História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky

Ďalšie články zo série:

Už viac ako sto rokov vrtí analógový pes digitálnym chvostom. Pokusy o rozšírenie možností našich zmyslov – zraku, sluchu a dokonca v istom zmysle aj hmatu viedli inžinierov a vedcov k hľadaniu lepších komponentov pre telegrafy, telefóny, rádiá a radary. Bolo to len číre šťastie, že toto hľadanie objavilo cestu k vytvoreniu nových typov digitálnych strojov. A rozhodol som sa vyrozprávať príbeh tejto konštanty exaptácia, počas ktorej telekomunikační inžinieri dodávali suroviny pre prvé digitálne počítače a niekedy si tieto počítače aj sami navrhli a postavili.

Ale v 1960. rokoch sa táto plodná spolupráca skončila a s ňou aj môj príbeh. Výrobcovia digitálnych zariadení už nemuseli hľadať nové, vylepšené spínače vo svete telegrafu, telefónu a rádia, pretože samotný tranzistor poskytoval nevyčerpateľný zdroj vylepšení. Rok čo rok kopali hlbšie a hlbšie a vždy našli spôsoby, ako exponenciálne zvýšiť rýchlosť a znížiť náklady.

Nič z toho by sa však nestalo, keby sa vynález tranzistora zastavil na dielo Bardeena a Brattaina.

Pomalý štart

V populárnej tlači nebolo nadšenie z oznámenia Bell Labs o vynáleze tranzistora. 1. júla 1948 venoval The New York Times udalosti tri odseky v spodnej časti správy Rádiových správ. Navyše sa táto správa objavila po iných, zjavne považovaných za dôležitejšie: napríklad po hodinovej rozhlasovej relácii „Waltz Time“, ktorá sa mala objaviť na NBC. Pri spätnom pohľade sa možno budeme chcieť zasmiať, či dokonca pokarhať neznámych autorov – ako nedokázali rozpoznať udalosť, ktorá obrátila svet hore nohami?

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky

Ale spätný pohľad skresľuje vnímanie, zosilňuje signály, ktorých význam, ako vieme, sa v tom čase stratil v mori hluku. Tranzistor z roku 1948 bol veľmi odlišný od tranzistorov počítačov, na ktorých čítate tento článok (pokiaľ ste sa ho nerozhodli vytlačiť). Líšia sa natoľko, že napriek rovnakému názvu a neprerušenej dedičnej línii, ktorá ich spája, by sa mali považovať za rôzne druhy, ak nie za rôzne rody. Majú rôzne zloženie, rôzne štruktúry, rôzne princípy fungovania, nehovoriac o obrovskom rozdiele vo veľkosti. Nemotorné zariadenie, ktoré skonštruovali Bardeen a Brattain, mohlo zmeniť svet a naše životy len vďaka neustálemu pretváraniu.

Jednobodový germániový tranzistor si v skutočnosti nezaslúžil väčšiu pozornosť, ako sa mu dostalo. Mal niekoľko defektov zdedených po vákuovej trubici. Bol, samozrejme, oveľa menší ako najkompaktnejšie lampy. Neprítomnosť horúceho vlákna znamenala, že produkovalo menej tepla, spotrebovalo menej energie, nevyhorelo a nevyžadovalo zahriatie pred použitím.

Nahromadenie nečistôt na kontaktnej ploche však viedlo k poruchám a negovalo potenciál pre dlhšiu životnosť; dávalo to hlučnejší signál; pracoval iba pri nízkych výkonoch a v úzkom frekvenčnom rozsahu; zlyhal v prítomnosti tepla, chladu alebo vlhkosti; a nebolo možné ho vyrobiť jednotne. Niekoľko tranzistorov vytvorených rovnakým spôsobom tými istými ľuďmi by malo úplne odlišné elektrické vlastnosti. A to všetko stálo osemkrát vyššiu cenu ako štandardná lampa.

Až v roku 1952 Bell Labs (a ďalší držitelia patentov) vyriešili výrobné problémy dostatočne na to, aby sa jednobodové tranzistory stali praktickými zariadeniami, a ani potom sa príliš nerozšírili mimo trh s načúvacími pomôckami, kde bola cenová citlivosť relatívne nízka. a výhody z hľadiska výdrže batérie prevážili nad nevýhodami.

Potom však už začali prvé pokusy zmeniť tranzistor na niečo lepšie a užitočnejšie. V skutočnosti začali oveľa skôr, ako v momente, keď sa verejnosť dozvedela o jeho existencii.

