Мақолаҳои дигар дар силсила:
- Таърихи эстафета
- Таърихи компютерҳои электронӣ
- Таърихи транзистор
- Таърихи интернет
Дар тӯли зиёда аз сад сол, саги аналогӣ думи рақамии худро ҷунбонд. Кушишхои васеъ намудани имкониятхои хиссиёти мо — биниш, шунаво-нй ва хатто, ба маъное ламс кардан — инженерхо ва олимонро водор намуд, ки барои телеграфхо, телефонхо, радиоприёмникхо ва радиолокаторхо чузъхои бехтаринро чустучу кунанд. Факат бо бахти бебахра ин чустучу рохи ба вучуд овардани навъхои нави машинахои ракамиро кашф кард. Ва ман тасмим гирифтам, ки достони ин доимиро нақл кунам , ки дар давоми он муҳандисони телекоммуникатсия ашёи хоми аввалин компютерҳои рақамиро таъмин мекарданд ва баъзан ҳатто ин компютерҳоро худашон тарҳрезӣ ва сохтаанд.
Аммо то соли 1960 ин ҳамкории пурсамар ба охир расид ва бо он достони ман. Истеҳсолкунандагони таҷҳизоти рақамӣ дигар маҷбур набуданд, ки ба олами телеграф, телефон ва радио барои коммутаторҳои нави такмилёфта ҷустуҷӯ кунанд, зеро худи транзистор манбаи адонашавандаи такмилро фароҳам овард. Онҳо сол то сол амиқтар ва амиқтар кофта, ҳамеша роҳҳои ба таври экспоненсиалӣ баланд бардоштани суръат ва кам кардани хароҷотро меҷӯянд.
Аммо, ҳеҷ яке аз инҳо рӯй намедод, агар ихтирои транзистор дар он қатъ мешуд .
Оғози суст
Дар матбуоти маъмул ба эълони ширкати Bell Labs дар бораи ихтирои транзистор чандон шавқу рағбат вуҷуд надошт. 1 июли соли 1948, The New York Times дар поёни гузориши Радиои Озодӣ се параграфро ба ин ҳодиса бахшидааст. Гузашта аз ин, ин хабар пас аз дигарон пайдо шуд, ки бешубҳа муҳимтар ҳисобида мешуд: масалан, радиошоуи яксоатаи «Вальс тайм», ки мебоист дар NBC пайдо мешуд. Дар паси андеша, мо метавонем бихандем, ё ҳатто муаллифони ношиносро сарзаниш кунем - чӣ гуна онҳо воқеаеро, ки ҷаҳонро чаппа кард, эътироф накарданд?
Аммо бозбинӣ даркро таҳриф мекунад ва сигналҳоро афзоиш медиҳад, ки аҳамияти онҳо дар баҳри садои он вақт гум шуда буданд. Транзистори соли 1948 аз транзисторҳои компютерҳое, ки шумо ин мақоларо хонда истодаед, хеле фарқ мекард (агар шумо қарор надиҳед, ки онро чоп кунед). Онњо чунон тафовут доштанд, ки бо вуљуди як ном ва хатти ногусастании меросе, ки онњоро мепайвандад, онњоро навъњои гуногун, агар насли гуногун набошад, бояд њисоб кунанд. Онҳо таркибҳои гуногун, сохторҳои гуногун, принсипҳои гуногуни фаъолият доранд, ки фарқияти бузурги андозаро қайд намекунанд. Маҳз тавассути ихтироъҳои доимӣ дастгоҳи бесарусомони аз ҷониби Бардин ва Браттен сохташуда метавонад ҷаҳон ва ҳаёти моро тағир диҳад.
Дар асл, транзистори якнуқтаи германий назар ба он ки гирифта шуда буд, сазовори таваҷҷӯҳи бештар набуд. Он якчанд нуқсонҳое дошт, ки аз найчаи вакуумӣ мерос гирифта буданд. Он, албатта, аз лампахои компакттарин хеле хурдтар буд. Набудани риштаи гарм маънои онро дошт, ки он камтар гармӣ истеҳсол мекунад, камтар энергия сарф мекард, сӯхта намешуд ва пеш аз истифода гарм карданро талаб намекунад.
