Nakala zingine katika safu:
- Historia ya relay
- Historia ya kompyuta za elektroniki
- Historia ya transistor
- Historia ya mtandao
Kwa zaidi ya miaka mia moja, mbwa wa analog amekuwa akitikisa mkia wake wa dijiti. Majaribio ya kupanua uwezo wa hisi zetu - kuona, kusikia, na hata, kwa maana fulani, wahandisi na wanasayansi waliongoza kwa kutafuta vipengele bora vya telegrafu, simu, redio na rada. Ilikuwa tu kwa bahati nzuri kwamba utafutaji huu uligundua njia ya kuundwa kwa aina mpya za mashine za digital. Na niliamua kuwaambia hadithi ya hii mara kwa mara , wakati ambapo wahandisi wa mawasiliano ya simu walitoa malighafi kwa kompyuta za kwanza za dijiti, na wakati mwingine hata walitengeneza na kujenga kompyuta hizo wenyewe.
Lakini kufikia miaka ya 1960, ushirikiano huu wenye matunda ulifika mwisho, na kwa hiyo hadithi yangu. Watengenezaji wa vifaa vya dijiti hawakulazimika tena kutazama ulimwengu wa telegraph, simu na redio kwa swichi mpya zilizoboreshwa, kwani transistor yenyewe ilitoa chanzo kisicho na mwisho cha maboresho. Mwaka baada ya mwaka walichimba zaidi na zaidi, kila mara wakitafuta njia za kuongeza kasi na kupunguza gharama.
Walakini, hakuna hata moja ya haya yangetokea ikiwa uvumbuzi wa transistor ungesimama .
Anza polepole
Kulikuwa na shauku ndogo katika vyombo vya habari maarufu kwa tangazo la Bell Labs la uvumbuzi wa transistor. Mnamo Julai 1, 1948, gazeti la The New York Times lilitoa mafungu matatu kwenye sehemu ya mwisho ya ripoti yake ya Radio News. Zaidi ya hayo, habari hii ilionekana baada ya wengine, kwa wazi kuchukuliwa kuwa muhimu zaidi: kwa mfano, kipindi cha saa moja cha redio "Waltz Time", ambacho kilipaswa kuonekana kwenye NBC. Kwa mtazamo wa nyuma, tunaweza kutaka kucheka, au hata kuwakemea waandishi wasiojulikana - walishindwaje kutambua tukio lililopindua ulimwengu?
Lakini mtazamo wa nyuma hupotosha mtazamo, na kukuza ishara ambazo umuhimu wake tunajua ulipotea katika bahari ya kelele wakati huo. Transistor ya 1948 ilikuwa tofauti sana na transistors ya kompyuta ambayo unasoma makala hii (isipokuwa uliamua kuichapisha). Walitofautiana sana kwamba, licha ya jina moja, na mstari usiovunjika wa urithi unaowaunganisha, wanapaswa kuzingatiwa aina tofauti, ikiwa sio genera tofauti. Wana nyimbo tofauti, miundo tofauti, kanuni tofauti za uendeshaji, bila kutaja tofauti kubwa katika ukubwa. Ilikuwa tu kupitia uboreshaji wa mara kwa mara ambapo kifaa kisicho na nguvu kilichoundwa na Bardeen na Brattain kingeweza kubadilisha ulimwengu na maisha yetu.
Kwa kweli, transistor ya germanium yenye pointi moja haikustahili kuzingatia zaidi kuliko ilivyopokea. Ilikuwa na kasoro kadhaa zilizorithiwa kutoka kwa bomba la utupu. Ilikuwa, bila shaka, ndogo zaidi kuliko taa nyingi za kompakt. Kutokuwepo kwa filamenti ya moto ilimaanisha kuwa ilitoa joto kidogo, ilitumia nishati kidogo, haikuchoma, na haikuhitaji joto kabla ya matumizi.
