Serialdakı digər məqalələr:
- Estafetin tarixi
- Elektron kompüterlərin tarixi
- Tranzistorun yaranma tarixi
- İnternet tarixi
Yüz ildən artıqdır ki, analoq it rəqəmsal quyruğunu yelləyir. Hisslərimizin - görmə, eşitmə və hətta müəyyən mənada toxunma imkanlarını genişləndirmək cəhdləri mühəndisləri və alimləri teleqraf, telefon, radio və radarlar üçün daha yaxşı komponentlər axtarmağa vadar etdi. Yalnız şans sayəsində bu axtarış rəqəmsal maşınların yeni növlərinin yaradılmasının yolunu kəşf etdi. Və bu sabitin hekayəsini danışmağa qərar verdim , bu müddət ərzində telekommunikasiya mühəndisləri ilk rəqəmsal kompüterlər üçün xammal təmin edir və bəzən hətta bu kompüterləri özləri dizayn edir və düzəldirlər.
Lakin 1960-cı illərdə bu səmərəli əməkdaşlıq sona çatdı və bununla da mənim hekayəm oldu. Rəqəmsal avadanlıq istehsalçıları artıq yeni, təkmilləşdirilmiş açarlar üçün teleqraf, telefon və radio aləmlərinə müraciət etməli deyildilər, çünki tranzistorun özü tükənməz təkmilləşdirmə mənbəyini təmin edirdi. Onlar ildən-ilə daha da dərinləşir, həmişə sürəti eksponent olaraq artırmağın və xərcləri azaltmağın yollarını tapırdılar.
Ancaq tranzistorun ixtirası dayansaydı, bunların heç biri baş verməzdi .
Yavaş başlanğıc
Populyar mətbuatda Bell Labs-ın tranzistorun ixtirasını elan etməsinə çox az həvəs var idi. 1-ci il iyulun 1948-də The New York Times Radio News hesabatının altındakı hadisəyə üç paraqraf ayırdı. Üstəlik, bu xəbər başqalarından sonra ortaya çıxdı, açıq-aydın daha vacib hesab edildi: məsələn, NBC-də görünməli olan bir saatlıq "Vals vaxtı" radio şousu. Geriyə baxanda biz gülmək, hətta naməlum müəllifləri danlamaq istəyə bilərik - onlar dünyanı alt-üst edən hadisəni necə tanıya bilmədilər?
Ancaq geriyə baxış qavrayışı təhrif edir, əhəmiyyətini o zaman səs-küy dənizində itirdiyini bildiyimiz siqnalları gücləndirir. 1948-ci ilin tranzistoru bu məqaləni oxuduğunuz kompüterlərin tranzistorlarından çox fərqli idi (əgər siz onu çap etmək qərarına gəlmirsinizsə). Onlar o qədər fərqlənirdilər ki, eyni ada və onları birləşdirən qırılmamış irsiyyət xəttinə baxmayaraq, müxtəlif cinslər olmasa da, müxtəlif növlər hesab edilməlidir. Onların müxtəlif kompozisiyaları, fərqli strukturları, fərqli iş prinsipləri var, ölçüdəki böyük fərqi qeyd etməmək. Bardeen və Brattain tərəfindən qurulan yöndəmsiz cihaz yalnız daimi yenidən ixtira sayəsində dünyanı və həyatımızı dəyişdirə bildi.
Əslində, tək nöqtəli germanium tranzistoru aldığından daha çox diqqətə layiq deyildi. Onun vakuum borusundan miras qalmış bir neçə qüsuru var idi. Bu, əlbəttə ki, ən yığcam lampalardan çox kiçik idi. İsti bir filamentin olmaması onun daha az istilik istehsal etməsi, daha az enerji istehlak etməsi, yanmaması və istifadədən əvvəl isinmə tələb etməməsi demək idi.
