Tecnología MOS

Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . Por favor, ayude a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes fiables . El material sin fuentes puede ser cuestionado y eliminado. Buscar fuentes:  «MOS Technology» – noticias  · periódicos  · libros  · académico  · JSTOR ( septiembre de 2010 ) ( Aprenda cómo y cuándo eliminar este mensaje )

Tecnología MOS, Inc.

Industria	Diseño y fabricación de semiconductores
Predecesor	Allen Bradley
Fundado	1969 ( 1969 )
Difunto	2001 ( 2001 )
Sucesor	Centro de diseño occidental del grupo Commodore Semiconductor
Sede	Audubon, Pensilvania , Estados Unidos

MOS Technology, Inc. ("MOS" es la abreviatura de Metal Oxide Semiconductor ), más tarde conocida como CSG (Commodore Semiconductor Group) y GMT Microelectronics , fue una empresa de diseño y fabricación de semiconductores con sede en Audubon, Pensilvania . Es famosa por su microprocesador 6502 y varios diseños para la gama de ordenadores domésticos de Commodore International .

Tres ex ejecutivos de General Instrument , John Paivinen, Mort Jaffe y Don McLaughlin, formaron MOS Technology en Valley Forge, Pensilvania, en 1969. La empresa Allen-Bradley buscaba proporcionar una segunda fuente para las calculadoras electrónicas y sus chips diseñados por Texas Instruments (TI). En 1970, Allen-Bradley adquirió una participación mayoritaria en MOS Technology.

A principios de los años 70, TI decidió lanzar su propia línea de calculadoras, en lugar de vender solo los chips que contenían, y las presentó a un precio más bajo que el precio del conjunto de chips solo. Muchas de las primeras empresas de chips dependían de las ventas de chips para calculadoras y desaparecieron como consecuencia de ello; las que sobrevivieron lo hicieron buscando otros chips para producir. MOS se convirtió en proveedor de Atari y produjo un sistema Pong personalizado de un solo chip .

Las cosas cambiaron drásticamente en 1975. Varios de los diseñadores del Motorola 6800 dejaron Motorola poco después de su lanzamiento, después de que la gerencia les dijera que dejaran de trabajar en una versión de bajo costo del diseño. En ese momento no existía nada parecido a una fundición de semiconductores pura , por lo que tuvieron que unirse a una empresa de fabricación de chips para producir su nueva CPU. MOS era una pequeña firma con buenas credenciales en el área adecuada, la costa este de los EE. UU. El equipo de cuatro ingenieros de diseño estaba encabezado por Chuck Peddle e incluía a Bill Mensch . En MOS se propusieron construir una nueva CPU que superara al 6800 al mismo tiempo que fuera similar a él en propósito y mucho menos costosa. El diseño 6501 resultante era algo similar al 6800, pero al usar varias simplificaciones de diseño, el 6501 sería hasta cuatro veces más rápido.

Los diseños de CPU anteriores, como el 6800, se produjeron utilizando un dispositivo conocido como alineador de contacto . Se trataba esencialmente de una fotocopiadora compleja , que reproducía ópticamente un diseño de CPU, o "máscara", en la superficie del chip de silicio. El nombre "contacto" se refería al hecho de que la máscara se colocaba directamente sobre la superficie del chip, lo que tenía la desventaja significativa de que a veces arrancaba materiales del chip, que luego se copiaban en chips posteriores. Esto hacía que la máscara se volviera inútil después de una docena de copias, y dio como resultado que la gran mayoría de los chips tuvieran fallas fatales; para un chip complejo como el 6800, solo alrededor del 10% de los chips funcionarían una vez que se completara el proceso de enmascaramiento. ^[1]

En 1974, Perkin-Elmer presentó públicamente el sistema Micralign , el primer escáner de proyección. En lugar de colocar la máscara sobre la superficie del chip, la mantenía alejada de la superficie y utilizaba una óptica de gran precisión para proyectar la imagen. Las máscaras ahora duraban miles de copias en lugar de decenas, y la tasa de defectos de los chips se invirtió de modo que tal vez el 70% de los chips producidos funcionaran. El resultado fue una inversión similar en los precios. El 6800 se vendió en lotes pequeños por $295 ; sin otros cambios que el uso de un Micralign , el mismo diseño podía venderse por $42 . ^[1]

El cambio a Micralign reveló una ventaja adicional. Anteriormente, las máscaras eran producidas en masa por empresas de fotografía como Kodak , que hacían decenas de miles de copias de una máscara maestra, o " retícula ", y enviaban las máscaras a los alineadores en camiones. Esto significaba que si se encontraba un defecto en el diseño, costaría una cantidad significativa de dinero arreglarlo, ya que todas las máscaras antiguas tendrían que ser desechadas. En cambio, con Micralign solo había una máscara por alineador, por lo que no había un costo inherente en reemplazar la máscara si era necesario, aunque el costo, y especialmente el tiempo, de producir estas máscaras maestras era considerable. ^[1]

MOS desarrolló la capacidad de "arreglar" sus máscaras después de que habían sido producidas. ^[1] Esto significaba que, a medida que se descubrían fallas en el diseño, las máscaras podían ser removidas de los alineadores, reparadas y colocadas nuevamente. Esto les permitió eliminar rápidamente fallas en las máscaras originales.