Бо вуҷуди ин, ҷамъшавии лой дар сатҳи тамос боиси нокомиҳо шуд ва эҳтимолияти умри дарозтари хидматро рад кард; он сигнали пурғавғо медод; танҳо дар қувваҳои паст ва дар диапазони басомади танг кор мекард; дар ҳузури гармӣ, сардӣ ё намӣ ноком шуд; ва онро якранг истехсол кардан мумкин набуд. Якчанд транзисторҳое, ки бо ҳамон тарз аз ҷониби як одамон сохта шудаанд, дорои хусусиятҳои электрикии хеле гуногун хоҳанд буд. Ва хамаи ин назар ба лампаи мукаррарй хашт баробар гарон буд.
Танҳо дар соли 1952 лабораторияҳои Bell (ва дигар соҳибони патентҳо) мушкилоти истеҳсолиро ҳал карданд, то транзисторҳои як нуқта ба дастгоҳҳои амалӣ табдил ёбанд ва ҳатто он вақт онҳо аз бозори дастгоҳи шунавоӣ, ки ҳассосияти нархҳо нисбатан паст буд, хеле паҳн нашуданд. .ва бартариятҳо аз нуқтаи назари мӯҳлати батарея аз камбудиҳо зиёдтар буданд.
Бо вуҷуди ин, он вақт кӯшишҳои аввалин барои табдил додани транзистор ба чизи беҳтар ва муфидтар шурӯъ карданд. Онҳо воқеан хеле пештар аз лаҳзае, ки ҷомеа аз мавҷудияти он огоҳ буд, оғоз ёфт.
Орзуҳои Шокли
Дар охири соли 1947 Билл Шокли бо ҳаяҷони зиёд ба Чикаго сафар кард. Вай дар бораи чӣ гуна задани транзистори ба наздикӣ ихтироъкардаи Бардин ва Браттейн фикрҳои норавшан дошт, аммо ҳанӯз имкони таҳияи онҳоро надошт. Аз ин рӯ, ӯ ба ҷои танаффус дар байни марҳилаҳои кор, Мавлуди Исо ва Соли Навро дар меҳмонхона гузаронида, тақрибан 20 саҳифаи дафтарро бо андешаҳои худ пур кард. Дар байни онхо таклифи транзистори наве буд, ки аз сэндвич нимноқил иборат аст - як буридаи германийи навъи p дар байни ду пораи навъи n.
Шокли аз ин остин барҳавои худ рӯҳбаланд шуда, ба Бардин ва Браттейн барои баргаштан ба Мюррей Ҳилл даъво кард ва барои ихтироъ кардани транзистор тамоми эътибори худро талаб кард. Оё ин идеяи ӯ дар бораи эффекти саҳроӣ набуд, ки Бардин ва Браттейнро ба лаборатория овард? Оё ин набояд зарурати ба ӯ додани тамоми ҳуқуқҳои патентро ба миён орад? Бо вуҷуди ин, ҳиллаи Шокли баргашт: ҳуқуқшиносони патентии Bell Labs фаҳмиданд, ки ихтироъкори номаълум. , тақрибан 20 сол пештар, яъне дар соли 1930 пурқувваткунандаи майдони нимноқилро патент карда буд. Лилиенфельд, албатта, ҳеҷ гоҳ идеяи худро амалӣ накардааст, бо назардошти ҳолати мавод дар он вақт, аммо хатари такроршавӣ хеле зиёд буд - беҳтараш аз ёдовар шудан комилан худдорӣ кард. таъсири саҳроӣ дар патент.
Ҳамин тавр, гарчанде ки Bell Labs ба Шокли ҳиссаи саховатманди кредити ихтироъкорро дод, онҳо дар патент танҳо Бардин ва Браттейнро номбар карданд. Бо вуҷуди ин, он чизе, ки анҷом дода шудааст, баргардонида намешавад: орзуҳои Шокли муносибати ӯро бо ду тобеон вайрон кард. Бардин корро дар транзистор бас кард ва ба суперноқилият тамаркуз кард. Вай соли 1951 лабораторияхоро тарк кард. Браттайн дар он чо монд, вале боз бо Шокли кор карданро рад кард ва исрор кард, ки ба гурухи дигар гузаронда шавад.