Bununla belə, təmas səthində kir yığılması uğursuzluqlara səbəb oldu və daha uzun xidmət müddəti üçün potensialı rədd etdi; daha səs-küylü bir siqnal verdi; yalnız aşağı güclərdə və dar tezlik diapazonunda işləmişdir; istilik, soyuq və ya rütubətin mövcudluğunda uğursuz; və onu vahid şəkildə istehsal etmək mümkün deyildi. Eyni insanlar tərəfindən eyni şəkildə yaradılan bir neçə tranzistorun vəhşicəsinə fərqli elektrik xüsusiyyətləri olacaq. Və bütün bunlar standart lampadan səkkiz dəfə baha başa gəldi.
Yalnız 1952-ci ilə qədər Bell Laboratoriyaları (və digər patent sahibləri) tək nöqtəli tranzistorların praktiki cihazlara çevrilməsi üçün kifayət qədər istehsal problemlərini həll etdilər və hətta o zaman da qiymət həssaslığının nisbətən aşağı olduğu eşitmə cihazları bazarından kənara çıxmadılar. . və batareyanın ömrü baxımından üstünlüklər mənfi cəhətlərdən daha çox idi.
Lakin, o zaman tranzistoru daha yaxşı və daha faydalı bir şeyə çevirmək üçün ilk cəhdlər artıq başlamışdı. Onlar əslində ictimaiyyətin onun varlığını öyrəndiyi andan çox əvvəl başladılar.
Şoklinin ambisiyaları
1947-ci ilin sonlarına yaxın Bill Şokli böyük həyəcanla Çikaqoya səfər etdi. Bardeen və Brattain-in bu yaxınlarda icad etdiyi tranzistoru necə məğlub etmək barədə onun qeyri-müəyyən fikirləri var idi, lakin hələ onları inkişaf etdirmək şansı yox idi. Belə ki, o, iş mərhələləri arasında fasilədən həzz almaq əvəzinə Milad və Yeni ili oteldə keçirərək, öz ideyaları ilə dəftərin təxminən 20 səhifəsini doldurdu. Onların arasında yarımkeçirici sendviçdən ibarət olan yeni tranzistor təklifi var idi - iki n tipli parça arasında p tipli germanium dilimi.
Bu acedən ruhlanan Şokli, Bardin və Brattenin Murray Hillə qayıtmaları üçün iddia qaldırdı və tranzistorun ixtirasına görə bütün kreditləri öz üzərinə götürdü. Bardin və Bratteni laboratoriyaya gətirən onun sahə effekti ideyası deyildimi? Bu, patentlə bağlı bütün hüquqların ona verilməsini zəruri etməli deyilmi? Lakin Şoklinin hiyləsi əks nəticə verdi: Bell Labs patent hüquqşünasları naməlum ixtiraçının , təxminən 20 il əvvəl, 1930-cu ildə yarımkeçirici sahə effekti gücləndiricisini patentləşdirdi. Lilienfeld, o zamankı materialların vəziyyətini nəzərə alaraq, əlbəttə ki, heç vaxt öz fikrini həyata keçirmədi, lakin üst-üstə düşmə riski çox böyük idi - qeyd etməkdən tamamilə qaçmaq daha yaxşı idi. patentdə sahə effekti
Beləliklə, Bell Labs Şokliyə ixtiraçının kreditindən səxavətli pay versə də, patentdə yalnız Bardin və Brattenin adını çəkdilər. Bununla belə, edilənləri geri qaytarmaq mümkün deyil: Şoklinin ambisiyaları onun iki tabeliyində olanlarla münasibətlərini məhv etdi. Bardin tranzistor üzərində işləməyi dayandırdı və super keçiriciliyə diqqət yetirdi. 1951-ci ildə laboratoriyaları tərk etdi. Brattain orada qaldı, lakin Şokli ilə yenidən işləməkdən imtina etdi və başqa qrupa köçürülməkdə israr etdi.
