Aliaj artikoloj en la serio:
- Historio de la stafetado
- Historio de elektronikaj komputiloj
- Historio de la transistoro
- Interreta historio
Dum pli ol cent jaroj, la analoga hundo svingas sian ciferecan voston. Provoj vastigi la kapablojn de niaj sentoj - vizio, aŭdo, kaj eĉ, iusence, tuŝo - gvidis inĝenierojn kaj sciencistojn serĉi pli bonajn komponentojn por telegrafoj, telefonoj, radioj kaj radaroj. Nur per pura sorto ĉi tiu serĉo malkovris la vojon al la kreado de novaj specoj de ciferecaj maŝinoj. Kaj mi decidis rakonti la historion de ĉi tiu konstanta , dum kiu telekomunikadaj inĝenieroj liveris la krudaĵojn por la unuaj ciferecaj komputiloj, kaj foje eĉ projektis kaj konstruis tiujn komputilojn mem.
Sed de la 1960-aj jaroj, tiu fruktodona kunlaboro finiĝis, kaj kun ĝi mia rakonto. Fabrikistoj de ciferecaj ekipaĵoj ne plu devis rigardi al la mondoj de telegrafo, telefono kaj radio por novaj, plibonigitaj ŝaltiloj, ĉar la transistoro mem disponigis neelĉerpeblan fonton de plibonigoj. Jaro post jaro ili fosis pli kaj pli profunde, ĉiam trovante manierojn eksponente pliigi rapidecon kaj redukti koston.
Tamen, nenio el ĉi tio okazus se la invento de la transistoro ĉesus .
malrapida komenco
Ekzistis malmulte da entuziasmo en la populara gazetaro por la proklamo de Bell Labs de la invento de la transistoro. La 1-an de julio 1948, The New York Times dediĉis tri alineojn al la okazaĵo ĉe la fundo de ĝia Radio News-raporto. Cetere, ĉi tiu novaĵo aperis post aliaj, evidente konsiderataj pli gravaj: ekzemple, la unuhora radiospektaklo "Waltz Time", kiu devis aperi ĉe NBC. Retrovide, ni eble volas ridi, aŭ eĉ riproĉi la nekonatajn aŭtorojn – kiel ili ne rekonis la eventon, kiu renversis la mondon?
Sed retrorigardo distordas percepton, plifortigante signalojn, kies signifon ni scias, perdiĝis en maro de bruo tiutempe. La transistoro de 1948 estis tre malsama de la transistoroj de la komputiloj sur kiuj vi legas ĉi tiun artikolon (krom se vi decidis presi ĝin). Ili tiom diferencis ke, malgraŭ la sama nomo, kaj la nerompita hereda linio liganta ilin, ili devus esti konsiderataj malsamaj specioj, se ne malsamaj genroj. Ili havas malsamajn komponaĵojn, malsamajn strukturojn, malsamajn funkciajn principojn, sen mencii la grandegan diferencon en grandeco. Nur per konstanta reinvento la mallerta aparato konstruita de Bardeen kaj Brattain povis transformi la mondon kaj niajn vivojn.
Fakte, la unupunkta germaniotransistoro ne meritis pli da atento ol ĝi ricevis. Ĝi havis plurajn difektojn hereditajn de la vakutubo. Ĝi estis, kompreneble, multe pli malgranda ol la plej kompaktaj lampoj. La foresto de varma filamento signifis ke ĝi produktis malpli varmecon, konsumis malpli da energio, ne forbrulis, kaj ne postulis varmigon antaŭ uzo.
Tamen, la amasiĝo de malpuraĵo sur la kontaktsurfaco kaŭzis fiaskojn kaj neigis la potencialon por pli longa funkcidaŭro; ĝi donis pli bruan signalon; funkciis nur ĉe malaltaj potencoj kaj en mallarĝa frekvenca gamo; malsukcesis en ĉeesto de varmego, malvarmo aŭ humideco; kaj ĝi ne povus esti produktita unuforme. Pluraj transistoroj kreitaj sammaniere de la samaj homoj havus tre malsamajn elektrajn karakterizaĵojn. Kaj ĉio ĉi kostis ok fojojn tiu de norma lampo.
