Aner Artikelen an der Serie:
- Geschicht vum Relais
- Geschicht vun elektronesche Computeren
- Geschicht vun der Transistor
- Internet Geschicht
Zënter iwwer honnert Joer wackelt den analogen Hond säin digitale Schwanz. Versich d'Fäegkeete vun eise Sënner auszebauen - Visioun, Héieren, an och, an engem Sënn, Touch - hunn Ingenieuren a Wëssenschaftler gefouert fir no bessere Komponenten fir Telegrafen, Telefonen, Radioen a Radaren ze sichen. Et war nëmmen duerch vill Gléck datt dës Sich de Wee fir d'Schafung vun neien Typen vun digitale Maschinnen entdeckt huet. An ech hu beschloss d'Geschicht vun dëser konstanter ze erzielen , bei deenen d'Telekommunikatiounsingenieuren d'Matière première fir déi éischt digital Computere geliwwert hunn, an heiansdo souguer déi Computeren selwer entworf a gebaut hunn.
Mee bis an den 1960er Joren ass dës fruchtbar Zesummenaarbecht op en Enn gaangen, an domat meng Geschicht. Hiersteller vun digitaler Ausrüstung hu sech net méi missen an d'Welte vum Telegraph, Telefon a Radio fir nei, verbessert Schalter kucken, well den Transistor selwer eng onendlech Quell vu Verbesserunge geliwwert huet. Joer fir Joer hu se méi déif a méi déif gegruewen, ëmmer Weeër ze fannen fir d'Geschwindegkeet exponentiell ze erhéijen an d'Käschte ze reduzéieren.
Wéi och ëmmer, näischt vun dësem wier geschitt wann d'Erfindung vum Transistor gestoppt wier .
Luesen Start
Et war wéineg Begeeschterung an der populärer Press fir Bell Labs 'Ukënnegung vun der Erfindung vum Transistor. Den 1. Juli 1948 huet d'New York Times dräi Abschnitter zum Event um Enn vu sengem Radio News Bericht gewidmet. Ausserdeem koum dës Nouvelle no aneren, selbstverständlech méi wichteg ugesinn: Zum Beispill déi Stonn laang Radiosendung "Waltz Time", déi op NBC sollt optauchen. Am Réckbléck wëlle mir vläicht laachen, oder souguer déi onbekannt Auteuren ausschëllegen - wéi hunn se dat Evenement net erkannt, deen d'Welt op d'Kopp gestallt huet?
Awer Réckbléck verzerrt d'Perceptioun, verstäerkt Signaler, deenen hir Bedeitung mir wëssen, an engem Mier vu Kaméidi zu där Zäit verluer gaangen sinn. Den Transistor vun 1948 war ganz anescht wéi d'Transistoren vun de Computeren op deenen Dir dësen Artikel liest (ausser Dir hutt decidéiert en auszedrécken). Si ënnerscheede sech sou vill, datt, trotz dem selwechten Numm, an der onbrochener Linn vun der Ierfschaft, déi se verbënnt, si sollten verschidden Arten ugesi ginn, wann net verschidde Gattungen. Si hu verschidde Kompositioune, verschidde Strukturen, verschidde Betribsprinzipien, fir net de groussen Ënnerscheed an der Gréisst ze ernimmen. Et war nëmmen duerch konstant Erfindung datt de knaschtege Apparat, dee vu Bardeen a Brattain gebaut gouf, d'Welt an eist Liewen transforméiere konnt.
Tatsächlech huet den Eenpunkt-Germanium-Transistor net méi Opmierksamkeet verdéngt wéi et krut. Et hat verschidde Mängel, déi aus dem Vakuumröhre geierft goufen. Et war natierlech vill méi kleng wéi déi kompaktst Luuchten. D'Feele vun engem waarme Filament huet bedeit datt et manner Hëtzt produzéiert, manner Energie verbraucht huet, net verbrennt an net erwiermt virum Gebrauch.
