Iba pang mga artikulo sa serye:
- Kasaysayan ng relay
- Kasaysayan ng mga elektronikong kompyuter
- Kasaysayan ng transistor
- Kasaysayan sa Internet
Sa loob ng mahigit isang daang taon, ang analog na aso ay winawagayway ang digital tail nito. Mga pagtatangka na palawakin ang mga kakayahan ng ating mga pandama - paningin, pandinig, at kahit na, sa isang kahulugan, pinangunahan ng touch - ang mga inhinyero at siyentipiko na maghanap ng mas mahuhusay na bahagi para sa mga telegrapo, telepono, radyo at radar. Sa sobrang swerte lang nadiskubre ng paghahanap na ito ang daan patungo sa paglikha ng mga bagong uri ng digital machine. At nagpasya akong sabihin ang kuwento ng palagiang ito , kung saan ang mga inhinyero ng telekomunikasyon ay nagtustos ng mga hilaw na materyales para sa mga unang digital na computer, at kung minsan ay nagdisenyo at nagtayo mismo ng mga computer na iyon.
Ngunit noong 1960s, natapos ang mabungang pagtutulungang ito, at kasama nito ang aking kuwento. Ang mga tagagawa ng mga digital na kagamitan ay hindi na kailangang tumingin sa mga mundo ng telegrapo, telepono at radyo para sa bago, pinahusay na mga switch, dahil ang transistor mismo ay nagbigay ng hindi mauubos na mapagkukunan ng mga pagpapabuti. Taon-taon ay naghukay sila ng mas malalim at mas malalim, palaging naghahanap ng mga paraan upang mapabilis ang bilis at mabawasan ang gastos.
Gayunpaman, wala sa mga ito ang mangyayari kung ang pag-imbento ng transistor ay tumigil sa .
Mabagal na pagsisimula
Nagkaroon ng kaunting sigasig sa sikat na press para sa anunsyo ng Bell Labs ng pag-imbento ng transistor. Noong Hulyo 1, 1948, inilaan ng The New York Times ang tatlong talata sa kaganapan sa ibaba ng ulat nito sa Radio News. Bukod dito, ang balitang ito ay lumitaw pagkatapos ng iba, malinaw na itinuturing na mas mahalaga: halimbawa, ang isang oras na palabas sa radyo na "Waltz Time", na dapat na lumabas sa NBC. Sa pagbabalik-tanaw, maaaring gusto nating tumawa, o pagalitan ang hindi kilalang mga may-akda - paano nila nabigo na makilala ang kaganapan na nagpabaligtad sa mundo?
Ngunit binabaluktot ng hindsight ang pang-unawa, pinalalakas ang mga senyales na ang kabuluhan na alam natin ay nawala sa dagat ng ingay noong panahong iyon. Ang transistor ng 1948 ay ibang-iba sa mga transistor ng mga computer kung saan mo binabasa ang artikulong ito (maliban kung nagpasya kang i-print ito). Napakalaki ng kanilang pagkakaiba na, sa kabila ng parehong pangalan, at ang walang patid na linya ng mana na nag-uugnay sa kanila, dapat silang ituring na iba't ibang uri ng hayop, kung hindi ibang genera. Mayroon silang iba't ibang mga komposisyon, iba't ibang mga istraktura, iba't ibang mga prinsipyo ng pagpapatakbo, hindi banggitin ang malaking pagkakaiba sa laki. Sa pamamagitan lamang ng patuloy na muling pag-imbento na ang clumsy device na ginawa nina Bardeen at Brattain ay maaaring baguhin ang mundo at ang ating buhay.
Sa katunayan, ang single-point germanium transistor ay hindi karapat-dapat ng higit na pansin kaysa sa natanggap nito. Ito ay may ilang mga depekto na minana mula sa vacuum tube. Ito ay, siyempre, mas maliit kaysa sa pinaka-compact lamp. Ang kawalan ng mainit na filament ay nangangahulugan na ito ay gumawa ng mas kaunting init, kumonsumo ng mas kaunting enerhiya, hindi nasusunog, at hindi nangangailangan ng pag-init bago gamitin.