Shockleyho ambície

Koncom roku 1947 sa Bill Shockley vo veľkom vzrušení vybral na výlet do Chicaga. Mal nejasné predstavy o tom, ako poraziť nedávno vynájdený tranzistor Bardeena a Brattaina, ale ešte nemal šancu ich vyvinúť. A tak namiesto toho, aby si užíval prestávku medzi jednotlivými etapami práce, strávil Vianoce a Nový rok v hoteli a svojimi nápadmi zaplnil asi 20 strán zošita. Medzi nimi bol aj návrh nového tranzistora pozostávajúceho z polovodičového sendviča - plátku germánia typu p medzi dvoma kusmi typu n.

Shockley, povzbudený týmto esom v rukáve, vzniesol Bardeenovi a Brattainovi nárok na ich návrat na Murray Hill, pričom si nárokoval všetky zásluhy za vynájdenie tranzistora. Nebola to jeho myšlienka efektu poľa, ktorá dostala Bardeena a Brattaina do laboratória? Nemalo by byť preto potrebné previesť všetky práva na patent na neho? Shockleyho trik sa však nevydaril: patentoví právnici Bell Labs zistili, že neznámy vynálezca, Július Edgar Lilienfeld, patentoval polovodičový zosilňovač s efektom poľa takmer o 20 rokov skôr, v roku 1930. Lilienfeld, samozrejme, nikdy nerealizoval svoj nápad, vzhľadom na vtedajší stav materiálov, ale riziko prekrytia bolo príliš veľké - bolo lepšie úplne vyhnúť sa zmienke efekt poľa v patente.

Takže hoci Bell Labs prisúdili Shockleymu štedrý podiel vynálezcovho kreditu, v patente menovali iba Bardeena a Brattaina. Čo sa však urobilo, nemožno vrátiť späť: Shockleyho ambície zničili jeho vzťah s dvoma podriadenými. Bardeen prestal pracovať na tranzistore a sústredil sa na supravodivosť. Z laboratórií odišiel v roku 1951. Brattain tam zostal, ale odmietol opäť spolupracovať so Shockleym a trval na preradení do inej skupiny.

Kvôli neschopnosti spolupracovať s inými ľuďmi Shockley nikdy v laboratóriách nepokročil, a tak odtiaľ aj odišiel. V roku 1956 sa vrátil domov do Palo Alto, aby založil vlastnú tranzistorovú spoločnosť Shockley Semiconductor. Pred odchodom sa odlúčil od svojej manželky Jean, keď sa zotavovala z rakoviny maternice, a zaplietol sa s Emmy Lanning, s ktorou sa čoskoro oženil. No z dvoch polovíc jeho kalifornského sna – novej spoločnosti a novej manželky – sa mu splnila len jedna. V roku 1957 ho jeho najlepší inžinieri, nahnevaní jeho štýlom riadenia a smerom, ktorým spoločnosť uberal, opustili, aby založil novú spoločnosť Fairchild Semiconductor.

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky
Shockley v roku 1956

Shockley teda opustil prázdnu schránku svojej spoločnosti a zamestnal sa v oddelení elektrotechniky v Stanforde. Tam pokračoval v odcudzovaní svojich kolegov (a svojho najstaršieho priateľa, fyzika Fred Seitz) teórie rasovej degenerácie, ktoré ho zaujímali a rasovej hygieny – témy, ktoré sú v USA od konca poslednej vojny nepopulárne, najmä v akademických kruhoch. Mal radosť z rozdúchavania kontroverzií, vybičovania médií a vyvolávania protestov. Zomrel v roku 1989, odcudzený od svojich detí a kolegov a navštevovala ho iba jeho vždy oddaná druhá manželka Emmy.

Hoci jeho chabé pokusy o podnikanie zlyhali, Shockley zasadil semienko do úrodnej pôdy. Oblasť San Francisco Bay Area produkovala mnoho malých elektronických firiem, ktoré boli počas vojny preplácané financovaním federálnej vlády. Fairchild Semiconductor, Shockleyho náhodný potomok, splodil desiatky nových spoločností, z ktorých niekoľko je známych dodnes: Intel a Advanced Micro Devices (AMD). Začiatkom 1970. rokov si táto oblasť vyslúžila posmešnú prezývku „Silicon Valley“. Ale počkajte - Bardeen a Brattain vytvorili germániový tranzistor. Odkiaľ sa vzal kremík?