Las líneas de producción de la empresa solían revertir las cifras que conseguían otras empresas; incluso las primeras series de un nuevo diseño de CPU (lo que se convertiría en el 6502) alcanzaban una tasa de éxito del 70 por ciento o más. Esto significaba que sus diseños no solo eran más rápidos, sino que también costaban mucho menos.

Cuando se anunció el 6501, Motorola presentó una demanda casi inmediatamente. Aunque el conjunto de instrucciones del 6501 no era compatible con el 6800, podía conectarse a los diseños de placas base existentes porque tenía la misma disposición funcional de pines y el mismo tamaño del paquete de circuitos integrados . Eso fue suficiente para que Motorola pudiera presentar una demanda. Allen-Bradley vendió sus acciones a los fundadores, las ventas del 6501 básicamente se detuvieron y la demanda se prolongó durante muchos años antes de que MOS se viera finalmente obligada a pagar 200.000 dólares en multas.

Mientras tanto, MOS había comenzado a vender el 6502 , un chip capaz de operar a1  MHz en septiembre de 1975 por tan solo 25 dólares estadounidenses . Era casi idéntico al 6501, con solo unas pocas diferencias menores: un oscilador de reloj en chip añadido, una disposición de pines funcional diferente, generación de la señal SYNC (que admitía pasos de instrucción única) y eliminación de las señales de control de habilitación del bus de datos (DBE y BA, con el primero conectado directamente al reloj de fase 2 en su lugar). ^[2] Superó al 6800 y al Intel 8080 más complejos , pero costaba mucho menos y era más fácil trabajar con él. Aunque no tenía la ventaja del 6501 de poder usarse en lugar del Motorola 6800 en el hardware existente, era tan económico que rápidamente se volvió más popular que el 6800, lo que lo convirtió en un punto discutible.

El 6502 era tan barato que mucha gente creyó que era una estafa cuando MOS lo mostró por primera vez en una feria comercial en 1975. No conocían las técnicas de enmascaramiento de MOS y cuando calcularon el precio por chip a las tasas de rendimiento actuales de la industria, no cuadraba. Pero cualquier duda a la hora de comprarlo se evaporó cuando tanto Motorola como Intel bajaron los precios de sus propios diseños desde 1975.$179 a69 dólares en la misma feria para poder competir. Sus movimientos legitimaron el 6502 y, al final de la feria, el barril de madera lleno de muestras estaba vacío. ^{[ cita requerida ]}

El 6502 se convertiría rápidamente en uno de los chips más populares de su época. Varias empresas adquirieron la licencia de la línea 650x de MOS, entre ellas Rockwell International , GTE , Synertek y Western Design Center (WDC) .

Se ofrecieron varias versiones diferentes de la CPU básica, conocidas como 6503 a 6507, en paquetes de 28 pines para reducir el costo. Los diversos modelos eliminaron los pines de señal o dirección. De lejos, el más popular de ellos fue el 6507 , que se utilizó en las unidades de disco Atari 2600 y Atari. El 6504 se utilizó a veces en impresoras. MOS también lanzó una serie de CPU similares que usaban relojes externos, que agregaban un "1" al nombre en el tercer dígito, como los 6512 a 6515. Estos fueron útiles en sistemas donde el soporte de reloj ya lo proporcionaba la placa base de alguna otra fuente. La adición final fue el 6510 "crossover" , utilizado en el Commodore 64 , con puertos de E/S adicionales.

A pesar del éxito que tuvo la 6502, la propia empresa estaba teniendo problemas. Casi al mismo tiempo que se lanzaba la 6502, todo el mercado de circuitos integrados para calculadoras de MOS se derrumbó y sus productos anteriores dejaron de comercializarse. Pronto se encontraron en serios problemas financieros. Otra empresa, Commodore Business Machines (CBM), había invertido mucho en el mercado de las calculadoras y también estuvo a punto de desaparecer con la entrada de TI en el mercado. Una nueva inyección de capital salvó a CBM y le permitió invertir en proveedores de la empresa para ayudar a garantizar que su suministro de circuitos integrados no se viera afectado de esta manera nuevamente. Entre las diversas empresas se encontraban fabricantes de pantallas LED , controladores de potencia y proveedores de chips controladores, incluida MOS.