Gayunpaman, ang akumulasyon ng dumi sa ibabaw ng contact ay humantong sa mga pagkabigo at negated ang potensyal para sa mas mahabang buhay ng serbisyo; nagbigay ito ng mas maingay na senyales; nagtrabaho lamang sa mababang kapangyarihan at sa isang makitid na hanay ng dalas; nabigo sa pagkakaroon ng init, malamig o halumigmig; at hindi ito maaaring gawin nang pantay. Maraming mga transistor na nilikha sa parehong paraan ng parehong mga tao ay magkakaroon ng kakaibang mga katangian ng kuryente. At ang lahat ng ito ay dumating sa halagang walong beses kaysa sa karaniwang lampara.
Noon lamang 1952 na nalutas ng Bell Labs (at iba pang mga may hawak ng patent) ang mga problema sa pagmamanupaktura na sapat para sa mga single-point transistor upang maging praktikal na mga aparato, at kahit na noon ay hindi sila kumalat nang higit pa sa merkado ng hearing aid, kung saan ang sensitivity ng presyo ay medyo mababa. at ang mga benepisyo sa mga tuntunin ng buhay ng baterya ay higit pa sa mga kawalan.
Gayunpaman, pagkatapos ay nagsimula na ang mga unang pagtatangka na gawing mas mahusay at mas kapaki-pakinabang ang transistor. Nagsimula talaga sila nang mas maaga kaysa sa sandaling nalaman ng publiko ang pagkakaroon nito.
Mga ambisyon ni Shockley
Sa pagtatapos ng 1947, si Bill Shockley ay naglakbay sa Chicago sa labis na pananabik. Nagkaroon siya ng hindi malinaw na mga ideya tungkol sa kung paano matalo si Bardeen at ang kamakailang naimbentong transistor ni Brattain, ngunit hindi pa nagkaroon ng pagkakataong bumuo ng mga ito. Kaya sa halip na masiyahan sa pahinga sa pagitan ng mga yugto ng trabaho, ginugol niya ang Pasko at Bagong Taon sa hotel, na pinupunan ang mga 20 pahina ng isang notebook ng kanyang mga ideya. Kabilang sa mga ito ay isang panukala para sa isang bagong transistor na binubuo ng isang semiconductor sandwich - isang slice ng p-type germanium sa pagitan ng dalawang piraso ng n-type.
Dahil sa hinimok ng alas na ito sa kanyang manggas, inangkin ni Shockley sina Bardeen at Brattain para sa kanilang pagbabalik sa Murray Hill, na inaangkin ang lahat ng kredito para sa pag-imbento ng transistor. Hindi ba ang ideya niya sa field effect ang nagdala kina Bardeen at Brattain sa laboratoryo? Hindi ba dapat kailangan nitong ilipat ang lahat ng karapatan sa patent sa kanya? Gayunpaman, ang panlilinlang ni Shockley ay bumagsak: Nalaman ng mga abogado ng patent ng Bell Labs na ang hindi kilalang imbentor, , nag-patent ng isang semiconductor field effect amplifier halos 20 taon na ang nakalilipas, noong 1930. Si Lilienfeld, siyempre, ay hindi kailanman nagpatupad ng kanyang ideya, dahil sa estado ng mga materyales sa oras na iyon, ngunit ang panganib ng overlap ay masyadong malaki - ito ay mas mahusay na ganap na maiwasan ang pagbanggit ang field effect sa patent
Kaya, bagama't binigyan ng Bell Labs si Shockley ng malaking bahagi ng kredito ng imbentor, pinangalanan lang nila si Bardeen at Brattain sa patent. Gayunpaman, ang nagawa ay hindi na mababawi: Sinira ng mga ambisyon ni Shockley ang kanyang relasyon sa dalawang subordinates. Huminto si Bardeen sa pagtatrabaho sa transistor at tumutok sa superconductivity. Umalis siya sa mga laboratoryo noong 1951. Nanatili doon si Brattain, ngunit tumanggi siyang magtrabaho muli kasama si Shockley, at iginiit na ilipat sa ibang grupo.