Şokli başqa insanlarla işləyə bilmədiyi üçün laboratoriyalarda heç bir irəliləyiş əldə etmədiyi üçün oradan da ayrıldı. 1956-cı ildə o, öz tranzistor şirkəti Shockley Semiconductor-u yaratmaq üçün Palo Altoya qayıtdı. Ayrılmadan əvvəl o, uşaqlıq xərçəngindən sağalarkən həyat yoldaşı Jean-dən ayrıldı və tezliklə evləndiyi Emmy Lanning ilə əlaqə qurdu. Lakin onun Kaliforniya arzusunun iki yarısından - yeni şirkət və yeni həyat yoldaşından yalnız biri gerçəkləşdi. 1957-ci ildə onun ən yaxşı mühəndisləri onun idarəetmə tərzindən və şirkəti tutduğu istiqamətdən qəzəblənərək onu tərk edərək yeni bir şirkət olan Fairchild Semiconductor-u yaratdılar.
Şokli 1956-cı ildə
Beləliklə, Şokli öz şirkətinin boş qabığını tərk etdi və Stanfordda elektrik mühəndisliyi şöbəsində işə düzəldi. Orada o, həmkarlarını (və ən qədim dostu, fizik) uzaqlaşdırmağa davam etdi. ) onu maraqlandıran irqi degenerasiya nəzəriyyələri və – son müharibənin sonundan bəri ABŞ-da, xüsusən də akademik dairələrdə populyar olmayan mövzular. O, mübahisələri qızışdırmaqdan, medianı qamçılamaqdan və etirazlara səbəb olmaqdan həzz alırdı. O, 1989-cu ildə vəfat etdi, uşaqları və həmkarlarından uzaqlaşdı və yalnız həmişə sadiq ikinci həyat yoldaşı Emmi tərəfindən ziyarət edildi.
Sahibkarlıqdakı zəif cəhdləri uğursuz olsa da, Şokli məhsuldar torpağa toxum əkmişdi. San-Fransisko Körfəz Bölgəsi müharibə zamanı federal hökumətin maliyyəsi ilə yuyulan bir çox kiçik elektronika firması istehsal etdi. Shockley-nin təsadüfi törəməsi olan Fairchild Semiconductor onlarla yeni şirkət yaratdı, onlardan bir neçəsi bu gün də tanınır: Intel və Advanced Micro Devices (AMD). 1970-ci illərin əvvəllərində bu ərazi "Silikon Vadisi" ləqəbini qazanmışdı. Ancaq bir dəqiqə gözləyin - Bardin və Brattain germanium tranzistorunu yaratdılar. Silikon haradan gəldi?
Əvvəllər Shockley Semiconductor-un yerləşdiyi tərk edilmiş Mountain View saytı 2009-cu ildə belə görünürdü. Bu gün bina sökülüb.
Silikon kəsişməsinə doğru
Çikaqo otelində Şokli tərəfindən icad edilən yeni tip tranzistorun taleyi onun ixtiraçısından qat-qat xoşbəxt idi. Bütün bunlar bir insanın tək, təmiz yarımkeçirici kristallar yetişdirmək istəyi sayəsindədir. Doktorluq dərəcəsi üçün o zaman yararsız olan germaniumu öyrənmiş Texasdan olan fiziki kimyaçı Gordon Teal 30-cu illərdə Bell Labs-da işə düzəldi. Tranzistor haqqında məlumat əldə etdikdən sonra o, əmin oldu ki, onun etibarlılığını və gücünü o zaman istifadə edilən polikristal qarışıqlardan deyil, onu təmiz tək kristaldan yaratmaqla xeyli artırmaq olar. Şokli onun səylərini resursların israfı kimi rədd etdi.