Hata hivyo, mkusanyiko wa uchafu kwenye uso wa kuwasiliana ulisababisha kushindwa na kupuuza uwezekano wa maisha ya huduma ya muda mrefu; ilitoa ishara ya kelele zaidi; ilifanya kazi tu kwa nguvu za chini na katika safu nyembamba ya mzunguko; imeshindwa mbele ya joto, baridi au unyevu; na haikuweza kuzalishwa kwa usawa. Transistors kadhaa zilizoundwa kwa njia sawa na watu sawa zingekuwa na sifa tofauti za umeme. Na yote haya yalikuja kwa gharama mara nane ya taa ya kawaida.
Haikuwa hadi 1952 ambapo Bell Labs (na wamiliki wengine wa hati miliki) walikuwa wametatua shida za utengenezaji wa kutosha kwa transistors zenye sehemu moja kuwa vifaa vya vitendo, na hata wakati huo hazikuenea zaidi ya soko la misaada ya kusikia, ambapo unyeti wa bei ulikuwa chini. na manufaa katika suala la maisha ya betri yalizidi hasara.
Walakini, basi majaribio ya kwanza yalikuwa tayari yameanza kugeuza transistor kuwa kitu bora na muhimu zaidi. Kwa kweli zilianza mapema zaidi kuliko wakati ambapo umma ulijifunza juu ya uwepo wake.
Matarajio ya Shockley
Kuelekea mwisho wa 1947, Bill Shockley alisafiri kwenda Chicago kwa msisimko mkubwa. Alikuwa na mawazo yasiyoeleweka kuhusu jinsi ya kushinda transistor iliyovumbuliwa hivi majuzi ya Bardeen na Brattain, lakini alikuwa bado hajapata nafasi ya kuyaendeleza. Kwa hiyo badala ya kufurahia mapumziko kati ya hatua za kazi, alitumia Krismasi na Mwaka Mpya kwenye hoteli, akijaza kurasa 20 za daftari na mawazo yake. Miongoni mwao kulikuwa na pendekezo la transistor mpya yenye sandwich ya semiconductor - kipande cha p-aina ya germanium kati ya vipande viwili vya aina ya n.
Akiwa ametiwa moyo na ustadi huu, Shockley alidai Bardeen na Brattain kwa kurudi Murray Hill, akidai sifa zote kwa kuvumbua transistor. Je! haikuwa wazo lake la athari ya shamba ambalo liliwafanya Bardeen na Brattain kwenye maabara? Je, hii haifai kufanya iwe muhimu kuhamisha haki zote kwa hataza kwake? Hata hivyo, hila ya Shockley ilishindikana: Wanasheria wa hataza wa Bell Labs waligundua kuwa mvumbuzi huyo asiyejulikana, , hati miliki ya amplifier ya athari ya uwanja wa semiconductor karibu miaka 20 mapema, mwaka wa 1930. Lilienfeld, bila shaka, hakuwahi kutekeleza wazo lake, kutokana na hali ya vifaa wakati huo, lakini hatari ya kuingiliana ilikuwa kubwa sana - ilikuwa bora kuepuka kabisa kutaja. athari ya shamba katika patent.
Kwa hivyo, ingawa Bell Labs ilimpa Shockley sehemu kubwa ya mkopo wa mvumbuzi, waliwataja tu Bardeen na Brattain katika hataza. Walakini, kile ambacho kimefanywa hakiwezi kutenduliwa: Matamanio ya Shockley yaliharibu uhusiano wake na wasaidizi wake wawili. Bardeen aliacha kufanya kazi kwenye transistor na akajikita kwenye superconductivity. Aliondoka kwenye maabara mnamo 1951. Brattain alibaki hapo, lakini alikataa kufanya kazi na Shockley tena, na akasisitiza kuhamishiwa kwa kikundi kingine.
