Tecnología MOS

Los diseños de CPU anteriores, como el 6800, se fabricaban utilizando un dispositivo conocido como alineador de contacto . Este era esencialmente una fotocopiadora compleja que reproducía ópticamente un diseño de CPU, o "máscara", en la superficie del chip de silicio. El nombre "de contacto" se refería al hecho de que la máscara se colocaba directamente sobre la superficie del chip, lo que tenía la importante desventaja de que a veces desprendía material del chip, que luego se copiaba a chips posteriores. Esto provocaba que la máscara se volviera inservible después de aproximadamente una docena de copias, y resultaba en que la gran mayoría de los chips presentaran fallos fatales; para un chip complejo como el 6800, solo alrededor del 10 % de los chips funcionaban una vez completado 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 ella y utilizaba una óptica de alta precisión para proyectar la imagen. Las máscaras ahora duraban miles de copias en lugar de decenas, y la tasa de fallos de los chips se invirtió, de modo que quizás el 70 % de los chips producidos funcionarían. El resultado fue una inversión similar en los precios. El modelo 6800 se vendía en lotes pequeños por 295 dólares ; sin más cambios que el uso de un Micralign , el mismo diseño podía venderse por 42 dólares . ^{[ 1 ]}

El cambio a Micralign reveló una ventaja adicional. Anteriormente, las máscaras eran producidas en masa por empresas fotográficas como Kodak , que fabricaban decenas de miles de copias de una máscara maestra, o " retícula ", y las enviaban a los alineadores en grandes cantidades. Esto significaba que si se encontraba un defecto en el diseño, corregirlo costaría una cantidad considerable de dinero, ya que todas las máscaras antiguas debían desecharse. En cambio, con Micralign solo había una máscara por alineador, por lo que no existía un costo inherente al reemplazar la máscara si fuera necesario, aunque el costo, y especialmente el tiempo, de producir estas máscaras maestras era considerable. ^{[ 1 ]}

MOS desarrolló la capacidad de "reparar" sus máscaras después de su fabricación. ^{[ 1 ]} Esto significaba que, al descubrirse fallos en el diseño, las máscaras podían retirarse de los alineadores, repararse y volver a colocarse. Esto les permitió eliminar rápidamente los defectos de las máscaras originales.

Las líneas de producción de la compañía solían superar los resultados de la competencia; incluso las primeras series de un nuevo diseño de CPU —el que se convertiría en el 6502— alcanzaban una tasa de éxito del 70 % o superior. Esto significaba que sus diseños no solo eran más rápidos, sino también mucho más económicos.

Tras el anuncio del 6501 en el verano de 1975, Motorola presentó una demanda en noviembre. ^{[ 2 ]} Aunque el conjunto de instrucciones del 6501 no era compatible con el 6800, podía integrarse en diseños de placas base existentes , ya que tenía la misma disposición de pines y el mismo tamaño de encapsulado . En marzo de 1976, MOS llegó a un acuerdo con Motorola y se comprometió a dejar de vender el 6501 y a pagar a Motorola 200 000 dólares estadounidenses . ^{[ 3 ]}

Mientras tanto, MOS había comenzado a vender el 6502 , un chip capaz de operar a1 MHz  en septiembre de 1975 por tan solo US$25 . Era casi idéntico al 6501, con solo algunas diferencias menores: un oscilador de reloj en el chip añadido, una disposición de pines funcional diferente, generación de la señal SYNC (que admite el paso de una sola instrucción) y eliminación de las señales de control de habilitación del bus de datos (DBE y BA, con la primera conectada directamente al reloj de fase 2 en su lugar). ^{[ 4 ]} Superó en rendimiento al más complejo 6800 e Intel 8080 , pero costó mucho menos y era más fácil de usar. 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 hizo más popular que el 6800, lo que hizo que eso fuera irrelevante.

El 6502 era tan barato que muchos creyeron que era una estafa cuando MOS lo presentó por primera vez en una feria comercial de 1975. Desconocían las técnicas de enmascaramiento de MOS y, al calcular el precio por chip con las tasas de rendimiento actuales de la industria, no cuadraba. Pero cualquier reticencia a comprarlo se esfumó cuando Motorola e Intel redujeron los precios de sus propios diseños.$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.

El 6502 se convertiría rápidamente en uno de los chips más populares de su época. Varias empresas obtuvieron 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 encapsulados de 28 pines para reducir costos. Los distintos modelos eliminaron los pines de señal o dirección. El más popular de ellos fue, con diferencia, el 6507 , utilizado en la Atari 2600 y en las unidades de disco de Atari. El 6504 se utilizó a veces en impresoras. MOS también lanzó una serie de CPU similares que utilizaban relojes externos, añadiendo un "1" al nombre en el tercer dígito, como los modelos 6512 a 6515. Estos resultaron útiles en sistemas donde la placa base ya proporcionaba soporte para el reloj mediante otra fuente. La última incorporación fue el modelo "crossover" 6510 , utilizado en la Commodore 64 , con puertos de E/S adicionales.

