Artikel lain dalam siri ini:
- Sejarah relay
- Sejarah komputer elektronik
- Sejarah transistor
- sejarah internet
Selama lebih seratus tahun, anjing analog itu telah mengibaskan ekor digitalnya. Percubaan untuk mengembangkan keupayaan deria kita - penglihatan, pendengaran, dan juga, dalam erti kata tertentu, mengetuai jurutera dan saintis sentuhan - untuk mencari komponen yang lebih baik untuk telegraf, telefon, radio dan radar. Hanya kerana nasib baik, carian ini menemui jalan untuk mencipta jenis mesin digital baharu. Dan saya memutuskan untuk menceritakan kisah pemalar ini , di mana jurutera telekomunikasi membekalkan bahan mentah untuk komputer digital pertama, malah kadangkala mereka bentuk dan membina komputer tersebut sendiri.
Tetapi pada tahun 1960-an, kerjasama yang bermanfaat ini berakhir, dan dengan itu kisah saya. Pengilang peralatan digital tidak lagi perlu melihat ke dunia telegraf, telefon dan radio untuk suis baharu yang lebih baik, kerana transistor itu sendiri menyediakan sumber penambahbaikan yang tidak habis-habis. Tahun demi tahun mereka menggali lebih dalam dan lebih dalam, sentiasa mencari jalan untuk meningkatkan kelajuan secara eksponen dan mengurangkan kos.
Walau bagaimanapun, semua ini tidak akan berlaku jika penciptaan transistor telah berhenti .
Permulaan yang perlahan
Terdapat sedikit keghairahan dalam akhbar popular untuk pengumuman Bell Labs tentang ciptaan transistor. Pada 1 Julai 1948, The New York Times menumpukan tiga perenggan untuk acara itu di bahagian bawah laporan Berita Radionya. Lebih-lebih lagi, berita ini muncul selepas yang lain, jelas dianggap lebih penting: contohnya, rancangan radio selama sejam "Waltz Time", yang sepatutnya muncul di NBC. Jika difikirkan semula, kita mungkin mahu ketawa, atau memarahi pengarang yang tidak dikenali - bagaimana mereka gagal mengenali peristiwa yang menyebabkan dunia terbalik?
Tetapi melihat ke belakang memutarbelitkan persepsi, menguatkan isyarat yang kepentingannya kita tahu hilang dalam lautan bunyi pada masa itu. Transistor 1948 sangat berbeza daripada transistor komputer yang anda sedang membaca artikel ini (melainkan anda memutuskan untuk mencetaknya). Mereka sangat berbeza sehingga, walaupun nama yang sama, dan garis warisan yang tidak terputus yang menghubungkan mereka, mereka harus dianggap sebagai spesies yang berbeza, jika bukan genera yang berbeza. Mereka mempunyai komposisi yang berbeza, struktur yang berbeza, prinsip operasi yang berbeza, apatah lagi perbezaan saiz yang besar. Hanya melalui ciptaan semula yang berterusan, peranti kekok yang dibina oleh Bardeen dan Brattain boleh mengubah dunia dan kehidupan kita.
Malah, transistor germanium satu titik tidak layak mendapat perhatian lebih daripada yang diterima. Ia mempunyai beberapa kecacatan yang diwarisi daripada tiub vakum. Ia, sudah tentu, jauh lebih kecil daripada lampu yang paling padat. Ketiadaan filamen panas bermakna ia menghasilkan kurang haba, menggunakan lebih sedikit tenaga, tidak terbakar, dan tidak memerlukan pemanasan sebelum digunakan.
Walau bagaimanapun, pengumpulan kotoran pada permukaan sentuhan membawa kepada kegagalan dan menafikan potensi hayat perkhidmatan yang lebih lama; ia memberikan isyarat yang lebih bising; bekerja hanya pada kuasa rendah dan dalam julat frekuensi yang sempit; gagal dalam kehadiran haba, sejuk atau kelembapan; dan ia tidak dapat dihasilkan secara seragam. Beberapa transistor yang dicipta dengan cara yang sama oleh orang yang sama akan mempunyai ciri elektrik yang sangat berbeza. Dan semua ini datang pada kos lapan kali ganda daripada lampu standard.