Kwa sababu ya kutokuwa na uwezo wa kufanya kazi na watu wengine, Shockley hakuwahi kufanya maendeleo yoyote katika maabara, kwa hivyo pia aliondoka hapo. Mnamo 1956, alirudi nyumbani kwa Palo Alto ili kuanzisha kampuni yake ya transistor, Shockley Semiconductor. Kabla ya kuondoka, alitengana na mke wake Jean alipokuwa akipona kansa ya uterasi, na akajihusisha na Emmy Lanning, ambaye alimuoa hivi karibuni. Lakini kati ya nusu mbili za ndoto yake ya California - kampuni mpya na mke mpya - moja tu ilitimia. Mnamo 1957, wahandisi wake bora, waliokasirishwa na mtindo wake wa usimamizi na mwelekeo ambao alikuwa akiichukua kampuni, walimwacha kupata kampuni mpya, Fairchild Semiconductor.
Shockley mnamo 1956
Kwa hivyo Shockley aliachana na ganda tupu la kampuni yake na kuchukua kazi katika idara ya uhandisi wa umeme huko Stanford. Huko aliendelea kuwatenga wenzake (na rafiki yake mkubwa, mwanafizikia ) nadharia za kuzorota kwa rangi ambazo zilimvutia na β mada ambazo hazijapendwa na watu nchini Marekani tangu mwisho wa vita vya mwisho, hasa katika duru za kitaaluma. Alifurahia kuzusha mabishano, kupiga vyombo vya habari na kusababisha maandamano. Alikufa mwaka wa 1989, akiwa ametengwa na watoto wake na wafanyakazi wenzake, na alitembelewa tu na mke wake wa pili aliyejitolea, Emmy.
Ingawa majaribio yake hafifu ya ujasiriamali hayakufaulu, Shockley alikuwa amepanda mbegu kwenye udongo wenye rutuba. Eneo la Ghuba ya San Francisco lilizalisha makampuni mengi madogo ya kielektroniki, ambayo yalitolewa kwa ufadhili wa serikali ya shirikisho wakati wa vita. Fairchild Semiconductor, mzao wa bahati mbaya wa Shockley, alizalisha kampuni kadhaa mpya, ambazo kadhaa bado zinajulikana leo: Intel na Advanced Micro Devices (AMD). Kufikia mapema miaka ya 1970, eneo hilo lilikuwa limepata jina la utani la dhihaka "Silicon Valley." Lakini subiri kidogo - Bardeen na Brattain waliunda transistor ya germanium. Silicon ilitoka wapi?
Hivi ndivyo tovuti iliyoachwa ya Mountain View ambayo hapo awali ilikuwa na Shockley Semiconductor ilionekana kama mnamo 2009. Leo jengo limebomolewa.
Kuelekea Njia panda ya Silicon
Hatima ya aina mpya ya transistor, iliyovumbuliwa na Shockley katika hoteli ya Chicago, ilikuwa ya furaha zaidi kuliko ile ya mvumbuzi wake. Yote ni kutokana na hamu ya mtu mmoja kukuza fuwele za semicondukta moja na safi. Gordon Teal, mwanakemia wa kimwili kutoka Texas ambaye alikuwa amesomea germanium isiyokuwa na maana kwa udaktari wake, alichukua kazi katika Bell Labs katika miaka ya 30. Baada ya kujifunza juu ya transistor, alishawishika kuwa kuegemea na nguvu zake zinaweza kuboreshwa kwa kiasi kikubwa kwa kuunda kutoka kwa fuwele moja safi, badala ya kutoka kwa mchanganyiko wa polycrystalline uliotumiwa wakati huo. Shockley alikataa juhudi zake kama upotezaji wa rasilimali.