Daŭris ĝis 1952 ke Bell Labs (kaj aliaj patentposedantoj) solvis la produktadproblemojn sufiĉe por unupunktaj transistoroj por iĝi praktikaj aparatoj, kaj eĉ tiam ili ne disvastiĝis multe preter la aŭdhelpa merkato, kie prezsentemo estis relative malalta. . kaj la avantaĝoj laŭ bateria vivo superpezis la malavantaĝojn.
Tamen tiam jam komenciĝis la unuaj provoj por igi la transistoron en io pli bona kaj pli utila. Ili efektive komenciĝis multe pli frue ol la momento, kiam la publiko eksciis pri ĝia ekzisto.
La ambicioj de Shockley
Direkte al la fino de 1947, Bill Shockley vojaĝis al Ĉikago en granda ekscito. Li havis neklarajn ideojn pri kiel bati la lastatempe inventitan transistoron de Bardeen kaj Brattain, sed ankoraŭ ne havis ŝancon evoluigi ilin. Do anstataŭ ĝui paŭzon inter etapoj de laboro, li pasigis Kristnaskon kaj Novjaron en la hotelo, plenigante ĉirkaŭ 20 paĝojn de kajero per siaj ideoj. Inter ili estis propono por nova transistoro konsistanta el duonkondukta sandviĉo - tranĉaĵo de p-tipa germanio inter du pecoj de n-tipa.
Instigita per tiu aso en lia maniko, Shockley postulis Bardeen kaj Brattain por ilia reveno al Murray Hill, postulante la tutan krediton por inventado de la transistoro. Ĉu ne estis lia ideo pri la kampefiko, kiu enigis Bardeen kaj Brattain en la laboratorion? Ĉu tio ne devus necese transdoni al li ĉiujn rajtojn pri la patento? Tamen, la ruzo de Shockley miskarburis: la patentadvokatoj de Bell Labs malkovris ke la nekonata inventinto, , patentita duonkondukta kampa efikamplifilo preskaŭ 20 jarojn antaŭe, en 1930. Lilienfeld, kompreneble, neniam efektivigis sian ideon, pro la stato de materialoj en tiu tempo, sed la risko de interkovro estis tro granda - estis pli bone tute eviti mencii. la kampefiko en patento.
Do, kvankam Bell Labs donis al Shockley malavaran parton de la kredito de la inventinto, ili nur nomis Bardeen kaj Brattain en la patento. Tamen, kio estis farita ne povas esti malfarita: la ambicioj de Shockley detruis lian rilaton kun du subuloj. Bardeen ĉesis labori pri la transistoro kaj koncentriĝis pri superkonduktivo. Li forlasis la laboratoriojn en 1951. Brattain restis tie, sed rifuzis labori kun Shockley denove, kaj insistis pri esti transdonita al alia grupo.
Pro lia malkapablo labori kun aliaj homoj, Shockley neniam faris ajnan progreson en la laboratorioj, tiel ke li ankaŭ foriris tie. En 1956, li revenis hejmen al Palo Alto por komenci sian propran transistorfirmaon, Shockley Semiconductor. Antaŭ forirado, li disiĝis de sia edzino Jean dum ŝi resaniĝis post utera kancero, kaj iĝis engaĝita kun Emmy Lanning, kun kiu li baldaŭ geedziĝis. Sed el la du duonoj de lia kalifornia revo - nova firmao kaj nova edzino - nur unu realiĝis. En 1957, liaj plej bonaj inĝenieroj, kolerigitaj per lia manaĝerstilo kaj la direkto en kiu li prenis la firmaon, forlasis lin por fondi novan firmaon, Fairchild Semiconductor.