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky
Takto vyzerala opustená lokalita Mountain View, v ktorej predtým sídlil Shockley Semiconductor v roku 2009. Dnes je budova zbúraná.

Smerom k Silicon Crossroads

Osud nového typu tranzistora, ktorý vynašiel Shockley v hoteli v Chicagu, bol oveľa šťastnejší ako osud jeho vynálezcu. Je to všetko vďaka túžbe jedného muža pestovať jednoduché, čisté polovodičové kryštály. Gordon Teal, fyzikálny chemik z Texasu, ktorý študoval vtedy zbytočné germánium na doktorát, sa v tridsiatych rokoch minulého storočia zamestnal v Bell Labs. Keď sa dozvedel o tranzistore, nadobudol presvedčenie, že jeho spoľahlivosť a výkon by bolo možné výrazne zlepšiť jeho vytvorením z čistého monokryštálu, a nie z polykryštalických zmesí, ktoré sa vtedy používali. Shockley odmietol jeho úsilie ako plytvanie zdrojmi.

Teal však vytrval a dosiahol úspech, s pomocou strojného inžiniera Johna Littlea vytvoril zariadenie, ktoré extrahuje drobné kryštálové semienko z roztaveného germánia. Keď sa germánium ochladilo okolo jadra, rozšírilo svoju kryštálovú štruktúru a vytvorilo súvislú a takmer čistú polovodičovú mriežku. Na jar 1949 mohli Teal a Little vytvoriť kryštály na objednávku a testy ukázali, že ďaleko zaostávajú za svojimi polykryštalickými konkurentmi. Najmä menšie transportéry, ktoré sa k nim pridali, mohli vo vnútri prežiť sto mikrosekúnd alebo dokonca dlhšie (oproti nie viac ako desať mikrosekúnd v iných vzorkách kryštálov).

Teraz si Teal mohol dovoliť viac zdrojov a naverboval do svojho tímu viac ľudí, medzi ktorými bol ďalší fyzikálny chemik, ktorý prišiel do Bell Labs z Texasu – Morgan Sparks. Začali upravovať taveninu, aby sa vytvorilo germánium typu p alebo n pridaním guľôčok vhodných nečistôt. Za rok zdokonalili technológiu do takej miery, že mohli priamo v tavenine pestovať germániový npn sendvič. A fungovalo to presne tak, ako Shockley predpovedal: elektrický signál z materiálu typu p moduloval elektrický prúd medzi dvoma vodičmi pripojenými k častiam typu n, ktoré ho obklopujú.

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky
Morgan Sparks a Gordon Teal na pracovnom stole v Bell Labs

Tento rozšírený prechodový tranzistor prekonáva svojho jednobodového kontaktného predka takmer vo všetkých smeroch. Predovšetkým bola spoľahlivejšia a predvídateľnejšia, produkovala oveľa menej hluku (a preto bola citlivejšia) a bola mimoriadne energeticky efektívna – spotrebovala miliónkrát menej energie ako typická vákuová trubica. V júli 1951 Bell Labs usporiadali ďalšiu tlačovú konferenciu, na ktorej oznámili nový vynález. Ešte predtým, ako sa prvý tranzistor stihol dostať na trh, stal sa už v podstate irelevantným.

A predsa to bol len začiatok. V roku 1952 spoločnosť General Electric (GE) oznámila vývoj nového procesu výroby prechodových tranzistorov, fúznej metódy. V jeho rámci boli na oboch stranách tenkého plátku germánia typu n spojené dve guľôčky india (donor typu p). Tento proces bol jednoduchší a lacnejší ako pestovanie spojov v zliatine; takýto tranzistor dával menší odpor a podporoval vyššie frekvencie.

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky
Vyrastené a tavené tranzistory

Nasledujúci rok sa Gordon Teal rozhodol vrátiť do svojho rodného štátu a zamestnal sa v Texas Instruments (TI) v Dallase. Spoločnosť bola založená ako Geophysical Services, Inc. a pôvodne vyrábala zariadenia na prieskum ropy, TI otvorila elektronickú divíziu počas vojny a teraz vstupuje na trh s tranzistormi na základe licencie od Western Electric (výrobná divízia Bell Labs).