Hata hivyo, Teal iliendelea na kupata mafanikio, kwa usaidizi wa mhandisi wa mitambo John Little, kuunda kifaa kinachotoa mbegu ndogo ya fuwele kutoka kwa germanium iliyoyeyuka. Gerimani ilipopoa kuzunguka kiini, ilipanua muundo wake wa fuwele, na kuunda kimiani endelevu na karibu safi. Kufikia chemchemi ya 1949, Teal na Little waliweza kuunda fuwele ili kuagiza, na vipimo vilionyesha kuwa walikuwa nyuma ya washindani wao wa polycrystalline. Hasa, wasafirishaji wadogo walioongezwa kwao wanaweza kuishi ndani kwa microseconds mia moja au hata zaidi (dhidi ya microseconds zisizozidi kumi katika sampuli zingine za fuwele).
Sasa Teal aliweza kumudu rasilimali zaidi, na kuajiri watu zaidi kwa timu yake, kati yao alikuwa mwanakemia mwingine wa kimwili aliyekuja Bell Labs kutoka Texas - Morgan Sparks. Walianza kubadilisha myeyuko ili kutengeneza p-aina au n-aina ya germanium kwa kuongeza shanga za uchafu ufaao. Ndani ya mwaka mmoja, walikuwa wameboresha teknolojia kwa kiwango ambacho wangeweza kukuza sandwich ya germanium npn moja kwa moja kwenye kuyeyuka. Na ilifanya kazi kama vile Shockley alivyotabiri: mawimbi ya umeme kutoka kwa nyenzo ya aina ya p ilirekebisha mkondo wa umeme kati ya kondakta mbili zilizounganishwa na vipande vya aina ya n vinavyoizunguka.
Morgan Sparks na Gordon Teal wakiwa kwenye benchi la kazi huko Bell Labs
Transistor hii iliyokua ya makutano inashinda sehemu yake ya kwanza ya mawasiliano kwa karibu kila njia. Hasa, ilikuwa ya kuaminika zaidi na ya kutabirika, ilitoa kelele kidogo (na kwa hivyo ilikuwa nyeti zaidi), na ilikuwa na ufanisi mkubwa wa nishati - ikitumia mara milioni chini ya nishati kuliko bomba la kawaida la utupu. Mnamo Julai 1951, Bell Labs ilifanya mkutano mwingine wa waandishi wa habari kutangaza uvumbuzi mpya. Hata kabla ya transistor ya kwanza kufanikiwa kufikia soko, ilikuwa tayari imekuwa haina maana.
Na bado huu ulikuwa mwanzo tu. Mnamo 1952, General Electric (GE) ilitangaza maendeleo ya mchakato mpya wa kutengeneza transistors za makutano, njia ya fusion. Katika mfumo wake, mipira miwili ya indium (wafadhili wa aina ya p) iliunganishwa pande zote mbili za kipande nyembamba cha germanium ya aina ya n. Utaratibu huu ulikuwa rahisi na wa bei nafuu kuliko makutano ya kukua katika aloi; transistor kama hiyo ilitoa upinzani mdogo na iliunga mkono masafa ya juu.
transistors mzima na fused
Mwaka uliofuata, Gordon Teal aliamua kurudi katika jimbo lake la nyumbani na kuchukua kazi katika Texas Instruments (TI) huko Dallas. Kampuni hiyo ilianzishwa kama Geophysical Services, Inc., na awali ilizalisha vifaa vya uchunguzi wa mafuta, TI ilikuwa imefungua kitengo cha umeme wakati wa vita, na sasa ilikuwa inaingia kwenye soko la transistor chini ya leseni kutoka kwa Western Electric (mgawanyiko wa utengenezaji wa Bell Labs).
