Неизвестный Синклер

1940-63 • 1964-71 • 1972-75• 1976-78 • 1979 • 1980 • 1981 • 1982 • 1983 • 1984 • 1985 • 1986 Часть 1 • Часть 2

Ковчег «Кембриджской науки» Летом 1979 года, потеряв компанию, создававшуюся более пятнадцати лет, Синклер сильно изменился. Его коллеги и даже мать заметили, что прежняя раздражительность ушла, сменившись сдержанными манерами. Клайв явно переосмысливал случившееся, делал выводы и искал дальнейшие возможности для новой компании уже без своего имени в названии. Торговля конструкторами MK14 продолжалась, и денег хватало для содержания офиса и оплаты обслуживающих заказы сотрудников. Оборот Science of Cambridge Ltd за год вырос более чем вдвое (£ 267 тысяч в 1978 году и £ 640 тысяч в 1979 году). Аудиторский отчет за 1979 финансовый год показал прибыль £ 130 тысяч, из которой примерно половина ушла на налоги. Доход Клайва Синклера за этот же период составила £ 26 тысяч (чуть более £ 2 тысяч в месяц). Средняя зарплата тех лет в Англии составляла около £ 300 в месяц, а квалифицированные специалисты получали £ 500 — 800. Помимо содержания персонала для дальнейшего развития требовалось оплачивать работу подрядчиков, закупать оборудование и комплектующие. Это означало, что Синклер мог нанять не более 3–4 сотрудников, что выглядело совершенно недостаточным для реализации сколь-нибудь масштабных проектов. После закрытия Sinclair Radionics Ltd без работы остался не только Клайв Синклер. Большинство его соратников и ключевых сотрудников оказались на улице. Привлечь инвестиции или занять деньги в банке после случившегося было нереально. Поэтому Синклер продал свой дом и автомобиль Rolls-Royce Shadow Silver, перебравшись с семьей в жильё попроще, но ближе к новому офису. Добавив к этому средства, полученные при увольнении, он мог выплачивать зарплату перешедшим в Science of Cambridge Ltd сотрудникам ещё несколько месяцев. За это время предстояло найти новый источник дохода или обанкротиться. Разумеется, Клайв не мог принять всех сотрудников закрывающейся Sinclair Radionics Ltd. Куда важнее было сохранить костяк из наиболее ценных специалистов. Science of Cambridge Ltd занимала арендованные ещё Кристофером Карри помещения по адресу King’s Parade 6 (Королевская площадь, дом 6) в центре Кембриджа. Это здание, построенное в 1851 году из серого кирпича, в шестидесятых годах XX века переоборудовали под офисы. Синклер и его коллеги занимали второй и мансардный (четвертый) этажи. Пройти в Science of Cambridge Ltd можно было через расположенное на первом этаже туристическое агентство. Сейчас там находится другая компания, но вход с дверью на лестницу почти не изменился: Большую комнату на втором этаже с французскими балконами и видом на Королевскую площадь разделили перегородкой. По одну сторону расположился Клайв Синклер, а кабинет напротив занимала секретарь Молли Пирсон. Впоследствии перегородку демонтировали, а в настоящее время комнату используют для собраний: В малой комнате второго этажа с окнами во двор разместился промышленный дизайнер Джон Помбертон (John Pemberton). Сейчас это помещение переоборудовано в переговорную комнату: Половину третьего этажа занимало архитектурное бюро Джорджа Викерса. В мансарде расположились инженеры Джим Вествуд, Брайн Флинт и Питер Мэйхью: Кроме того, в мастерской рядом со зданием «мельницы Эндерби» остались шесть инженеров и техников, занятых разработкой плоской ЭЛТ. Их зарплата по-прежнему формировалась из средств NRDC, однако бюджет крайне ограничили. Мастерская находилась в пристройке к одноэтажному зданию (в центре фото): Никто из команды, перешедшей вместе с Синклером в Science of Cambridge Ltd, не имел специального образования или опыта в цифровой технике. Брайн Флинт и Питер Мэйдью занимались аналоговой электроникой для телевизора. Джим Вествуд, принимавший участие во многих ранних проектах, не работал с микропроцессорами и не занимался программированием. Техническую поддержку продававшихся MK14, включавшую ремонт неудачно собранных плат конструктора, поручили Брайну Флинту. Пик продаж этого микропроцессорного тренажёра проходил, и требовался новый продукт. К тому же Клайв Синклер отлично понимал, что бывший компаньон Кристофер Карри занимается созданием нового компьютера на основе MK14. Небольшие размеры офиса Science of Cambridge Ltd не позволяли иметь склад и тем более сборочную линию. Места не хватало даже для лабораторий. Однако через дорогу находился Кембриджский университет, а в городе было достаточно компаний, предлагавших самые разные услуги. В отличие от «мельницы Эндерби», стоящей на отшибе, новое расположение компании позволяло активно взаимодействовать с людьми из научной и творческой среды. Всё это изменило подход к организации бизнеса, перенеся фокус на привлечение подрядчиков. Такая схема сокращала расходы на содержание рабочих мест и снижала налоговую нагрузку. Персонально для Синклера это означало отказ от глубокого участия во всех этапах проектирования и значительную степень свободы для привлечённых в проект специалистов. Несмотря на малозаметность, это стало самым серьёзным изменением в бизнесе. Если во время быстрого роста Sinclair Radionics Ltd Клайв заявлял, что не может никому передать рутинное управление, потому что не доверяет даже самому себе, то в Science of Cambridge Ltd он соглашался отдавать в чужие руки даже создание новых продуктов. В апреле 1979 года, незадолго до увольнения из Sinclair Radionics Ltd, Клайв Синклер встретился с Джоном Грантом из компании Nine Tiles Ltd и обсудил разработку новой микропроцессорной системы. К началу 80-х компьютерный рынок Великобритании выглядел сильно поляризованным. Газеты пестрели объявлениями о поиске высокооплачиваемых специалистов для работы с дорогими информационными системами. Однако на бытовом уровне энтузиасты собирали примитивные микропроцессорные системы, не приспособленные к выполнению каких-либо практических задач. Между профессионалами и любителями находилась основная масса людей, верящих в перспективы информационных технологий, но не готовых самостоятельно паять или тратить сотни и тысячи фунтов на готовые компьютеры. Карикатура из журнала PC Weekly за май 1981 года: Первый компьютер Синклера