Bununla belə, Teal israrla davam etdi və mexaniki mühəndis Con Littlin köməyi ilə ərimiş germaniumdan kiçik bir kristal toxumu çıxaran bir cihaz yaratdı və uğur qazandı. Germanium nüvənin ətrafında soyuduqca, kristal quruluşunu genişləndirərək davamlı və demək olar ki, təmiz yarımkeçirici qəfəs yaratdı. 1949-cu ilin yazında Teal və Little sifariş vermək üçün kristallar yarada bildi və sınaqlar göstərdi ki, onlar polikristal rəqiblərindən xeyli geridə qaldılar. Xüsusilə, onlara əlavə edilən kiçik daşıyıcılar içəridə yüz mikrosaniyə və ya daha çox (digər kristal nümunələrində on mikrosaniyədən çox olmayan) yaşaya bilərdi.
İndi Teal daha çox resurs ödəyə bildi və komandasına daha çox insan cəlb etdi, onların arasında Texasdan Bell Labs-a gələn başqa bir fiziki kimyaçı - Morgan Sparks da var idi. Müvafiq çirklərin muncuqlarını əlavə edərək p-tipi və ya n-tipli germanium etmək üçün ərintiləri dəyişdirməyə başladılar. Bir il ərzində onlar texnologiyanı o dərəcədə təkmilləşdirdilər ki, germanium n-p-n sendviçini birbaşa ərimədə yetişdirə bildilər. Və bu, tam olaraq Şoklinin proqnozlaşdırdığı kimi işlədi: p tipli materialdan gələn elektrik siqnalı onu əhatə edən n tipli parçalara qoşulmuş iki keçirici arasında elektrik cərəyanını modulyasiya etdi.
Morgan Sparks və Gordon Teal Bell Labs-da iş masasında
Bu böyüdülmüş qovşaq tranzistoru demək olar ki, hər cəhətdən tək nöqtəli əlaqə əcdadını üstələyir. Xüsusilə, o, daha etibarlı və proqnozlaşdırıla bilən, daha az səs-küy yaradırdı (və buna görə də daha həssas idi) və son dərəcə enerjiyə qənaət edirdi - tipik vakuum borusundan milyon dəfə az enerji sərf edirdi. 1951-ci ilin iyulunda Bell Labs yeni ixtiranı elan etmək üçün növbəti mətbuat konfransı keçirdi. İlk tranzistor bazara çıxmazdan əvvəl, o, artıq mahiyyət etibarilə əhəmiyyətsiz hala gəldi.
Və bu hələ başlanğıc idi. 1952-ci ildə General Electric (GE) qovşaq tranzistorlarının istehsalı üçün yeni bir prosesin, qaynaşma metodunun inkişafını elan etdi. Onun çərçivəsində, n-tipli germaniumun nazik bir diliminin hər iki tərəfində iki top indium (p tipli donor) birləşdirildi. Bu proses bir ərintidə artan qovşaqlardan daha sadə və daha ucuz idi; belə bir tranzistor daha az müqavimət göstərdi və daha yüksək tezlikləri dəstəklədi.
Yetişmiş və əridilmiş tranzistorlar
Növbəti il Gordon Teal vətəninə qayıtmaq qərarına gəldi və Dallasdakı Texas Instruments (TI) şirkətində işə başladı. Şirkət Geophysical Services, Inc kimi təsis edilib və əvvəlcə neft kəşfiyyatı üçün avadanlıq istehsal edib, TI müharibə zamanı elektronika bölməsi açmışdı və indi Western Electric (Bell Labs-ın istehsal bölməsi) lisenziyası ilə tranzistor bazarına daxil olur.