Teal alileta ujuzi mpya aliojifunza katika maabara: uwezo wa kukua na silicon monocrystals. Udhaifu dhahiri zaidi wa germanium ulikuwa unyeti wake kwa joto. Zinapowekwa kwenye joto, atomi za germanium katika kioo humwaga haraka elektroni zisizo na malipo, na ilizidi kugeuka kuwa kondakta. Kwa joto la 77 Β° C iliacha kufanya kazi kabisa kama transistor. Lengo kuu la mauzo ya transistor lilikuwa la kijeshi - mtumiaji anayewezekana na unyeti wa bei ya chini na hitaji kubwa la vipengee vya elektroniki vilivyo thabiti, vya kuaminika na vya kompakt. Hata hivyo, germanium inayohimili halijoto isingefaa katika matumizi mengi ya kijeshi, hasa katika uwanja wa anga.
Silicon ilikuwa imara zaidi, lakini ilikuja kwa gharama ya kiwango cha juu zaidi cha kuyeyuka, kulinganishwa na ile ya chuma. Hii ilisababisha shida kubwa, ikizingatiwa kwamba fuwele safi sana zilihitajika kuunda transistors za hali ya juu. Silicon iliyoyeyushwa moto inaweza kunyonya uchafu kutoka kwa sulufu yoyote iliyokuwa ndani. Teal na timu yake katika TI waliweza kushinda changamoto hizi kwa kutumia sampuli za silicon safi kabisa kutoka DuPont. Mnamo Mei 1954, katika kongamano la Taasisi ya Uhandisi wa Redio huko Dayton, Ohio, Teal alionyesha kwamba vifaa vipya vya silicon vilivyotengenezwa katika maabara yake viliendelea kufanya kazi hata vilipotumbukizwa kwenye mafuta moto.
Uanzishaji uliofanikiwa
Hatimaye, miaka saba hivi baada ya transistor kuvumbuliwa kwa mara ya kwanza, inaweza kutengenezwa kutokana na nyenzo ambayo ilikuwa imefanana nayo. Na kuhusu muda kama huo utapita kabla ya kuonekana kwa transistors ambazo zinafanana na sura inayotumiwa katika microprocessors zetu na chips za kumbukumbu.
Mnamo 1955, wanasayansi wa Bell Labs walijifunza kwa mafanikio kutengeneza transistors za silicon na teknolojia mpya ya doping - badala ya kuongeza mipira thabiti ya uchafu kwenye kuyeyuka kwa kioevu, walianzisha viongeza vya gesi kwenye uso thabiti wa semiconductor.) Kwa kudhibiti kwa uangalifu hali ya joto, shinikizo na muda wa utaratibu, walipata kina kinachohitajika na kiwango cha doping. Udhibiti mkubwa zaidi wa mchakato wa utengenezaji umetoa udhibiti mkubwa juu ya mali ya umeme ya bidhaa ya mwisho. Muhimu zaidi, uenezaji wa joto ulifanya iwezekanavyo kuzalisha bidhaa katika makundi-unaweza kunyunyiza slab kubwa ya silicon na kisha kuikata kwenye transistors. Wanajeshi walitoa ufadhili kwa Bell Laboratories kwa sababu kuanzisha uzalishaji kulihitaji gharama kubwa za mapema. Walihitaji bidhaa mpya kwa ajili ya kiungo cha rada ya masafa ya juu ya masafa ya juu (β"), msururu wa vituo vya rada vya Aktiki vilivyoundwa kugundua vilipuaji vya mabomu vya Sovieti wakiruka kutoka Ncha ya Kaskazini, na walikuwa tayari kutoa $100 kwa kila transista (hizi ndizo zilikuwa siku ambazo gari jipya lingeweza kununuliwa kwa $2000).
Kuchanganya na , ambayo ilidhibiti eneo la uchafu, ilifungua uwezekano wa kuweka mzunguko mzima kwenye sehemu ndogo ya semiconductor - hii ilifikiriwa wakati huo huo na Fairchild Semiconductor na Texas Instruments mnamo 1959." kutoka kwa Fairchild ilitumia uwekaji wa kemikali wa filamu za chuma zinazounganisha mawasiliano ya umeme ya transistor. Iliondoa hitaji la kuunda wiring mwongozo, kupunguza gharama za uzalishaji na kuongezeka kwa kuegemea.
