Как-то в конце 1976 года один из старших инженеров Intel заглянул в отсек Мэя и попросил помочь в решении проблемы, которая недавно возникла при производстве новых устройств с "зарядной связью" (CDD). Intel разрабатывала их для нескольких клиентов, в том числе Singer, DEC и Reticon. Новый CDD емкостью 16 Кбайт был только что выпущен, и испытатели Intel обнаружили в устройстве серию случайных ошибок в отдельных битах. Это открытие настораживало, и некоторые теоретики полупроводникового бизнеса начинали задумываться: а если процесс миниатюризации до атомных размеров натолкнется на чисто физические пределы?
"Знаешь, Тим, — сказал инженер, заглянувший к Мэю, — сегодня я был на совещании, и Гордон вспомнил об одном докладе, сделанном в 60-х годах одним парнем в RCA". Коллега Мэя объяснил, что в докладе был поставлен дерзкий вопрос: на каком этапе уменьшения размеров устройств космические лучи станут проблемой? "Я считаю, что это весьма странная идея, но Гордон думает, мы должны рассмотреть ее. Ты физик, может, и займешься этим?"
Мэй откопал текст доклада в скромной технической библиотеке компании. В ней было полно литературы о том, что может случиться с полупроводниковыми устройствами при взрыве рядом водородной бомбы или на орбите спутника Юпитера. Вскоре он пришел к выводу, что вопрос Мура был притянут за волосы. На Земле на уровне моря космические лучи вряд ли могли быть проблемой.
Однако простое любопытство переросло в одержимость. Через несколько недель Western Electric возвратила Intel целую партию чипов памяти объемом 4 Кбайт, предназначенных для использования в первых электронных телефонных коммутаторах. Причина: в них проявляются случайные ошибки в отдельных битах. В то же время до Intel стали доходить слухи о том, что конкуренты сталкиваются с тем же. Испытатели компании докладывали, что проблема возникает только у чипов, корпуса которых изготовлены из черной керамики, а у чипов в белых корпусах с золотыми заглушками — нет. Для исследования возможных причин была создана группа, в которую, однако, Мэя не пригласили. Но она не добилась успеха.
Как-то вечером в феврале 1977 года, когда Мэй сидел в горячей ванне в своей квартире в Саннивэйле, ему в голову внезапно пришла блестящая идея. Из курса геофизики, пройденного в Санта-Барбаре, он знал о новом методе, открытом учеными для определения возраста керамических изделий. При обжиге горшков из-за высокой температуры в печке частицы из атомов урана и тория, присутствующих в глине, вылетают и задерживаются вкраплениями слюды, также входящими в состав глины. С этого момента разрушенная структура слюды начинает излучать практически незаметную радиацию, с годами приводящую к появлению в горшке маленьких отверстий. Измерив эти отверстия, ученый, знающий период полураспада радиоактивных веществ, может оценить, как давно был изготовлен горшок.
Мэй знал, что керамическая упаковка, используемая в полупроводниковой промышленности, немного радиоактивна. Предположим, сказал он себе, что эта радиоактивность связана со случайными ошибками в битах. Распадающиеся радиоактивные элементы излучают три типа частиц, которые могут оказаться причиной: альфа, бета и гамма. Альфа-частицы движутся очень медленно, почти как тяжелые шары для боулинга, но их может легко остановить даже лист бумаги. Чтобы остановить более мелкие бета-частицы, нужен слой алюминия толщиной в 1 см, а для защиты от гамма-лучей — метр бетона. Потратив полчаса на поиски в учебнике, а затем произведя вычисления на своем программируемом калькуляторе от Hewlett-Packard, Мэй нашел ответ. Чипы моделей 1976 года были так миниатюрны, что для хранения электрического заряда, представлявшего разницу между 0 и 1, требовалось меньше миллиона электронов. В то же время одна альфа-частица могла произвести эффект, соответствующий заряду 1,5 млн. электронов.
На следующий день Мэй влетел в лабораторию и взял два коробки с 4-Кбайт чипами. В одну он выбрал работающие — с бело-золотой упаковкой, в другую неисправные — упакованные в черную керамику. Он отнес их на сборку и поместил в машину, выявляющую негерметичность путем закачки криптона в камеру с чипами. В данном случае Мэя криптон не интересовал — ему просто нужно было воспользоваться датчиком радиации, имевшимся в машине. Он положил хорошие чипы в покрытое свинцовыми полосами углубление, нажал кнопку и аккуратно записал уровень радиации. Затем на место белых чипов поместил черные и снова нажал кнопку.
"Стрелка оказалась практически в прямо противоположном положении, — вспоминает он, — Эврика! Ошибки были связаны с уровнем радиоактивности".
