джоэл Грас.

Стоит читать? Да! Почему? Опишу в статье.

Для кого эта книга?

Так как в названии фигурирует «Наука о данных с нуля» — не мудрено, что рассчитана она на тех, кто только начинает свой путь в Data Science 🙂

Рис.1. Начальная страница

Что в самой книге?

Книга сама по себе немаленькая и состоит из 416 страниц.

Для того, чтобы имелась конкретика по размерам книги, производим замеры.

Ширина книги составляет чуть менее 17 см.

Рис.1.2. Размер книги

Высота книги составляет 23 см.

Рис.1.3. Размер книги

Глубина книги составляет около 2 см.

Теперь, для предметного и краткого понимания того, с чем мы сможем ознакомиться в данной книге, предлагаю перейти к её оглавлению.

Глав достаточно много, это радует) Всего глав 27.

Далее предметно и главное кратко постараюсь рассказать о том, что полезного и интересного мы сможем найти в этой книге.

Глава 1. Введение

Первая вводная глава начинается с подробного описания тезиса «Воцарение данных» и ответа на вопрос «Что такое наука о данных?».

Здесь повествуется о том, насколько много данных в современном мире и том, что вся информация, что собирается нашими компьютерами, смартфонами, умными часами, при должной обработке, может дать ответы на бессчисленные вопросы.

Более всего понравился пример на странице 26 с Facebook, что думаю примененим ко многим плоскостям исследования, используя практические любые соц. сети.

Также хорошо подчеркнут опыт избирательной компании Барака Обамы в 2012 году и предвыборной компании Дональда Трампа. Предлагаю вам ознакомиться с данным отрывком.

Рис.2.1. Глава 1, страница 26

Глава 2. Интенсивный курс языка Python

В данной главе автор на протяжении 30 страниц крайне в сжатом формате старается познакомить нас с языком программирования Python.

По моему мнению, вследствие того, что объяснение крайне поверхностное и имеет ограничение в виде 30 страниц, объяснено всё плохо. Для тех, кто вовсе не имел опыта работы с Python, данная глава, к сожалению, вряд ли поможет.

Как бы, претензий к книги по данному поводу у меня нет, но хотел бы, чтобы вы заранее имели это ввиду, что эта глава не является карманным пособием по Python.

Если вам необходимо изучить основы Python, советую книгу Тони Гэддиса «Начинаем программировать на Python с нуля» — мой обзор

В конце данной главы на странице 69мы видим две особенности книги.

Первая особенность — в конце каждой последующей главы вы увидите полезную сноску под названием «Для дальнейшего изучения», где автор от себя советует, что можно прочитать дополнительно для более глубокого изучения той или иной темы. Считаю это положительным моментом.

Отрицательным моментом качества данной книги являются тонкие страницы, что просвечивают и не доставляют особого удовольствия от этого.

Не сказал бы, что это крайне критично, но и приятного в этом также мало, общее впечательние от книги немного портится.

Всё крайне показательно видно на фото выше.

Глава 3. Визуализация данных

Также яркий пример просвечивающих страниц это столбчатый график, что просвечивает на странице 71)

В третьей главе автор кратко рассматривает библиотеку matplotlib,

В самом начале автор подчеркиват, что считает данную библиотеку устаревающей и что она годна для построения элементарных линейных и столбчатых графиков.

Согласиться с этим или нет? Вопрос сложный и оставлю его открытым на суд аудитории. Интересно ваше мнение по этому вопросу.

Далее в книге рассматриваются столбчатые и линейные графики, диаграммы рассеяния. Что порадовало, это повествование с соответствующим кодом, тут же можно понять, какая строчка кода за что отвечает, считаю это положительным моментом для тех, кто только начинает свой путь.

Завершается глава разделом «Для дальнейшего изучения», где автор оставляет ссылки на такие библиотеки, как seaborn, Altair, D3.js, Bokeh с кратким описанием каждой из них.

Глава 4. Линейная алгебра

В этой главе автор рассматривает векторы и матрицы.

Объяснено достаточно хорошо, вопросов после прочтения остается мало, в конце автор оставляет ссылки на три книги, что также позволят закрепить пройденный материал.

Глава 5. Статистика

В данной главе автор описывает и рассказывает о том, что такое тенденции, вариация, корреляция, корреляционные ловушки.

В главе много кода, подробно всё описание, в целом впечатление от главы положительное.

Но также показалось интересным и хорошо запомнилось описание парадокса Симпсона 🙂

Рис.6.1. Глава 5. Парадокс Симпсона

Глава 6. Вероятность

В этой главе рассмотрены:

Центральная предельная теорема

Автор раскрывает важность умения работать с анализом вероятности для последующей работы с данными. Вероятность автор рассматривает, как способ количественной оценки неопределенности, что ассоциируется с событиями из некоторого вероятностного пространства.

Глава 7. Гипотеза и вывод

Хотел бы привести в пример «учаток» на странице 116, в подтверждение того, что без опечаток в этой книге не обошлось)

Теперь же о самой главе.

В данной главе автор подчеркивает, что все сведения из теории вероятности и статистики нам нужны для формулирования статистических гипотез и их последующей проверки. Предлагаю взглянуть на фрагмент главы в фото ниже.

Глава 8. Градиентный спуск

Градиент — это вектор, что своим направлением указывает направления возрастания некоторой скалярной величины.

Антиградиент — вектор, что своим направлением показывает направление убывает некоторой скалярной величины.

Градиентный спуск — это метод поиска локального максимума или минимума функции с помощью движения вдоль градиента.

Частично и достаточно понятно подход к максимизации функции описан на странице 128. (Рис. 8)

Глава более чем интересная, рассматривается также использование градиента, выбор правильного размера шага и применение градиентного спуска для подгонки моделей.

Глава 9. Получение данных

Для того, чтобы исследовать данные, нужно сначала их собрать 🙂

В этой главе автор рассматривает способы подачи данных и также их последующее форматирование.

В главе рассматриваются аспекты чтения файлов, импорт информации из всемирной паутины с помощью html5lib, что такое API и как с этим можно работать.

Глава 10. Работа с данными

В 10 главе автор рассматривает непосредственную работу с данными.

Рассматривается разведывательный анализ данных, классы данных, многочисленные размерности.

Мне же понравилось, что автор не забыл про «чистоту» данных.

На странице 164 об этом как раз таки говорится, что многие данные в реальном мире загрязнены и что важно пред их использованием проводить необходимую обработку, чтобы в дальнейшем не создать себе проблем.

Глава 11. Машинное обучение

В 11 главе автор знакомит нас с машинным обучением.

Так как это обзор книги и он всё же будет немного предвзят с моей стороны по той причине, что у каждого человека есть своё мнение на ту или иную информацию — мне показалась данная глава не для тех, кто начинает с нуля)

Описано в целом по делу всё, но нет уверенности, что люди, ранее не знающие ничего о машинном обучении, после прочтения данной главы всё усвоят.

Глава 12. k ближайших соседей

Метод k-ближайших соседей – это популярный алгоритм классификации, который используется в разных типах задач машинного обучения.

Простыми словами суть метода: посмотри на соседей вокруг, какие из них преобладают, таковым ты и являешься.

Теперь же о том, как всё это описывает автор на примере предсказания результатов на выборах

Глава 12. k ближайших соседей

Метод k-ближайших соседей – это популярный алгоритм классификации, который используется в разных типах задач машинного обучения.

Простыми словами суть метода: посмотри на соседей вокруг, какие из них преобладают, таковым ты и являешься.

Теперь же о том, как всё это описывает автор на примере предсказания результатов на выборах

На примере набора данных о цветках ириса (длина и ширина лепестка, длина и ширина чашелистика) автор пытается построить модель предсказания вида цветка, но т.к. выводимые результаты у него получились четырехмерными, что затрудняет построение графика, автор предлагает взглянуть на диаграммы рассеяния для каждой пары данных результатов измерений.

Порадовало, что в данной главе автор не забыл о проклятии размерности

Глава 13. Наивный Байес

В данной главе автором очень хорошо рассказан принцип работы спам-фильтра социальных систем, как он устроен и что лежит в его основе.

Порадовало то, что в конце данной главы автор ссылается на статью Пола Грэма «План для спама». Статья 2002 г., но менее интересной от этого не становится.

Глава 14. Простая линейная регрессия

В 14 главе автор рассказывает о простой линейной регрессии, описывает применение градиентного спуска, производит оценивание максимального правдоподобия

Глава 15. Множественная регрессия

В данной главе автором рассматривается множественная регрессия, Расширенные допущения модели наименьших квадратов, подгонка модели и её дальнейшая интерпретация.