Shockley en 1956
Do Shockley forlasis la malplenan ŝelon de sia firmao kaj prenis taskon en la elektrotekniko-sekcio ĉe Stanfordo. Tie li daŭre fremdigis siajn kolegojn (kaj sian plej maljunan amikon, la fizikiston ) teorioj de rasa degenero kiu interesis lin kaj – temoj kiuj estis nepopularaj en Usono ekde la fino de la lasta milito, precipe en akademiaj rondoj. Li plezure veki polemikon, vipante la amaskomunikilaron kaj kaŭzante protestojn. Li mortis en 1989, fremdigita de siaj infanoj kaj kolegoj, kaj vizitita nur fare de lia iam sindonema dua edzino, Emmy.
Kvankam liaj malfortaj provoj ĉe entreprenado malsukcesis, Shockley plantis semon en fruktodona grundo. La Golfo de San-Francisko produktis multajn malgrandajn elektronikfirmaojn, kiuj estis flulavigitaj kun financado de la federacia registaro dum la milito. Fairchild Semiconductor, la hazarda idoj de Shockley, generis dekduojn da novaj kompanioj, kelkaj el kiuj ankoraŭ estas konataj hodiaŭ: Intel kaj Advanced Micro Devices (AMD). De la fruaj 1970-aj jaroj, la areo gajnis la mokan moknomon "Silicon Valley." Sed atendu momenton - Bardeen kaj Brattain kreis la germanian transistoron. De kie venis silicio?
Jen kiel aspektis la forlasita Mountain View-ejo, kiu antaŭe loĝigis Shockley Semiconductor, en 2009. Hodiaŭ la konstruaĵo estis malkonstruita.
Al la Silicia Vojkruciĝo
La sorto de nova speco de transistoro, elpensita de Shockley en Ĉikaga hotelo, estis multe pli feliĉa ol tiu de ĝia inventinto. Ĉio estas danke al la deziro de unu viro kreskigi ununurajn, purajn duonkonduktajn kristalojn. Gordon Teal, fizika apotekisto de Teksaso kiu studis la tiam senutilan germanion por sia doktoreco, prenis taskon ĉe Bell Labs en la 30-aj jaroj. Lernis pri la transistoro, li konvinkiĝis, ke ĝiaj fidindeco kaj potenco povus esti signife plibonigitaj kreante ĝin el pura ununura kristalo, prefere ol el la polikristalaj miksaĵoj tiam uzitaj. Shockley malaprobis siajn klopodojn kiel malŝparo de resursoj.
Tamen, Teal daŭris kaj atingis sukceson, kun la helpo de mekanika inĝeniero John Little, kreante aparaton kiu eltiras etan kristalan semon de fandita germanio. Ĉar germanio malvarmiĝis ĉirkaŭ la nukleo, ĝi vastigis sian kristalstrukturon, kreante kontinuan kaj preskaŭ puran duonkonduktan kradon. Proksime de la fonto de 1949, Teal and Little povis krei kristalojn por ordigi, kaj testoj montris ke ili estis longe malantaŭ siaj polikristalaj konkurantoj. Aparte, negravaj transportiloj aldonitaj al ili povus pluvivi interne dum cent mikrosekundoj aŭ eĉ pli longe (kontraŭ ne pli ol dek mikrosekundoj en aliaj kristalaj specimenoj).
Nun Teal povis pagi pli da rimedoj, kaj varbis pli da homoj al sia teamo, inter kiuj estis alia fizika kemiisto kiu venis al Bell Labs el Teksaso - Morgan Sparks. Ili komencis ŝanĝi la fandadon por fari p- aŭ n-specan germanion aldonante bidojn de konvenaj malpuraĵoj. Ene de jaro, ili plibonigis la teknologion ĝis tia mezuro ke ili povis kreskigi germanion npn sandviĉon rekte en la fandado. Kaj ĝi funkciis ĝuste kiel Shockley antaŭdiris: elektra signalo de la p-tipa materialo modulis la elektran kurenton inter du konduktiloj ligitaj al la n-tipaj pecoj ĉirkaŭantaj ĝin.