Teal özü ilə laboratoriyalarda öyrənilən yeni bacarıqlar gətirdi: böyümək qabiliyyəti və silikon monokristalları. Germaniumun ən açıq zəifliyi onun temperatura həssaslığı idi. İstiliyə məruz qaldıqda, kristaldakı germanium atomları sürətlə sərbəst elektronları tökür və o, getdikcə bir keçiriciyə çevrilir. 77 °C temperaturda o, tranzistor kimi tamamilə fəaliyyətini dayandırdı. Tranzistor satışı üçün əsas hədəf ordu idi - aşağı qiymət həssaslığı və sabit, etibarlı və yığcam elektron komponentlərə böyük ehtiyacı olan potensial istehlakçı. Bununla belə, temperatura həssas germanium bir çox hərbi tətbiqlərdə, xüsusən də aerokosmik sahədə faydalı olmaz.
Silikon daha sabit idi, lakin poladla müqayisə edilə bilən daha yüksək ərimə nöqtəsi bahasına gəldi. Bu, yüksək keyfiyyətli tranzistorlar yaratmaq üçün çox təmiz kristalların tələb olunduğunu nəzərə alsaq, böyük çətinliklərə səbəb oldu. İsti ərinmiş silisium, içində olduğu hər hansı bir potadan çirkləndiriciləri udurdu. Teel və TI-dəki komandası DuPont-dan ultra təmiz silikon nümunələrindən istifadə edərək bu çətinliklərin öhdəsindən gələ bildilər. 1954-cü ilin may ayında Ohayo ştatının Dayton şəhərində Radio Mühəndisliyi İnstitutunun konfransında Teal göstərdi ki, onun laboratoriyasında istehsal edilən yeni silikon cihazları qızdırılan yağa batırıldıqda belə işləməyə davam edir.
Uğurlu başlanğıclar
Nəhayət, tranzistor ilk dəfə icad edildikdən təxminən yeddi il sonra o, sinonimləşdiyi materialdan hazırlana bildi. Mikroprosessorlarımızda və yaddaş çiplərimizdə istifadə olunan formaya təxminən bənzəyən tranzistorların meydana çıxmasına qədər təxminən eyni vaxt keçəcək.
1955-ci ildə Bell Labs alimləri yeni dopinq texnologiyası ilə silikon tranzistorlar hazırlamağı müvəffəqiyyətlə öyrəndilər - maye əriməyə bərk çirkləri əlavə etmək əvəzinə, yarımkeçiricinin bərk səthinə qazlı əlavələr daxil etdilər (). Temperaturu, təzyiqi və prosedurun müddətini diqqətlə idarə edərək, onlar tam olaraq tələb olunan dopinq dərinliyinə və dərəcəsinə nail oldular. İstehsal prosesinə daha çox nəzarət son məhsulun elektrik xüsusiyyətlərinə daha çox nəzarət etməyə imkan verdi. Daha da əhəmiyyətlisi, termal diffuziya məhsulu partiyalar şəklində istehsal etməyə imkan verdi - böyük bir silikon plitəsini doplaya və sonra onu tranzistorlara kəsə bilərsiniz. Ordu Bell Laboratories üçün maliyyə ayırdı, çünki istehsalın qurulması yüksək ilkin xərclər tələb edirdi. Onlara ultra yüksək tezlikli erkən xəbərdarlıq radar bağlantısı üçün yeni məhsul lazım idi (“"), Şimal qütbündən uçan sovet bombardmançılarını aşkar etmək üçün nəzərdə tutulmuş Arktika radar stansiyaları silsiləsi və onlar hər tranzistor üçün 100 dollar ödəməyə hazır idilər (bu günlər yeni avtomobilin 2000 dollara alına biləcəyi günlər idi).
ilə ərinti çirklərin yerini idarə edən , bütün dövrəni tamamilə bir yarımkeçirici substratda aşındırmaq imkanını açdı - bu, eyni vaxtda 1959-cu ildə Fairchild Semiconductor və Texas Instruments tərəfindən düşünülmüşdür.Fairchild-dən tranzistorun elektrik kontaktlarını birləşdirən metal plyonkaların kimyəvi çöküntüsündən istifadə etdi. Bu, əl ilə naqillərin yaradılması ehtiyacını aradan qaldırdı, istehsal xərclərini azaltdı və etibarlılığı artırdı.