Teal so sebou priniesol nové zručnosti, ktoré sa naučili v laboratóriách: schopnosť rásť a zliatina kremíkové monokryštály. Najviditeľnejšou slabinou germánia bola jeho citlivosť na teplotu. Keď sú atómy germánia v kryštáli vystavené teplu, rýchlo uvoľňujú voľné elektróny a ten sa čoraz viac mení na vodič. Pri teplote 77 °C prestal fungovať úplne ako tranzistor. Hlavným cieľom predaja tranzistorov bola armáda – potenciálny spotrebiteľ s nízkou cenovou citlivosťou a obrovskou potrebou stabilných, spoľahlivých a kompaktných elektronických komponentov. Germánium citlivé na teplotu by však nebolo užitočné v mnohých vojenských aplikáciách, najmä v oblasti letectva.

Kremík bol oveľa stabilnejší, ale prišiel za cenu oveľa vyššej teploty topenia, porovnateľnej s teplotou tavenia ocele. To spôsobilo obrovské ťažkosti, keďže na vytvorenie vysokokvalitných tranzistorov boli potrebné veľmi čisté kryštály. Horúci roztavený kremík by absorboval nečistoty z akéhokoľvek téglika, v ktorom bol. Teal a jeho tím v TI dokázali prekonať tieto výzvy pomocou vzoriek ultračistého kremíka od spoločnosti DuPont. V máji 1954 na konferencii Inštitútu rádiového inžinierstva v Daytone v štáte Ohio Teal demonštroval, že nové kremíkové zariadenia vyrobené v jeho laboratóriu naďalej fungujú, aj keď boli ponorené do horúceho oleja.

Úspešní začiatočníci

Nakoniec, asi sedem rokov po tom, čo bol tranzistor prvýkrát vynájdený, mohol byť vyrobený z materiálu, s ktorým sa stal synonymom. A približne rovnaký čas uplynie, kým sa objavia tranzistory, ktoré sa zhruba podobajú tvaru používanému v našich mikroprocesoroch a pamäťových čipoch.

V roku 1955 sa vedci z Bell Labs úspešne naučili vyrábať kremíkové tranzistory pomocou novej dopingovej technológie – namiesto pridávania pevných guľôčok nečistôt do tekutej taveniny zaviedli na pevný povrch polovodiča plynné prísady (tepelná difúzia). Starostlivým riadením teploty, tlaku a trvania procedúry dosiahli presne požadovanú hĺbku a stupeň dopingu. Väčšia kontrola nad výrobným procesom poskytla väčšiu kontrolu nad elektrickými vlastnosťami konečného produktu. Ešte dôležitejšie je, že tepelná difúzia umožnila vyrábať produkt v dávkach – mohli ste dopovať veľkú dosku kremíka a potom ju rozrezať na tranzistory. Armáda poskytla finančné prostriedky pre Bell Laboratories, pretože zriadenie výroby si vyžadovalo vysoké počiatočné náklady. Potrebovali nový produkt pre ultra-vysokofrekvenčné radarové spojenie včasného varovania (“Rosné čiary“), reťaz arktických radarových staníc určených na detekciu sovietskych bombardérov letiacich zo severného pólu a boli ochotní zaplatiť 100 dolárov za tranzistor (to boli časy, keď sa nové auto dalo kúpiť za 2000 XNUMX dolárov).

Legovanie s fotolitografia, ktorá kontrolovala umiestnenie nečistôt, otvorila možnosť vyleptať celý obvod úplne na jeden polovodičový substrát – na to súčasne mysleli spoločnosti Fairchild Semiconductor a Texas Instruments v roku 1959.Planárna technológia“ od Fairchilda použil chemické nanášanie kovových filmov spájajúcich elektrické kontakty tranzistora. Eliminovala potrebu vytvárania manuálnej kabeláže, znížila výrobné náklady a zvýšila spoľahlivosť.

Nakoniec v roku 1960 dvaja inžinieri z Bell Labs (John Atalla a Davon Kahn) implementovali pôvodný Shockleyho koncept tranzistora s efektom poľa. Tenká vrstva oxidu na povrchu polovodiča dokázala účinne potlačiť povrchové stavy, čo spôsobilo, že elektrické pole z hliníkovej brány preniklo do kremíka. Tak sa zrodil MOSFET [metal-oxidový polovodičový tranzistor s efektom poľa] (alebo štruktúra MOS, z kov-oxid-polovodič), ktorý sa tak ľahko miniaturizoval a ktorý sa stále používa takmer vo všetkých moderných počítačoch (zaujímavé , Atalla pochádza z Egypta a Kang z Južnej Kórey a prakticky len títo dvaja inžinieri z celej našej histórie nemajú európske korene).