Глава достаточно большая и много познавательной информации имеет, но мне более всего понравилась трактовка интерпретации моделей

Глава 16. Логическая регрессия

Логистическая регрессия — статистический метод для анализа набора данных, в котором есть одна или несколько независимых переменных, которые определяют результат. Результат измеряется с помощью дихотомической переменной (в которой есть только два возможных результата). Он используется для прогнозирования двоичного результата (1/0, Да / Нет, Истина / Ложь) с учетом набора независимых переменных.

С самого начала главы автор предлагает рассмотреть всё на задаче, что содержит набор данных 200 пользователей, их зарплату, опыт работы и состояние платежей за учетную запись в соц. сетях. Далее описывается то, что такое логистическая функция, применение модели.

Более всего понравилось рассмотрение гиперплоскости, что разделяет параметрическое пространство

Глава 17. Деревья решений

Одно из толкований дерева решений чаще всего описывает их в качестве представления возможных путей принятия решений.

Автором неплохо показано это на достаточно простом примере.

Глава 18. Нейронные сети

Нейронные сети — то о чём мы всё чаще слышим из средств массовой информации.

В данной книге глава это мягко не особо большая. Всего 10 страниц. Но достаточно информативная. Расскажет о том, что такое нейронные сети, перспептроны, как работают нейронные сети прямого и обратного распространения. Глава интересная!

Глава 19. Глубокое обучение

В данной главе о глубоком обучении автор рассказывает нам, что такое абстракция слоя, о представлении нейронных сетей как последовательности слоёв, о потери и оптимизации функции градиента.

Возможно субъективно, но чтобы до конца понять все вещи в данной главе, пришлось прочитать её дважды. Но думаю, дело не в книге, а во мне 🙂

Глава 20. Кластеризация

В главе о кластеризации понравилось, что автор пытается объяснить нам, что такое кластеры на +- понятных многим бытовых темах. Если читать ранее не слышал ничего о кластерах, подобное объяснение не является крайне легким, но и базовые основы в голове начнет зарождать. В главе автор рассматривает и описывает восходящую иерархическую кластеризацию, кластерные методы и на примерах объясняет что к чему. Интересная глава.

Глава 21. Обработка естественного языка

В главе об обработке естественного языка автор рассказывает несколько приемов, такие как: облако слов, N-грамматические языковые модели, грамматики. Много поясняющего кода)

Глава 22. Сетевой анализ

В главе про сетевой анализ автор описывает центральность, ориентированные графы, алгоритм PageRank. Мне данная глава «понималась» крайне тяжело, вследствие чего параллельно приходилось заглядывать в Google.

Глава 23. Рекомендательные системы

Та тема, с которой мы ежедневно встречаемся, используя те или иные стриминговые сервисы, соц. сети, поисковые системы — рекомендации 🙂

Сказали рядом с телефоном «купил собаку» и видите контекстную рекламу о дизайнерских будках на заказ? Это Data Science 🙂

Глава познавательная. Автор повествует о том, как работает рекомендательная система, что лежит в её основе, что такое коллаборативная фильтрация по схожесте пользователей и многое другое.

Глава 24. Базы данных и SQL

Достаточно сжатая глава о SQL. Рассказывается о том, что такое SQL, о основных командах и разобрано всё на примерах. Всё крайне сжато, но для общего представления совсем неплохо. Но всё же советовал бы дополнительно поискать еще источники информации на тему SQL, если хотите понять тему полноценно.

Глава 25. Алгоритм MapReduce

MapReduce — модель для выполнения параллельной обработки крупных наборов данных. Рассматривается работа самого алгоритма, какие его преимущества и чем он может быть полезен и рассмотренно на примере аналази аобновлений новостной ленты. Всё достаточно подробно описано, вопросов после главы остаётся не так уж и много.

Глава 26. Этика данных

Одна из лучших глав данной книги. Что такое этика данных, почему она важна, для чего используется и к чему может привести её несоблюдение. Познавательный материал, советую.

Глава 27. Идите вперед и займитесь наукой о данных

Заканчивается вся книга главой с призывом идти вперёд и заняться Data Science.

Автор подчеркивает важность компетенций в математической области и о необходимости хорошо разбираться в ней. Также автор кратко описывает популярные библиотеки языка программирования Python и не только.

Глава по своей сути прощальная между автором и читателем, автор же оставляет ту выжимку необходимых мыслей, что он хочет донести до каждого читателя для продолжения путешествия в мир Data Science.

Теперь, тезисно о плюсах и минусах книги

Плюсы книги:

На первом маркетплейсе цена не такая уж и народная.На втором же, ситуация куда бодрее.

Лично от себя скажу, что в целях экономии, часто беру книги уцененные, с небольшими внешними дефектами книги, что не особо влияет на её содержимое. Или же можно найти интересующую вас книгу на площадках б.у. товаров. Но если захотите приобрести новую книгу, цена в условные 600 руб. считаю более чем приемлимой и подъемной для многих. Выделю цену достоинством книги.

2. Книга крайне ёмкая и обширная. О необъятной теме в объятной книге.

Рассматривается и Python и SQL и методы Data Scince, что и как работает. В рамках одной книги это более чем достойно. Да, временами книга может показаться поверхностной, но думаю, это исходя из ограничений книги. Чтобы написать подробный том о каждой теме, для производства книги потребовалось бы куда больше бумаги 🙂

Минусы книги:

1. Прозрачные страницы.

Не особо бросается в глаза, когда увлечены чтением, но и приятного в этом мало.

Думаю, на всех фотографиях страниц книг, что сделаны мною, это отчетливо видно. Страницы тонкие и просвечивают. Считаю, что это минус.

2.Иногда крайне сжато подаётся материал, что , не имея под рукой поисковика, трудно понять некоторые вещи. Данная оценка субъективна, но мне показалось именно так. Опять же, не уместить всё-всё в одну книгу, понимаю. Но иногда охото отстраниться от цифрового мира, увлечься чтением интересной книги и не прибегать к помощи персонального компьютера)

Подведение итогов по книге:

Могу посоветовать к прочтению данную книгу. Книга даст базовые знания о Data Science, что опять же позволит вам понять, нужно ли оно вам в принципе, интересно ли всё то, что связано с этой сферой.

P.S. К сожалению, в один пост на пикабу можно поместить не более 25 изображений. Мною сделаны фотографии каждой главы, но показать их в рамках ограничений пикабу не могу. Поэтому, если интересно, то можете прочитать полную версию на моем канале.

Благодарю вас за внимание!

Мой канал в телеграмм

Если обзор показался вам интересным, то буду благодарен за подписку на мой

где я также публикую обзоры технической литературы и полезную информацию как для действующих, так и для начинающих программистов

Ссылка на бесплатную электронную версию книги https://t.me/it_begin/461

Также публикую обзоры книг и интервью на сайте https://russia-it.ru

Изготовление нормальной антенны для программатора CarProg⁠ ⁠

Про CarProg написано много, и про доработки и про согласование антенны. Если про доработки все на 100% расписано и показано то вот про антенны не до конца, точнее ни кто еще нормально не оформил ее, может кто и оформил но я не встречал.

Обычно в описаниях по доработке антенны даны рекомендации заменить конденсаторы и резистор, то есть попытка согласовать штатную антенну. И если не выходит то начать подбирать конденсаторы (тот еще геморрой). Конечно в принципе это все верно, но! Не гарантирует нормальный результат и отнимает много времени. Почему? Да все очень просто, родная антенна, идущая в комплекте с прибором, полная дрянь (параметры, индуктивность, исполнение).

Поначалу я тоже попробовал по быстрому ее согласовать, но потратив час и замерив ее, понял что нормальной и стабильной работы не добиться, хотя как то работала 🙂

Решил не страдать фигней и сделать нормальную антенну, тем более это реально легко. Показываю как я это сделал.

Вот фото родной антенны, фото из инета дернул. С виду вроде ничего но дрянь 🙂

Антенна в CarProg нужна для того что бы читать и писать проверять колбы иммобилазейзера, старенькие конечно 🙂 Ну да вы все это и так знаете 🙂

В комплекте с CarProg идет очень плохая антенна, она практически ни у кого не работает нормально, так как не настроена и не согласованна с микросхемами чтения-записи (приемопередатчиками) HTRC110 и TMS3705. HTRC110 отвечает за транспондеры работающие на частоте 125 кГц а TMS3705 частоты 123-134кГц (123кГц старшие биты, 134кГц младшие биты). HTRC110 это все возможный VAG и не только, TMS3705 это GM, Mitsubishi, Opel, Renault, Honda, Peugeot, Suzuki. Меня в первую очередь интересует VAG.