Через сто десять лет в этом месте создадут все компьютеры семейства ZX. Снимок здания по адресу King’s Parade, 6 (примерно 1870 год): Современное фото King’s Parade 6: Вид из окна кабинета Клайва Синклера на часовню королевского колледжа, кембриджского университета, где с 1932 года учился и преподавал создатель концепции компьютера общего назначения Алан Тьюринг: Крайне редко вспоминают людей, напрямую не связанных с разработками, но тащивших на себе всю рутинную работу, начиная от подбора персонала, заканчивая подготовкой переговоров и документальным сопровождением сделок. Молли Пирсон (Mollie Pearson) пришла в Sinclair Radionics в 1977 году и в 1979-м вместе с ключевыми сотрудниками перешла в Science of Cambridge Ltd на должность секретаря компании и помощника Клайва Синклера: Питер Мэйдью (Peter Maydew) занимался в Sinclair Radionics разработками в области телевидения. После перехода в Science of Cambridge он принимал участие в разработке схемы формирования видеосигналов для ZX80:

Джон Грант (John Grant) был на несколько лет моложе Клайва Синклера, но имел несравнимо больший опыт в области вычислительной техники и программирования. В 1967 году он окончил Кембриджский университет по специальности математика, а затем работал программистом в нескольких вычислительных центрах. Первым компьютером, с которым он познакомился, стал транзисторный Titan, затем его сменил PDP7 и другие. Имея опыт программирования на нескольких языках, Джон открыл небольшую семейную компанию Nine Tiles Ltd. Название переводилось как «девять плиток» и происходило от любимой им восточной настольной игры Маджонг: Грант познакомился с Синклером в ноябре 1978 года в одном из кембриджских пабов, где собирались их общие знакомые. Несмотря на неформальную обстановку, эти встречи носили рабочий характер, и на них обсуждались в том числе возможности совместной работы. Синклер планировал разработать базовую компьютерную систему на основе спецификации, подготовленной в Sinclair Radionics Ltd. Вопрос заключался в том, какую машину с ценой ниже £ 100 можно сконструировать и назвать компьютером. Выбранная стратегия разработки продукта может показаться простой и очевидной. Однако в тот период это выглядело весьма неоднозначно. Рыночная политика большинства британских производителей заключалась в приоритетном увеличении числа функций микропроцессорных систем. Цена считалась менее значимым критерием для успешных продаж. Этот подход восходил к предыдущим годам, когда практически все ЭВМ приобретались организациями. Подход, выбранный Клайвом Синклером требовал наличия только минимального набора периферии, необходимой для ввода программ с клавиатуры и вывода результатов на экран телевизора. Планируемые функции и ожидаемый объём кода примерно соответствовали размеру памяти и другим аппаратным характеристикам оборудования. Однако микропроцессорные системы, имевшие только программный монитор, выглядели слишком сложными для начинающих пользователей. Решая эту проблему, производители персональных компьютеров встраивали в них языки программирования высокого уровня, облегчавшие начальное освоение системы. Синклер принял аналогичный подход, но требовалось определиться с выбором конкретного языка. К концу семидесятых годов часть специалистов по персональным ЭВМ считала, что встроенный BASIC вскоре уступит место другим языкам программирования. Одним из потенциальных фаворитов называли Forth (Форт). Именно его Джон Грант предложил использовать Клайву Синклеру на этапе обсуждения разработки. Типовому компьютеру с процессором Z80 требовалось около четырёх килобайт ПЗУ для минимальной версии стандартного BASIC. Встраивание Forth увеличивало необходимый объём памяти и поэтому было отвергнуто Синклером. К тому же к в конце семидесятых BASIC уже стал стандартом де-факто для персональных компьютеров, что обеспечивало маркетинговые преимущества. Помимо языка программирования в ПЗУ требовалось поместить знакогенератор, поддержку ввода с клавиатуры, накопителя на магнитной ленте и код для вывода изображения с формированием телевизионного сигнала. Все это означало, что места для BASIC останется немного. Изменять спецификацию увеличивая объём ПЗУ Синклер не планировал, поскольку это приводило к росту цены компьютера. Оставалось только урезать функционал встроенного языка программирования. На встрече с Синклером в апреле 1979 года Грант согласился на разработку встраиваемого кода, включая BASIC, с некоторыми ограничениями продиктованными малым объёмом ПЗУ. И хотя предложенный Клайвом гонорар выглядел весьма скромно, Джон справедливо предполагал, что для урезанной системы в дальнейшем возникнут новые заказы на доработку. Последующие месяцы стали особенно тяжелыми для Синклера в связи с увольнением из Sinclair Radionics. Тем не менее написание кода, начатое Грантом в мае 1979 года, позволило к августу создать первую версию встроенного программного обеспечения. Код занимал больше четырёх килобайт, поэтому требовалось дополнительное время для его оптимизации и тестирования. При написании встроенного BASIC и других частей кода Джон Грант использовал специально приобретённый компьютер MCZ-1 (Z80) компании Zilog: Наличие в этой системе средств отладки, встроенный дисковод и подключаемый программатор значительно ускорили разработку. Написание велось на ассемблере, что позволяло уместить максимум возможного в малый объём ПЗУ. Что же удалось реализовать Джону Гранту и чем пришлось пожертвовать? В интервью ведущему подкаста Floppy Days Рэнди Киндигу 8 июля 2018 года Джон Грант, в частности, сказал:

Джон Грант (фото 2016 года): При разработке ZX80, как и в предыдущие годы, Клайв Синклер старался использовать недорогую комплектацию. В качестве ПЗУ (EPROM) на ранних этапе проектирования использовалась TMS2532 (Texas Instruments): В дальнейшем планировалось использовать более дешёвые масочные ПЗУ серии TMS4732, однако их цоколевка отличалась: вывод 21 использовался для выборки чипа (CS): В то время NEC уже выпускала масочные ПЗУ серии 2364 объёмом 8Кб. В них вывод 21 использовался для адреса A12. Предусматривая возможности дальнейшего расширения этот вывод панельки подключили к адресной шише Z80. Для совместимости в масочных ПЗУ серии TMS4732 его программировали на выборку при логическом нуле. На ранних этапах производства, используя TMS2532, вывод 21 вручную соединяли с питанием:

«В спецификации было требование по объёму памяти и размеру экрана, но совершенно не описывалось как экран будет формироваться... В Z80 имеется регистр, отвечающий за регенерацию динамической памяти, на случай если вы собрали свою систему с процессором Z80 и DRAM. Мы соответствующим образом настроили этот регистр, чтобы выбирать адреса ОЗУ, где хранились символы, выводимые на экран. В первых двух циклах считывался символ, а в двух следующих считывалась часть ПЗУ, в которой находился битовый шаблон символа... В схеме стояли резисторы, так чтобы принудительно можно было установить шину данных у процессора в логический ноль. Z80 в это время считывал значения, которые были командой NOP. Но это означало, что процессор, занятый формированием изображения, не делал ничего другого, пока вы смотрели на экран. Во время строчного гашения он переходил к следующему символу или к следующей строке битовых шаблонов. Во время кадрового гашения, код которого я должен был написать после того, как они доделают схему, требовалось сканировать клавиатуру. Это занимало около 1400 тактов и их число не должно было меняться, независимо от состояния клавиатуры, при распознании нажатия. Если клавиша действительно была нажата генерация картинки прекращалась, и программа переходила к обработке полученного кода. Вот почему картинка на экране пропадала каждый раз, когда вы нажимали клавишу» Дергающийся экран стал «визитной карточкой» ZX80. Но в следующих моделях эту проблему легко удалось решить. Намного тяжелее оказались последствия отказа от стандартов во встроенном программном обеспечении. Урезанный BASIC затруднял использование программ, написанных на других компьютерах. Ограничения привели к работе только с одномерными массивами, минимумом команд обработки строк и управляющих конструкций. Использовались только GOTO, GOSUB и циклы FOR-NEXT. Точность вычисления некоторых функций оказалась хуже, чем у калькуляторов, а места в оперативной памяти едва хватало даже для начинающих. Отказ от вычислений с плавающей точкой ограничил использование ZX80 в инженерных целях. Будущее показало, что чрезмерная экономия плохо отразилась на пользовательских характеристиках и встроенное программное обеспечение пришлось дорабатывать, увеличив объём ПЗУ. Однако на первом этапе все недостатки с лихвой компенсировались возможностью уложиться в минимальную стоимость, которую Синклер считал ключевым фактором успеха для домашнего компьютера. Ещё одним следствием экономии места в ПЗУ стал сокращённый и нестандартный знакогенератор. Выводились только заглавные буквы английского алфавита, минимальное количество знаков и псевдографики. Для использования на британском или американском рынке этого было достаточно, но для покупателей из европейских стран подобная экономия вызывала проблемы. Кроме того, привязка к аппаратной инверсии выводимых символов затрудняла расширение знакогенератора для национальных алфавитов. Отсутствие строчных букв и некоторых символов оказалось только одной частью проблемы. Другая состояла в несовместимости таблицы знаков с принятым стандартом ASCII. Это означало, что для обмена данными с внешними устройствами — например, принтерами или модемами — требовалась перекодировка. В условиях ограниченного объёма ОЗУ такое решение выглядело нерационально. На практике нестандартная кодировка ограничила номенклатуру периферийных устройств совместимых с ZX80. Добавление строчных букв и приведение к стандарту ASCII произвели только через два года с выходом ZX Spectrum. Синклер планировал выпустить ZX80 до начала рождественских распродаж 1979 года. Несмотря на ограниченные ресурсы, вынужденные упрощения и несколько допущенных ошибок Джон Грант справился со своей частью работы в срок. К сентябрю ужатая до четырёх килобайт ПЗУ версия встроенного программного обеспечения была в основном готова. Даже с ограничением по объёму кода, Гранту удалось реализовать несколько новшеств. Наиболее интересным считается ввод команд нажатием одной клавиши. Это позволило отказаться от проверки синтаксиса при вводе и упростило освоение компьютера начинающими. Не все команды бейсика выводились в ZX80 одним нажатием клавиши. Восемь функций, которые могли лишь выполнять роль аргументов для других функций, требовалось набирать посимвольно. Для них не хватило места на клавиатуре, а использовать дополнительные режимы управления и лишний ряд надписей в ZX80 не решились. Чтобы показать их наличие, на передней панели корпуса наклеивали табличку с их перечислением. Эту группу функций обозначили как «интегральные» (INTEGRAL FUNCTIONS): Джон Грант попросил фиксированную оплату своей работы. Точная сумма неизвестна, но, скорее всего, речь шла о нескольких тысячах фунтов стерлингов. Грант вспоминал свои отношения с Синклером довольно прохладно, указывая на прижимистость заказчика и его желание платить как можно меньше. В целом процесс разработки ПЗУ для ZX80 проходил прозрачно для всех участников, а полученный код тестировался и несколько раз дорабатывался вплоть до начала выпуска компьютера. Это показало правильность выбранного Синклером решения по найму специализированных субподрядчиков на подобные задачи. Куда запутаннее выглядела разработка аппаратной части. В официальных изложениях ей занимался Джим Вествуд. Однако трудно представить, что не имеющий опыта в микропроцессорной технике инженер смог за пару месяцев создать готовый компьютер с нуля. По некоторым свидетельствам автором базовой схемы является Майк Уэйкфилд, занимавшейся этим в Sinclair Radionics Ltd. В марте 1979 года, перед тем как NEB объявил о закрытии компании, Синклер поручил ему подготовить упрощённый вариант схемы для микропроцессорной системы на Z80. Эта разработка продолжалась до июля, когда NEB окончательно передал компьютерный проект из Sinclair Radionics в Newbury Laboratories. После этого работать для Синклера Майк Уэйкфилд уже не мог. Поэтому завершение аппаратной части передали Джиму Вествуду. Это совпадает с воспоминаниями Джона Гранта, писавшего код встроенного BASIC, не имея даже прототипа для тестирования.