Hanya pada tahun 1952 Bell Labs (dan pemegang paten lain) telah menyelesaikan masalah pembuatan yang cukup untuk transistor titik tunggal untuk menjadi peranti praktikal, dan walaupun begitu mereka tidak merebak banyak di luar pasaran alat pendengaran, di mana sensitiviti harga agak rendah. .dan faedah dari segi hayat bateri mengatasi keburukan.
Walau bagaimanapun, kemudian percubaan pertama telah mula mengubah transistor menjadi sesuatu yang lebih baik dan lebih berguna. Mereka sebenarnya bermula lebih awal daripada saat orang ramai mengetahui kewujudannya.
Cita-cita Shockley
Menjelang penghujung tahun 1947, Bill Shockley melakukan perjalanan ke Chicago dengan sangat teruja. Dia mempunyai idea yang samar-samar tentang cara untuk mengalahkan transistor Bardeen dan Brattain yang dicipta baru-baru ini, tetapi belum mempunyai peluang untuk membangunkannya. Jadi daripada menikmati rehat antara peringkat kerja, dia menghabiskan Krismas dan Tahun Baru di hotel, mengisi kira-kira 20 muka surat buku nota dengan ideanya. Antaranya ialah cadangan untuk transistor baru yang terdiri daripada sandwic semikonduktor - kepingan germanium jenis-p di antara dua keping jenis-n.
Digalakkan oleh ace ini, Shockley menuntut Bardeen dan Brattain untuk kembali ke Murray Hill, menuntut semua kredit untuk mencipta transistor. Bukankah ideanya tentang kesan medan yang membawa Bardeen dan Brattain ke dalam makmal? Bukankah ini sepatutnya perlu untuk memindahkan semua hak kepada paten kepadanya? Walau bagaimanapun, helah Shockley menjadi bumerang: Peguam paten Bell Labs mendapati bahawa pencipta yang tidak diketahui, , mematenkan penguat kesan medan semikonduktor hampir 20 tahun lebih awal, pada tahun 1930. Lilienfeld, tentu saja, tidak pernah melaksanakan ideanya, memandangkan keadaan bahan pada masa itu, tetapi risiko pertindihan terlalu besar - lebih baik untuk mengelak daripada menyebut kesan medan dalam paten.
Oleh itu, walaupun Bell Labs memberikan Shockley sebahagian besar daripada kredit pencipta, mereka hanya menamakan Bardeen dan Brattain dalam paten. Walau bagaimanapun, apa yang telah dilakukan tidak boleh dibatalkan: cita-cita Shockley memusnahkan hubungannya dengan dua orang bawahan. Bardeen berhenti bekerja pada transistor dan menumpukan perhatian kepada superkonduktiviti. Dia meninggalkan makmal pada tahun 1951. Brattain kekal di sana, tetapi enggan bekerja dengan Shockley lagi, dan berkeras untuk dipindahkan ke kumpulan lain.
Oleh kerana ketidakupayaannya untuk bekerja dengan orang lain, Shockley tidak pernah membuat apa-apa kemajuan dalam makmal, jadi dia juga pergi dari situ. Pada tahun 1956, dia pulang ke Palo Alto untuk memulakan syarikat transistornya sendiri, Shockley Semiconductor. Sebelum pergi, dia berpisah dengan isterinya Jean ketika dia sedang pulih daripada kanser rahim, dan terlibat dengan Emmy Lanning, yang kemudiannya dinikahinya. Tetapi daripada dua bahagian impiannya di California - sebuah syarikat baru dan isteri baru - hanya satu yang menjadi kenyataan. Pada tahun 1957, jurutera terbaiknya, yang marah dengan gaya pengurusannya dan hala tuju dia membawa syarikat itu, meninggalkannya untuk menubuhkan sebuah syarikat baharu, Fairchild Semiconductor.