Для начала надо сделать удобный корпус антенны, я его банально напечатал, хотя можно сделать как угодно.

Начертил и распечатал. Вот файлы, если кому нужно, стлка и исходник, если захотите под себя отредактировать www.sizov.org/files/3d/antkorp.rar Я вот такой захотел сделать. Есть прорези и под ключи всевозможные и под отдельные колбы, удобно вышло.

Печатаем, корпус готов. Все таки удобная вещь, 3D принтер, в хозяйстве 🙂

Теперь приступим не посредственно к изготовлению антенны.

Для начала откроем даташит на микросхему HTRC110 и посмотрим какая должна быть антенна, под какие частоты, какая индуктивность, какое сопротивление. Так же посмотрим рекомендованную схему включения.

Видим что нам нужна низкоомная антенна на 125мГц с мизерной индуктивностью. Конкретно заморачиваться не стоит, так как антенна будет на столе, вокруг нее не будет металла, расстояние до колбы не большое. Более подробно читайте в даташите, все расписано подробно, что б вам не искать вот оба даташита и на HTRC110 и на TMS3705 www.sizov.org/files/antdatasheet.rar А вот схема самого карпрога, что бы посмотреть как обвязка сделана в нем www.sizov.org/files/carprogshema.rar но там и по плате все четко видно.

Мотаем антенну, что бы уложится в маленькое сопротивление провод берем не очень тонкий, я 0.5 взял и намотал 115 витков. Точнее немного больше намотал, но потом смотал, под стандартный номинал конденсатора, вышла индуктивность, без провода-разъема, 1380 микрогенри, а с проводом 1430 микрогенри. В расчете я буду опираться на индуктивность именно катушки.

Вот такая антенна вышла, симпатичная 🙂

Теперь надо доработать сам CarProg под антенну.

Схему обвязки микросхемы я выше, из мануала, выложил. Она соответствует тому что на плате разведено, ну почти 🙂 Теперь надо рассчитать емкость для резонанса нашей антенны на частоте 125кГц. Именно рассчитать а не подбирать 🙂

Дано – Частота – 125кГц, индуктивность – 1380, микрогенри, емкость для резонанса – 1.17nf.

Это можно посчитать в любом онлайн калькуляторе, и не надо городить батарею из конденсаторов :-))))

Подбираем конденсатор в нужный номинал. Нам нужен 1.17nf в идеале, подобрал 1.12nf.

Обратите внимание на материал диэлектрика конденсатора, это есть в мануале на микрухи но вы вряд ли будете внимательно читать 🙂

Конденсаторы бывают разные по типу используемого диэлектрика. В конденсаторах, которые используются в колебательных контурах, надо использовать конденсаторы с диэлектриком из материала NP0, почему это так можете в инете почитать 🙂

С конденсатором разобрались, теперь плату доработаем. Полную схему я выше выложил.

Посмотрим интересующий нас кусок, а точнее на обвязку микросхемы HTRC110 в части относящиеся к антенне. Вот такая она, нумерацию элементов подписал в соответствии с моей платой.

Я буду делать простую обвязку, как в мануале на микруху.

Вот так это будет выглядеть в итоге. Расписал на схеме что и для чего.

Приступаем непосредственно к доработке платы.

Общий вид платы с интересующий нас стороны.

Удаляем «батарею» конденсаторов С1, С2, С3, С4. Этой «батареей» производитель питался ввести в резонанс «кривую» антенну. Мы же ставим один четко рассчитанный конденсатор 1.12nf. Конденсатор С6 ставим 100nf (ограничение амплитуды и помехоподавление)

Резистор R3 удаляем и заменяем перемычкой. Резистор R2 ставим 100Ом.

Резистор R21 подбираем что бы на входе микрухи, на лапке №14, сигнал бил в районе 7-8в. Так в мануале написано на странице 18.

Вот такая простая и быстрая доработка. Просто предварительно надо посчитать колебательный контур, рассчитать конденсатор на землю (ограничение амплитуды и помехоподавление) и подобрать резистор R21 🙂 Точно так же и для микросхемы TMS3705

Теперь приступим к регулировке. Как таково регулировка колебательного контура не нужна, правильно рассчитанный он начинает сразу работать. Надо только R21 подобрать, что микросхема стабильно видела сигнал.

Регулировать – проверять удобно с помощью 2х канального осциллографа. Для проверки колебательного контура, резонанса его, используйте щуп 100х1, так как там больше 100в бывает. Для контроля сигнала по входу любой пойдет.

Подключаем и смотрим как там колебательный контур живет, живет он отлично. Амплитуда конечно завышена, это я С6 не запаял пока, что б посмотреть что будет без ограничения.

Далее запаиваем С6, подбираем R21, подбирать не пришлось, для начала поставил 200Ком, на всякий случай, а потом вернул на место 150Ком, какой и был, амплитуда на входе нормальная стала, значит китайцы накосячили только в антенне.

Вот, к примеру, при завышенном сопротивлении R21 (сигнал занижен). На входе меньше 7 вольт, ключик не читается.

А если напряжение на входе в норме (R21 правильно подобран) ключи начинают читаться без проблем.

Вот финальная осциллограмма настроенной антенны и правильного входного сигнала.

Желтый канал это сигнал колебательного контура, резонанс.

Зеленый канал это сигнал на входе микросхемы. Все как в мануале 🙂

Все читается и работает. На этом регулировка и проверка закончена, можно собирать в корпус 🙂

Проводим финальные проверки, все ОК.

Вот так просто и легко можно сделать нормальную антенну для CarProg.

На этом все, ни гвоздя вам ни жезла 🙂

Подскажите пожалуйста, что за сталь⁠ ⁠

Всем привет! Прошу тапками не кидать, возможно надо было писать не в это сообщество, но вдруг кто нибудь подскажет. В электронной аппаратуре, как например корпуса блоков питания, магнитол, шасси телевизора или ПК, часто используют сталь серого, матового цвета. Чем её обрабатывают, может это какая-то оцинковка, анодирование, может ещё что, и где можно приобрести? На покраску не похоже. Заранее спасибо.

Что внутри у Alpine MRV-M250⁠ ⁠

Привет. Привезли в ремонт автомобильный одноканальный усилитель Alpine MRV-M250. Издалека. Пока едет комплектация, напишу пост о том, как устроен этот усилитель.

Стоит этот девайс больше 20000 рублей. Хотя один канал 250 Вт, нагрузка 2 Ома. Как утверждает производитель, этот усилитель поставляется с собственным протоколом испытаний, который не спас его от состояния «сгорело всё».

Не обращайте внимания на отсутствующие элементы. Они сгорели, новые едут уже. Электролиты меняли до меня)

Скрины схемы взяты из сервисного мануала, который легко можно найти в открытом доступе в высоком разрешении.

Начнём со структурной схемы. Конструктивно производитель выделяет 4 части:

1. Аналоговый блок;

2. Блок цифрового усилителя;

3. Блок источника питания;

4. Блок контроля (Мне удобнее называть его ВСК).

Источник питания собран на микросхеме NCV 494. TL494 подходит. Схема стандартная. Силовые ключи на радиаторе IRF3205. Диоды выпрямителя тоже. На выходе имеем VSS -37В и VCC +37В для питания усилителя мощности. Также ±15В для питания предусилителя. Эти напряжения делаются на стабилизаторах 7815 и 7915 соответственно. Стабилизаторы на радиаторе. Из внешнего сигнала Rem с помощью стабилизатора 7805 берётся питание для блока ВСК. На транзисторе KTD600K собран источник, который приподнимает VSS на 12В. У трансформатора температурный датчик, защита от перегрева. Есть также детектор вторичных напряжений для ВСК. И блок светодиодов. Питание и защита. Тут всё как у всех.

Примечание, если вылетел выход, обязательно проверьте стабилитрон и транзистор KTD600K, который даёт подставку от VSS.

Аналоговый блок, как его называет производитель. Тут входной сигнал фильтруется, усиливается. Блок построен на малошумящих ОУ BA4560 и BA4580. Также имеется защита от перегрева.

В основе усилителя мощности лежит аудиодрайвер 98-1036TR. Его найти сложно. Можно заменить на IRS20956. Такой хоть у китайцев есть. Выходные транзисторы IRFB5615 на радиаторе. После них фильтр и аналоговый сигнал в динамики. В усилителе мощности есть защита от перегрева и по току.