Nəhayət, 1960-cı ildə Bell Labs-ın iki mühəndisi (Con Atalla və Davon Kan) sahə effektli tranzistor üçün Şoklinin orijinal konsepsiyasını həyata keçirdilər. Yarımkeçiricinin səthində nazik bir oksid təbəqəsi səthi vəziyyətləri effektiv şəkildə boğmağı bacardı, alüminium qapıdan gələn elektrik sahəsinin silikona nüfuz etməsinə səbəb oldu. Beləliklə, MOSFET [metal-oksid yarımkeçirici sahə effektli tranzistor] (və ya MOS strukturu, metal-oksid-yarımkeçiricidən) doğuldu ki, onu miniatürləşdirmək çox asan oldu və hələ də demək olar ki, bütün müasir kompüterlərdə istifadə olunur (maraqlıdır). , Atalla Misirdən, Kanq isə Cənubi Koreyadandır və bütün tariximizdən praktiki olaraq yalnız bu iki mühəndisin Avropa kökləri yoxdur).
Nəhayət, ilk tranzistorun ixtirasından on üç il sonra kompüterinizdə tranzistora bənzəyən bir şey ortaya çıxdı. İstehsal etmək daha asan idi və qovşaq tranzistorundan daha az güc istifadə edirdi, lakin siqnallara cavab vermək üçün olduqca yavaş idi. Yalnız bir çipdə yüzlərlə və ya minlərlə komponentin yerləşdiyi irimiqyaslı inteqral sxemlərin yayılması ilə sahə effektli tranzistorların üstünlükləri ön plana çıxdı.
Sahə effektli tranzistor patentindən illüstrasiya
Sahə effekti Bell Labs-ın tranzistorun inkişafına son böyük töhfəsi oldu. Bell Laboratories (Western Electric ilə), General Electric, Sylvania və Westinghouse kimi böyük elektronika istehsalçıları təsirli miqdarda yarımkeçirici tədqiqatları topladılar. 1952-ci ildən 1965-ci ilə qədər təkcə Bell Laboratories bu mövzuda iki yüzdən çox patent qeydiyyata aldı. Bununla belə, ticarət bazarı tez bir zamanda Texas Instruments, Transitron və Fairchild kimi yeni oyunçuların əlinə keçdi.
İlk tranzistor bazarı əsas oyunçuların diqqətini cəlb etmək üçün çox kiçik idi: 18-ci illərin ortalarında ildə təxminən 1950 milyon dollar, ümumi elektronika bazarı 2 milyard dollar idi.Lakin bu nəhənglərin tədqiqat laboratoriyaları təsadüfən təlim düşərgələri kimi xidmət edirdi. burada gənc alimlər öz xidmətlərini daha kiçik firmalara satmağa keçməzdən əvvəl yarımkeçirici bilikləri mənimsəyə bilərlər. 1960-cı illərin ortalarında boru elektronikası bazarı ciddi şəkildə daralmağa başlayanda Bell Labs, Westinghouse və digərləri üçün başlanğıclarla rəqabət aparmaq üçün çox gec idi.
Kompüterlərin tranzistorlara keçidi
1950-ci illərdə tranzistorlar dörd əsas sahədə elektronika dünyasına daxil oldu. İlk ikisi eşitmə cihazları və portativ radiolar idi, burada aşağı enerji istehlakı və nəticədə uzun batareya ömrü digər mülahizələri alt-üst edirdi. Üçüncüsü hərbi istifadə idi. ABŞ ordusu tranzistorlara etibarlı, yığcam komponentlər kimi böyük ümidlər bəsləyirdi ki, onlar sahə radiolarından tutmuş ballistik raketlərə qədər hər şeydə istifadə oluna bilər. Bununla belə, ilk günlərdə onların tranzistorlara xərcləmələri o vaxtkı dəyərinin təsdiqindən daha çox texnologiyanın gələcəyinə mərc kimi görünürdü. Və nəhayət, rəqəmsal hesablama da var idi.