До начала 60-х годов в большинстве ЭВМ использовались собственные обозначения цифр и символов в машинном коде. Проблемы возникли с развитием средств коммуникации и обмена информацией. Первым разработчиком стандарта в этой области стал Боб Бемер (Bob Bemer), которого называют «отцом» ASCII (American Standard Code for Information Interchange — «американский стандартный код для обмена информацией»): Знакогенератор ZX80 включал битовые таблицы всего для 64 знаков, а инверсные изображения формировались аппаратно: Ввод команд нажатием одной клавиши ранее уже использовался в вычислительной технике. Например, на клавиатуре настольного компьютера IBM 5100, выпускавшегося с 1975 года, команды встроенного BASIC наносились на боковую поверхность кнопок:

Работы по сведению воедино программного и аппаратного обеспечения начались осенью, и закончились к декабрю 1979 года. Основные проблемы исходили от упрощенной схемотехники, где в качестве счетчика для выборки из экранной памяти использовался регистр R процессора Z80. Кроме того сигналы синхронизации для телевизионного выхода формировались из процедур в ПЗУ. Такие решения позволили сэкономить несколько корпусов микросхем, но привели к дерганью изображения на экране при наборе с клавиатуры и полному выключению при выполнении программ. Впоследствии программными методами, удавалось устранить этот эффект, но с оригинальным BASIC экран продолжал дергаться. Джон Грант рассказал, что при разработке схемотехники видеоконтроллера использовались идеи и примеры схем, опубликованные Доном Ланкастером (Don Lancaster) в книге The Cheap Video Cookbook. Во многом благодаря этому Джим Вествуд смог получить к ноябрю 1979 года работающий прототип. Если внимательно посмотреть на схему ZX80, которая чертилась вручную, то заметны отличия деталей в разных частях. Вероятно, блок процессора, ОЗУ и ввод-вывод проектировался ещё Майком Уэйкфилдом, а подсистема видеовывода добавлена позднее Джимом Вествудом. Несмотря на упрощение и минимальный набор встроенной периферии, схема ZX80 содержала 21 цифровую микросхему (включая процессор и память): В разработке и аналоговой части телевизионного вывода и блока питания принимал участие Брайн Флинт. Он же занимался сборкой прототипа. С разводкой печатной платы и проектированием некоторых элементов (например, радиатора) помогал Джон Пембертон. Для изготовления фотошаблонов использовался рисунок дорожек на листе майлара. Дорожки не чертили карандашом или пером, а формировали, наклеивая полосы нарезанной изоленты. Если посмотреть на нижнюю и верхнюю стороны печатной платы ZX80, бросается в глазах разный стиль разводки:

Клайв Синклер и Джим Вествуд в мансарде на King’s Parade 6:

Причина таких различий в том, что Синклер, наученный опытом производства телевизоров, изначально планировал возможность пайки плат «волной». Это удешевляло монтаж, но требовало нанесения маски на стороне пайки. Поэтому подрядчик, занимающийся изготовлением плат, переработал шаблон под стандартные размены площадок для пайки. На верхнюю сторону платы методом шелкографии наносились надписи и обозначения: Маркировка облегчала монтаж, снижая количество ошибок у любителей, покупающих конструкторы для самостоятельной сборки.

При выборе комплектующих Клайв Синклер обратил внимание на японский клон процессора Z80, выпускавшийся компанией NEC Electronics под обозначением µPD780C-1. Японцы заявляли полную совместимость при более низкой цене, чем у американцев. Поэтому в большинстве собранных ZX80 устанавливался именно этот процессор: Несмотря на опыт разработок в области телевидения Клайв Синклер не стал проектировать собственный ВЧ-модулятор. Вместо этого он использовал производившийся в юго-восточной Азии модуль UM1622, настроенный на 36-й канал ДМВ: Для экономии Клайв Синклер вместо кварцевого резонатора в ZX80 использовал керамический:

Клавиатура ZX80, как и у MK14, состояла из дорожек на печатной плате в форме спиралей: Контакты замыкались токопроводящей плёнкой, расположенной на мембране с рисунком клавиш и надписями. Под верхней частью клавиатуры любого ZX80 на плате расположена широкая дорожка. Она идёт к месту соединения диодов D1 и D2, в соответствии с обозначениями. Анод D1 должен подключаться к нулевой шине, а катод D2 к шине питания. Однако на собранных платах ZX80 эти диоды отсутствуют. В инструкции по самостоятельной сборке указано, что D1 и D2 не используются. Наиболее вероятная причина появления шины с диодами — это дополнительный защитный контакт для клавиатурной мембраны. Клайв Синклер наверняка запомнил причину смертельного провала Black Watch, выходивших из строя от статического электричества. Планировалось ли добавить в клавиатурную мембрану дополнительный экранирующий слой или защитный контур — неизвестно. Кроме того, потребовалось бы обеспечить надёжный контакт с дорожкой. Но после начала выпуска ZX80 проблемы со статическим электричеством не возникали, а защитные диоды остались лишь в виде маркировки на плате. Дизайн надписей на клавиатурной мембране выполнил Джон Помбертон. В левой части поля сгруппировали системные команды (очистка памяти, загрузка, сохранение, запуск). Некоторые символы алфавита совпадали с первой буквой команды BASIC, в остальном какой-либо системы в расположении токенов не прослеживалось:

Токопроводящая плёнка наносилась на обратную сторону клавиатурной мембраны «островками». В качестве спейсера (разделителя, исключающего замыкание контактов без нажатия) использовался двусторонний перфорированный скотч, на который мембрана приклеивалась к плате:

Именно клавиатура ZX80 вызвала в дальнейшем наибольшее число претензий у пользователей. Невозможность слепой печати, нестандартное расположение знаков и символов, тугое нажатие и малые расстояния между клавишами сильно затрудняли работу с компьютером. Тем не менее Клайв Синклер весьма гордился мембранной клавиатурой и даже называл её «сенсорной». Для человека, начинавшего свою карьеру в журналистике и много писавшего, это может показаться странным. Скорее всего, причины крылись в личных привычках Клайва, который никогда не пользовался компьютером или печатной машинкой для ввода текста, предпочитая ручку или карандаш.   Для изготовления корпусов ZX80 Синклер заключил контракт с компанией Tek Electronics Ltd, расположенной неподалеку в Кембридже. В качестве технологии выбрали термовакуумную формовку ABS-пластика. Такое решение удешевляло производство по сравнению с литьём пластмасс, поскольку не требовалось изготавливать дорогие и сложные пресс-формы. Обратной стороной упрощения стал дизайн, поскольку термовакуумная формовка не позволяла получать вырезы и другие элементы сложной формы. К тому же используемый листовой пластик оказался слишком тонким и хрупким. Но Клайва Синклера не было ни средств, ни времени на сложный дизайн. В процессе работы над схемотехникой монтажные габариты платы изменились, поскольку на ней разместили ВЧ-модулятор и радиатор стабилизатора напряжения: Это привело к изменению формы корпуса с добавлением выступа над верхней крышкой: В самой верхней части планировалось прорезать вентиляционные отверстия, однако ABS-пластик был хрупким для штамповки, а фрезеровка сильно удорожала процесс. Поэтому на выступ нанесли тёмные полосы, имитирующие вентиляционные прорези. Разъёмы на плате располагались между крышками корпуса, за исключением телевизионного ВЧ-выхода, для которого прорезалось круглое отверстие:

Название ZX80 выбрал Клайв Синклер. Буквы отражали тип процессора и наступающий год. К тому же буква «X» ранее использовалась в названии успешных серий аудиоусилителей. В одном из интервью Клайв Синклер сказал, что аббревиатура «ZX» в названии ему просто понравились. Так или иначе, на прототипе корпуса, который разрабатывал Джон Пембертон, появился первый вариант логотипа: Крышка раннего прототипа корпуса ZX80 выглядела плоской:

Чтобы компьютер не скользил на столе, в пазы днища корпуса приклеивались полоски из вспененной резины: В целом дизайн ZX80 стал компромиссом между минимальным набором функций, требующихся персональному компьютеру, и дешевизной решений и материалов. Для Джона Помбертона, ранее занимавшегося в Sinclair Radionics Ltd сложным техническим дизайном, работа над корпусом ZX80 выглядела шагом назад к любительской разработке. И когда в конце 1979 года ему предложили место в открывавшемся подразделении американской компании ITT, он решил уйти из Science of Cambridge Ltd. Кто же заменил столь ключевого для Клайва Синклера специалиста? Молодой и талантливый

Крепление платы и соединение крышки и дна осуществлялось пластиковыми клипсами:

С шестого класса школы Рик Дикинсон решил, что станет промышленным дизайнером. Окончив базовый курс искусств в техническом колледже недалеко от дома, он поступил в Политехнический институт Ньюкасла. Поток, на котором учился Рик, оказался экспериментальным, поэтому множество предметов преподавалось с привлечением специалистов из различных индустрий. Помимо широкого кругозора, это дало возможность подготовить студентов к требованиям будущих работодателей. Одним из навыков, которые впоследствии очень пригодились, стало умение создавать дизайн по скупому или неполному тексту из спецификации. Помимо необходимости понять общий замысел, это требовало погружения в конкретную индустрию с её особенностями, то есть умение учиться в процессе работы. В конце 1977 года ещё студентом Рик Дикинсон попал на практику в Sinclair Radionics Ltd. Он помогал Джону Помбертону, создававшему в то время дизайн корпуса для телевизора MTV1B. Эта стажировка произвела большое впечатление на Рика и вполне соответствовала его ожиданиям. По удачному совпадению после окончания института в конце 1979 года, находясь в поисках работы, он получил предложение от Помбертона занять его место в Science of Cambridge Ltd. Дикинсона практически сразу приняли на работу, поскольку шла интенсивная подготовка к производству ZX80. Дальнейшие события показали, что Клайву Синклеру требовался именно такой промышленный дизайнер. Первое время Рику пришлось нелегко, несмотря на быстрое вхождение в коллектив и трудолюбие. Задачи, возникшие при разработке и производстве корпусов ZX80 и модуля расширения памяти, требовали отличного знания технологий вакуумной формовки и обработки. Как и предшественника, его привлекали к разводке печатной платы и другим несвойственным дизайнеру задачам. Но в отличие от бывалого и реализовавшегося Помбертона, новичка Дикинсона переполнял энтузиазм и желание достичь творческих высот. Чрезмерное упрощение и удешевление при разработке ZX80 в сочетании со сжатыми сроками и отсутствием опыта впоследствие вызвало множество проблем при массовом производстве. Во многом благодаря стараниям Рика Дикинсона их удавалось оперативно решать. Несмотря на затраты, вызванные организацией работы на новом месте, разработку и подготовку к производству ZX80, бизнес Science of Cambridge в 1979 году шёл очень неплохо. Продажи MK14 приносили стабильный доход и вселяли веру в успех дальнейших компьютерных разработок. Но даже в тяжёлый период Клайв Синклер не забывал о своей мечте и старался сохранить наработки в области ЭЛТ. Телевидение Синклера изнутри дубль три В новостном разделе журнала Television-Servicing за сентябрь 1979 года опубликовали краткий анонс под названием «Телевизор с плоским экраном от Синклера?»:

Рик Дикинсон (Rick Dickinson) в 15 лет с изготовленными им моделями судов:

На недавно прошедшей пресс-конференции Клайв Синклер объявил, что его компания находится на завершающем этапе разработки телевизионного приемника с плоским экраном. Первоначальная модель размером с небольшую книгу в мягкой обложке планируется с трёхдюймовым экраном. Используемая технология применима и для телевизоров с экраном большего размера. В чём именно заключается принцип работы, не раскрывается. Единственным известным фактом является то, что толщина экрана составляет 3/8 дюйма (около 1 см). Однако Sinclair Radionics не в состоянии профинансировать создание производственной линии для новой разработки и поэтому ищется партнёр, готовый предоставить необходимые инвестиции. Тем временем имеющееся производство карманного телевизора [MTV1B] переносят с фабрики в Сент-Айвсе, где сократят 160 сотрудников, на новое место, которое пока не раскрывается. Несмотря на закрытие Sinclair Radionics Ltd и полную потерю телевизионного бизнеса, Клайв Синклер не отказался от замысла создать плоскую ЭЛТ. Он по-прежнему считал, что провалы и неудачи связаны с ошибками в реализации, а покупатели мечтают о недорогом карманном телевизоре. На британском рынке в 1979 году предлагалось синклеровские MTV1 и MTV1B, а также несколько японских моделей. Повышенного спроса, и уж тем более дефицита карманных телевизоров, на прилавках магазинов не наблюдалось. Британские покупатели предпочитали стационарные или переносные модели, выпущенные в Японии и Европе. В сложившейся ситуации некоторые сотрудники, перешедшие вместе с Клайвом в Science of Cambridge, потеряли веру в успех этой разработки. Тем не менее Клайв Синклер продолжал исследования даже в условиях ограниченного финансирования. Неужели он настолько заблуждался в своём представлении об ожиданиях потребителей? Спустя сорок лет, когда люди с удовольствием смотрят видео на экранах карманных гаджетов, идеи Синклера перестают казаться нелепыми и смешными.

Размеры телевизоров с ЭЛТ определялись формой кинескопа, у которого напротив центра с тыльной стороны торчала электронная пушка. В разные годы у конструкторов возникал соблазн повернуть её на 90 градусов, прижав к тыльной стороне экрана. Первые практические попытки создать плоскую ЭЛТ предпринимались в США в середине 50-х годов. Это позволяло уменьшить габариты телевизоров, особенно с большими экранами. В теории плоские ЭЛТ выглядели весьма перспективными. Но практическая реализация сложных электровакуумных приборов, где требовалась высокая точность и очень непростые схемы управления оказалась чрезвычайно дорогой. Пример возможной конструкции цветной плоской ЭЛТ опубликовали в журнале Radio-Electronics в марте 1957 года: Одной из проблем при создании плоских ЭЛТ с экраном большого размера стала необходимость обеспечения высокой механической прочности. На фронтальную и тыльную стенки корпуса подобной конструкции с диагональю 25 дюймов действовало атмосферное давление силой более полутора тонн. Чтобы обеспечить целостность и безопасность, такой ЭЛТ требовалось использовать толстое стекло, утяжеляющее телевизор и усложняющее производство. В малогабаритных ЭЛТ проблемы с прочностью отходили на второй план. Но в них значительную часть общего объёма занимала электронная пушка и электродный узел. Независимо от их расположения, это сильно ограничивало уменьшение общих размеров трубки.

Конструкция электронной пушки в любых ЭЛТ требовала размеров, определяемых физическими законами. Помимо эмиссии электронов с горячего катода требовался разгонный участок, фокусировка и отклонение луча. Всё это ограничивало миниатюризацию:

В 1979 году отработанной технологии производства плоских ЭЛТ у Клайва Синклера не было. В пристройке к «мельнице Эндерби» располагалась мастерская, где пару лет проводились испытания и создавались прототипы. В отличие от лабораторий, где проектировали карманные телевизоры, тут мало что выглядело интересным для непосвященных. Инженеры и техники решали проблемы будущего производства, среди которых ключевыми считались повторяемость и дешевизна. Неудача с «трубкой-гробиком», связанная с креплением электродов на выводах, вплавленных в стеклянный корпус, заставила Энтони Краузе пересмотреть всю конструкцию. Обозначение «трубка» в аббревиатуре ЭЛТ мало отражало форм-фактор уже на этапе «трубки-гробика». Новая конструкция ещё меньше походила на классическую ЭЛТ, скорее являлась футляром или герметичным кожухом с прозрачным окном. Сборку электродного узла и других элементов ЭЛТ планировалось производить на плоском стекле экрана, ещё до установки в кожух. Разделение этапов производства позволяло провести очень точный монтаж до герметизации и вакуумирования. Ещё одним важным достижением стал отказ от выдувания или вытягивания стеклянных элементов. Кожух состоял из плоской крышки и штампованного дна, соединяющихся специальным клеем. Подобные конструкции использовались японцами с начала семидесятых и показали достаточную герметичность и долговечность. Разумеется, никто из мировых лидеров в производстве вакуумных приборов не делился с Клайвом Синклером своими наработками, и большинство создаваемых рецептур и технологических приёмов относилось к области «ноу-хау». В результате значительных усилий и финансовых вложений к 1978 году удалось разработать конструкцию, которая в дальнейшем стала основой для выпускаемых компаниями Клайва Синклера уникальных плоских ЭЛТ (чертёж из патента): Энтони Краузе работал с начала семидесятых годов высокооплачиваемым консультантом для Клайва Синклера по ЭЛТ. После закрытия Sinclair Radionics он прекратил разработку плоских ЭЛТ, поскольку средств на высокую оплату уже не было. Среди согласившихся продолжать работу за скромную оплату от NRDC основную часть составляли техники и лаборанты. Единственным инженером, оставшимся в мастерской, оказался Дэвид Саутвард (David Southward). Он опубликовал свои воспоминания о том периоде разработки плоской ЭЛТ:

Первый патент на плоскую ЭЛТ Клайв Синклер подал ещё в 1978 году в США. Он считал американский рынок наиболее перспективным для карманных телевизоров на тот момент и хотел подстраховаться от возможных конкурентов. Патент оформили ещё в компании Sinclair Radionics. Авторами выступали Энтони Краузе и Клайв Синклер:

Во время моей работы в Cambridge Instruments Клайв сказал мне: «Смотри, у меня есть плоская трубка, и мне нужен миллион штук в год». Он предложил присоединиться к Sinclair Radionics для работы над производством. Моя лаборатория, которую я делил с консультантом по ЭЛТ Энтони Краузе, находилась на верхнем этаже «мельницы Эндерби». Это было где-то в 1977 году. Клайв сказал мне, что он получил финансовую поддержку для разработки ЭЛТ от NRDC и NEB, но на самом деле к тому моменту деньги уже закончились. Время от времени чиновники яростно ругались (спорили) с Клайвом, потому что думали, что он их обманывает. Сразу после прихода в компанию я был абсолютно потрясен этим и конечно же, тем, что не было никакой плоской трубки! То, что я в начале увидел на верхнем этаже «мельницы Эндерби», заставило меня подумать, что это чья-то другая трубка. Возможно, это была часть от ЭЛТ AEG Telefunken, встроенная в круглую горловину и расположенная так, что казалось, будто предложенный Клайвом поворот электронного луча под прямым углом действительно работал. Я не помню точно, когда произошел крах компании, но когда это случилось, Клайву пришлось покинуть «мельницу Эндерби» и отправиться на King’s Parade в Кембридже. Он взял с собой Джима Вествуда, Брайана Флинта и несколько других сотрудников. Я остался в мастерской, чтобы присматривать за изготовлением прототипа трубки. Нам требовалось оборудование, чтобы, например, придать обычному оконному стеклу нужную форму в вакууме. Проблема заключалась в том, что при спаивании с металлами коэффициенты теплового расширения отличались. Поэтому не получалось скреплять части друг с другом без образования трещин. Когда я начал работу, корпус из штампованного стекла уже изготавливали, но герметичной конструкции не получалось. Возможно, лучшим решением было бы заказать у Telefunken или другого опытного производителя радиоламп разработку технологии от имени Sinclair Radionics. Но Синклер считал, что надо удешевить производство, усовершенствовав процесс собственными силами. Как и во всем, что связано с производством, каждый новый узел представлял значительную сложность. Нам пришлось разработать технологические процессы и оборудование, включая вакуумное, инструменты для изготовления катодов и методики выравнивания всех электродов и пластин, составляющих трубку. Одним из новшеств, которые Клайв Синклер впервые использовал в телевизорах с плоскими ЭЛТ, стала оптическая коррекция растровых искажений. В патенте указывалась причина возникновения искажения (в форме паруса) на экране обычной высоты и её уменьшение на сжатом. Для коррекции сжатого изображения использовалась цилиндрическая линза: На практике коррекцию изображения выполняла лёгкая и плоская пластиковая линза Френеля. В октябре 1979 года в журнале Television-Servicing опубликовали небольшой обзор телевизора с плоским экраном:

Дэвид Саутуорд (David Southward):

В прошлом месяце компания Синклера продемонстрировала на своей фабрике в Кембридже новейший мини-телевизор. Это модель размером с книгу в мягкой обложке с экраном диагональю 3 дюйма. Интересным моментом является то, что у экрана размером 3 дюйма глубина составляет всего 1 дюйм! По-видимому, это первый реальный телевизор с плоским экраном, который был продемонстрирован. В нём используется оригинальная версия электронно-лучевой трубки. В отличие от прототипа, недавно показанного Sharp, здесь не используется ЖК-дисплей или другое твердотельное устройство отображения. Новая электронно-лучевая трубка разработана группой исследователей в компании Клайва Синклера. Плоский экран является продолжением системы, первоначально задуманной в 1950-х годах американской фирмой. Синклер ухватился за эту идею, когда один из американских дизайнеров, Энтони Краузе, присоединился к его компании в начале 70-х. Окончательный дизайн, воплощённый в телевизоре, отличается элегантной простотой. Размеры трубки составляют примерно 6×2 x ¾ дюйма. Она обеспечивает изображение примерно в три раза ярче, расходуя одну восьмую мощности от обычной ЭЛТ. Трубка изготовлена из двух листов стекла с прозрачной пластиковой накладкой и стеклянной задней частью, отлитой в вакууме. Доступны лишь общие сведения о её устройстве. Люминофор экрана нанесен на внутреннюю сторону подложки, а картинка видна через прозрачную переднюю панель. Поскольку изображение отображается на той же стороне люминофора, на которую попадает электронный луч, оно очень яркое. Узел электронной пушки установлен рядом с экраном за прозрачным стеклом. Как и в предыдущих моделях телевизоров. Синклер использует электростатическое отклонение луча. В трубке установлено три набора отклоняющих пластин. Два из них являются обычными, обеспечивающими вертикальное и горизонтальное отклонение. Третий имеет новую конструкцию и используется для отклонения луча на экран. По сути, это два электрода — один со стороны люминофора, а другой, состоящий из прозрачного слоя оксида олова, нанесен на внутреннюю сторону переднего экрана. Люминофор имеет положительный потенциал по отношению к лицевой стороне экрана. Эта часть связана с системой фокусировки, поле которой помогает поддерживать постоянный угол, под которым луч попадает на люминофор по всей ширине экрана. Коллиматорная линза устанавливается для того, чтобы стороны растра выглядели параллельными. Поворот электронного пучка приводит к различным формам искажения растра, включая трапециевидное, без корректирующих мер. Для получения удовлетворительного изображения используются как электронные, так и оптические методы. Трапециевидное искажение устраняется путем подачи корректирующего сигнала на пластины отклонения. Используемый оптический метод заключается в сжатом вдвое по высоте экране при сохранении нормального соотношения сторон по ширине. Изображение корректируется при просмотре через линзу Френеля. Этот метод также снижает требуемую для отклонения по вертикали энергию. Как и в случае с предыдущими продуктами Синклера, значительное внимание уделено дизайну, который соответствует недорогим технологиям массового производства. В настоящее время Клайв Синклер ищет финансирование, которое позволит ему запустить новую модель в производство. Возможно создание совместного предприятия с другой компанией. Если все пойдет хорошо, модель телевизора TV2 может появиться на британском рынке через полтора-два года. В обзоре приводилась схема плоской CRT, сильно отличающаяся от опубликованной в патенте:

Но что же за телевизор продемонстрировал Клайв Синклер? После того, как удалось найти фотографию этого прототипа, многое встало на свои места: В таком исполнении телевизор никогда не выпускался, и для него даже не изготавливали дизайнерских моделей. Однако прототип нельзя назвать обманом или попыткой выдать желаемое за действительное. Синклер лишь хотел показать одну из возможных конструкций, которые позволяла реализовать плоская ЭЛТ. Более того, названные сроки доработки в полтора-два года в целом отражали понимание пути, который предстояло преодолеть. Однако уже в 1979 году Клайв Синклер показал практический результат многолетней работы. Верил ли он в коммерческий успех своего карманного телевизора? Безусловно верил, хотя ограниченные финансовые возможности отодвигали реализацию его мечты на годы вперед. Из выступления Клайва Синклера в британском парламенте 25 ноября 1988 года:

Прототип телевизора с плоским экраном в 1979 году состоял из портативного корпуса, закреплённого на внешнем блоке с антенной. Схемы, отвечающие за приём сигнала и формирование изображения, находилась внизу. Складной корпус выполнял лишь роль футляра для плоской ЭЛТ и динамика:

Очевидно, что если вы планируете инвестировать в разработку чего-либо десять лет, вы сделаете это только в том случае, если будете уверены, что у продукта долгий жизненный срок. Вторая причина инвестиций, возможно, заключается в убежденности, что создаваемая инновация является важной. Кроме того, у вас должны быть надежные патенты, позволяющие вам реализовать изобретённый продукт. Вы должны быть готовы использовать все доступные технологии, которые необходимы для этого конкретного продукта. Для карманного телевизора нам пришлось создать технологии и построить фабрику по производству плоских электронно-лучевых трубок. Также нам пришлось своими силами разработать большую интегральную схему, которая содержала почти всю схему телевизора и делала его экономичным. Мы объединили много уникальных решений и постоянно дорабатывали их, решая возникающие проблемы. Наша цель на будущее, учитывая то, как развивается мир, состоит в том, чтобы разрабатывать и продавать продукты, а также лицензировать их, потому что мне кажется очевидным, что большая часть будущего богатства в этой стране будет получена от продажи лицензий за рубежом. Оценивая успехи Синклера в области домашних компьютеров, принято указывать на малое внимание к этому направлению его бизнеса. Его действительно больше интересовали проекты, связанные с телевидением или персональным транспортом. Но Синклер не волею судьбы «оказался в нужном месте в нужное время» и его успехи во многом закономерны. Весь 1979 год он вкладывал личные средства в разработку, которая задним числом оценивается как сама собой разумеющуюся. Однако в то же самое время специалисты, имеющие опыт в информационных технологиях, видели рынок иначе. В декабре 1979 года эксперты BBC Роберт Олбери (Robert Albury) и Дэвид Аллен (David Allen), разрабатывая национальный проект компьютерной грамотности, подготовили для правительства Маргарет Тэтчер многостраничный отчет (Microelectronic government submission), в котором содержались следующие выводы: Резкое падение стоимости вычислительных систем будет означать: 1. Более широкое использование компьютеров в крупных и малых фирмах и организациях. 2. Рост децентрализованных вычислений. 3. Увеличение количества и типов задач, которые могут быть решены с помощью компьютера. 4. Возвращение к философии миниатюризации. Несмотря на широту и многосторонний анализ, потенциальный рынок домашних компьютеров нигде в отчёте не упоминался. В то же самое время у Клайва Синклера уже имелся готовый прототип ZX80. Оставалось подготовить его к производству. Наступавший 1980 год должен был показать, кто лучше знает, что нужно людям.

Политика правительства консерваторов не ограничивалась снижением роли государства в экономике. Будучи последователем экономической теории Фридриха Хайекома и сторонником свободного рынка, Маргарет Тетчер начала проводить налоговые реформы. В 1979 была снижена верхняя граница подоходного налога с одновременным повышением НДС. Помимо этого, отменили валютное регулирование и фиксированные цены на услуги естественных монополий. Благодаря этому частный бизнес получил возможность участия в торгах, проводимых государственными структурами. Всё это формировало условия для развития малого и среднего предпринимательства. Этот период совпал с бурным ростом бизнеса Клайва Синклера. 19 мая 1985 года «Нью-Йорк Таймс» назвала его любимым бизнесменом Маргарет Тетчер.

Составил и опубликовал: Константин Свиридов Связаться с автором можно: @outlook.com Литредактор: Михаил Судаков