Hatimaye, mwaka wa 1960, wahandisi wawili wa Bell Labs (John Atalla na Davon Kahn) walitekeleza dhana ya awali ya Shockley kwa transistor yenye athari ya shamba. Safu nyembamba ya oksidi kwenye uso wa semiconductor iliweza kukandamiza kwa ufanisi hali ya uso, na kusababisha uwanja wa umeme kutoka kwa lango la alumini kupenya ndani ya silicon. Kwa hivyo ilizaliwa MOSFET [metal-oxide semiconductor field-effect transistor] (au muundo wa MOS, kutoka kwa metali-oxide-semiconductor), ambayo iligeuka kuwa rahisi sana miniaturize, na ambayo bado inatumika katika karibu kompyuta zote za kisasa (inashangaza). , Atalla alikuwa anatoka Misri, na Kang anatoka Korea Kusini, na kwa kweli ni wahandisi hawa wawili tu kutoka historia yetu yote hawana mizizi ya Ulaya).
Hatimaye, miaka kumi na tatu baada ya uvumbuzi wa transistor ya kwanza, kitu kinachofanana na transistor kwenye kompyuta yako kilionekana. Ilikuwa rahisi kutengeneza na kutumia nguvu kidogo kuliko transistor ya makutano, lakini ilikuwa polepole sana kujibu mawimbi. Ilikuwa tu kwa kuenea kwa nyaya za kuunganishwa kwa kiasi kikubwa, na mamia au maelfu ya vipengele vilivyo kwenye chip moja, kwamba faida za transistors za athari za shamba zilikuja mbele.
Mchoro kutoka kwa hataza ya transistor ya athari ya uga
Athari ya shamba ilikuwa mchango mkubwa wa mwisho wa Bell Labs katika ukuzaji wa transistor. Watengenezaji wakuu wa vifaa vya kielektroniki kama vile Bell Laboratories (pamoja na Western Electric wao), General Electric, Sylvania na Westinghouse wamekusanya kiasi cha kuvutia cha utafiti wa semiconductor. Kuanzia 1952 hadi 1965, Maabara ya Bell pekee ilisajili hati miliki zaidi ya mia mbili juu ya mada hii. Bado soko la kibiashara lilianguka haraka mikononi mwa wachezaji wapya kama vile Texas Instruments, Transitron, na Fairchild.
Soko la awali la transistor lilikuwa dogo sana ili kuvutia umakini wa wachezaji wakuu: karibu dola milioni 18 kwa mwaka katikati ya miaka ya 1950, ikilinganishwa na soko la jumla la vifaa vya elektroniki la dola bilioni 2. Hata hivyo, maabara za utafiti za makubwa haya zilitumika kama kambi za mafunzo ambazo hazikutarajiwa. ambapo wanasayansi wachanga wanaweza kunyonya maarifa ya semiconductor kabla ya kuendelea kuuza huduma zao kwa makampuni madogo. Wakati soko la vifaa vya kielektroniki vya bomba lilipoanza kupungua sana katikati ya miaka ya 1960, ilikuwa imechelewa sana kwa Bell Labs, Westinghouse na zingine kushindana na zile zinazoanza.
Mpito wa kompyuta hadi transistors
Katika miaka ya 1950, transistors zilivamia ulimwengu wa kielektroniki katika maeneo makuu manne. Mbili za kwanza zilikuwa visaidizi vya kusikia na redio zinazobebeka, ambapo matumizi ya chini ya nishati na kusababisha maisha marefu ya betri yalipindua mambo mengine. Ya tatu ilikuwa matumizi ya kijeshi. Jeshi la Merika lilikuwa na matumaini makubwa kwa transistors kama vipengee vya kuaminika, vilivyoshikana ambavyo vinaweza kutumika katika kila kitu kutoka kwa redio za shamba hadi makombora ya balestiki. Hata hivyo, katika siku za awali, matumizi yao kwa transistors yalionekana zaidi kama dau juu ya siku zijazo za teknolojia kuliko uthibitisho wa thamani yao ya wakati huo. Na hatimaye, pia kulikuwa na kompyuta ya digital.