Morgan Sparks kaj Gordon Teal ĉe labortablo ĉe Bell Labs
Ĉi tiu kreskigita transistoro superas sian ununuran punktokontaktan prapatron en preskaŭ ĉiu maniero. Precipe, ĝi estis pli fidinda kaj antaŭvidebla, produktis multe malpli da bruo (kaj tial estis pli sentema), kaj estis ekstreme energie efika - konsumante milionoble malpli da energio ol tipa vakutubo. En julio 1951, Bell Labs okazigis alian novaĵaŭdiencon por sciigi la novan inventon. Eĉ antaŭ ol la unua transistoro sukcesis atingi la merkaton, ĝi jam fariĝis esence sensigniva.
Kaj tamen ĉi tio estis nur la komenco. En 1952, General Electric (GE) sciigis la evoluon de nova procezo por farado de krucvojaj transistoroj, la fuziometodo. En ĝia kadro, du buloj de indio (p-tipa donacanto) estis kunfanditaj ambaŭflanke de maldika tranĉaĵo de n-tipa germanio. Tiu procezo estis pli simpla kaj pli malmultekosta ol kreskantaj krucvojoj en alojo; tia transistoro donis malpli da rezisto kaj apogis pli altajn frekvencojn.
Kreskitaj kaj kunfanditaj transistoroj
La sekvan jaron, Gordon Teal decidis reveni al sia hejmŝtato kaj prenis taskon ĉe Texas Instruments (TI) en Dallas. La firmao estis fondita kiel Geophysical Services, Inc., kaj komence produktis ekipaĵon por naftoesplorado, TI malfermis elektroniksekcion dum la milito, kaj nun membrigis la transistormerkaton sub licenco de Western Electric (la produktadsekcio de Bell Labs).
Kreko kunportis novajn kapablojn lernitajn en la laboratorioj: la kapablo kreski kaj siliciaj monokristaloj. La plej evidenta malforto de germanio estis sia sentemo al temperaturo. Se eksponitaj al varmo, la germaniumatomoj en la kristalo rapide forĵetas liberajn elektronojn, kaj ĝi ĉiam pli iĝis konduktilo. Je temperaturo de 77 °C ĝi ĉesis funkcii entute kiel transistoro. La ĉefa celo por transistoraj vendoj estis la militistaro - ebla konsumanto kun malalta prezo-sentemo kaj grandega bezono de stabilaj, fidindaj kaj kompaktaj elektronikaj komponantoj. Tamen, temperatur-sentema germanio ne estus utila en multaj armeaj aplikoj, precipe en la aerspaca kampo.
Silicio estis multe pli stabila, sed venis je la kosto de multe pli alta frostopunkto, komparebla al tiu de ŝtalo. Tio kaŭzis enormajn malfacilaĵojn, ĉar tre puraj kristaloj estis postulataj por krei altkvalitajn transistorojn. Varma fandita silicio absorbus poluaĵojn de kia ajn fandujo ĝi estis en. Teel kaj lia teamo ĉe TI povis venki ĉi tiujn defiojn uzante ultra-purajn siliciajn specimenojn de DuPont. En majo 1954, ĉe Institute of Radio Engineering-konferenco en Dayton, Ohio, Teal pruvis ke novaj siliciaparatoj produktitaj en lia laboratorio daŭre funkciis eĉ kiam mergite en varma oleo.
Sukcesaj parvenuoj
Finfine, proksimume sep jarojn post kiam la transistoro unue estis inventita, ĝi povus esti farita el la materialo kun kiu ĝi fariĝis sinonima. Kaj proksimume la sama kvanto da tempo pasos antaŭ la apero de transistoroj kiuj proksimume similas al la formo uzata en niaj mikroprocesoroj kaj memoraj blatoj.