Shockley pada tahun 1956
Jadi Shockley meninggalkan cangkang kosong syarikatnya dan mengambil pekerjaan di jabatan kejuruteraan elektrik di Stanford. Di sana dia terus mengasingkan rakan-rakannya (dan kawan tertuanya, ahli fizik ) teori kemerosotan kaum yang menarik minatnya dan β topik yang tidak popular di Amerika Syarikat sejak berakhirnya perang yang lalu, terutamanya dalam kalangan akademik. Dia bersenang-senang dalam mencetuskan kontroversi, menyebat media dan menimbulkan protes. Dia meninggal dunia pada tahun 1989, terasing daripada anak-anak dan rakan sekerjanya, dan hanya dikunjungi oleh isteri keduanya yang setia, Emmy.
Walaupun percubaan lemahnya dalam bidang keusahawanan gagal, Shockley telah menanam benih di tanah yang subur. Kawasan Teluk San Francisco menghasilkan banyak firma elektronik kecil, yang telah dipenuhi dengan pembiayaan daripada kerajaan persekutuan semasa perang. Fairchild Semiconductor, anak Shockley yang tidak disengajakan, melahirkan berpuluh-puluh syarikat baharu, beberapa daripadanya masih dikenali hari ini: Intel dan Advanced Micro Devices (AMD). Menjelang awal 1970-an, kawasan itu telah mendapat nama samaran "Lembah Silikon." Tetapi tunggu sebentar - Bardeen dan Brattain mencipta transistor germanium. Dari mana datangnya silikon?
Beginilah rupa tapak Mountain View yang dahulunya menempatkan Shockley Semiconductor pada tahun 2009. Hari ini bangunan itu telah dirobohkan.
Menuju Persimpangan Silikon
Nasib jenis transistor baharu, yang dicipta oleh Shockley di sebuah hotel di Chicago, adalah lebih bahagia daripada penciptanya. Ini semua berkat keinginan seorang lelaki untuk mengembangkan kristal semikonduktor tulen tunggal. Gordon Teal, seorang ahli kimia fizikal dari Texas yang telah mempelajari germanium yang tidak berguna pada masa itu untuk ijazah kedoktorannya, mengambil pekerjaan di Bell Labs pada tahun 30-an. Setelah mengetahui tentang transistor, dia menjadi yakin bahawa kebolehpercayaan dan kuasanya boleh dipertingkatkan dengan ketara dengan menciptanya daripada kristal tunggal tulen, dan bukannya daripada campuran polihablur yang kemudian digunakan. Shockley menolak usahanya sebagai pembaziran sumber.
Walau bagaimanapun, Teal berterusan dan mencapai kejayaan, dengan bantuan jurutera mekanikal John Little, mencipta peranti yang mengekstrak biji kristal kecil daripada germanium cair. Apabila germanium disejukkan di sekeliling nukleus, ia mengembangkan struktur kristalnya, mewujudkan kekisi semikonduktor yang berterusan dan hampir tulen. Menjelang musim bunga tahun 1949, Teal dan Little boleh mencipta kristal mengikut pesanan, dan ujian menunjukkan bahawa mereka jauh di belakang pesaing polihabluran mereka. Khususnya, pengangkut kecil yang ditambahkan kepada mereka boleh bertahan di dalam selama seratus mikrosaat atau lebih lama (berbanding tidak lebih daripada sepuluh mikrosaat dalam sampel kristal lain).
Kini Teal mampu membeli lebih banyak sumber, dan merekrut lebih ramai orang ke pasukannya, antaranya ialah seorang lagi ahli kimia fizikal yang datang ke Bell Labs dari Texas - Morgan Sparks. Mereka mula mengubah leburan untuk membuat germanium jenis-p atau n-jenis dengan menambahkan manik kekotoran yang sesuai. Dalam tempoh setahun, mereka telah menambah baik teknologi sehingga mereka boleh menanam sandwic germanium npn secara langsung dalam cair. Dan ia berfungsi tepat seperti yang diramalkan oleh Shockley: isyarat elektrik daripada bahan jenis p memodulasi arus elektrik antara dua konduktor yang disambungkan kepada kepingan jenis-n yang mengelilinginya.