Por mucho éxito que tuviera el 6502, la propia empresa atravesaba dificultades. Casi al mismo tiempo que se lanzaba el 6502, todo el mercado de circuitos integrados para calculadoras de MOS se desplomó y sus productos anteriores dejaron de distribuirse. Pronto se encontraron en serios aprietos financieros. Otra empresa, Commodore Business Machines (CBM), que había invertido fuertemente en el mercado de las calculadoras, también estuvo a punto de desaparecer con la entrada de TI en dicho mercado. Una nueva inyección de capital salvó a CBM y le permitió invertir en sus proveedores para asegurar que su suministro de circuitos integrados no se viera interrumpido de esta manera nuevamente. Entre las diversas empresas se encontraban fabricantes de pantallas LED , controladores de potencia y proveedores de chips controladores, incluido MOS.

El 25 de septiembre de 1976, ^{[ 5 ]} CBM , que cotizaba en la Bolsa de Nueva York con una capitalización de mercado de alrededor de 60 millones de dólares estadounidenses , compró MOS (cuya capitalización de mercado era de alrededor de 12 millones de dólares estadounidenses ) en una operación de intercambio de acciones. Los accionistas de MOS recibieron una participación accionaria del 9,4 por ciento en CBM ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} con la condición de que Chuck Peddle se uniera a Commodore como ingeniero jefe. El acuerdo se concretó y, si bien la empresa se convirtió básicamente en el brazo de producción de Commodore, continuó utilizando el nombre MOS durante algún tiempo para evitar tener que reimprimir los manuales. Después de un tiempo, MOS se convirtió en el Grupo de Semiconductores de Commodore (CSG) . A pesar de haber sido renombrada como CSG, todos los chips producidos seguían estampándose con el antiguo logotipo "MOS" hasta la semana 22/23 de 1989. ^{[ 9 ]}

MOS había diseñado previamente un sencillo kit informático llamado KIM-1 , principalmente para "mostrar" el chip 6502. En Commodore, Chuck Peddle convenció al propietario, Jack Tramiel , de que las calculadoras eran un callejón sin salida y que los ordenadores domésticos pronto se convertirían en un fenómeno mundial.

Sin embargo, el grupo de diseño original parecía estar aún menos interesado en trabajar para Jack Tramiel que para Motorola, y el equipo pronto comenzó a disolverse. Una consecuencia fue que el chip 6522 (VIA), recién terminado , permaneció sin documentar durante años.

Bill Mensch dejó MOS incluso antes de la adquisición por parte de Commodore y regresó a su hogar en Arizona. Tras un breve período como consultor para una empresa local llamada ICE, fundó el Western Design Center (WDC) en 1978. Como licenciatario de la línea 6502, sus primeros productos fueron versiones CMOS del 6502 , con corrección de errores y bajo consumo de energía (el 65C02 , tanto como chip independiente como integrado en un microcontrolador llamado 65C150). Posteriormente, ampliaron considerablemente la línea con la introducción del 65816 , una actualización de 16 bits bastante sencilla del 65C02 original que también podía funcionar en modo de 8 bits para mayor compatibilidad. Desde entonces, WDC migró gran parte del catálogo original de MOS a CMOS, y el 6502 continuó siendo una CPU popular para el mercado de sistemas embebidos , como equipos médicos y controladores de tablero de automóviles.

Tras la quiebra de Commodore en 1994, Commodore Semiconductor Group, sucesor de MOS, fue adquirido por su antigua dirección por aproximadamente 4,3 millones de dólares , más un millón adicional para cubrir gastos diversos, incluida una licencia de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Dennis Peasenell se convirtió en director ejecutivo. En diciembre de 1994, la EPA firmó un Acuerdo de Compra Prospectiva (que limitaba la responsabilidad de la empresa a cambio de compartir los costes de la limpieza) con GMT Microelectronics. En 1994, la empresa, que operaba bajo el nombre de GMT Microelectronics ( Great Mixed-signal Technologies ), reabrió la planta de fabricación de semiconductores original de MOS Technology, construida alrededor de 1970 y con un proceso de un micrómetro , en Audubon , condado de Montgomery , Pensilvania, que Commodore había cerrado en 1993. ^{[ 10 ]}

La planta había estado en la Lista Nacional de Prioridades de la EPA de sitios de desechos peligrosos desde el 4 de octubre de 1989. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Esto se debió a una fuga de tricloroetileno (TCE) en 1978 de un tanque de almacenamiento subterráneo de concreto de 250 galones (946 litros) utilizado por Commodore Business Machines en el proceso de limpieza de semiconductores. ^{[ 10 ]} Las fugas del tanque habían causado que el agua subterránea local se contaminara con TCE y otros compuestos orgánicos volátiles (COV) en 1978. ^{[ 10 ]} Para 1999, GMT Microelectronics tenía $21 millones en ingresos y 183 empleados trabajando en el sitio. Anunciada en marzo de 1999, GMT habría proporcionado servicios de fundición basados ​​en los procesos de resistencias de película delgada bipolares y de SiCr (silicio-cromo) de TelCom y habría sido una fuente alternativa con licencia para los productos bipolares de TelCom, ^{[ 13 ]} con una producción de 10 000 obleas semiconductoras de 5 pulgadas al mes, produciendo dispositivos CMOS , BiCMOS, NMOS, bipolares y SOI ( silicio sobre aislante ). En 2000, GMT Microelectronics cesó sus operaciones y abandonó todos sus activos en el sitio superfund de Commodore Semiconductor Group . ^{[ 10 ]}