Wéi och ëmmer, d'Akkumulation vum Dreck op der Kontaktfläch huet zu Feeler gefouert an d'Potenzial fir méi laang Liewensdauer negéiert; et huet e méi lauter Signal ginn; geschafft nëmmen op niddereg Muechten an engem schmuel Frequenz Beräich; gescheitert an der Präsenz vun Hëtzt, Kälte oder Fiichtegkeet; an et konnt net eenheetlech produzéiert ginn. Verschidde Transistoren, déi op déiselwecht Manéier vun deene selwechte Leit erstallt goufen, hätten vill verschidden elektresch Charakteristiken. An all dëst koum zu enger Käschte aacht Mol déi vun enger Standardlampe.
Eréischt 1952 hunn d'Bell Labs (an aner Patenthalter) d'Fabrikatiounsproblemer genuch geléist fir Single-Punkt Transistoren praktesch Apparater ze ginn, an och dann hunn se net vill iwwer den Hörgerätermaart verbreet, wou d'Präisempfindlechkeet relativ niddereg war. an d'Virdeeler a punkto Batterieliewen iwwerwältegt d'Nodeeler.
Wéi och ëmmer, déi éischt Versich hate schonn ugefaang den Transistor an eppes besseres a méi nëtzlech ze maachen. Si hunn eigentlech vill méi fréi ugefaang wéi dee Moment wou de Public vu senger Existenz geléiert huet.
Dem Shockley seng Ambitiounen
Géint Enn 1947 huet de Bill Shockley a grousser Spannung op Chicago gereest. Hien hat vague Iddien iwwer wéi de Bardeen a Brattain säi kierzlech erfonnten Transistor ze schloen, awer hat nach keng Chance fir se z'entwéckelen. Also amplaz eng Paus tëscht Etappe vun der Aarbecht ze genéissen, huet hien Chrëschtdag an Neit Joer am Hotel verbruecht, ongeféier 20 Säiten vun engem Notizbuch mat sengen Iddien gefëllt. Dorënner war eng Propositioun fir en neien Transistor, deen aus engem Halbleiter-Sandwich besteet - e Slice vum p-Typ Germanium tëscht zwee Stécker vum n-Typ.
Encouragéiert vun dësem Ace seng Hülse, huet de Shockley dem Bardeen a Brattain behaapt fir hir Retour op Murray Hill, a behaapt de ganze Kreditt fir den Transistor z'erfannen. War et net seng Iddi vum Feldeffekt deen de Bardeen a Brattain an de Laboratoire krut? Soll dat net erfuerderlech sinn, him all Rechter op de Patent ze iwwerdroen? Wéi och ëmmer, dem Shockley säin Trick huet zréckgezunn: Bell Labs Patent Affekoten hunn erausfonnt datt den onbekannten Erfinder, , patentéiert bal 20 Joer virdru bal 1930 Joer virdrun, am Joer XNUMX, en Hallefleitfeldeffektverstärker. De Lilienfeld huet seng Iddi natierlech ni ëmgesat, wéinst dem Zoustand vun de Materialien zu där Zäit, mä de Risiko vun Iwwerlappung war ze grouss - et war besser, komplett ze vermeiden. de Feldeffekt am Patent
Also, obwuel Bell Labs dem Shockley e generéisen Deel vum Erfinderkreditt ginn huet, hunn se nëmmen Bardeen a Brattain am Patent genannt. Wéi och ëmmer, wat gemaach gouf, kann net réckgängeg gemaach ginn: Dem Shockley seng Ambitiounen hunn seng Relatioun mat zwee Ënneruerter zerstéiert. De Bardeen huet opgehalen um Transistor ze schaffen an sech op d'Superleitung konzentréiert. Hien huet d'Laboratoiren verlooss an 1951. De Brattain ass do bliwwen, awer refuséiert erëm mat Shockley ze schaffen, an huet insistéiert op eng aner Grupp ze transferéieren.