Блок ВСК собран на микроконтроллере TMP87C847U. Он собирает информацию со всех датчиков, управляет усилителем и моргает светодиодами. Тактовая частота 7 МГц позволяет мгновенно выключить усилитель, если что-то пошло не так. При выходе из строя, действительно, нет обгоревшего текстолита. Однако, немаленькая кучка неисправных деталей есть) Когда придёт вся комплектация, усилитель пройдёт проверки и новые испытания, расскажу про ремонт.

Пока всё. Спасибо)

Нудный вторник №2, ОлерН. «Третий Рейх на наркотиках»⁠ ⁠

Сегодняшний нудный вторник будет слегка внеплановым. Я вообще собирался поговорить либо о «Человеке, который смеется» Гюго, либо об одной любопытной монографии за авторством украинского историка.

Но… Буквально на днях дочитал книгу Нортона Олера «Третий Рейх на наркотиках» и решил слегка скорректировать планы, уж больно занятным вышло чтиво.

Работа эта являет собой не историческую монографию, а скорее научно-популярное исследование. Впрочем, автор не пожалел времени и изрядно порылся в архивах как ФРГ-шных, так и американских.

Более того, он, как я понял, ввел в научный оборот часть документов, найденных в этих самых архивах, что весьма неплохое достижение для публициста.

Но это все предисловие. Давайте перейдем к главному: о чем данная книга и стоит ли тратить на нее время?

В принципе, название работы говорит само за себя.

Автор исследовал употребление разных веществ в Тысячелетнем Райхе и знаете, я даже не спойлерну, если озвучу неутешительный вывод, к которому он пришел: в Гитлеровской Германии натурально половина страны сидела на первитине.

Всего лишь кристаллический мет.

Повторюсь: речь идет не о вермахте, войсках СС, люфтваффе и кригсмарине (хотя и о них тоже). Автор приходит к выводу, что мода на первитин накрыла Германию тех лет с головой. Его хавали все: студенты, чтобы лучше подготовиться к экзаменам; домохозяйки, чтобы справляться с домашними делами; рабочие заводов, чтобы выполнять тяжелую норму; госслужащие, чтобы справляться с запредельными административными нагрузками. Его, блин, прописывали детям!

И получить сие замечательное средство можно было вообще без какого-либо рецепта.

Чем же первитин так хорош? В первую очередь тем, что отлично борется с усталостью, прогоняет сон, позволяет человеку действовать несколько суток подряд (особенно, если этот человек продолжает закидываться все новыми и новыми порциями «лекарства»).

Еще он борется с тревогами, притупляет страх, высвобождает агрессию и вообще, обладает массой полезнейших свойств.

Особый интерес вызвали у меня главы, посвященные применению зелья в войсках. Оно носило даже не массовый, а тотальный характер. Так, если верить книге, перед нападением на Францию, только в сухопутные войска поступило 35 миллионов доз первитина.

К чести автора, он не пытается доказать, что именно наркота стала причиной успехов блицкрига. Конечно же, это не так. Блицкриг – есть совокупность множества факторов, каждый из которых сыграл свою роль.

Убери из этого уравнение метамфетамины и все может посыпаться. Почему?

Потому что блицкриг – это скорость. Счет в нем идет даже не на сутки, а на часы. Успеть ударить в стык, опередить на марше и занять важный тыловой район, совершить на пару вылетов больше и разбомбить мост…

Когда все висит на волоске, когда каждая мелочь решает, кто же возьмет верх в высокомобильном противостоянии, способность бодрствовать лишние восемь-десять часов становится невероятно ценной.

В принципе, воспоминания о поразительной мобильности немцев можно найти и в мемуарах наших бойцов. Они не понимали: как это фашня оказалась там, где оказалась? А что насчет поспать?

А зачем, если можно закинуться колесами почти до передозняка и маршировать ночь напролет четверо суток подряд?

Кстати, можно вспомнить еще и рассказы про психические атаки нацистов. Наши считали, что они ходили в суицидальные атаки бухими. А так ли это? Возможно, чудеса храбрости (и идиотизма) проявлялись после нескольких упаковок мета?

Также меня очень позабавила вскользь брошенная автором фраза о том, что англичане массово употребляли бензедрин. Жаль, он не стал развивать тему, а ведь было бы интересно почитать, чекак там у джентльменов с обычными амфетаминами?

А чем упарывались американцы с японцами?

Походу, лишь одни наши деды во время Второй Мировой по старинке жрали водяру.

Ладно, это так, лирическое отступление. Вернемся к книге.

Она далеко не вся посвящена мету.

Приличная ее часть описывает гипотезу автора, основанную на изучении дневников личного врача Гитлера по фамилии Моррель. Согласно ей, австрийский художник, начавший с приема витаминов внутривенно, перескочивший с них на гормональные препараты, в какой-то момент пересел на юкадол.

А это уже опиат, причем довольно серьезный. Он является чем-то вроде смеси морфина с кокаином.

Впрочем, если верить книге, после покушения в 44-м фюрер некоторое время употреблял вполне себе обычный кокаин, который вводился ему в слизистую по назначению ЛОРа.

Более того, в какой-то момент к этому гремучему коктейлю присоединились барбитураты (чисто в качестве снотворного).

Замечу сразу: автор не настаивает на своей версии, говоря, что ей не хватает доказательной базы.

Хотя, ИМХО, то, что было приведено, выглядит достаточно правдоподобно и логично.

Впрочем, я рекомендую ознакомиться с книгой самостоятельно, благо, она не слишком толстая.

Лично мне данное исследование показалось крайне любопытным и заслуживающим внимания.

Микросхемная война (6)⁠ ⁠

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера

Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира.

Прорыв, совершённый Моррисом Чангом с его концепцией изготовления микросхем исключительно на заказ заставил задуматься многих: а стоит ли продолжать заниматься столь трудо- и капиталоёмким делом, как литьё микросхем? Каждое новое поколение сжирало всё больше денег и труда. Хоть и нельзя сказать это о всей индустрии: аналоговые микросхемы не были затронуты этим трендом. Здесь закон Мура не столь важен, как изощрённая схемотехника, и потому три четверти рынка сегодня делают по «древней» технологии 190 нанометров. Наверное, поэтому здесь мы имеем ситуацию, подобную началу девяностых: доминируют США, Европа и Япония. Другая ситуация с рынком DRAM, где вывоз производства в ЮВА стал обыденным делом. Лишь американский Micron сиротливо противится этой тенденции. Похоже дело обстоит и с NAND-памятью.

По мере вставания на ноги TSMC из Америки стало уходить и производство микропроцессоров. Пока у руля AMD находились динозавры наподобие Джерри Сандерса, компания считала интеграцию своим козырем. Джерри провозгласил на одной из конференций:

У настоящих мужчин и деньги были. А у кого их не было, тому не оставалось ничего другого, кроме чистого проектирования микросхем с аутсорсингом производства. Молодой стартап в нише компьютерной графики Nvidia начал свой бизнес с графическими процессорами в 1993 году в скромном Сан-Хосе. То были времена двухмерных картинок ранних Windows, когда идиотская скрепка в Ворде была способна заморозить весь компьютер. Помните?

Nvidia не только проектировала GPU для трехмерной графики, но и писала весь сопутствующий софт. Их процессора могли обеспечить мощный рендеринг за счёт более совершенных архитектур, приспособленных для параллельных вычислений. Не то, что интеловские поделки. Увидев в них перспективу, компания выпустила в 2006 году CUDA: систему для программирования своих GPU на Си для общих задач, а не только графики.

Так был открыт новый обширный рынок систем параллельных вычислений. Ведь без них не обойтись ни в вычислительной химии, ни в метеорологии. И уж тем более не обойтись в искусственном интеллекте. Так «ненастоящие» мужчины, сэкономив на строительстве заводов для своих микросхем, тем не менее смогли начинить своими процессорами большинство продвинутых дата-центров. Похожим путём шла компания Qualcomm, специализирующаяся на беспроводной связи. Сегодня без их патентов невозможно сделать ни один мобильник. Специализация в современном мире бьёт универсализм. Правда, и у аутсорсинга есть свои недостатки. А у кого их нет?

Через пять лет после ухода Джерри Сандерса на пенсию AMD выделил своё производство в отдельную компанию, которую назвали GlobalFoundries. Ей пришлось конкурировать в непростом окружении. Поколения технологии обозначаются по традиции шириной затвора транзисторов микросхем, которая, начиная с 1999 года, прошла вехи от 180 до 45 нанометров. Сужение затвора до таких расстояний привело к тому, что стали сказываться квантовые эффекты, а также появлялась постоянная утечка энергии из цепи. Чтобы противостоять этому, транзисторы пришлось проектировать не в двух, а в трёх измерениях. Технология 22 нм ознаменовалась внедрением нового транзистора под названием FinFET, который содержал уже несколько затворов. Он работал быстрее предыдущих и имел более высокую плотность тока.