En 1955, Bell Labs-sciencistoj sukcese lernis fari siliciajn transistorojn per nova dopa teknologio - anstataŭ aldoni solidajn bulojn da malpuraĵoj al likva fandado, ili enkondukis gasajn aldonaĵojn en la solidan surfacon de la duonkonduktaĵo (). Singarde kontrolante la temperaturon, premon kaj daŭron de la proceduro, ili atingis ĝuste la postulatan profundon kaj gradon de dopado. Pli granda kontrolo de la produktada procezo donis pli grandan kontrolon de la elektraj trajtoj de la fina produkto. Pli grave, termika disvastigo ebligis produkti la produkton en aroj—vi povus dopi grandan slabon da silicio kaj tiam tranĉi ĝin en transistorojn. La militistaro disponigis financadon por Bell Laboratories ĉar starigi produktadon postulis altajn antaŭkostojn. Ili bezonis novan produkton por ultra-altfrekvenca frua averta radarligo (""), ĉeno de arktaj radarstacioj dizajnitaj por detekti sovetiajn bombistojn flugantajn de la norda poluso, kaj ili volis elŝeligi 100 USD per transistoro (tiuj estis la tagoj kiam nova aŭto povus esti aĉetita por 2000 USD).
Alojante kun , kiu kontrolis la lokon de malpuraĵoj, malfermis la eblecon gravuri la tutan cirkviton tute sur unu semikonduktaĵsubstrato - pri tio estis samtempe pensita fare de Fairchild Semiconductor kaj Texas Instruments en 1959. "" de Fairchild uzis kemian atestaĵon de metalaj filmoj ligantaj la elektrajn kontaktojn de la transistoro. Ĝi eliminis la bezonon krei manan kablon, reduktitajn produktadkostojn kaj pliigitan fidindecon.
Finfine, en 1960, du Bell Labs-inĝenieroj (John Atalla kaj Davon Kahn) efektivigis la originan koncepton de Shockley por kampefika transistoro. Maldika tavolo de oksido sur la surfaco de la duonkonduktaĵo povis efike subpremi surfacŝtatojn, igante la elektran kampon de la aluminiopordego penetri en la silicion. Tiel naskiĝis la MOSFET [metal-oksida duonkonduktaĵo kampefika transistoro] (aŭ MOS-strukturo, el metal-oksida-duonkonduktaĵo), kiu montriĝis tiel facile miniaturigebla, kaj kiu ankoraŭ estas uzata en preskaŭ ĉiuj modernaj komputiloj (interese). , Atalla estis venas el Egiptio, kaj Kang estas el Sud-Koreio, kaj praktike nur ĉi tiuj du inĝenieroj el nia tuta historio ne havas eŭropajn radikojn).
Fine, dek tri jarojn post la invento de la unua transistoro, aperis io simila al la transistoro en via komputilo. Estis pli facile fabriki kaj uzis malpli potencon ol la krucvoja transistoro, sed estis sufiĉe malrapida respondi al signaloj. Nur kun la disvastiĝo de grandskalaj integraj cirkvitoj, kun centoj aŭ miloj da komponentoj situantaj sur ununura blato, la avantaĝoj de kampefikaj transistoroj ekaperis.
Ilustraĵo de la kampefika transistora patento
La kampefiko estis la lasta grava kontribuo de Bell Labs al la evoluo de la transistoro. Gravaj elektronikproduktantoj kiel ekzemple Bell Laboratories (kun sia Western Electric), General Electric, Sylvania kaj Westinghouse akumulis imponan kvanton da semikonduktaĵesplorado. De 1952 ĝis 1965, Bell Laboratories sole registris pli ol ducent patentojn pri tiu temo. Tamen la komerca merkato rapide falis en la manojn de novaj ludantoj kiel Texas Instruments, Transitron kaj Fairchild.
La frua transistoromerkato estis tro malgranda por altiri la atenton de la ĉefaj ludantoj: ĉirkaŭ 18 milionoj da dolaroj jare meze de la 1950-aj jaroj, kompare kun totala elektronika merkato de 2 miliardoj da dolaroj.Tamen, la esplorlaboratorioj de tiuj gigantoj servis kiel pretervolaj trejnejoj. kie junaj sciencistoj povis absorbi semikonduktaĵscion antaŭ pluiri por vendi siajn servojn al pli malgrandaj firmaoj. Kiam la tubelektronikomerkato komencis ŝrumpi grave en la mez-1960-aj jaroj, estis tro malfrue por Bell Labs, Westinghouse kaj la resto por konkuri kun la parvenuoj.