Wéinst senger Onméiglechkeet mat anere Leit ze schaffen, huet Shockley ni Fortschrëtter an de Laboratoiren gemaach, also ass hien och do fortgaang. 1956 ass hien op Palo Alto zréck heemgaang fir seng eege Transistorfirma Shockley Semiconductor ze grënnen. Ier hien fortgaang ass, huet hien sech vu senger Fra Jean getrennt, während si sech vum Gebärmutterkriibs erholl huet, a sech mam Emmy Lanning involvéiert, mat där hie geschwënn bestuet huet. Mä vun deenen zwou Hälfte vu sengem kaliforneschen Dram - eng nei Firma an eng nei Fra - ass nëmmen een richteg ginn. Am Joer 1957 hunn seng bescht Ingenieuren, rosen vu sengem Managementstil an der Richtung an där hien d'Firma geholl huet, him verlooss fir eng nei Firma ze grënnen, Fairchild Semiconductor.
Shockley am Joer 1956
Also huet de Shockley déi eidel Schuel vu senger Firma opginn an huet eng Aarbecht am Elektrotechnik Departement zu Stanford gemaach. Do huet hie weiderhin seng Kollegen (a säin eelste Frënd, de Physiker) ofgeleent ) Theorien vun der rassistescher Degeneratioun, déi him interesséiert hunn an - Themen déi zënter dem Enn vum leschte Krich an den USA onpopulär waren, besonnesch an akademesche Kreesser. Hien huet Freed gemaach fir Kontrovers opzebauen, d'Medien opzeschloen a Protester ze verursaachen. Hien ass 1989 gestuerwen, vu senge Kanner a Kollegen ofgestëmmt, a besicht nëmme vu senger ëmmer engagéierter zweeter Fra, Emmy.
Och wa seng schwaach Versuche fir Entrepreneursgeescht gescheitert hunn, huet de Shockley e Som a fruchtbare Buedem gepflanzt. D'San Francisco Bay Area produzéiert vill kleng elektronesch Firmen, déi mat Finanzéierung vun der Bundesregierung während dem Krich gespullt goufen. Fairchild Semiconductor, dem Shockley seng zoufälleg Nofolger, huet Dutzende vun neie Firmen erstallt, e puer vun deenen haut nach bekannt sinn: Intel an Advanced Micro Devices (AMD). Vun de fréien 1970er huet d'Géigend den lächerleche Spëtznumm "Silicon Valley" verdéngt. Awer waart eng Minutt - Bardeen a Brattain hunn den Germanium Transistor erstallt. Wou koum Silizium hier?
Dëst ass wéi de verloosse Mountain View Site, dee fréier Shockley Semiconductor gehal huet, am Joer 2009 ausgesinn huet. Haut ass d'Gebai ofgerappt ginn.
Richtung Silicon Crossroads
D'Schicksal vun enger neier Zort Transistor, erfonnt vum Shockley an engem Chicago Hotel, war vill méi glécklech wéi dee vu sengem Erfinder. Et ass alles dank engem Mann säi Wonsch fir eenzel, reng Hallefleitkristaller ze wuessen. De Gordon Teal, e physikalesche Chemiker aus Texas, deen den deemolegen nutzlosen Germanium fir säin Doktorat studéiert hat, huet an den 30er Joren eng Aarbecht bei Bell Labs gemaach. Nodeems hien iwwer den Transistor geléiert huet, gouf hien iwwerzeegt datt seng Zouverlässegkeet an d'Kraaft wesentlech verbessert kënne ginn andeems en aus engem puren Eenkristall erstallt gëtt, anstatt aus de polykristalline Mëschungen, déi duerno benotzt goufen. Shockley refuséiert seng Efforten als Offall vun Ressourcen.