Аз сабаби кор карда натавонистани худ бо одамони дигар, Шокли ҳеҷ гоҳ дар лабораторияҳо пешрафт накард, аз ин рӯ, ӯ низ он ҷоро тарк кард. Соли 1956 вай ба хонааш ба Пало Алто баргашт, то ширкати транзистории худро Shockley Semiconductor таъсис диҳад. Пеш аз рафтан, ӯ аз ҳамсараш Ҷин ҳангоми барқароршавӣ аз саратони бачадон ҷудо шуд ва бо Эмми Ланнинг, ки ба зудӣ бо ӯ издивоҷ кард, робита дошт. Аммо аз ду нисфи орзуи Калифорнияи ӯ - як ширкати нав ва зани нав - танҳо яктоаш амалӣ шуд. Дар соли 1957, беҳтарин муҳандисони ӯ, ки аз услуби идоракунӣ ва самте, ки ӯ ширкат дошт, хашмгин шуда, ӯро тарк карданд, то ширкати нави Fairchild Semiconductor таъсис диҳад.
Шокли соли 1956
Ҳамин тавр, Шокли аз қабати холии ширкати худ даст кашид ва дар шӯъбаи муҳандисии электротехникии Стэнфорд ба кор даромад. Дар он ҷо ӯ ба ҳамкасбони худ (ва дӯсти қадимтаринаш физик ) назарияхои таназзули нажодй, ки уро ба шавк меоварданд ва - мавзӯъҳое, ки дар Иёлоти Муттаҳида пас аз анҷоми ҷанги гузашта маъмул набуданд, махсусан дар доираҳои илмӣ. Вай аз барангехтани ихтилоф, тозиёна задани васоити ахбори омма ва боиси эътирозҳо шудан лаззат мебурд. Вай соли 1989 даргузашт, аз фарзандон ва ҳамкорони худ дур буд ва танҳо зани дуюми ҳамеша вафодораш Эмми дидан кард.
Ҳарчанд кӯшишҳои сусти ӯ дар соҳибкорӣ ноком шуданд, Шокли дар замини ҳосилхез тухме кошта буд. Минтақаи халиҷи Сан-Франсиско бисёр ширкатҳои хурди электрониро истеҳсол мекард, ки дар давоми ҷанг аз ҷониби ҳукумати федералӣ маблағгузорӣ карда шуданд. Fairchild Semiconductor, насли тасодуфии Шокли, даҳҳо ширкатҳои навро ба вуҷуд овард, ки дутои онҳо то ҳол маълуманд: Intel ва Advanced Micro Devices (AMD). Дар аввали солҳои 1970-ум, ин минтақа лақаби масхаракунандаи "Водии Силикон" -ро гирифт. Аммо як дақиқа интизор шавед - Бардин ва Браттейн транзистори германийро офариданд. Силикон аз куҷо пайдо шуд?
Ин аст он чизе ки сайти партофташудаи Mountain View, ки қаблан Shockley Semiconductor ҷойгир буд, дар соли 2009 ба назар мерасид. Имрӯз биноро вайрон кардаанд.
Ба сӯи чорроҳаи Силикон
Тақдири навъи нави транзистор, ки Шокли дар меҳмонхонаи Чикаго ихтироъ кардааст, назар ба ихтироъкори он хеле хушбахттар буд. Ин ҳама ба шарофати хоҳиши як одам барои парвариши кристаллҳои нимноқилҳои ягона аст. Гордон Тил, химики физикӣ аз Техас, ки барои докторантураи худ германийи бефоидаро омӯхта буд, дар солҳои 30 дар лабораторияи Bell кор кард. Дар бораи транзистор шинос шуда, боварии комил пайдо кард, ки эътимоднокӣ ва қудрати онро тавассути сохтани он аз як кристалл пок, на аз омехтаҳои поликристалии он вақт истифодашуда хеле беҳтар кардан мумкин аст. Шокли саъю кӯшишҳои ӯро ҳамчун исрофкории захираҳо рад кард.