La transiro de komputiloj al transistoroj
En la 1950-aj jaroj, transistoroj invadis la elektronikan mondon en kvar ĉefaj areoj. La unuaj du estis aŭdaparatoj kaj porteblaj radioj, kie malalta energikonsumo kaj rezulta longa bateria vivo superpasis aliajn konsiderojn. La tria estis armea uzo. La usona armeo havis grandajn esperojn je transistoroj kiel fidindaj, kompaktaj komponentoj kiuj povus esti uzitaj en ĉio de kamporadioj ĝis balistikaj misiloj. Tamen, en la fruaj tagoj, ilia elspezo por transistoroj ŝajnis pli kiel veto pri la estonteco de teknologio ol konfirmo de ilia tiama valoro. Kaj fine, estis ankaŭ cifereca komputado.
En la komputila kampo, la mankoj de vakutubaj ŝaltiloj estis bone konataj, kun kelkaj skeptikuloj antaŭ la milito eĉ kredis ke elektronika komputilo ne povas fariĝi praktika aparato. Kiam miloj da lampoj estis kolektitaj en unu aparato, ili manĝis elektron, produktante grandegajn kvantojn da varmo, kaj laŭ fidindeco, oni povis nur fidi je ilia regula elĉerpiĝo. Tial, la malalta potenco, malvarmeta kaj senfadena transistoro iĝis la savanto de komputilproduktantoj. Ĝiaj malavantaĝoj kiel amplifilo (pli brua eligo, ekzemple) ne estis tia problemo kiam uzata kiel ŝaltilo. La nura obstaklo estis la kosto, kaj posttempe ĝi komencos fali akre.
Ĉiuj fruaj amerikaj eksperimentoj kun transistorizitaj komputiloj okazis ĉe la intersekciĝo de la deziro de la militistaro esplori la potencialon de promesplena nova teknologio kaj la deziro de inĝenieroj moviĝi al plibonigitaj ŝaltiloj.
Bell Labs konstruis TRADIC por la Usona Aera Forto en 1954 por vidi ĉu transistoroj ebligus ciferecan komputilon esti instalita sur estraro bombisto, anstataŭigante analogan navigacion kaj helpante en trovado de celoj. MIT Lincoln Laboratory evoluigis la TX-0-komputilon kiel parto de ampleksa aerdefenda projekto en 1956. La maŝino uzis alian varianton de la surfacbariera transistoro, bone konvenita por altrapida komputado. Philco konstruis ĝian SOLO-komputilon sub kontrakto kun la Mararmeo (sed fakte laŭ la peto de la NSA), finante ĝin en 1958 (uzante alian varianton de la surfacbariera transistoro).
En Okcidenta Eŭropo, malpli dotita per resursoj dum la Malvarma Milito, la rakonto estis tre malsama. Maŝinoj kiel la Manĉestro-Transistora Komputilo, (alia nomo inspirita de la ENIAC-projekto, kaj literumita malantaŭen), kaj aŭstra estis flankprojektoj kiuj uzis la resursojn kiujn iliaj kreintoj povis kunskrapi - inkluzive de unuageneraciaj unupunktaj transistoroj.
Estas multe da diskutado pri la titolo de la unua komputilo kiu uzis transistorojn. Ĉio signifas, kompreneble, elekti la ĝustajn difinojn por vortoj kiel "unua", "transistoro" kaj "komputilo". Ĉiukaze, ni scias kie la rakonto finiĝas. Komercado de transistorizitaj komputiloj preskaŭ tuj komenciĝis. Jaro post jaro, komputiloj je la sama prezo fariĝis pli kaj pli potencaj, kaj komputiloj de la sama potenco iĝis pli malmultekostaj, kaj ĉi tiu procezo ŝajnis tiel neevitebla, ke ĝi estis levita al rango de leĝo, apud gravito kaj konservado de energio. Ĉu ni bezonas diskuti pri kiu ŝtoneto estis la unua kolapsinta?