Но смастерить такую структуру было намного сложнее традиционной. У GlobalFoundries были неплохие шансы. Они унаследовали солидные производства в развитых странах. Многие клиенты были рады появлению конкурента TSMC, который, кстати, имел проблемы с процессом 40 нм. С Самсунгом многие боялись связываться потому у него имелся свой бизнес проектирования чипов. И тот мог подсмотреть секреты у конкурента, разместившего заказ в Южной Корее.

Однако Моррис Чанг не собирался сдаваться. Он организовал партнёрство со многими своими клиентами, капитализируя на своей нейтральности. Уйдя с поста директора, он не мог спокойно смотреть на то, как его преемник начинает экономить на всём и увольнять сотрудников. Чанг считал это пораженчеством в то время, когда айфоны начинают завоёвывать глобальный рынок. Он вернулся обратно, восстановил прямой контроль над компанией, вернул уволенных работников и стал тратить деньги на НИОКР и расширение производства. Всё это – в кризисные 2009-10 годы.

Кстати, об айфонах. У Джобса не было времени на проектирование и производство первого поколения, которое он заказал на Самсунге. Хватало в изделии и чипов других производителей: Intel, Wolfson, Infineon… С годами, однако, появился аппетит на разработку своих микросхем. Четвёртый айфон уже работал на собственном процессоре А4, созданного трудом американских, израильских и немецких специалистов.

Собирает же смартфоны по традиции Юго-Восточная Азия, главным образом Китай. В отличие от ПК, состоящего по сути из процессора с обвязкой и допускающего производство в узких географических пределах, смартфон нашпигован разнообразными микросхемами, каждая из которых имеет свою функцию и может происходить от разных производителей (как правило, с Тайваня или Южной Кореи). Apple делает свои процессоры исключительно на Тайване. Помните, читая вот это:

В десятые годы сказал, наконец, своё веское слово жёсткий ультрафиолет. ASML удалось поставить на службу свет с длиной волны 13,5 нанометров. Это было выдающееся достижение выдающейся техники. Посудите сами: для генерации света в установке калифорнийской фирмы Cymer требуется обстрел углекислотным лазером производства немецкой фирмы Trumpf потока миникапель олова, чтобы те превратились в плазму. 80% энергии этого лазера уходит в тепло, потому можете себе представить, на какие ухищрения пошли немецкие инженеры, чтобы отвести его. Вентиляторы подвесили в магнитном поле, чтобы они не касались других частей, снижая надёжность.

Trumpf десять лет истратил на то, чтобы сделать лазер требуемой мощности и надёжности. Получившееся изделие содержало 457329 частей. Но лазера было, конечно мало. Нужно же его ещё направить на чип посредством системы зеркал. Жёсткий ультрафиолет плохо отражается. Ведь это почти рентгеновское излучение. За дело взялись профи фирмы Цейс. Пришлось комбинировать сотню чередующихся слоёв молибдена и кремния, каждый толщиной в сотню нанометров. Выверяла луч механика, способная попасть в теннисный мячик на Луне.

Как видим, главным умением ASML было не столько способность произвести (они делают лишь 15% своих частей), а собрать воедино и заставить работать вместе несколько тысяч подрядчиков. И заплатить им, конечно. Цейсс получил за разработку миллиард. Конструирование и производство машины жёсткого ультрафиолета поглотили десятки миллиардов долларов и десятки лет упорного труда. Оно того стоило, если посмотреть на конечный результат: устройство из сотен тысяч компонент, каждая из которых имеет средний срок службы не менее четырёх лет.

Такие масштабные траты с неясными перспективами потребовали серьёзного мужества у Морриса Чанга, Энди Гроува и других предпринимателей. Intel, TSMC и Samsung твёрдо собирались освоить жёсткий ультрафиолет. GlobalFoundries скупили производственные мощности у IBM и тоже намеревались приручить жёсткий ультрафиолет для своих процессов 7 нм. Но уверенность была не столь сильна. У них и с 28 нанометрами хватало проблем. Лицензию на 14 нм взяли у Самсунга. Короче, не хватило у них пороху (и размера), и в 2018 году работы по жёсткому ультрафиолету были остановлены. Минус один конкурент на рынке.

Кстати про Intel. В десятые годы компания продолжала потихоньку разбазаривать своё технологическое лидерство, упустив шанс разработать архитектуру для задач искусственного интеллекта. Они продолжали держаться за свою интегрированную модель с разработкой и производством в одной компании, упирая на оптимальную подгонку одного под другое. С задачей параллельных вычислений прекрасно справлялись графические процессоры разработки Nvidia. Эти процессоры пошли, как горячие пирожки. Их стали брать все IT-гиганты: Google, Amazon, Microsoft, Facebook, Tencent, Alibaba… Более того, эти гиганты и сами стали разрабатывать подобные чипы.

Монополия Intel на процессоры для дата-центров заканчивается. Новых рынков открыть не удалось. Соперничество с TSMC проиграно, несмотря на желание привлечь клиента со стороны по тайваньской модели: в десятых годах удалось найти лишь одного крупного клиента. Не удивляет, если учесть открытость TSMC в вопросах интеллектуальной собственности и конкуренцию Intel со своими потенциальными заказчиками. Доля, занимаемая на рынке, неуклонно снижается. Проблемы появились и в технологии: начиная с 2015 года переход на новые процессы с 10 и 7 нм несколько раз был отложен. Жёсткий ультрафиолет тоже идёт тяжело: к 2020 году половина всех машин, на которые кучу денег угрохал и Intel, стояла на Тайване, а у американцев ещё и конь не валялся. На рубеже десятилетий в мире осталось лишь два производителя самых современных процессоров: TSMC и Samsung. Оба – в ближайшем соседстве с Китайской Народной Республикой.

Микросхемная война (4)⁠ ⁠

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера «Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира».

Империя нанесла ответный удар. Не все американские производители памяти ушли с рынка. Кто-то остался. И преуспел. Но далось это тяжёлой ценой безжалостного снижения издержек и упрощения производственного процесса: меньше стадий, меньше оборудования. Другого выбора у них не было. Micron научился выживать и конкурировать с японцами.

Intel вышел из становящегося для него бесперспективным рынка DRAM, но и там не обошлось без «параноидной» стратегии Энди Гроува по повышению эффективности производства. В погоне за эффективностью пришлось уволить четверть сотрудников. Стали смотреть на японцев и копировать их методы. Девизом стало «copy exactly»: копируй точно. Это помогло: выросла выручка, снизилась себестоимость.

Но не массовое дешёвое производство приносило компании успехи в прошлом. Главный приз и в этот раз был сорван в новой ходовой технике: микропроцессорах. В 1980 году был выигран скромный контракт у IBM на процессор для первого персонального компьютера. Молодой программист Билл Гейтс взялся написать операционную систему. 12 августа 1981 года первый IBM PC был выпущен на рынок. Стоила эта громоздкая коробка с Intel 8088 внутри от 1565 долларов.

В погоне за японцами не обошлось и без толики удачи. Начиная с середины восьмидесятых, иена стала расти. Процентные ставки ФРС, наоборот, падали. Открытая архитектура IBM PC сделала возможным клонирование этой техники. Compaq и другие производители воспользовались возможностью, и скоро они стали делать намного больше персоналок, чем сам «голубой гигант». Стремительный рост производства столь же стремительно обрушивал цены. И в каждом «писюке» стоял чипсет фирмы Intel, которая стала виртуальным монополистом на рынке ПК.

Отдавать производство на откуп японцам после того, как они стали отжимать с рынков, у Кремниевой долины не было больше резона. Нужно было найти другого производителя, и он нашёлся в лице Samsung. Южнокорейское правительство рассматривала полупроводники одним из приоритетов. Ли Гон Хи съездил в Калифорнию весной 1982 года и остался в восторге от технологии HP.

Но даже для него влезть в полупроводники было слишком рискованным начинанием. Помогло южнокорейское правительство своими деньгами и «рекомендациями» ведущим банкам страны вложиться в новое производство. Благоприятная конъюнктура на рынке после ценового пакта США с Японией помогла войти на рынок безболезненно. Американцы, обозлённые на японцев, не остались в стороне и с готовностью продавали лицензии. Враг твоего врага – твой друг.