Бо вуҷуди ин, Teal истодагарӣ кард ва бо кӯмаки муҳандис-механик Ҷон Литтл ба муваффақият ноил шуд, дастгоҳеро ба вуҷуд овард, ки аз германий гудохта тухми булӯри ночизро ҷудо мекунад. Вақте ки германий дар атрофи ядро сард шуд, вай сохтори кристаллии худро васеъ карда, як торчаи нимноқилҳои доимӣ ва қариб софро ба вуҷуд овард. То баҳори соли 1949, Teal ва Little метавонистанд кристаллҳоро барои фармоиш эҷод кунанд ва санҷишҳо нишон доданд, ки онҳо аз рақибони поликристалии худ хеле ақиб мондаанд. Аз ҷумла, интиқолдиҳандагони хурде, ки ба онҳо илова карда шудаанд, метавонанд дар дохили он сад микросония ё ҳатто бештар аз он зиндагӣ кунанд (дар муқоиса бо дигар намунаҳои кристалл на бештар аз даҳ микросония).
Акнун Teal метавонист захираҳои бештарро ба даст орад ва ба дастаи худ одамони бештарро ҷалб кунад, ки дар байни онҳо як химики физикии дигар, ки ба лабораторияҳои Bell аз Техас омада буд - Морган Спаркс. Онҳо ба тағир додани обшавӣ барои сохтани германийи навъи p ё n-ро бо илова кардани маҳтобҳои наҷосати мувофиқ оғоз карданд. Дар давоми як сол онхо технологияро ба дарачае такмил доданд, ки бевоси-та дар гудохта сэндвич npn германий руёнда тавонистанд. Ва он айнан ҳамон тавре кор кард, ки Шокли пешгӯӣ карда буд: сигнали барқӣ аз маводи навъи p ҷараёни барқро байни ду ноқили ба қисмҳои n-намуди атрофи он пайвастшуда моддӣ кард.
Морган Спаркс ва Гордон Тил дар мизи корӣ дар лабораторияи Bell
Ин транзистори пайванди парваришшуда аз аҷдодони ягонаи тамоси худ қариб дар ҳама ҷиҳат бартарӣ дорад. Махсусан, он боэътимодтар ва пешгӯинашаванда буд, садои хеле камтар истеҳсол мекард (ва аз ин рӯ ҳассостар буд) ва хеле каммасрафи энергия буд - нисбат ба қубури маъмулии вакуумӣ миллион маротиба камтар энергия сарф мекард. Дар моҳи июли соли 1951, Bell Labs конфронси матбуотии дигар баргузор кард, то ихтирои навро эълон кунад. Ҳатто пеш аз он ки транзистори аввал ба бозор биравад, он аллакай ба таври назаррас номувофиқ буд.
Ва аммо ин танҳо ибтидо буд. Дар соли 1952, General Electric (GE) дар бораи коркарди раванди нави транзисторҳои пайвастшавӣ, усули синтез эълон кард. Дар чаҳорчӯбаи он ду тӯби индий (донори навъи p) дар ҳар ду тарафи як буридаи тунуки германийи навъи n омехта карда шуд. Ин раванд назар ба афзоиши пайвандҳо дар хӯла соддатар ва арзонтар буд; чунин транзистор муқовимати камтар медод ва басомадҳои баландро дастгирӣ мекард.
Транзисторҳои калоншуда ва омехташуда
Соли дигар, Гордон Тил тасмим гирифт, ки ба иёлати худ баргардад ва дар Техас Инструментс (TI) дар Даллас кор гирифт. Ширкат ҳамчун Geophysical Services, Inc таъсис ёфтааст ва дар аввал таҷҳизот барои иктишофи нафт истеҳсол мекард, TI дар давоми ҷанг шӯъбаи электроникаро кушода буд ва ҳоло бо иҷозатномаи Western Electric (бахши истеҳсолии Bell Labs) ба бозори транзистор ворид мешавад.