Morgan Sparks dan Gordon Teal di meja kerja di Bell Labs
Transistor simpang tumbuh ini mengatasi prestasi nenek moyang sesentuh titik tunggalnya dalam hampir semua cara. Khususnya, ia lebih dipercayai dan boleh diramal, menghasilkan bunyi yang lebih sedikit (dan oleh itu lebih sensitif), dan sangat cekap tenaga - menggunakan sejuta kali lebih sedikit tenaga daripada tiub vakum biasa. Pada Julai 1951, Bell Labs mengadakan satu lagi sidang akhbar untuk mengumumkan ciptaan baharu itu. Malah sebelum transistor pertama berjaya mencapai pasaran, ia pada dasarnya telah menjadi tidak relevan.
Namun ini hanyalah permulaan. Pada tahun 1952, General Electric (GE) mengumumkan pembangunan proses baru untuk membuat transistor simpang, kaedah gabungan. Dalam rangka kerjanya, dua bebola indium (penderma jenis-p) telah dicantum pada kedua-dua belah hirisan nipis germanium jenis-n. Proses ini lebih mudah dan lebih murah daripada persimpangan tumbuh dalam aloi; transistor sedemikian memberikan rintangan yang kurang dan menyokong frekuensi yang lebih tinggi.
Transistor tumbuh dan bercantum
Pada tahun berikutnya, Gordon Teal memutuskan untuk kembali ke negeri asalnya dan mengambil pekerjaan di Texas Instruments (TI) di Dallas. Syarikat itu diasaskan sebagai Geophysical Services, Inc., dan pada mulanya mengeluarkan peralatan untuk penerokaan minyak, TI telah membuka bahagian elektronik semasa perang, dan kini memasuki pasaran transistor di bawah lesen daripada Western Electric (bahagian pembuatan Bell Labs).
Teal membawa bersamanya kemahiran baru yang dipelajari di makmal: keupayaan untuk berkembang dan monohablur silikon. Kelemahan germanium yang paling ketara ialah kepekaannya terhadap suhu. Apabila terdedah kepada haba, atom germanium dalam kristal dengan cepat melepaskan elektron bebas, dan ia semakin bertukar menjadi konduktor. Pada suhu 77 Β°C ia berhenti berfungsi sama sekali seperti transistor. Sasaran utama untuk jualan transistor ialah tentera - pengguna berpotensi dengan sensitiviti harga yang rendah dan keperluan besar untuk komponen elektronik yang stabil, boleh dipercayai dan padat. Walau bagaimanapun, germanium sensitif suhu tidak akan berguna dalam banyak aplikasi ketenteraan, terutamanya dalam bidang aeroangkasa.
Silikon jauh lebih stabil, tetapi datang dengan kos takat lebur yang lebih tinggi, setanding dengan keluli. Ini menyebabkan kesukaran yang besar, memandangkan kristal yang sangat tulen diperlukan untuk mencipta transistor berkualiti tinggi. Silikon cair panas akan menyerap bahan cemar dari apa-apa mangkuk pijar di dalamnya. Teel dan pasukannya di TI dapat mengatasi cabaran ini menggunakan sampel silikon ultra tulen daripada DuPont. Pada Mei 1954, di persidangan Institut Kejuruteraan Radio di Dayton, Ohio, Teal menunjukkan bahawa peranti silikon baru yang dihasilkan di makmalnya terus berfungsi walaupun direndam dalam minyak panas.
Pemula yang berjaya
Akhirnya, kira-kira tujuh tahun selepas transistor pertama kali dicipta, ia boleh dibuat daripada bahan yang telah menjadi sinonim dengannya. Dan kira-kira jumlah masa yang sama akan berlalu sebelum kemunculan transistor yang secara kasarnya menyerupai bentuk yang digunakan dalam mikropemproses dan cip memori kami.