В это же время технологическое лидерство Кремниевой долины укрепилось внедрением САПР интегральной схемотехники. Об этом уже давно мечтали Карвер Мид и Лин Конвей. Ушли времена, когда инженеры Интел вычерчивали свои схемы на ватманах. DARPA не поскупилась на финансирование исследований. И вот уже в восьмидесятых вчерашние студенты организовали новые стартапы, породив индустрию проектирования микросхем. Сегодня каждый производитель пользуется софтом одного из тех трёх стартапов, доросших до мирового лидерства. Ещё одной новой областью стали беспроводные технологии, где тон начал задавать Qualcomm, по примеру других гигантов выросший на деньги Пентагона и НАСА, а затем вышедший на гражданский потребительский рынок. Нельзя сказать, что каждый оборонный контракт приносил такую пользу. Но, благодаря тому, что иногда семя падало на плодородную почву, в конце восьмидесятых появился процессор Intel 80486: маленький кремниевый чип с миллионом транзисторов в своём брюшке.

Чем плотнее паковались транзисторы в кристаллы, тем труднее становилась задача передирания технологии для СССР. Пришлось заниматься воровством не только конструкций микросхем, но и оборудования для их производства. ЦРУ заявляло, что Советы приобретали любые аспекты микроэлектронного производства, включая многие сотни машин для подготовки сырья, литографии, травления, лакирования, упаковки и тестирования. И всё же этого было мало. Кто пришлёт тебе запчасти в отсутствие договора? За недостатком снабжения пришлось ограничивать использование электроники в боевых системах. Запад не сразу понял реальных масштабов воровства технологий. Предательство агента Farewell открыла на это глаза.

Администрация Рейгана отреагировала операцией Exodus по ужесточению таможенного контроля. В результате которой были конфискованы товары на сумму около 600 миллионов долларов. Тем не менее, стратегия копирования продолжала работать. Советский Союз исправно клонировал микросхемы Интел и Моторолы. Правда, с опозданием на полдесятилетия.

Как результат этого опоздания, в восьмидесятых советские ракеты летали по заранее выработанному и сохранённому в них маршруту. А американские сами искали себе дорогу. MX падала в половине случаев в сотне метров от цели. Тополь – в 350 метрах. Отставание намечалось и в обычных вооружениях. Маршал Огарков пришёл к выводу, что преимущество США в точности ракет, противолодочной борьбе, разведке и управлении войсками может обеспечить внезапный обезоруживающий удар по ядерным арсеналам Союза.

Дисциплиной, которую продвигал Горбачёв во время визита в Зеленоград в 1987 году, делу было не помочь. Был ряд причин, замедляющих техническое развитие в позднем СССР: вмешательство КГБ, задвигающего способных, но неугодных людей на задний план, ограниченность передовых разработок военкой, изолированность от мировых ведущих производителей и, наконец, ограниченное число союзников, на которых можно было положиться в технологическом плане. Лучшее, на что оказалась способна электронная промышленность ГДР, например, не дотягивало до японских микросхем, которые были при этом вдесятеро дешевле.

Социалистический лагерь неуклонно отставал в развитии. Январь 1991 года стал наглядной демонстрацией превосходства Запада в новых системах вооружения. Самолёты с управляемые бомбами уничтожили в Заливе в 13 раз больше целей, чем обычные. И это было лишь одно из десятков новшеств. Ушли в прошлое ламповые ракеты «воздух-воздух». Микропроцессорное поколение стало вшестеро точнее. Советское оружие, находящееся на вооружении у Саддама, не помогло его армии избежать быстрого поражения. Нью-Йорк Таймс писала о триумфе кремния над сталью. Характер войны полностью изменился. Она стала, по выражению одного из советских аналитиков, «технологической операцией».

Стало уходить в прошлое и японское господство в микроэлектронике. Этому «помог» кризис 1990 года, перекрывший поток дешёвых кредитов и субсидий в перегретую отрасль. Micron и Samsung дали понять, что не только Япония может делать дёшево. Мало кто смог, подобно Sony (которые смогли утвердиться в нише распознавания образов), сохранить темп инноваций. Флеш-память была изобретена в лабораториях Toshiba уже в 1981 году. Но фирма-изобрататель не распознала потенциал открытия, и первопроходцем рынка стал Intel десятилетие спустя. И, конечно, японцы совершенно проспали подъём персональных компьютеров и связанных с ними микропроцессоров. Революция ПК пролилась золотым дождём на американские фирмы. В 1993 году Штаты вернули себе первенство в поставках полупроводников. В 1998 году Южная Корея стала крупнейшим производителем микросхем памяти. Доля японских фирм за прошедшее десятилетие упала с 90 до 20 процентов. Технологическая база для японского вызова американской гегемонии стала разрушаться.

Другой соперник США – Советский Союз – шёл дорогой полного развала. Горбачёв посетил Кремниевую долину в 1990 году, но его намерения воспользоваться идеями и технологиями будущего не сбылись. В Стенфорде советский лидер сказал:

Холодная война сегодня позади нас. Давайте не будем спорить, кто в ней победил.

Маршал Огарков в беседе с американским журналистом в 1983 году, спорить и не собирался. Он сказал за кадром:

Холодная война окончилась, и вы победили. Военная техника основана на компьютерах. Вы далеко-далеко впереди нас в компьютерах. В вашей стране любой ребёнок имеет компьютер, начиная с пятилетнего возраста.

Быстрое поражение Саддама в войне привнесло свою долю пессимизма в советские армию и спецслужбы, которые отважились на путч ГКЧП. Чрезвычайное положение продлилось всего на три дня. Это был печальный конец некогда мощной страны. Советская микроэлектроника стала начинкой для игрушек из Хэппи Мил.

Мне понравилось, что автор не приводит советский строй в указании причин неуспеха советской микроэлектроники. В мире были и другие страны, развивавшие у себя производство компьютеров и вынужденные впоследствии списать огромные суммы. Например, Бразилия. Они смогли сохранить самолётостроение, но не удержали компьютеры. В этой капиталоёмкой индустрии играет значительную роль технологическое лидерство, а также рынок сбыта. Меньше сбыт – выше издержки – ниже капиталовложения – ещё меньше сбыт. Выжил сильнейший, и далеко не в каждом сегменте рынка этот сильнейший оказался из Кремниевой долины. В конце концов победила глобализация с супермонополиями и международным разделением труда.

Микросхемная война (3)⁠ ⁠

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера

Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира.

Восьмидесятые стали адовым десятилетием для американских производителей микросхем. После двух десятков лет непрестанного роста конкуренты из Японии стали выгонять их с насиженных рынков. Японские микросхемы мало того, что были дешевле, они ещё были неизмеримо более качественными: процент брака не превышал 0,02. Американцы же плавали в «диапазоне» между 0,09% и 0,25%. В десять раз выше! В прошлое ушли времена, когда японцев считали лишь способными исполнителями. Они оказались не менее способными новаторами. Внушительной демонстрацией этого стал Walkman – переносной кассетный аудиоплеер, созданный Sony в 1979 году. Что ж, цель превращения Японии в страну демократического капитализма оказалась достигнута. Чарли Спорк, занявшись феноменом страны восходящего солнца, констатировал, что американцам есть чему поучиться у японцев, порой ставящих свою компанию выше своей семьи.

Секретов японского чуда было несколько. Их упрекали в промышленном шпионаже. Но этим же не брезговали и американцы. Подражание другим тоже не было редкостью в Кремниевой долине. Защита собственного производителя посредством квот и пошлин? Да, это было. Как было и субсидирование микроэлектронной отрасли правительством. Но и американцы вливали огромные капиталы в свою отрасль посредством оборонных контрактов. Джерри Сандерс из AMD видел главным преимуществом Японии дешёвый капитал.

Это преимущество стало следствием борьбы ФРС США с инфляцией, в ходе которой пришлось задрать процентные ставки аж до двадцати процентов. Смею заметить, что феномен этот – родом из восьмидесятых. А в семидесятых этого преимущества не было. Ну а потом дешёвая иена послужила одной из причин, по которым в производственное оборудование в Японии инвестировалось на 60% больше, чем в Штатах. В результате этого пионеров DRAM-памяти – Intel – в считанные годы вытеснили с рынка. Строились всё новые фабрики, господство японцев упрочнялось с каждым годом.

Продажи у американцев падали не только в сегменте готовых микросхем. Производители фотолитографического оборудования тоже стали терять рынок. К началу восьмидесятых шаговые аппараты фирмы GCA расхватывали, как горячие пирожки. Но времена быстро менялись, в то время, как компания предпочла почивать на лаврах и тратить деньги, «как пьяный матрос». Когда глобальный рынок просел на 40% в середине восьмидесятых, японский Nikon, подсмотревший идею у американцев, предложил свой, более дешёвый и качественный степпер, чем отожрал существенную часть клиентуры. Доля GCA на рынке упала с 85% до 50% и продолжала сокращаться.