Wéi och ëmmer, den Teal huet bestänneg an erreecht Erfolleg, mat der Hëllef vum mechanesche Ingenieur John Little, en Apparat erstallt deen e klengt Kristallsaat aus geschmoltenem Germanium extrahéiert. Wéi Germanium ronderëm de Kär ofgekillt huet, huet et seng Kristallstruktur erweidert, e kontinuéierlecht a bal reng hallefleitend Gitter erstallt. Am Fréijoer 1949 konnten d'Teal a Little Kristalle op Uerdnung kreéieren, an Tester hu gewisen datt si wäit hannert hire polykristalline Konkurrenten waren. Besonnesch kleng Transporter, déi derbäi bäigefüügt goufen, kënne fir honnert Mikrosekonnen oder souguer méi laang dobannen iwwerliewen (versus net méi wéi zéng Mikrosekonnen an anere Kristallproben).
Elo konnt den Teal sech méi Ressourcen leeschten, an huet méi Leit fir säin Team rekrutéiert, ënner deenen en anere kierperleche Chemiker war deen op Bell Labs aus Texas koum - Morgan Sparks. Si hunn ugefaang d'Schmelz z'änneren fir p-Typ oder n-Typ Germanium ze maachen andeems se Perlen vu passenden Gëftstoffer bäigefüügt hunn. Bannent engem Joer haten se d'Technologie esou verbessert, datt se en Germanium n-p-n Sandwich direkt an der Schmelz wuessen konnten. An et huet genau geschafft wéi Shockley virausgesot huet: en elektrescht Signal aus dem p-Typ Material huet den elektresche Stroum tëscht zwee Dirigenten moduléiert, déi mat den n-Typ Stécker ronderëm si verbonne sinn.
Morgan Sparks a Gordon Teal op enger Workbench bei Bell Labs
Dëse gewuessene Kräizungstransistor iwwerhëlt säin eenzege Punkt Kontakt Vorfahren op bal all Manéier. Besonnesch war et méi zouverlässeg a prévisibel, huet vill manner Kaméidi produzéiert (an dofir war méi sensibel), a war extrem energieeffizient - verbraucht eng Millioun Mol manner Energie wéi en typesche Vakuumröhre. Am Juli 1951 huet Bell Labs eng aner Pressekonferenz ofgehalen fir déi nei Erfindung ze verkënnegen. Schonn ier den éischten Transistor et fäerdeg bruecht huet de Maart z'erreechen, war et scho wesentlech irrelevant ginn.
An awer war dëst just den Ufank. Am Joer 1952 huet General Electric (GE) d'Entwécklung vun engem neie Prozess ugekënnegt fir Kräizungstransistoren ze maachen, d'Fusiounsmethod. A sengem Kader goufen zwee Kugelen vun Indium (p-Typ Spender) op béide Säiten vun engem dënnen Slice vum n-Typ Germanium verschmolzelt. Dëse Prozess war méi einfach a méi bëlleg wéi wuesse Kräizungen an enger Legierung; sou en Transistor huet manner Resistenz ginn an ënnerstëtzt méi héich Frequenzen.
Ugebaut a verschmolzen Transistoren
D'Joer drop huet de Gordon Teal decidéiert a säin Heemechtsland zréckzekommen an huet eng Aarbecht bei Texas Instruments (TI) zu Dallas gemaach. D'Firma gouf als Geophysical Services gegrënnt, Inc., an huet am Ufank Ausrüstung fir Uelegfuerschung produzéiert, TI hat eng Elektronikdivisioun am Krich opgemaach, a koum elo an den Transistormaart ënner Lizenz vu Western Electric (der Fabrikatiounsdivisioun vu Bell Labs).