Teal бо худ малакаҳои нави дар лабораторияҳо омӯхташуда овард: қобилияти афзоиш ва монокристаллхои кремний. Заъфи аз ҳама намоёни германий ҳассосияти он ба ҳарорат буд. Ҳангоми ба гармӣ дучор шудан, атомҳои германий дар кристалл зуд электронҳои озодро мерезанд ва он торафт бештар ба ноқил табдил меёбад. Дар ҳарорати 77 °C он мисли транзистор тамоман корашро қатъ кард. Ҳадафи асосии фурӯши транзисторҳо артиш буд - истеъмолкунандаи эҳтимолӣ бо ҳассосияти пасти нархҳо ва ниёзҳои зиёд ба ҷузъҳои электронии устувор, боэътимод ва паймон. Аммо, германийи ба ҳарорат ҳассос дар бисёр барномаҳои низомӣ, махсусан дар соҳаи аэрокосмосӣ муфид нахоҳад буд.
Кремний хеле устувортар буд, аммо бо арзиши нуқтаи обшавии хеле баланд, ки бо пӯлод муқоисашаванда буд, омад. Бо назардошти он, ки барои эҷоди транзисторҳои баландсифат кристаллҳои хеле пок талаб карда мешуданд, ин боиси душвориҳои зиёд гардид. Кремнийи гудохташудаи гарм ифлоскунандаҳоро аз ҳар тигеле, ки дар он буд, ҷаббида мекард. Teal ва дастаи ӯ дар TI тавонистанд ин мушкилотро бо истифода аз намунаҳои ултра тозаи кремний аз DuPont бартараф кунанд. Дар моҳи майи соли 1954, дар як конфронси Институти радиомуҳандисӣ дар Дейтон, Огайо, Teal нишон дод, ки дастгоҳҳои нави кремний, ки дар лабораторияи ӯ истеҳсол карда мешаванд, ҳатто ҳангоми дар равғани тафсон ғарқ кардан кор мекунанд.
Оғози бомуваффақият
Ниҳоят, тақрибан ҳафт сол пас аз ихтироъ шудани транзистор, онро метавон аз маводе сохт, ки бо он синоним шуда буд. Ва тақрибан ҳамон вақт то пайдоиши транзисторҳое мегузарад, ки тақрибан ба шакли дар микропросессорҳо ва чипҳои хотира истифодашаванда шабоҳат доранд.
Дар соли 1955 олимони Bell Labs сохтани транзисторҳои кремнийро бо технологияи нави допинг бомуваффақият омӯхтанд - ба ҷои илова кардани тӯбҳои сахти наҷосат ба обшавии моеъ, онҳо ба сатҳи сахти нимноқил иловаҳои газӣ ворид карданд (). Харорат, фишор ва давомнокии процессро бодиккат назорат карда, ба чукурй ва дарачаи зарурии допинг ноил гардиданд. Назорати бештар аз болои процесси истедсолот назорати бештарро аз болои хосиятдои электрикии мадсулоти ниҳоӣ дод. Муҳимтар аз ҳама, диффузияи гармӣ имкон дод, ки маҳсулот дар гурӯҳҳо истеҳсол карда шавад - шумо метавонед як плитаи калони кремнийро допинг кунед ва сипас онро ба транзисторҳо буред. Ҳарбиён барои лабораторияҳои Bell маблағгузорӣ карданд, зеро ташкили истеҳсолот хароҷоти зиёди пешакӣ талаб мекард. Онҳо ба маҳсулоти нав барои пайванди радари огоҳкунандаи бармаҳал лозим буданд (""), як силсилаи стансияҳои радарии Арктикӣ, ки барои муайян кардани ҳавопаймоҳои бомбаандози шӯравӣ аз қутби шимолӣ тарҳрезӣ шудааст ва онҳо омода буданд, ки барои як транзистор 100 доллар харҷ кунанд (дар ин рӯзҳо мошини навро ба 2000 доллар харидан мумкин буд).
Хӯла кардан бо , ки ҷойгиршавии ифлосҳоро назорат мекард, имкони пурра дар як субстрати нимноқилӣ кашидани тамоми схемаро кушод - инро ҳамзамон дар соли 1959 Fairchild Semiconductor ва Texas Instruments фикр карда буданд." аз Фэйрчайлд пошидани кимиёвии плёнкаҳои металлиро истифода бурд, ки контактҳои электрикии транзисторро пайваст мекунанд. Вай зарурати ба вучуд овардани симхои дастй, кам кардани харочоти истехсолот ва баланд бардоштани эътимоднокии онро бартараф кард.