Kompüter sahəsində vakuum borusu açarlarının çatışmazlıqları yaxşı məlum idi, müharibədən əvvəl bəzi skeptiklər hətta elektron kompüterin praktik bir cihaz edilə bilməyəcəyinə inanırdılar. Minlərlə lampa bir cihazda toplananda, onlar elektrik enerjisini yeyərək böyük miqdarda istilik istehsal edirdilər və etibarlılıq baxımından yalnız onların müntəzəm tükənməsinə etibar etmək olardı. Buna görə də, aşağı güclü, sərin və yivsiz tranzistor kompüter istehsalçılarının xilaskarı oldu. Gücləndirici kimi onun çatışmazlıqları (məsələn, daha səs-küylü çıxış) keçid kimi istifadə edildikdə belə bir problem deyildi. Yeganə maneə xərc idi və zaman keçdikcə kəskin şəkildə düşməyə başlayacaqdı.
Transistorlaşdırılmış kompüterlərlə ilk Amerika təcrübələrinin hamısı ordunun perspektivli yeni texnologiyanın potensialını araşdırmaq istəyi ilə mühəndislərin təkmilləşdirilmiş açarlara keçmək istəyinin kəsişməsində baş verdi.
Bell Labs 1954-cü ildə ABŞ Hərbi Hava Qüvvələri üçün tranzistorların rəqəmsal kompüterin bombardmançı təyyarədə quraşdırılmasına, analoq naviqasiyanı əvəz etməsinə və hədəflərin tapılmasına kömək edib-etməməsinə imkan verib-vermədiyini görmək üçün TRADIC qurdu. MIT Linkoln Laboratoriyası 0-cı ildə geniş hava hücumundan müdafiə layihəsinin bir hissəsi kimi TX-1956 kompüterini inkişaf etdirdi. Maşın yüksək sürətli hesablamalar üçün yaxşı uyğun gələn səth maneə tranzistorunun başqa variantından istifadə etdi. Philco öz SOLO kompüterini Hərbi Dəniz Qüvvələri ilə müqavilə əsasında (amma əslində NSA-nın tələbi ilə) 1958-ci ildə tamamladı (yerüstü maneə tranzistorunun başqa variantından istifadə etməklə).
Soyuq Müharibə dövründə resurslarla daha az təchiz olunmuş Qərbi Avropada hekayə çox fərqli idi. Mançester Transistor Kompüteri kimi maşınlar, (başqa ad ENIAC layihəsindən ilhamlanıb və geriyə doğru yazılır) və Avstriya ilk nəsil tək nöqtəli tranzistorlar da daxil olmaqla, yaradıcılarının birləşdirə biləcəyi resurslardan istifadə edən yan layihələr idi.
Transistorlardan istifadə edən ilk kompüterin adı ilə bağlı çoxlu mübahisələr var. Bütün bunlar, əlbəttə ki, "birinci", "tranzistor" və "kompüter" kimi sözlər üçün düzgün tərifləri seçməkdən irəli gəlir. Hər halda, hekayənin harada bitdiyini bilirik. Transistorlu kompüterlərin kommersiyalaşdırılması demək olar ki, dərhal başladı. İldən-ilə eyni qiymətə kompüterlər getdikcə gücləndi və eyni gücə malik kompüterlər ucuzlaşdı və bu proses o qədər amansız görünürdü ki, cazibə qüvvəsi və enerjiyə qənaətin yanında qanun dərəcəsinə yüksəldi. Hansı çınqılın ilk dəfə dağıldığı barədə mübahisə etmək lazımdırmı?
Mur qanunu haradan gəlir?