Pada tahun 1955, saintis Bell Labs berjaya belajar membuat transistor silikon dengan teknologi doping baharu - bukannya menambah bebola pepejal bendasing kepada cair cair, mereka memperkenalkan bahan tambahan gas ke dalam permukaan pepejal semikonduktor (). Dengan mengawal suhu, tekanan dan tempoh prosedur dengan teliti, mereka mencapai kedalaman dan tahap doping yang diperlukan. Kawalan yang lebih besar ke atas proses pembuatan telah memberikan kawalan yang lebih besar ke atas sifat elektrik produk akhir. Lebih penting lagi, resapan terma memungkinkan untuk menghasilkan produk dalam kelompokβanda boleh membius papak silikon yang besar dan kemudian memotongnya menjadi transistor. Tentera menyediakan pembiayaan untuk Bell Laboratories kerana menubuhkan pengeluaran memerlukan kos pendahuluan yang tinggi. Mereka memerlukan produk baharu untuk pautan radar amaran awal frekuensi ultra tinggi (β"), rangkaian stesen radar Artik yang direka untuk mengesan pengebom Soviet terbang dari Kutub Utara, dan mereka sanggup mengeluarkan $100 setiap transistor (ini adalah hari-hari apabila kereta baharu boleh dibeli dengan harga $2000).
Berpadu dengan , yang mengawal lokasi kekotoran, membuka kemungkinan menggores keseluruhan litar sepenuhnya pada satu substrat semikonduktor - ini secara serentak difikirkan oleh Fairchild Semiconductor dan Texas Instruments pada tahun 1959." daripada Fairchild menggunakan pemendapan kimia bagi filem logam yang menyambungkan sesentuh elektrik transistor. Ia menghapuskan keperluan untuk mencipta pendawaian manual, mengurangkan kos pengeluaran dan meningkatkan kebolehpercayaan.
Akhirnya, pada tahun 1960, dua jurutera Bell Labs (John Atalla dan Davon Kahn) melaksanakan konsep asal Shockley untuk transistor kesan medan. Lapisan nipis oksida pada permukaan semikonduktor dapat menekan keadaan permukaan dengan berkesan, menyebabkan medan elektrik dari pintu aluminium menembusi ke dalam silikon. Maka lahirlah MOSFET [transistor kesan medan semikonduktor logam-oksida] (atau struktur MOS, daripada semikonduktor logam-oksida), yang ternyata sangat mudah untuk dikecilkan, dan yang masih digunakan dalam hampir semua komputer moden (menariknya). , Atalla berasal dari Mesir, dan Kang berasal dari Korea Selatan, dan boleh dikatakan hanya dua jurutera dari seluruh sejarah kita ini tidak mempunyai akar Eropah).
Akhirnya, tiga belas tahun selepas penciptaan transistor pertama, sesuatu yang menyerupai transistor dalam komputer anda muncul. Ia lebih mudah untuk dihasilkan dan menggunakan kuasa yang kurang daripada transistor simpang, tetapi agak lambat untuk bertindak balas kepada isyarat. Hanya dengan percambahan litar bersepadu berskala besar, dengan ratusan atau ribuan komponen yang terletak pada satu cip, kelebihan transistor kesan medan menjadi ketara.
Ilustrasi daripada paten transistor kesan medan
Kesan medan adalah sumbangan utama terakhir Bell Labs kepada pembangunan transistor. Pengeluar elektronik utama seperti Bell Laboratories (dengan Western Electric mereka), General Electric, Sylvania dan Westinghouse telah mengumpul jumlah penyelidikan semikonduktor yang mengagumkan. Dari 1952 hingga 1965, Bell Laboratories sahaja mendaftarkan lebih daripada dua ratus paten mengenai topik ini. Namun pasaran komersial dengan cepat jatuh ke tangan pemain baharu seperti Texas Instruments, Transitron, dan Fairchild.