Katika uwanja wa kompyuta, mapungufu ya swichi za bomba la utupu yalijulikana sana, na watu wengine wenye shaka kabla ya vita hata waliamini kwamba kompyuta ya kielektroniki haiwezi kufanywa kifaa cha vitendo. Wakati maelfu ya taa zilikusanywa katika kifaa kimoja, walikula umeme, na kuzalisha kiasi kikubwa cha joto, na kwa suala la kuaminika, mtu angeweza tu kutegemea kuchomwa kwao mara kwa mara. Kwa hivyo, transistor yenye nguvu ya chini, baridi, na isiyo na nyuzi ikawa mwokozi wa watengenezaji wa kompyuta. Hasara zake kama amplifier (matokeo ya kelele, kwa mfano) haikuwa shida kama hiyo wakati inatumiwa kama swichi. Kikwazo pekee kilikuwa gharama, na kwa wakati unaofaa itaanza kuanguka kwa kasi.
Majaribio yote ya awali ya Marekani na kompyuta za transistorized yalitokea kwenye makutano ya hamu ya kijeshi ya kuchunguza uwezo wa teknolojia mpya ya kuahidi na hamu ya wahandisi kuhamia swichi zilizoboreshwa.
Bell Labs iliunda TRADIC kwa Jeshi la Wanahewa la Merika mnamo 1954 ili kuona kama transistors zitawezesha kompyuta ya kidijitali kusakinishwa kwenye bomu, kuchukua nafasi ya usogezaji wa analogi na kusaidia katika upataji lengwa. Maabara ya MIT Lincoln ilitengeneza kompyuta ya TX-0 kama sehemu ya mradi mkubwa wa ulinzi wa hewa mnamo 1956. Mashine hiyo ilitumia lahaja nyingine ya transistor ya kizuizi cha uso, iliyofaa vyema kwa kompyuta ya kasi ya juu. Philco aliunda kompyuta yake ya SOLO chini ya mkataba na Jeshi la Wanamaji (lakini kwa ombi la NSA), akaimaliza mnamo 1958 (kwa kutumia lahaja nyingine ya transistor ya kizuizi cha uso).
Katika Ulaya Magharibi, chini ya majaliwa ya rasilimali wakati wa Vita Baridi, hadithi ilikuwa tofauti sana. Mashine kama Kompyuta ya Manchester Transistor, (jina lingine lililohamasishwa na mradi wa ENIAC, na limeandikwa nyuma), na la Austria ilikuwa miradi ya kando iliyotumia rasilimali ambazo waundaji wao wangeweza kuchambua pamojaβikiwa ni pamoja na transistors za nukta moja za kizazi cha kwanza.
Kuna utata mwingi juu ya jina la kompyuta ya kwanza kutumia transistors. Yote inategemea, bila shaka, kuchagua ufafanuzi sahihi wa maneno kama "kwanza," "transistor," na "kompyuta." Kwa hali yoyote, tunajua hadithi inaishia wapi. Biashara ya kompyuta za transistorized ilianza mara moja. Mwaka baada ya mwaka, kompyuta za bei sawa zilizidi kuwa na nguvu zaidi na zaidi, na kompyuta za nguvu sawa zikawa nafuu, na mchakato huu ulionekana kuwa usio na kipimo kwamba uliinuliwa kwa kiwango cha sheria, karibu na mvuto na uhifadhi wa nishati. Je, tunahitaji kubishana kuhusu kokoto gani ilikuwa ya kwanza kuanguka?
Sheria ya Moore inatoka wapi?