Ниҳоят, дар соли 1960, ду муҳандиси Bell Labs (Ҷон Аталла ва Дэвон Кан) консепсияи аслии Шоклиро барои транзистори саҳроӣ амалӣ карданд. Қабати тунуки оксид дар рӯи нимноқил қодир буд, ки ҳолати рӯизаминиро ба таври муассир пахш кунад ва боиси он шуд, ки майдони барқ аз дарвозаи алюминий ба кремний ворид шавад. Ҳамин тариқ MOSFET [транзистори саҳроии нимноқилҳои металлӣ-оксид] (ё сохтори MOS, аз металл-оксиди нимноқил) ба вуҷуд омад, ки миниатюрӣ хеле осон буд ва то ҳол қариб дар ҳама компютерҳои муосир истифода мешавад (ҷолиб аст. , Аталла аз Миср буд ва Канг аз Кореяи Ҷанубӣ ва амалан танҳо ин ду муҳандис аз тамоми таърихи мо решаҳои аврупоӣ надоранд).
Ниҳоят, сездаҳ сол пас аз ихтирои аввалин транзистор дар компютери шумо чизе пайдо шуд, ки ба транзистор шабоҳат дорад. Истеҳсоли он нисбат ба транзистори пайвастшавӣ осонтар буд ва қувваи камтар истифода мешуд, аммо ба сигналҳо хеле суст вокуниш нишон медод. Факат дар баробари пахн шудани микросхемахои интегралии калонмикьёс, ки дар як чип садхо ё хазорхо компонентхо чойгиранд, бартарии транзисторхои сахрой ба мадди аввал баромад.
Намоиш аз патенти транзистори саҳроӣ
Таъсири саҳроӣ саҳми охирини Bell Labs дар рушди транзистор буд. Истеҳсолкунандагони асосии электроника ба монанди Bell Laboratories (бо ширкати Western Electric), General Electric, Sylvania ва Westinghouse миқдори таъсирбахши тадқиқоти нимноқилҳоро ҷамъ овардаанд. Аз соли 1952 то 1965 танхо лабораторияи Bell зиёда аз дусад патентро дар ин мавзуъ ба кайд гирифт. Бо вуҷуди ин, бозори тиҷоратӣ зуд ба дасти бозигарони нав, ба монанди Texas Instruments, Transitron ва Fairchild афтод.
Бозори аввали транзисторҳо барои ҷалби таваҷҷуҳи бозигарони асосӣ хеле хурд буд: дар миёнаҳои солҳои 18-ум тақрибан 1950 миллион доллар дар як сол дар муқоиса бо бозори умумии электроника 2 миллиард доллар. Аммо лабораторияҳои тадқиқотии ин бузургҷуссаҳо ҳамчун лагерҳои омӯзишии тасодуфӣ хидмат мекарданд. ки дар он олимони чавон пеш аз гузаштан ба фуруши хизматхои худ ба фирмахои хурдтар дониши нимноқилро аз худ карда метавонистанд. Вақте ки бозори электроникаи қубурҳо дар миёнаҳои солҳои 1960 ба таври ҷиддӣ коҳиш ёфт, барои Bell Labs, Westinghouse ва дигарон барои рақобат бо навтаринҳо хеле дер шуда буд.
Гузариши компютерҳо ба транзисторҳо
Дар солҳои 1950-ум транзисторҳо ба ҷаҳони электроника дар чаҳор соҳаи асосӣ ҳамла карданд. Ду дастгоҳи аввал дастгоҳҳои шунавоӣ ва радиоҳои сайёр буданд, ки дар он ҷо истеъмоли ками қувваи барқ ва мӯҳлати тӯлонии батарея дигар нуктаҳоро аз байн бурд. Сеюм истифодаи ҳарбӣ буд. Артиши ИМА ба транзисторҳо ҳамчун ҷузъҳои боэътимод ва паймоне, ки дар ҳама чиз аз радиоҳои саҳроӣ то мушакҳои баллистикӣ истифода мешаванд, умеди калон дошт. Бо вуҷуди ин, дар рӯзҳои аввал, хароҷоти онҳо барои транзисторҳо бештар ба назар мерасид, ки ба ояндаи технологияҳо, на тасдиқи арзиши он вақт. Ва ниҳоят, ҳисоббарории рақамӣ низ вуҷуд дошт.