Teal huet mat him nei Kompetenzen geléiert an de Laboratoiren: d'Fäegkeet ze wuessen an Silizium Monokristalle. Déi offensichtlechst Schwächt vum Germanium war seng Temperaturempfindlechkeet. Wann d'Hëtzt ausgesat ass, hunn d'Germaniumatome am Kristall séier fräi Elektronen ofginn, an et huet sech ëmmer méi an en Dirigent ëmgewandelt. Bei enger Temperatur vu 77 °C huet et komplett opgehalen wéi en Transistor ze schaffen. D'Haaptziel fir Transistor Verkaf war d'Militär - e potenzielle Konsument mat enger gerénger Präisempfindlechkeet an engem grousse Besoin fir stabil, zouverléisseg a kompakt elektronesch Komponenten. Wéi och ëmmer, Temperaturempfindlech Germanium wier net nëtzlech a ville militäreschen Uwendungen, besonnesch am Raumfaartfeld.
Silizium war vill méi stabil, awer koum op d'Käschte vun engem vill méi héije Schmelzpunkt, vergläichbar mat deem vum Stol. Dëst huet enorm Schwieregkeeten verursaacht, well ganz reng Kristalle gefuerdert waren fir qualitativ héichwäerteg Transistoren ze kreéieren. Heiss geschmollte Silizium géif Verunreinigungen absorbéieren aus wéi enger Kroun et an ass. Den Teel a säin Team bei TI konnten dës Erausfuerderunge iwwerwannen andeems se ultra-pure Siliziumproben vun DuPont benotzt. Am Mee 1954, op engem Institut fir Radio Engineering Konferenz zu Dayton, Ohio, huet den Teal bewisen datt nei Silizium Geräter, déi a sengem Laboratoire produzéiert goufen, weider funktionnéieren, och wann se a waarmem Ueleg ënnergeet sinn.
Erfollegräich Upstarts
Schlussendlech, ongeféier siwe Joer nodeems den Transistor fir d'éischt erfonnt gouf, konnt en aus dem Material gemaach ginn, mat deem en synonym ginn ass. An ongeféier déiselwecht Zäit wäert passéieren ier d'Erscheinung vun Transistoren, déi ongeféier d'Form ausgesinn, déi an eise Mikroprozessoren a Memory Chips benotzt gëtt.
Am Joer 1955 hunn d'Wëssenschaftler vum Bell Labs erfollegräich geléiert Siliziumtransistoren mat enger neier Dopingtechnologie ze maachen - anstatt feste Kugelen vun Gëftstoffer zu enger flësseger Schmelz ze addéieren, hunn se gasfërmeg Zousätz an déi zolidd Uewerfläch vum Hallefleit agefouert (). Duerch suergfälteg Kontroll vun der Temperatur, den Drock an der Dauer vun der Prozedur hunn se genee déi erfuerderlech Tiefe an Dopinggrad erreecht. Méi Kontroll iwwer de Fabrikatiounsprozess huet méi Kontroll iwwer d'elektresch Eegeschafte vum Endprodukt ginn. Méi wichteg, thermesch Diffusioun huet et méiglech gemaach d'Produkt a Chargen ze produzéieren - Dir kënnt eng grouss Plack vu Silizium dotéieren an et dann an Transistoren schneiden. D'Militär huet d'Finanzéierung fir Bell Laboratories zur Verfügung gestallt well d'Produktioun opgeriicht huet héich Upfront Käschten. Si brauche en neit Produkt fir eng ultra-héich Frequenz fréi Warnung Radar Link ("""), eng Kette vun Arktis Radar Statiounen entworf sowjetesch Bomber fléien vum Nordpol z'entdecken, a si bereet $ 100 pro Transistor auszeschléissen (dëst waren d'Deeg wou en neien Auto fir $ 2000 kaaft ka ginn).