Tunapokaribia mwisho wa hadithi ya swichi, inafaa kuuliza: ni nini kilisababisha kuanguka huku kutokea? Kwa nini sheria ya Moore ipo (au ilikuwepo - tutabishana kuhusu hilo wakati mwingine)? Hakuna sheria ya Moore ya ndege au visafishaji hewa, kama vile hakuna mirija ya utupu au relays.
Jibu lina sehemu mbili:
- Sifa za kimantiki za swichi kama kategoria ya vizalia vya programu.
- Uwezo wa kutumia michakato ya kemikali tu kutengeneza transistors.
Kwanza, kuhusu kiini cha kubadili. Sifa za vizalia vingi lazima zikidhi vikwazo vingi vya kimwili visivyoweza kusamehewa. Ndege ya abiria lazima isaidie uzito wa pamoja wa watu wengi. Kisafishaji cha utupu lazima kiweze kunyonya kiasi fulani cha uchafu kwa wakati fulani kutoka eneo fulani la kimwili. Ndege na visafishaji vya utupu havitakuwa na maana ikiwa vitapunguzwa hadi nanoscale.
Swichi, swichi ya kiotomatiki ambayo haijawahi kuguswa na mkono wa mwanadamu, ina vikwazo vichache sana vya kimwili. Ni lazima iwe na majimbo mawili tofauti, na lazima iweze kuwasiliana na swichi zingine zinazofanana wakati hali zao zinabadilika. Hiyo ni, yote inapaswa kuwa na uwezo wa kufanya ni kuwasha na kuzima. Ni nini maalum kuhusu transistors? Kwa nini aina nyingine za swichi za kidijitali hazijapata maboresho makubwa kama haya?
Hapa tunakuja kwenye ukweli wa pili. Transistors zinaweza kufanywa kwa kutumia michakato ya kemikali bila kuingilia kati kwa mitambo. Tangu mwanzo, kipengele muhimu cha uzalishaji wa transistor kilikuwa matumizi ya uchafu wa kemikali. Kisha ukaja mchakato wa mpangilio, ambao uliondoa hatua ya mwisho ya mitambo kutoka kwa uzalishaji-kuunganisha waya. Kama matokeo, aliondoa kizuizi cha mwisho cha mwili kwenye miniaturization. Transistors hazihitaji tena kuwa kubwa vya kutosha kwa vidole vya binadamu-au kifaa chochote cha mitambo. Yote yalifanywa na kemia sahili, kwa kiwango kidogo kisichoweza kufikiria: asidi kutia, mwanga kudhibiti ni sehemu gani za uso zingepinga kuchomwa, na mvuke wa kuingiza uchafu na filamu za chuma kwenye nyimbo zilizopachikwa.
Kwa nini miniaturization ni muhimu wakati wote? Kupunguza saizi kulitoa gala nzima ya athari za kupendeza: kuongezeka kwa kasi ya kubadili, kupunguza matumizi ya nishati na gharama ya nakala za kibinafsi. Motisha hizi zenye nguvu zimesababisha kila mtu kutafuta njia za kupunguza zaidi swichi. Na tasnia ya semiconductor imetoka kutengeneza swichi za ukubwa wa ukucha hadi kufunga mamilioni ya swichi kwa kila milimita ya mraba katika maisha ya mtu mmoja. Kutoka kuomba dola nane kwa swichi moja hadi kutoa swichi milioni ishirini kwa dola moja.
Chip ya kumbukumbu ya Intel 1103 kutoka 1971. Transistors za kibinafsi, makumi ya mikromita tu kwa ukubwa, hazionekani tena kwa jicho. Na tangu wakati huo wamepungua mara elfu nyingine.
Nini kingine cha kusoma:
- Ernest Bruan na Stuart MacDonald, Mapinduzi katika Miniature (1978)
- Michael Riordan na Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Fikra Aliyevunjika (1997)
Chanzo: mapenzi.com