Растущее отставание от Японии в микроэлектронике озаботило американцев. Они поняли, что полупроводники – это нефть восьмидесятых. Без них, как без нефти, становилось невозможно жить. Гордые дельцы Кремниевой долины, почуяв запах жареного, робко поползли в Вашингтон за поддержкой. Им стал помогать Пентагон, шпигующий микросхемами свои устройства по максимуму. Вот только качеством эти микросхемы уже не блистали. Следовало ли полагаться в стратегической области на другую страну, пусть и твоего союзника? Усилиями Роберта Нойса, Энди Гроува и других лоббистов удалось снизить налоги, а также снять барьеры для инвестирования в отрасль. Другие барьеры в виде законодательных актов по защите интеллектуальной собственности были поставлены перед японцами. Появилась опасность торговой войны. В таких условиях Токио согласился на сделку, ограничив квотами поставки своих микросхем памяти на американский рынок. Мировые цены на память стали расти. Однако эти меры, перераспределив прибыли в индустрии, не смогли спасли большинство американских фирм. Последней отчаянной попыткой спасти положение стала организация концерна Sematech, который был призван продвинуть сотрудничество между отдельными компаниями и вернуть Америке технологическое лидерство в отрасли. Они облагодетельствами контрактами на новейшую литографию с глубоким ультрафиолетом «хромую утку» GCA.

И всё же, несмотря на технологическое лидерство, с продажами у компании было неважно. Они продолжали терять деньги, и даже Роберту Нойсу не удалось убедить Интел брать новое оборудование у них. В 1993 году компания перестала существовать.

Остались далеко в прошлом времена, когда Акио Морита восхищался Америкой. Теперь же он указывал, что Штаты плодят юристов, в то время, как Япония – инженеров. Более того, американские менеджеры смотрят лишь на краткосрочную выгоду, в то время, как японский менеджмент смотрит далеко вперёд. Трудовые отношения в Штатах иерархичны и старомодны. Основатель Sony прямо намекал: японская система работает лучше. Он говорил:

Мы никогда не могли бы нанести военное поражение Соединённым Штатам, но экономически мы сможем превзойти. и стать номером один в мире.

В 1989 году Морита в соавторстве с политиком правого толка Исихарой выпустил книгу под красноречивым названием Япония, которая может сказать Нет.

И если статьи Мориты ограничивались в основном бизнес-практиками, его соавтор не держал язык за зубами. Он призывал покончить со второстепенным статусом Японии в партнёрстве с США. Пора выходить на первый план! Нечего прогибаться под американцев, которые зависят от японских полупроводников. Другие японские политики тоже открыто выражали мнение, что янки никуда не денутся в их зависимости, и что Япония побеждает в экономической гонке.

Книга шокировала многих американцев. Если уж такой человек, как Морита поощряет подобную крамолу, то с этим надо было что-то делать. На правду, однако, нельзя обижаться. Господство японцев в микроэлектронике было бесспорным фактом. Продолжение этого тренда было чревато геополитическими сдвигами.

Не зря героиня Светланы Крючковой в фильме «Курьер» хотела выйти замуж за японца. В те годы Япония считалась примером для подражания. Увы, кризис подкосил эту страну, и она хромает до сих пор. Конечно, обошлось не без давления со стороны Соединённых Штатов. Те заставили Японию поднять курс иены, что с одной стороны подняло цены на японский экспорт, а с другой — спровоцировало финансовый кризис, который спровоцировал «потерянное десятилетие» Страны Восходящего Солнца.

Микросхемная война (2)⁠ ⁠

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера «Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира».

Хоть полупроводниковая индустрия – детище Кремниевой долины, в других частях света тоже не обошлось без событий. Советские студенты в рамках обмена знакомились с прорывными новшествами. Преимуществами полупроводников заинтересовались оборонщики и, как следствие, КГБ. С начала пятидесятых в стране заложили основы микроэлектронной промышленности. На рижском заводе полупроводниковых приборов получил свою первую должность Юрий Осокин, который был третьим в мире после Килби и Нойса, кто разработал интегральную схему. Главный электронщик страны Шокин вложил в голову Хрущёва мысль, что догонять и перегонять Америку надо и в микроэлектронике.

Догонять помогали двое вовремя сбежавших из Штатов советских агентов: Иосиф Берг и Филипп Старос. Вдвоём они создали первую советскую ЭВМ УМ-1. На их успехи обратил внимание Шокин, который скооперировался с ними, чтобы убедить Хрущёва построить целый город для производства полупроводников. Так Зеленоград стал центром не текстильной, а электронной промышленности Союза. Заводские корпуса в новом городе соседствовали с аудиториями МИЭТ, библиотеками, детскими садами и поликлиникой.Всё, что душа пожелает.

Примерно в одно время с принятием решения о специализации Зеленограда Шокину принесли свежевывезенную из Штатов микросхему SN-51. Начальник приказал скопировать её безо всяких отклонений. Так и советская электронная программа развивалась по сценарию копирования западных микросхем, несмотря на то, что знаний и умений у советских инженеров хватало. Стратегия была заведомо проигрышная.

Во-первых, несмотря на весь объём этих знаний и умений, чего-то всегда не хватало, и это что-то американцы могли поискать в других западных странах, а также других индустриях. Советская промышленность явно была послабее в этом плане, а торговые ограничения Коком вынуждали заниматься промышленным шпионажем. Во-вторых, даже шпионаж не позволял достать всё необходимое ноухау, которое даже не всегда было записано на бумаге. В-третьих, в условиях столь стремительного технического прогресса копирование было малоэффективно. Только срисовали прошлогодний дизайн – а проклятые буржуины уже следующее поколение в серию ставят. СССР стартовал, таким образом, с несколькими годами опоздания и никогда не смог догнать Америку в полупроводниках. Как результат, прогрессивный Зеленоград стал по сути хромым филиалом Кремниевой долины.

Там, где обмен информацией был налажен, прогресс был более ощутим. Сеть микроэлектроники со Штатами в центре включала в себя очень успешный японский узел. Экономика Японии с момента поражения в войне оказалась прочно привязана к экономике США. Американцы рассудили, что безопаснее иметь дело с сильной, чем со слабой Японией, которая могла бы попасть под влияние коммунистов. Они обеспечивали японцев научно-технической литературой, учили у себя их студентов, отправляли туда своих учёных делиться опытом. В апреле 1946 года, когда страна всё ещё лежала в руинах, молодой инженер Акио Морита скооперировался с коллегой Масару Ибукой, чтобы организовать электротехнический бизнес.

Их первым творением была рисоварка, которая получилась не очень. А вот магнитофоны продавались хорошо. Пару лет спустя Морита прочитал об изобретении транзистора и сразу понял потенциал новой технологии. Он отправился в Штаты за лицензией на производство и получил её. Страна поразила его широкими пространствами и исключительным богатством. Целью стало не то, что ему предложили управляющие AT&T (слуховой аппарат), а завоевание рынка потребительской электроники не только в Японии, но и в самих США. Стратегия лицензирования оказалась успешнее советского копирования. Японцы взяли дешёвым трудом, жёсткой производственной дисциплиной и безжалостной эффективностью производства. Компания Мориты, которую назвали по латинскому слову sonus и американской кличке sonny, набила руку не только в проектировании микросхем, но и во всевозможной бытовой технике, приспосабливая при этом электронику по месту применения. Маркетологи Texas Instruments (TI) не захотели делать электронный калькулятор с неясными перспективами сбыта. Японский Sharp Electronics взял калифорнийские чипы и смастерил из них непобиваемое по простоте и цене устройство, которое принесло мировой успех.

Между обеими странами сформировался полупроводниковый симбиоз. Каждая опиралась на поставщиков и клиентуру из другой. В середине шестидесятых японцы обогнали Штаты в производстве цифровых транзисторов. В то же время американцы делали наиболее продвинутые микросхемы. Они же делали непревзойдённые компьютеры, но в бытовой электронике побить Sony и Sharp было невозможно. Конечно, не обошлось без опасений, что японцы выйдут когда-нибудь из-под контроля. Но американцы знали, что если японцам не дать того, что они хотят, те могут обратиться к ненавистным коммунистам. Прошли годы – и TI стали делать свои микросхемы не где-нибудь, а на заводах Sony.