Keçidin hekayəsinin sonuna yaxınlaşdıqca soruşmağa dəyər: bu çöküşün baş verməsinin səbəbi nədir? Mur qanunu niyə mövcuddur (yaxud da var - başqa vaxt bu barədə mübahisə edəcəyik)? Təyyarələr və ya tozsoranlar üçün Mur qanunu yoxdur, necə ki, vakuum boruları və ya relelər üçün heç kim yoxdur.
Cavab iki hissədən ibarətdir:
- Artefakt kateqoriyası kimi keçidin məntiqi xüsusiyyətləri.
- Tranzistorlar hazırlamaq üçün sırf kimyəvi proseslərdən istifadə etmək bacarığı.
Birincisi, keçidin mahiyyəti haqqında. Əksər artefaktların xassələri bağışlanmaz fiziki məhdudiyyətlərin geniş spektrini təmin etməlidir. Sərnişin təyyarəsi bir çox insanın ümumi çəkisini daşımalıdır. Tozsoran müəyyən fiziki sahədən müəyyən vaxt ərzində müəyyən miqdarda çirki çəkə bilməlidir. Təyyarələr və tozsoranlar nanoölçəyə endirilsələr faydasız olardı.
Açar, heç vaxt insan əli ilə toxunmayan avtomatik açar, daha az fiziki məhdudiyyətlərə malikdir. Onun iki fərqli vəziyyəti olmalıdır və vəziyyətləri dəyişdikdə digər oxşar açarlarla əlaqə qura bilməlidir. Yəni onun bacarması lazım olan tək şey yandırıb-söndürməkdir. Tranzistorların özəlliyi nədir? Niyə digər növ rəqəmsal açarlar belə eksponensial təkmilləşdirmələrə məruz qalmadılar?
Burada ikinci fakta gəlirik. Transistorlar mexaniki müdaxilə olmadan kimyəvi proseslərdən istifadə etməklə hazırlana bilər. Əvvəldən tranzistor istehsalının əsas elementi kimyəvi çirklərin istifadəsi idi. Daha sonra istehsaldan son mexaniki addımı - naqillərin birləşdirilməsini aradan qaldıran planar proses gəldi. Nəticədə, o, miniatürləşdirmə üzrə son fiziki məhdudiyyətdən xilas oldu. Artıq tranzistorların insan barmaqları və ya hər hansı mexaniki cihaz üçün kifayət qədər böyük olması lazım deyildi. Bütün bunlar ağlasığmaz dərəcədə kiçik miqyasda sadə kimya ilə edildi: aşındırmaq üçün turşu, səthin hansı hissələrinin aşınmağa müqavimət göstərəcəyini idarə etmək üçün işıq və həkk olunmuş izlərə çirkləri və metal filmləri daxil etmək üçün buxar.
Nə üçün ümumiyyətlə miniatürləşdirmə lazımdır? Ölçünün azaldılması xoş yan təsirlərin bütün qalaktikasını verdi: artan keçid sürəti, azaldılmış enerji istehlakı və fərdi nüsxələrin qiyməti. Bu güclü stimullar hər kəsi açarları daha da azaltmaq yollarını axtarmağa vadar etdi. Yarımkeçiricilər sənayesi isə dırnaq ölçüsündə açarların istehsalından bir insanın ömrü boyu hər kvadrat millimetr üçün on milyonlarla açarın qablaşdırılmasına qədər keçdi. Bir keçid üçün səkkiz dollar istəməkdən bir dollara iyirmi milyon açar təklif etməyə qədər.
1103-ci ildən Intel 1971 yaddaş çipi. Yalnız onlarla mikrometr ölçüsündə olan fərdi tranzistorlar artıq gözə görünmür. Və o vaxtdan bəri onlar daha min dəfə azalıblar.
Başqa nə oxumaq lazımdır:
- Ernest Bruan və Stuart MacDonald, Miniatürdə İnqilab (1978)
- Michael Riordan və Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Sınıq Dahi (1997)
Mənbə: www.habr.com