Legierung mat , déi d'Plaz vun Gëftstoffer kontrolléiert huet, huet d'Méiglechkeet opgemaach fir de ganze Circuit ganz op engem Hallefleitsubstrat ze ätzen - dëst gouf gläichzäiteg vu Fairchild Semiconductor an Texas Instruments am Joer 1959 geduecht."vum Fairchild benotzt chemesch Oflagerung vu Metallfilmer, déi d'elektresch Kontakter vum Transistor verbannen. Et eliminéiert de Besoin fir manuell Verdrahtung ze kreéieren, reduzéiert Produktiounskäschte a erhéicht Zouverlässegkeet.
Endlech, am Joer 1960, hunn zwee Bell Labs Ingenieuren (John Atalla an Davon Kahn) dem Shockley säin originelle Konzept fir e Feldeffekttransistor ëmgesat. Eng dënn Schicht vun Oxid op der Uewerfläch vum Hallefleit konnt effektiv Uewerflächenzoustand ënnerdrécken, wouduerch d'elektrescht Feld vum Aluminiumpaart an de Silizium penetréiert. Sou gouf de MOSFET [Metal-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor] (oder MOS-Struktur, aus Metall-Oxid-Halbleiter) gebuer, dee sech esou einfach ze miniaturiséieren, an deen nach ëmmer a bal all modernen Computer benotzt gëtt (interessant , Atalla war kënnt aus Ägypten, a Kang ass aus Südkorea, a praktesch nëmmen dës zwee Ingenieuren aus eiser ganzer Geschicht hunn keng europäesch Wuerzelen).
Endlech, dräizéng Joer no der Erfindung vum éischten Transistor, erschéngt eppes ähnlech wéi den Transistor an Ärem Computer. Et war méi einfach ze fabrizéieren a benotzt manner Kraaft wéi de Kräizungstransistor, awer war zimlech lues op Signaler ze reagéieren. Et war nëmme mat der Verbreedung vu grouss-Skala integréierte Circuiten, mat Honnerte oder Dausende vu Komponenten op engem eenzegen Chip, datt d'Virdeeler vun Feldeffekttransistoren op d'Spëtzt koumen.
Illustratioun vum Feldeffekt Transistor Patent
De Feldeffekt war de leschte grousse Bäitrag vum Bell Labs zu der Entwécklung vum Transistor. Grouss Elektronik Hiersteller wéi Bell Laboratories (mat hirem Western Electric), General Electric, Sylvania a Westinghouse hunn eng beandrockend Quantitéit un Hallefleitfuerschung gesammelt. Vun 1952 bis 1965 hunn Bell Laboratories eleng méi wéi zweehonnert Patenter iwwer dëst Thema registréiert. Awer de kommerziellen Maart ass séier an d'Hänn vun neie Spiller gefall wéi Texas Instruments, Transitron, a Fairchild.
De fréie Transistormaart war ze kleng fir d'Opmierksamkeet vun de grousse Spiller unzezéien: ongeféier $ 18 Milliounen d'Joer an der Mëtt vun de 1950er Joren, am Verglach mat engem Gesamtelektronikmaart vun $ 2 Milliarden.D'Fuerschungslaboratoiren vun dëse Risen hunn awer als ongewollt Trainingslager gedéngt. wou jonk Wëssenschaftler d'Halbleiterwëssen absorbéiere kënnen ier se weidergoe fir hir Servicer u méi kleng Firmen ze verkafen. Wéi den Tube Elektronikmaart an der Mëtt vun den 1960er Joren eescht ugefaang huet ze schrumpelen, war et ze spéit fir Bell Labs, Westinghouse an de Rescht fir mat den Upstarten ze konkurréieren.
Den Iwwergank vu Computeren op Transistoren
An den 1950er hunn d'Transistoren d'Elektronikwelt a véier Haaptberäicher agefall. Déi éischt zwee waren Hörgeräter a portable Radios, wou de nidderegen Energieverbrauch an déi resultéierend laang Batterieliewen aner Iwwerleeungen iwwerdréit. Déi drëtt war militäresch Notzung. D'US Arméi hat héich Hoffnungen op Transistoren als zouverlässeg, kompakt Komponenten, déi an alles vu Feldradioen bis ballistesch Rakéite benotzt kënne ginn. Wéi och ëmmer, an de fréien Deeg hunn hir Ausgaben op Transistoren méi wéi eng Wette op d'Zukunft vun der Technologie geschéngt wéi eng Bestätegung vun hirem deemolege Wäert. A schlussendlech gouf et och digital Informatik.