Осуществить закон Мура – непростое занятие. Оно подразумевает снижение издержек на труд. Калифорния – не лучшее место для поиска дешёвой рабочей силы. Даже в беднейших углах США на зарплаты уходило непозволительно много. Роберт Нойс вложился в радиозавод в Гонконге – там за одну американскую зарплату можно было нанять десяток рабочих. Более того, эти рабочие были и проворнее, и более мотивированы на монотонный труд. И вот уже в 1963 году Fairchild строит завод в Гонконге, где собирает 120 миллионов устройств. Качество было превосходным: инженеры тоже стоили недорого, и потому их можно было нанять больше. Другие фирмы, такие как TI и Motorola, недолго оставались в стороне. Менеджеры стали смотреть и в другие страны Юго-Восточной Азии: да, 25 центов в час в Гонконге – немного, но на Тайване брали 19, в Малайзии – 15, в Сингапуре – 11, а в Южной Корее – 10. Безжалостная логика капитализма: рыба ищет, где глубже, а буржуин – где дешевше. Немного спустя, заводы Fairchild заработали в Сингапуре и в Малайзии, а TI зашёл на Тайвань. Моррис Чанг заехал на родину в Китай, хоть и не на материк. Тамошнее руководство вряд ли надеялось, что американцы станут защищать их остров сам по себе. Но они справедливо рассудили, что те могут вступиться за свои фирмы, построившие там заводы. Вокруг этих заводов нарастёт новая мощная индустрия, а сам Тайвань добьётся глубокой экономической интеграции со Штатами. Так в конце концов и вышло. TI работает на острове до сих пор, а Тайвань остаётся незаменимым партнёром Кремниевой долины.

К концу семидесятых американская индустрия микроэлектроники обеспечила занятостью десятки тысяч работников в Юго-Восточной Азии. Эти локации стали мечтой капиталиста. Чарли Спорк, съевший собаку на трудовых отношениях в американских полупроводниках, выразился ёмко и понятно:

Шестидесятые – это годы войны во Вьетнаме. Американцы, несмотря на всё преимущество, поимели там ряд технических проблем. Ракеты «воздух-воздух» часто выходили из строя по причине ламповой техники в системах их управления. Самой большой проблемой была невысокая точность бомбометания, которая измерялась в километрах. С имеющейся техникой было легче попасть в Москву из Монтаны, чем в грузовик с летящего над ним бомбардировщика. Американцы сбросили свыше восьмиста бомб на мост Пасть Дракона, а тот всё ещё стоял. Здесь на помощь пришли инженеры TI, которые предложили приделать крылышки и добавить лазерную наводку для существующих бомб. 13 мая 1972 года американцы сбросили 24 бомбы, и цель была поражена.

Хотя обратить на свою сторону удачу во вьетнамской войне это не помогло, это стало поворотной вехой в ведении военных действий. Именно тогда началась современная война.

1968 год вошёл в историю не только студенческими бунтами, но и бунтом инженеров и менеджеров Fairchild, которые ушли в своё время от Шокли и которым стало напряжно работать на хозяина, не желающего делиться долями предприятия. Роберт Нойс, Гордон Мур и другие сподвижники ушли и организовали своё дело под названием Integrated Electronics или Intel. Новая фирма стала делать новую продукцию: емкостные карты памяти DRAM.

Распространённая в те годы ферритовая память упиралась в механические ограничения и не позволяла дальнейшей минитюаризации. То ли дело транзистор в паре с конденсатором, которые составили ячейку новой памяти. Кондиор заряжен – единица, разряжен – нолик. Всё просто и всё уменьшается до микроскопических размеров. Неспроста новая фирма решила вложиться в этот сегмент рынка: память нужна всюду, в любом устройстве. Большой рынок давал шанс воспользоваться эффектом масштаба и снизить себестоимость.

Этот же рынок дал идею ещё одной ключевой специализации новой компании. Японцы попросили Нойса сконструировать комплект из двенадцати сложных микросхем для своего новейшего калькулятора. Это показалось довольно сложным для нашего стартапа. А не дешевле ли сконструировать универсальную схему и дать ей памяти, куда можно было бы прописывать программу для специализации? В конце концов никто не мог делать память лучше Интела. Так родилась идея для первого микропроцессора Intel 4004, который на самом деле не был первым: похожее устройство был уже в секретной начинке истребителя F-14.

Связка процессора с памятью совершила революцию. Это поняли менеджеры Интел и это же пророчил компьютерный гуру Карвер Мид в 1972 году:

Гордон Мур был прав: реальные революционерами были они, а не патлатые студенты, ломавшие мебель в аудиториях несколько лет до того.

Первым воспользоваться плодами революции поспешил, конечно же, Пентагон. Его аналитики пришли к выводу, что тягаться с Советским Союзом становится трудно. Военное преимущество оказалось потеряно после десятилетия бесцельных войн в Юго-Восточной Азии. К началу семидесятых Союз накопил достаточно ракет, чтобы обеспечить взаимное гарантированное уничтожение. Танков и самолётов у него было больше, и это добро было в непосредственной близости от вероятного театра военных действий в Европе. Единственным ответом на это количественное превосходство должно было быть превосходство качественное. Превосходство, которое неизбежно должно базироваться на компьютерах. Они должны обеспечить быстрый сбор информации, продвинутое управление войсками и наведение ракет. Если будущее войны станет соревнованием в точности, Советы останутся далеко позади. Перспектива нападения тысяч управляемых ракет не только делала СССР уязвимым, но и втягивала его в разорительную гонку вооружений по их отражению.

Для этого на тот момент футуристического видения новые процессоры и память пришлись как нельзя кстати. Микропроцессорные, а не ламповые ракеты, спутниковая группировка для обеспечения позиционирования и, главное, новое поколение микросхем – стали приоритетами американского военного ведомства. Пентагон вложился в высокоточное оружие разного рода, сенсоры, связь. Без этого всего, например, была невозможна эффективная противолодочная борьба. Специальная программа под эгидой оборонного агенства DARPA была направлена на интеграцию новой техники в единые системы. Радар обнаруживал цель и передавал информацию в вычислительный центр, который собирал данные и от других систем и целеуказание ракетам наземного базирования. Снижаясь, ракеты выпускали боеголовки, каждая со своим наведением. Это давало возможность обсуждать уже автоматизированные военные действия с вычислительными мощностями, распределёнными между индивидуальными системами на невиданном доселе уровне.

И всё это должен был обеспечить Закон Мура. Однако чтобы он заработал, нужны были капиталовложения, обеспечить которые Пентагон всё же не был не в состоянии. Эти деньги можно было заработать только на глобальных потребительских рынках. Пентагон проиграл войну во Вьетнаме, но электронная промышленность выиграла мир, привязав остальную Юго-Восточную Азию путём инвестиций и производственных цепочек.

Были ли шансы у Советского Союза в этой гонке? Вряд ли. Я думаю, что здесь решила масса. Ресурсы. Первый транзистор мог придумать Абрам Фёдорович Иоффе, но ему пришлось «отвлечься» на атомную бомбу. Смогли бы мы делать свои микросхемы, не копируя один в один? Смогли бы. Я бы не стал валить на Шокина его решение скопировать украденную с Запада микросхему. В конце концов, Королёв начал тоже с копирования немецкого оружия возмездия V-2. Но отставил её в сторону и стал заниматься своими разработками. В микроэлектронике же решение зарубить собственные линейки ЭВМ был принято решением Совета Министров в конце шестидесятых. Вот и пошли серии ЕС, содранные у IBM и СМ — у Digital.

Но была бы наша техника на том же уровне, что и американская? Опять вряд ли. И автор об этом писал. Не хватало умов, рук, и главное – мирового рынка, который бы купил всё разработанное, а также снабдил идеями, патентами и технологиями. До появления IBM PC можно было бы вполне себе тягаться на уровне с другими, а потом дуба дала не только советская электроника, но и программы других капиталистических стран типа Франции или Бразилии, которые тоже строили себе компьютеры. И не имели при этом торговых ограничений.

Дело решила концентрация производства в условиях глобального рынка. Микроэлектроника — эта отрасль с высокоспециализированными продуктами. Купив и внедрив изделие, потом трудно перейти на другого производителя. Потому и войны стандартов. Кто их определяет, тот забирает себе весь рынок. The winner takes it all. В таких обстоятельствах решает технологическое лидерство, пусть даже в пределах ограниченного времени. Или даже просто случай. Вряд ли процессор 8088, и уж тем более MS-DOS, которую Гейтс купил у третьей фирмы, были лучше изделий конкурентов. Тем не менее, решение IBM открыть свою архитектуру обанкротило конкурентов Intel и Microsoft. Так и советская микроэлектроника, имевшая шансы до появления персонального компьютера, совсем не имела их после. Но я бы не стал бы писать, вслед за Голдманом, что отставание в компьютерах погубило Союз. Союз развалился раньше, чем это отставание начало серьёзно мешать. Впрочем, это уже совсем другая история.