Дар соҳаи компютерҳо, камбудиҳои коммутаторҳои қубурҳои вакуумӣ маълум буданд ва баъзе скептикҳо пеш аз ҷанг ҳатто боварӣ доштанд, ки компютери электронӣ ба дастгоҳи амалӣ табдил дода намешавад. Вақте ки ҳазорҳо лампаҳо дар як дастгоҳ ҷамъ карда шуданд, онҳо қувваи барқро мехӯрданд, миқдори зиёди гармӣ истеҳсол мекунанд ва аз нуқтаи назари эътимоднокӣ танҳо ба сӯхтани мунтазами онҳо такя кардан мумкин аст. Аз ин рӯ, транзистори камқувват, сард ва бе ришта наҷотдиҳандаи истеҳсолкунандагони компютерҳо гардид. Камбудиҳои он ҳамчун пурқувваткунанда (масалан, баромади пурғавғо) ҳангоми истифода ҳамчун коммутатор чунин мушкилот набуд. Ягона монеа харочот буд ва бо мурури замон он якбора паст мешуд.
Ҳама таҷрибаҳои аввалини амрикоӣ бо компютерҳои транзисторӣ дар чорроҳаи хоҳиши артиш барои омӯхтани иқтидори технологияи нави ояндадор ва хоҳиши муҳандисон барои гузаштан ба коммутаторҳои такмилёфта рух доданд.
Bell Labs дар соли 1954 барои Нерӯҳои Ҳавоии ИМА TRADIC сохтааст, то бубинад, ки оё транзисторҳо имкон медиҳанд, ки компютери рақамиро дар ҳавопаймои бомбаандоз насб кунанд, новбари аналогиро иваз кунанд ва дар ёфтани ҳадафҳо кӯмак кунанд. Лабораторияи MIT Линколн соли 0 компютери TX-1956-ро ҳамчун як қисми лоиҳаи густурдаи дифои ҳавоӣ таҳия кард. Мошин варианти дигари транзистори монеаи рӯизаминиро истифода бурд, ки барои ҳисоббарории баландсуръат мувофиқ аст. Philco компютери SOLO-и худро дар асоси шартнома бо Нерӯи баҳрӣ (вале дар асл бо дархости NSA) сохта, онро дар соли 1958 ба итмом расонд (бо истифода аз варианти дигари транзистори монеаи рӯизаминӣ).
Дар Аврупои Ғарбӣ, ки дар солҳои Ҷанги Сард бо захираҳои кам таъмин буданд, ҳикоя тамоман дигар буд. Мошинҳо ба монанди компютери транзистори Манчестер, (номи дигар аз лоиҳаи ENIAC илҳом гирифта шудааст ва ба ақиб навишта шудааст) ва Австрия Лоиҳаҳои паҳлӯӣ буданд, ки захираҳоеро истифода мебурданд, ки эҷодкорони онҳо метавонанд якҷоя кунанд, аз ҷумла транзисторҳои насли як нуқта.
Дар бораи унвони аввалин компютере, ки транзисторҳоро истифода мебарад, баҳсҳои зиёде вуҷуд дорад. Ин ҳама, албатта, ба интихоби таърифҳои дуруст барои калимаҳо ба монанди "аввал", "транзистор" ва "компютер" рост меояд. Дар ҳар сурат мо медонем, ки ҳикоя дар куҷо тамом мешавад. Тиҷоратикунонии компютерҳои транзисторӣ қариб фавран оғоз ёфт. Сол то сол компютерҳо бо ҳамон нарх пурқувваттар мешуданд ва компютерҳои як қудрат арзонтар мешуданд ва ин раванд ончунон беинтиҳон менамуд, ки он дар баробари қувваи ҷозиба ва сарфаи энергия ба дараҷаи қонун боло рафт. Оё мо бояд баҳс кунем, ки кадом санг аввалин шуда фурӯ рехт?
Қонуни Мур аз куҷо сарчашма мегирад?