Am Computerberäich waren d'Defiziter vu Vakuumröhreschalter bekannt, mat e puer Skeptiker virum Krich souguer gleewen datt en elektronesche Computer net zu engem prakteschen Apparat gemaach ka ginn. Wann Dausende vu Luuchten an engem Apparat gesammelt goufen, hunn se Elektrizitéit giess, enorm Hëtzt produzéiert, a wat d'Zouverlässegkeet ugeet, konnt een nëmmen op hire regelméissege Burnout vertrauen. Dofir gouf de Low-Power, coolen a threadless Transistor de Retter vun Computerhersteller. Seng Nodeeler als Verstärker (zB méi lauter Ausgang) waren net esou e Problem wann se als Schalter benotzt ginn. Dat eenzegt Hindernis waren d'Käschten, a mat Zäite géifen se staark falen.
All déi fréi amerikanesch Experimenter mat transistoriséierte Computere koumen op der Kräizung vum Wonsch vum Militär, d'Potenzial vun enger villverspriechender neier Technologie ze entdecken an de Wonsch vun den Ingenieuren op verbesserte Schalter ze plënneren.
Bell Labs gebaut TRADIC fir d'US Air Force am Joer 1954 fir ze kucken ob Transistoren et erlaben en digitale Computer u Bord vun engem Bomber z'installéieren, d'analog Navigatioun z'ersetzen an d'Zielacquisitioun ze hëllefen. MIT Lincoln Laboratoire entwéckelt den TX-0 Computer als Deel vun enger ëmfangräicher Loft Ofwier Projet an 1956. D'Maschinn benotzt aner Variant vun der Uewerfläch Barrière Transistor, gutt geegent fir Héich-Vitesse Rechenzäit. De Philco huet säin SOLO Computer ënner engem Kontrakt mat der Navy gebaut (awer eigentlech op Ufro vun der NSA), huet en 1958 fäerdeg gemaach (mat enger anerer Variant vum Uewerflächebarriärtransistor).
A Westeuropa, manner mat Ressourcen während dem Kale Krich dotéiert, war d'Geschicht ganz anescht. Maschinnen wéi de Manchester Transistor Computer, (en aneren Numm inspiréiert vum ENIAC-Projet, an no hannen geschriwwen), an Éisträichesch ware Säitprojeten, déi d'Ressourcen benotzt hunn, déi hir Schëpfer konnten zesumme schrauwen - dorënner éischt Generatioun Single-Punkt Transistoren.
Et gëtt vill Kontrovers iwwer den Titel vum éischte Computer fir Transistoren ze benotzen. Et kënnt alles erof, natierlech, fir déi richteg Definitioune fir Wierder wéi "éischt", "Transistor" a "Computer" ze wielen. Op alle Fall wësse mer wou d'Geschicht ophält. Kommerzialiséierung vun transistoriséierte Computeren huet bal direkt ugefaang. Joer fir Joer goufen Computere fir dee selwechte Präis ëmmer méi mächteg, a Computere vun der selwechter Kraaft goufe méi bëlleg, an dëse Prozess schéngt sou onverhënnerbar ze sinn datt et op de Rang vum Gesetz erhéicht gouf, nieft der Schwéierkraaft an der Energiekonservatioun. Musse mir streiden iwwer wéi eng Kiesel déi éischt zesummegefall ass?
Wou kënnt dem Moore säi Gesetz hier?
