Hacker News Digest

Статический разряд
Тонкий оксид под затвором транзистора (250 нм) легко пробивается статикой. Для защиты у каждого входа стоят цепочки диодов, резистор и ещё один диод; они отводят избыточное напряжение на питание или землю. На кристалле эти элементы занимают площади, во много раз превышающие сам инвертор.

Латчап
CMOS-структура образует скрытые паразитные транзисторы: если напряжение на выводе выходит за пределы 0…5 В, они включаются и создают короткое замыкание между питанием и землёй. Ток может достигать амперов и расплавить металл. Защита — это специальные защитные кольца (guard rings) из тяжело легированного кремния, которые «закорачивают» паразитные структуры и не дают им включиться.

Метастабильность
Когда асинхронный сигнал попадает в тактируемую логику, триггер может застрять в промежуточном состоянии. В 386 используют «синхронизатор» — двухступенчатый триггер, который сначала захватывает сигнал, а затем передаёт его в основную логику. Так риск метастабильности снижается до приемлемого уровня.

Новый триггер
В схеме управляющих выводов обнаружен ранее не описанный flip-flop: он одновременно работает как защита от латчапа и как синхронизатор, объединяя в себе диодную защиту, резистор и двухфазную фиксацию данных.

Итог
Вокруг каждого контакта 386 — целый «зоопарк» защитных структур: диоды, резисторы, guard rings, синхронизаторы. Эти «драконы» — неотъемлемая часть любого современного чипа, просто обычно они скрыты под металлизацией.

• SCR/тиристоры всё ещё применяются в сверхвысокомощной технике, но уступили транзисторам из-за сложности управления.
• Обсуждали, как Intel тестировала сложные схемы 386 и почему важны антистатические меры.
• Многие пользователи никогда не пользовались браслетами/ковриками, но на практике ESD-повреждения случаются.
• Производители защищаются от даже 0,1 % отказов, а при массовой сборке риск многократно выше.
• Повреждение может быть накопительным или отложенным, особенно в условиях низкой влажности и синтетической одежды.

BBC Micro – прародитель ARM-чипов в вашем смартфоне

• ARM-архитектура родилась на BBC Micro; сегодня 60 % мобильных устройств работают на ARM.
• Мой BBC Master – 128 КБ ОЗУ, процессор 65C12, 5¼″ дисковод и трёхкнопочная мышь.
• Почему «BBC»? Британское телевидение BBC в начале 80-х получило госзаказ на компьютеризацию школ.
• В школе был всего один BBC Micro; учитель иногда приносил ZX Spectrum.
• Domesday Project – амбициозный архив 1986 года на лазердиске, но наш класс не дождался результата.
• Преимущества: лучший BASIC, богатые порты расширения, надёжная CMOS-электроника.

• BBC Micro стал прообразом ARM: Acorn, создавшая компьютер, затем спроектировала процессор ARM, как Intel для IBM PC.
• Устройство отличалось мощным BBC BASIC с встроенным ассемблером, что вдохновило множество школьников и хакеров 80-х.
• Участники вспоминают ранние модели, игры вроде Castle Quest, 3D-демо на Archimedes и первые встречи с 32-битным RISC.
• За кулисами стояли Sophie Wilson и другие инженеры Acorn, но её роль часто упускают в рассказах и фильмах.
• Компания породила целую экосистему стартапов, включая ARM, и оставила яркий след в британской ИТ-истории.