Как изменилась бы история компьютеров, если бы в IBM 60-х годов попала бы современная флешка на 16 гигабайт?

Андрей Вуколов

преподаватель в МГТУ имени Н. Э. Баумана

Ее бы разобрали, прошлифовали микросхему, определили структуру. Сомневаюсь, что они сразу бы вышли на NAND-конструкцию, она представляет из себя объемную решетку, собранную из множества специальных транзисторов, выводы одних являются, упрощая, электродами других. То есть физическую структуру микросхемы увидели бы, но быстро поняли, что повторить не смогут. И не смогли бы аж до начала 1990-х, так как транзистор, вытравленный в NAND-микросхеме, полевой, а его производство требует очень специфических технологий (например, жидкостной эпитаксии и интарсии раствором арсенида алюминия в жидком галлии при избытке мышьяка, она производится в струе химически чистого водорода высокого давления), которых в 60-е просто еще не существовало. Опять же, тогда не было синих лазеров с высокой когерентностью, нужных для современной прецизионной фотолитографии, ведь эти устройства – сами детище изощренных способов изготовления полупроводниковых структур. Так что структуру бы разгадали, пусть и с трудом, но ни повторить, ни даже толком понять принцип действия – не смогли бы.

Отдельный вопрос – программное обеспечение. Современные микросхемы флеш-памяти отличаются тем, что ячейку в них составляют несколько логических элементов, включенных последовательно. К тому же параметры этих элементов «плавают» со временем, вплоть до выхода ячейки из строя. Все это вынуждает использовать при работе с флешкой микроконтроллер, сопряженный со схемой памяти. Он реализует очень непростые алгоритмы коррекции ошибок, адресации и пометки испорченных ячеек. Прошлифовав микросхему или напрямую из памяти их не добыть и не понять, так как архитектура контроллера отличается от архитектуры обычного процессора и самой схемы NAND. Далее идет протокол обмена данными шины USB, который включает с десяток только стандартных уровней, каждый со своей реализацией. Вытащить такой протокол из микросхемы, не зная распределения и значения импульсов в сигнале, – задача реальная, но очень сложная без продвинутых программ анализа данных и поиска паттернов.

В итоге попавшая в 60-е флешка выглядела бы, на взгляд тогдашних инженеров, почти как инопланетное устройство, сделанное по неизвестной технологии, с почти неограниченными возможностями хранения данных, которые, однако, очень сложно читать и почти невозможно записывать. На развитие IBM это практически не повлияло бы, они продолжили бы заниматься тем, чем занимались на тот момент. Это банально приносило прибыль, а вот реверс-инженерия флешки – нет.