De kie venas la leĝo de Moore?
Dum ni alproksimiĝas al la fino de la rakonto de la ŝaltilo, indas demandi: kio kaŭzis ĉi tiun kolapson okazi? Kial la leĝo de Moore ekzistas (aŭ ekzistis - pri tio ni diskutos alian fojon)? Ne ekzistas la leĝo de Moore por aviadiloj aŭ polvosuĉiloj, same kiel ne ekzistas por vakutuboj aŭ relajsoj.
La respondo havas du partojn:
- Logikaj trajtoj de ŝaltilo kiel artefaktokategorio.
- La kapablo uzi pure kemiajn procezojn por fari transistorojn.
Unue, pri la esenco de la ŝaltilo. La trajtoj de la plej multaj artefaktoj devas kontentigi larĝan gamon de nepardonantaj fizikaj limoj. Pasaĝeraviadilo devas subteni la kombinitan pezon de multaj homoj. Polsiigilo devas povi suĉi certan kvanton da malpuraĵo en certa tempo el certa fizika areo. Aviadiloj kaj polvosuĉiloj estus senutilaj se reduktitaj al nanoskala.
Ŝaltilo, aŭtomata ŝaltilo, kiu neniam estis tuŝita de homa mano, havas multe malpli fizikajn limojn. Ĝi devas havi du malsamajn statojn, kaj ĝi devas povi komuniki al aliaj similaj ŝaltiloj kiam iliaj statoj ŝanĝiĝas. Tio estas, ĉio, kion ĝi devus fari, estas ŝalti kaj malŝalti. Kio estas tiel speciala pri transistoroj? Kial aliaj specoj de ciferecaj ŝaltiloj ne spertis tiajn eksponentajn plibonigojn?
Jen ni venas al la dua fakto. Transistoroj povas esti faritaj uzante kemiajn procezojn sen mekanika interveno. De la komenco mem, ŝlosila elemento de transistoroproduktado estis la uzo de kemiaj malpuraĵoj. Tiam venis la ebena procezo, kiu eliminis la lastan mekanikan paŝon de produktado—alkroĉi la dratojn. Kiel rezulto, li forigis la lastan fizikan limigon pri miniaturigo. Transistoroj ne plu bezonis esti sufiĉe grandaj por homaj fingroj—aŭ ajna mekanika aparato. Ĉio estis farita per simpla kemio, sur neimageble malgranda skalo: acido por gravuri, lumo por kontroli kiuj partoj de la surfaco rezistus akvaforton, kaj vaporo por enkonduki malpuraĵojn kaj metalajn filmojn en la gravuritajn spurojn.
Kial miniaturigo entute estas necesa? Redukti la grandecon donis tutan galaksion da agrablaj kromefikoj: pliigita ŝanĝrapideco, reduktita energikonsumo kaj la kosto de individuaj kopioj. Ĉi tiuj potencaj instigoj igis ĉiujn serĉi manierojn por plu redukti ŝaltilojn. Kaj la industrio de duonkonduktaĵoj pasis de farado de ŝaltiloj de la grandeco de ungo al paki dekojn da milionoj da ŝaltiloj po kvadrata milimetro en la vivdaŭro de unu homo. De petado de ok dolaroj por unu ŝaltilo ĝis ofertado de dudek milionoj da ŝaltiloj por dolaro.
Memorpeceto Intel 1103 de 1971. Individuaj transistoroj, nur dekoj da mikrometroj en grandeco, ne plu estas videblaj al la okulo. Kaj de tiam ili malpliiĝis ankoraŭ milfoje.
Kion alian legi:
- Ernest Bruan kaj Stuart MacDonald, Revolucio en Miniaturo (1978)
- Michael Riordan kaj Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Rompita Geniulo (1997)
fonto: www.habr.com