Nakoniec, trinásť rokov po vynájdení prvého tranzistora sa objavilo niečo, čo sa podobalo tranzistoru vo vašom počítači. Jeho výroba bola jednoduchšia a spotrebovala menej energie ako prechodový tranzistor, ale reagovala na signály pomerne pomaly. Až s rozšírením rozsiahlych integrovaných obvodov so stovkami či tisíckami súčiastok umiestnených na jednom čipe sa výhody tranzistorov s efektom poľa dostali do popredia.

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky
Ilustrácia z patentu tranzistora s efektom poľa

Efekt poľa bol posledným veľkým príspevkom Bell Labs k vývoju tranzistora. Významní výrobcovia elektroniky ako Bell Laboratories (s ich Western Electric), General Electric, Sylvania a Westinghouse nazhromaždili impozantné množstvo výskumu polovodičov. Len v Bellových laboratóriách bolo od roku 1952 do roku 1965 zaregistrovaných viac ako dvesto patentov na túto tému. Napriek tomu sa komerčný trh rýchlo dostal do rúk nových hráčov, ako sú Texas Instruments, Transitron a Fairchild.

Trh raných tranzistorov bol príliš malý na to, aby pritiahol pozornosť hlavných hráčov: v polovici 18. rokov okolo 1950 miliónov dolárov ročne v porovnaní s celkovým trhom s elektronikou 2 miliardy dolárov. Výskumné laboratóriá týchto gigantov však slúžili ako neúmyselné tréningové tábory. kde by mladí vedci mohli absorbovať poznatky o polovodičoch predtým, ako prejdú na predaj svojich služieb menším firmám. Keď sa trh s elektrónkovou elektronikou začal v polovici 1960. rokov vážne zmenšovať, bolo príliš neskoro na to, aby Bell Labs, Westinghouse a zvyšok konkurovali nováčikom.

Prechod počítačov na tranzistory

V 1950. rokoch XNUMX. storočia prenikli tranzistory do sveta elektroniky v štyroch hlavných oblastiach. Prvé dva boli načúvacie prístroje a prenosné rádiá, kde nízka spotreba energie a z toho vyplývajúca dlhá výdrž batérie prevyšovali ostatné úvahy. Tretím bolo vojenské využitie. Americká armáda vkladala veľké nádeje do tranzistorov ako spoľahlivých, kompaktných komponentov, ktoré by sa dali použiť vo všetkom od poľných rádií po balistické strely. Avšak v prvých dňoch sa ich výdavky na tranzistory zdali skôr ako stávka na budúcnosť technológie než potvrdenie ich vtedajšej hodnoty. A napokon tu bol aj digitálny výpočtový systém.

V počítačovej oblasti boli nedostatky elektrónkových prepínačov dobre známe, niektorí skeptici pred vojnou dokonca verili, že z elektronického počítača nemožno urobiť praktické zariadenie. Keď sa v jednom zariadení zhromaždili tisíce lámp, zožrali elektrinu, produkovali obrovské množstvo tepla a z hľadiska spoľahlivosti sa človek mohol spoľahnúť len na ich pravidelné vyhorenie. Preto sa záchrancom výrobcov počítačov stal nízkovýkonový, chladný a bezzávitový tranzistor. Jeho nevýhody ako zosilňovača (napríklad hlučnejší výstup) neboli až taký problém pri použití ako vypínač. Jedinou prekážkou boli náklady a tie by časom začali prudko klesať.

Všetky prvé americké experimenty s tranzistorovými počítačmi sa odohrali na priesečníku túžby armády preskúmať potenciál sľubnej novej technológie a túžby inžinierov prejsť na vylepšené prepínače.

Bell Labs postavili TRADIC pre americké letectvo v roku 1954, aby zistili, či tranzistory umožnia inštaláciu digitálneho počítača na palubu bombardéra, ktorý by nahradil analógovú navigáciu a pomohol pri hľadaní cieľov. Laboratórium MIT Lincoln Laboratory vyvinulo počítač TX-0 ako súčasť rozsiahleho projektu protivzdušnej obrany v roku 1956. Stroj používal iný variant tranzistora s povrchovou bariérou, ktorý sa dobre hodí pre vysokorýchlostné výpočty. Philco postavil svoj počítač SOLO na základe zmluvy s námorníctvom (ale v skutočnosti na žiadosť NSA) a dokončil ho v roku 1958 (pomocou iného variantu tranzistora s povrchovou bariérou).