Вақте ки мо ба охири достони коммутатор наздик мешавем, бояд пурсем: ба ин фурӯпошӣ чӣ сабаб шуд? Чаро қонуни Мур вуҷуд дорад (ё вуҷуд дошт - мо дафъаи дигар дар ин бора баҳс хоҳем кард)? Барои ҳавопаймоҳо ё чангкашакҳо қонуни Мур вуҷуд надорад, ҳамон тавре ки барои қубурҳои вакуумӣ ё реле вуҷуд надорад.
Ҷавоб аз ду қисм иборат аст:
- Хусусиятҳои мантиқии коммутатор ҳамчун категорияи артефакт.
- Қобилияти истифодаи равандҳои сирф химиявӣ барои сохтани транзисторҳо.
Якум, дар бораи моҳияти гузариш. Хусусиятҳои аксари артефактҳо бояд доираи васеи маҳдудиятҳои физикии нобахшидаро қонеъ гардонанд. Ҳавопаймои пассажирӣ бояд вазни умумии бисёр одамонро дастгирӣ кунад. Чангкашак бояд дар муддати муайян аз як минтақаи муайяни физикӣ миқдори муайяни лойро бимакад. Ҳавопаймоҳо ва чангкашакҳо бефоида хоҳанд буд, агар ба наномикёс кам карда шаванд.
Калиди автоматӣ, ки ҳеҷ гоҳ дасти одам нарасидааст, маҳдудиятҳои ҷисмонӣ камтар дорад. Он бояд ду ҳолати гуногун дошта бошад ва он бояд ҳангоми тағир додани ҳолати онҳо бо дигар коммутаторҳои шабеҳ муошират кунад. Яъне, ҳама кораш бояд фурӯзон ва хомӯш бошад. Дар бораи транзисторҳо чӣ махсус аст? Чаро дигар намудҳои коммутаторҳои рақамӣ чунин беҳбудиҳои экспоненсиалӣ надоранд?
Ана, ба факти дуюм мерасем. Транзисторҳоро бо ёрии равандҳои химиявӣ бидуни дахолати механикӣ сохтан мумкин аст. Аз аввал унсури асосии истеҳсоли транзисторҳо истифодаи ифлосҳои химиявӣ буд. Баъд процесси планй cap шуд, ки он мархилаи охирини механикиро аз истехсолот — пайваст кардани симхо бархам дод. Дар натиҷа, ӯ аз маҳдудияти охирини ҷисмонӣ дар миниатюризатсия халос шуд. Транзисторҳо дигар лозим набуданд, ки барои ангуштони инсон ё ягон дастгоҳи механикӣ кофӣ бошанд. Ин ҳама аз ҷониби химияи оддӣ, дар миқёси ғайричашмдошт анҷом дода шуд: кислота ба сӯрох, рӯшноӣ барои назорат кардани он, ки кадом қисмҳои сатҳ ба ифлосшавӣ муқовимат мекунанд ва буғ барои ворид кардани ифлосиҳо ва плёнкаҳои металлӣ ба роҳҳои кашидашуда.
Чаро миниатюризатсия умуман зарур аст? Коҳиш додани андоза як галактикаи тамоми таъсири тарафҳои гуворо дод: афзоиши суръати гузариш, кам кардани истеъмоли энергия ва арзиши нусхаҳои инфиродӣ. Ин ҳавасмандии пурқувват ҳамаро водор карданд, ки роҳҳои коҳиш додани коммутаторҳоро ҷустуҷӯ кунанд. Ва саноати нимноқилҳо аз сохтани калидҳои андозаи нохун ба бастабандии даҳҳо миллион коммутаторҳо дар як миллиметри мураббаъ дар тӯли умри як одам гузашт. Аз пурсидани ҳашт доллар барои як гузариш то пешниҳоди бист миллион коммутатор барои як доллар.
Чипи хотираи Intel 1103 аз соли 1971. Транзисторхои алохида, ки хачмаш хамагй даххо микрометр аст, дигар ба чашм намоён нестанд. Ва аз он вақт инҷониб онҳо ҳазор маротиба кам шуданд.
Боз чӣ бояд хонд:
- Эрнест Бруан ва Стюарт Макдоналд, Инқилоб дар миниётура (1978)
- Майкл Риордан ва Лилиан Ходдесон, Кристалл оташ (1997)
- Ҷоэл Шуркин, Генийи шикаста (1997)
Манбаъ: will.com