Pasaran transistor awal terlalu kecil untuk menarik perhatian pemain utama: kira-kira $18 juta setahun pada pertengahan 1950-an, berbanding dengan jumlah pasaran elektronik sebanyak $2 bilion. Walau bagaimanapun, makmal penyelidikan gergasi ini berfungsi sebagai kem latihan yang tidak disengajakan. di mana saintis muda boleh menyerap pengetahuan semikonduktor sebelum bergerak untuk menjual perkhidmatan mereka kepada firma yang lebih kecil. Apabila pasaran elektronik tiub mula menyusut dengan serius pada pertengahan 1960-an, sudah terlambat untuk Bell Labs, Westinghouse dan yang lain untuk bersaing dengan syarikat baru.
Peralihan komputer kepada transistor
Pada tahun 1950-an, transistor menyerang dunia elektronik dalam empat bidang utama. Dua yang pertama ialah alat bantu pendengaran dan radio mudah alih, di mana penggunaan kuasa yang rendah dan mengakibatkan hayat bateri yang panjang mengatasi pertimbangan lain. Yang ketiga ialah penggunaan tentera. Tentera AS menaruh harapan tinggi untuk transistor sebagai komponen yang boleh dipercayai dan padat yang boleh digunakan dalam segala-galanya daripada radio medan hingga peluru berpandu balistik. Walau bagaimanapun, pada hari-hari awal, perbelanjaan mereka untuk transistor kelihatan lebih seperti pertaruhan pada masa depan teknologi daripada pengesahan nilai mereka pada masa itu. Dan akhirnya, terdapat juga pengkomputeran digital.
Dalam bidang komputer, kelemahan suis tiub vakum telah diketahui umum, dengan beberapa orang yang ragu-ragu sebelum perang malah percaya bahawa komputer elektronik tidak boleh dijadikan peranti praktikal. Apabila beribu-ribu lampu dikumpulkan dalam satu peranti, mereka memakan elektrik, menghasilkan sejumlah besar haba, dan dari segi kebolehpercayaan, seseorang hanya boleh bergantung pada keletihan biasa mereka. Oleh itu, transistor berkuasa rendah, sejuk dan tanpa benang menjadi penyelamat pengeluar komputer. Kelemahannya sebagai penguat (output yang lebih bising, contohnya) tidak menjadi masalah apabila digunakan sebagai suis. Satu-satunya halangan adalah kos, dan pada masa akan datang ia akan mula jatuh dengan mendadak.
Semua eksperimen awal Amerika dengan komputer transistor berlaku di persimpangan keinginan tentera untuk meneroka potensi teknologi baharu yang menjanjikan dan keinginan jurutera untuk beralih kepada suis yang lebih baik.
Bell Labs membina TRADIC untuk Tentera Udara AS pada tahun 1954 untuk melihat sama ada transistor akan membolehkan komputer digital dipasang di atas kapal pengebom, menggantikan navigasi analog dan membantu dalam pemerolehan sasaran. MIT Lincoln Laboratory membangunkan komputer TX-0 sebagai sebahagian daripada projek pertahanan udara yang meluas pada tahun 1956. Mesin ini menggunakan satu lagi varian transistor penghalang permukaan, sangat sesuai untuk pengkomputeran berkelajuan tinggi. Philco membina komputer SOLOnya di bawah kontrak dengan Tentera Laut (tetapi sebenarnya atas permintaan NSA), menyelesaikannya pada tahun 1958 (menggunakan varian lain transistor penghalang permukaan).
Di Eropah Barat, kurang dikurniakan sumber semasa Perang Dingin, ceritanya sangat berbeza. Mesin seperti Komputer Transistor Manchester, (nama lain yang diilhamkan oleh projek ENIAC, dan dieja ke belakang), dan Austria adalah projek sampingan yang menggunakan sumber yang boleh dikikis oleh pencipta merekaβtermasuk transistor titik tunggal generasi pertama.