V západnej Európe, ktorá bola počas studenej vojny menej obdarená zdrojmi, bol príbeh veľmi odlišný. Stroje ako Manchester Transistor Computer, Harwell CADET (iný názov inšpirovaný projektom ENIAC a napísaný spätne) a rakúsky Mailüfterl boli vedľajšie projekty, ktoré využívali zdroje, ktoré ich tvorcovia mohli spojiť – vrátane jednobodových tranzistorov prvej generácie.

O titule prvého počítača, ktorý používal tranzistory, sa vedú mnohé spory. Všetko, samozrejme, závisí od výberu správnych definícií pre slová ako „prvý“, „tranzistor“ a „počítač“. V každom prípade vieme, kde sa príbeh končí. Komercializácia tranzistorových počítačov začala takmer okamžite. Z roka na rok boli počítače za rovnakú cenu výkonnejšie a počítače rovnakej sily zlacneli a tento proces sa zdal byť taký neúprosný, že bol povýšený na úroveň zákona vedľa gravitácie a šetrenia energie. Musíme sa hádať o tom, ktorý kamienok sa zrútil ako prvý?

Odkiaľ pochádza Moorov zákon?

Keď sa blížime ku koncu príbehu prepínača, stojí za to sa opýtať: čo spôsobilo tento kolaps? Prečo Moorov zákon existuje (alebo existoval – o tom sa pohádame inokedy)? Pre lietadlá alebo vysávače neexistuje Moorov zákon, rovnako ako pre vákuové trubice alebo relé.

Odpoveď má dve časti:

  1. Logické vlastnosti prepínača ako kategórie artefaktov.
  2. Schopnosť používať čisto chemické procesy na výrobu tranzistorov.

Najprv o podstate vypínača. Vlastnosti väčšiny artefaktov musia spĺňať široké spektrum neúprosných fyzických obmedzení. Osobné lietadlo musí uniesť kombinovanú hmotnosť mnohých ľudí. Vysávač musí byť schopný vysať určité množstvo nečistôt za určitý čas z určitej fyzickej plochy. Lietadlá a vysávače by boli zbytočné, keby sa zredukovali na nanorozmery.

Spínač, automatický spínač, ktorého sa ľudská ruka nikdy nedotkla, má oveľa menej fyzických obmedzení. Musí mať dva rôzne stavy a musí byť schopný komunikovať s inými podobnými prepínačmi, keď sa ich stavy zmenia. To znamená, že všetko, čo by mal vedieť, je zapnúť a vypnúť. Čo je na tranzistoroch také zvláštne? Prečo iné typy digitálnych prepínačov nezažili také exponenciálne vylepšenia?

Tu sa dostávame k druhej skutočnosti. Tranzistory môžu byť vyrobené chemickými procesmi bez mechanického zásahu. Od samého začiatku bolo kľúčovým prvkom výroby tranzistorov použitie chemických nečistôt. Potom prišiel planárny proces, ktorý eliminoval posledný mechanický krok z výroby – pripájanie drôtov. Vďaka tomu sa zbavil posledného fyzického obmedzenia miniaturizácie. Tranzistory už nemusia byť dostatočne veľké pre ľudské prsty alebo akékoľvek mechanické zariadenie. Všetko to bolo urobené jednoduchou chémiou, v nepredstaviteľne malom meradle: kyselina na leptanie, svetlo na kontrolu, ktoré časti povrchu odolajú leptaniu, a para na vnášanie nečistôt a kovových filmov do vyleptaných stôp.

Prečo je miniaturizácia vôbec potrebná? Zmenšenie veľkosti prinieslo celú plejádu príjemných vedľajších efektov: zvýšenie rýchlosti prepínania, zníženie spotreby energie a nákladov na jednotlivé kópie. Tieto silné stimuly viedli každého k hľadaniu spôsobov, ako ďalej znižovať počet prepínačov. A polovodičový priemysel prešiel od výroby spínačov veľkosti nechtu k zabaleniu desiatok miliónov spínačov na štvorcový milimeter za život jedného človeka. Od pýtania osem dolárov za jeden prepínač až po ponúkanie dvadsať miliónov prepínačov za jeden dolár.

História tranzistora, časť 3: Znovuobjavené násobky
Pamäťový čip Intel 1103 z roku 1971. Jednotlivé tranzistory, veľké len desiatky mikrometrov, už nie sú okom viditeľné. A odvtedy sa znížili ešte tisíckrát.

Čo ešte čítať:

  • Ernest Bruan a Stuart MacDonald, Revolúcia v miniatúre (1978)
  • Michael Riordan a Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
  • Joel Shurkin, Broken Genius (1997)

Zdroj: hab.com

Pridať komentár