A finales de 1976, CBM, que cotizaba en la Bolsa de Nueva York con una capitalización de mercado de alrededor de 60 millones de dólares , compró MOS (cuya capitalización de mercado rondaba los 12 millones de dólares ) en una operación íntegramente en acciones. Los tenedores de MOS recibieron una participación del 9,4 por ciento en CBM ^{[3] [4] [5]} con la condición de que Chuck Peddle se uniera a Commodore como ingeniero jefe. El acuerdo se llevó a cabo y, aunque la empresa básicamente se convirtió en el brazo de producción de Commodore, continuaron utilizando el nombre MOS durante algún tiempo para que los manuales no tuvieran que reimprimirse. Después de un tiempo, MOS se convirtió en Commodore Semiconductor Group (CSG) . A pesar de haber cambiado de nombre a CSG, todos los chips producidos todavía llevaban el antiguo logotipo "MOS" estampado hasta la semana 22/23 de 1989. ^[6]

MOS había diseñado previamente un kit de computadora simple llamado KIM-1 , principalmente para "mostrar" el chip 6502. En Commodore, Peddle convenció al propietario, Jack Tramiel , de que las calculadoras eran un callejón sin salida y que las computadoras hogareñas pronto serían un éxito.

Sin embargo, el grupo de diseño original parecía estar aún menos interesado en trabajar para Jack Tramiel que para Motorola, y el equipo comenzó a disolverse rápidamente. Uno de los resultados fue que el chip 6522 (VIA) recién terminado quedó sin documentación durante años.

Bill Mensch dejó MOS incluso antes de la adquisición de Commodore y se mudó a su hogar en Arizona. Después de un breve período como consultor para una empresa local llamada ICE, estableció el Western Design Center (WDC) en 1978. Como licenciatario de la línea 6502, sus primeros productos fueron versiones CMOS del 6502 con errores corregidos y de bajo consumo (el 65C02 , tanto como chip independiente como integrado dentro de un microcontrolador llamado 65C150). Pero luego expandieron la línea en gran medida con la introducción del 65816 , una actualización bastante sencilla de 16 bits del 65C02 original que también podía funcionar en modo de 8 bits para compatibilidad. Desde entonces, WDC trasladó gran parte del catálogo MOS original a CMOS, y el 6502 continuó siendo una CPU popular para el mercado de sistemas integrados , como equipos médicos y controladores de tablero de instrumentos de automóviles.

Después de la quiebra de Commodore en 1994, Commodore Semiconductor Group, el sucesor de MOS, fue comprado por su antigua gerencia por aproximadamente $4.3 millones , más un millón adicional para cubrir gastos varios, incluida una licencia de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Dennis Peasenell se convirtió en CEO. En diciembre de 1994, la EPA firmó un Acuerdo de Compra Prospectiva (limitando la responsabilidad de la empresa a cambio de compartir los costos de limpieza) con GMT Microelectronics. En 1994, la empresa, que operaba bajo el nombre de GMT Microelectronics ( Gran Tecnología de Señal Mixta ) , reabrió la fábrica de proceso de un micrómetro original de alrededor de 1970 de MOS Technology ( planta de fabricación de semiconductores ) en Audubon , Condado de Montgomery , Pensilvania, que Commodore había cerrado en 1993. ^[7]

La planta había estado en la Lista de Prioridades Nacionales de la EPA de sitios de residuos peligrosos desde el 4 de octubre de 1989. ^{[8] [9]} Esto se debió a una fuga de tricloroetileno (TCE) en 1978 de un tanque de almacenamiento de hormigón subterráneo de 250 galones utilizado por Commodore Business Machines en el proceso de limpieza de semiconductores. ^[7] Las fugas del tanque habían provocado que el agua subterránea local se contaminara con TCE y otros compuestos orgánicos volátiles (COV) en 1978. ^[7] Para 1999, GMT Microelectronics tenía 21 millones de dólares en ingresos y 183 empleados trabajando en el sitio. ^{[ cita requerida ]} Anunciado en marzo de 1999, GMT habría proporcionado servicios de fundición basados ​​en los procesos de resistencias de película fina de SiCr (silicio cromo) y bipolares de TelCom y habría sido una fuente alternativa autorizada para los productos basados ​​en bipolares de TelCom, ^{[10] con una producción de 10.000} obleas semiconductoras de 5 pulgadas por mes, produciendo dispositivos CMOS , BiCMOS, NMOS, bipolares y SOI ( silicio sobre aislante ). En 2000, GMT Microelectronics interrumpió sus operaciones y abandonó todos sus activos en el sitio de superfondo de Commodore Semiconductor Group . ^[7]

La mayoría de los chips MOS se nombran de acuerdo con las siguientes reglas, que muestran la tecnología utilizada (diseño de puerta lógica): ^[11]

• NMOS (M65xx)
• CMOS (M65Cxx)
• HMOS (M75xx)
• HMOS-2 (M85xx)

• Medios relacionados con la tecnología MOS en Wikimedia Commons
• Información sobre los chips MOS y su uso en los ordenadores de CBM – Por Ronald van Dijk
• Documentación de varios chips utilizados en computadoras Commodore
• Página de la EPA sobre la antigua instalación de fabricación de MOS/CSG/GMT: enlace validado el 30 de noviembre de 2016.
• On the Edge: The Spectacular Rise and Fall of Commodore (2005), Variant Press. Abarca a Chuck Peddle, la formación de MOS Technology y la historia corporativa, y el diseño y la promoción del 6502.

40°07′27.9″N 75°25′07.2″O / 40.124417, -75.418667