Terdapat banyak kontroversi mengenai tajuk komputer pertama yang menggunakan transistor. Semuanya datang, sudah tentu, untuk memilih takrifan yang betul untuk perkataan seperti "pertama," "transistor," dan "komputer." Walau apa pun, kita tahu di mana cerita itu berakhir. Pengkomersialan komputer transistor mula hampir serta-merta. Tahun demi tahun, komputer dengan harga yang sama menjadi semakin berkuasa, dan komputer dengan kuasa yang sama menjadi lebih murah, dan proses ini kelihatan sangat tidak dapat dielakkan sehingga ia dinaikkan ke peringkat undang-undang, bersebelahan dengan graviti dan pemuliharaan tenaga. Perlukah kita mempertikaikan batu kerikil manakah yang mula-mula runtuh?
Dari mana datangnya undang-undang Moore?
Semasa kita menghampiri penghujung cerita suis, patut ditanya: apakah yang menyebabkan keruntuhan ini berlaku? Mengapakah undang-undang Moore wujud (atau wujud - kita akan berhujah tentang itu lain kali)? Tiada undang-undang Moore untuk kapal terbang atau pembersih vakum, sama seperti tiada undang-undang untuk tiub vakum atau geganti.
Jawapannya mempunyai dua bahagian:
- Sifat logik suis sebagai kategori artifak.
- Keupayaan untuk menggunakan proses kimia semata-mata untuk membuat transistor.
Pertama, mengenai intipati suis. Ciri-ciri kebanyakan artifak mesti memenuhi pelbagai kekangan fizikal yang tidak dapat diampuni. Pesawat penumpang mesti menyokong berat gabungan ramai orang. Pembersih hampagas mesti boleh menyedut sejumlah kotoran dalam masa tertentu dari kawasan fizikal tertentu. Kapal terbang dan pembersih vakum tidak akan berguna jika dikurangkan kepada skala nano.
Suis, suis automatik yang tidak pernah disentuh oleh tangan manusia, mempunyai had fizikal yang jauh lebih sedikit. Ia mesti mempunyai dua keadaan berbeza, dan ia mesti boleh berkomunikasi dengan suis lain yang serupa apabila keadaannya berubah. Iaitu, semua yang boleh dilakukan ialah menghidupkan dan mematikan. Apa yang istimewa tentang transistor? Mengapakah suis digital jenis lain tidak mengalami peningkatan eksponen sedemikian?
Di sini kita sampai kepada fakta kedua. Transistor boleh dibuat menggunakan proses kimia tanpa campur tangan mekanikal. Sejak awal lagi, elemen utama pengeluaran transistor ialah penggunaan kekotoran kimia. Kemudian datang proses planar, yang menghapuskan langkah mekanikal terakhir daripada pengeluaran-memasang wayar. Akibatnya, dia telah menyingkirkan had fizikal terakhir pada pengecilan. Transistor tidak lagi perlu cukup besar untuk jari manusiaβatau sebarang peranti mekanikal. Semuanya dilakukan dengan kimia mudah, pada skala yang tidak dapat dibayangkan kecil: asid kepada goresan, cahaya untuk mengawal bahagian permukaan mana yang akan menahan goresan, dan wap untuk memasukkan bendasing dan filem logam ke dalam trek terukir.
Mengapa pengecilan perlu sama sekali? Mengurangkan saiz memberikan keseluruhan galaksi kesan sampingan yang menyenangkan: peningkatan kelajuan pensuisan, pengurangan penggunaan tenaga dan kos salinan individu. Insentif berkuasa ini telah mendorong semua orang mencari cara untuk mengurangkan lagi suis. Dan industri semikonduktor telah beralih daripada membuat suis sebesar kuku kepada membungkus berpuluh-puluh juta suis setiap milimeter persegi sepanjang hayat seorang lelaki. Daripada meminta lapan dolar untuk satu suis kepada menawarkan dua puluh juta suis untuk satu dolar.
Cip memori Intel 1103 dari 1971. Transistor individu, hanya bersaiz puluhan mikrometer, tidak lagi kelihatan dengan mata. Dan sejak itu mereka telah menurun seribu kali lagi.
Apa lagi yang perlu dibaca:
- Ernest Bruan dan Stuart MacDonald, Revolusi dalam Miniatur (1978)
- Michael Riordan dan Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Broken Genius (1997)
Sumber: www.habr.com