Wéi mir um Enn vun der Geschicht vum Schalter kommen, ass et derwäert ze froen: wat huet dësen Zesummebroch verursaacht? Firwat gëtt dem Moore säi Gesetz existéiert (oder existéiert - mir streiden doriwwer eng aner Kéier)? Et gëtt kee Moore säi Gesetz fir Fligeren oder Staubsauger, grad wéi et kee fir Vakuumröhre oder Relais gëtt.
D'Äntwert huet zwee Deeler:
- Logesch Eegeschafte vun engem Wiessel als Artefakt Kategorie.
- D'Fäegkeet fir reng chemesch Prozesser ze benotzen fir Transistoren ze maachen.
Éischtens, iwwer d'Essenz vum Schalter. D'Eegeschafte vun de meescht Artefakte mussen eng breet Palette vun onvergiessleche kierperlechen Aschränkungen erfëllen. E Passagéierfliger muss dat kombinéiert Gewiicht vu ville Leit ënnerstëtzen. E Staubsauger muss fäeg sinn eng gewësse Quantitéit Dreck an enger gewësser Zäit aus engem bestëmmte kierperleche Beräich ze suckelen. Fligeren a Staubsauger wieren nëtzlos wann se op Nanoskala reduzéiert ginn.
E Schalter, en automatesche Schalter deen ni vun enger mënschlecher Hand beréiert gouf, huet vill manner kierperlech Aschränkungen. Et muss zwee verschidde Staaten hunn, an et muss fäeg sinn aner ähnlech Schalter ze kommunizéieren wann hir Staaten änneren. Dat ass, alles wat et maache soll ass un an auszeschalten. Wat ass sou speziell iwwer Transistoren? Firwat hunn aner Zorte vun digitale Schalter net esou exponentiell Verbesserungen erlieft?
Hei komme mer zum zweete Fakt. Transistoren kënne mat chemesche Prozesser ouni mechanesch Interventioun gemaach ginn. Vun Ufank u war e Schlësselelement vun der Transistorproduktioun d'Benotzung vu chemesche Gëftstoffer. Dunn ass de planaresche Prozess komm, deen de leschte mechanesche Schrëtt aus der Produktioun eliminéiert huet - d'Drähten befestigen. Als Resultat huet hien déi lescht kierperlech Limitatioun vun der Miniaturiséierung lassgelooss. Transistoren brauche net méi grouss genuch fir mënschlech Fanger ze sinn - oder all mechanescht Apparat. Et gouf alles duerch einfach Chimie gemaach, op enger onvirstellbarer klenger Skala: Säure fir ze Ätzen, Liicht fir ze kontrolléieren wéi eng Deeler vun der Uewerfläch géint Ätzen widderstoen, an Damp fir Gëftstoffer a Metallfilmer an d'Ätzebunnen anzeféieren.
Firwat ass Miniaturiséierung iwwerhaapt néideg? D'Reduktioun vun der Gréisst huet eng ganz Galaxis vun agreabele Nebenwirkungen ginn: erhéicht Schaltgeschwindegkeet, reduzéiert Energieverbrauch an d'Käschte vun eenzelne Kopien. Dës mächteg Ureizer hunn jidderee gefouert fir no Weeër ze sichen fir Schalter weider ze reduzéieren. An d'Halbleiterindustrie ass gaang vu Schalteren d'Gréisst vun engem Fangerneel ze maachen fir Zénger vu Millioune Schalteren pro Quadratmillimeter an der Liewensdauer vun engem Mann ze packen. Vun aacht Dollar fir ee Schalter ze froen fir zwanzeg Millioune Schalter fir en Dollar ze bidden.
Intel 1103 Memory Chip aus 1971. Eenzel Transistoren, nëmmen zéng Mikrometer grouss, sinn net méi fir d'Aen ze gesinn. An zënterhier sinn se weider dausendfach erofgaang.
Wat soss ze liesen:
- Ernest Bruan a Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
- Michael Riordan a Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Broken Genius (1997)
Source: will.com