Dahil sa kanyang kawalan ng kakayahan na makipagtulungan sa ibang tao, si Shockley ay hindi kailanman gumawa ng anumang pag-unlad sa mga laboratoryo, kaya umalis din siya doon. Noong 1956, bumalik siya sa Palo Alto upang simulan ang kanyang sariling kumpanya ng transistor, ang Shockley Semiconductor. Bago umalis, nakipaghiwalay siya sa kanyang asawang si Jean habang nagpapagaling ito mula sa uterine cancer, at nasangkot kay Emmy Lanning, na hindi nagtagal ay pinakasalan niya. Ngunit sa dalawang bahagi ng kanyang pangarap sa California - isang bagong kumpanya at isang bagong asawa - isa lamang ang natupad. Noong 1957, ang kanyang pinakamahusay na mga inhinyero, na nagalit sa kanyang istilo ng pamamahala at sa direksyon kung saan niya dinadala ang kumpanya, iniwan siya upang magtatag ng isang bagong kumpanya, ang Fairchild Semiconductor.
Shockley noong 1956
Kaya't iniwan ni Shockley ang walang laman na shell ng kanyang kumpanya at kumuha ng trabaho sa electrical engineering department sa Stanford. Doon niya ipinagpatuloy ang paghiwalay sa kanyang mga kasamahan (at ang kanyang pinakamatandang kaibigan, ang physicist ) mga teorya ng pagkabulok ng lahi na interesado sa kanya at β mga paksang hindi sikat sa Estados Unidos mula noong katapusan ng huling digmaan, lalo na sa mga akademikong bilog. Nasiyahan siya sa pag-udyok ng kontrobersya, paghagupit sa media at nagdulot ng mga protesta. Namatay siya noong 1989, nawalay sa kanyang mga anak at kasamahan, at binisita lamang ng kanyang tapat na pangalawang asawa, si Emmy.
Bagaman nabigo ang kanyang mahinang pagtatangka sa pagnenegosyo, nagtanim si Shockley ng binhi sa mabungang lupa. Ang San Francisco Bay Area ay gumawa ng maraming maliliit na kumpanya ng electronics, na na-flush ng pondo mula sa pederal na pamahalaan noong panahon ng digmaan. Ang Fairchild Semiconductor, ang hindi sinasadyang supling ni Shockley, ay nagbunga ng dose-dosenang mga bagong kumpanya, na ang dalawa ay kilala pa rin ngayon: Intel at Advanced Micro Devices (AMD). Noong unang bahagi ng 1970s, nakuha ng lugar ang mapanlinlang na palayaw na "Silicon Valley." Ngunit maghintay ng isang minuto - nilikha nina Bardeen at Brattain ang germanium transistor. Saan nagmula ang silikon?
Ito ang hitsura ng inabandunang Mountain View site na dating pinaglagyan ng Shockley Semiconductor noong 2009. Ngayon ang gusali ay giniba.
Patungo sa Silicon Crossroads
Ang kapalaran ng isang bagong uri ng transistor, na naimbento ni Shockley sa isang hotel sa Chicago, ay mas masaya kaysa sa imbentor nito. Ang lahat ng ito ay salamat sa pagnanais ng isang tao na palaguin ang single, purong semiconductor crystals. Si Gordon Teal, isang pisikal na chemist mula sa Texas na nag-aral ng walang silbi na germanium para sa kanyang titulo ng doktor, ay kumuha ng trabaho sa Bell Labs noong 30s. Ang pagkakaroon ng natutunan tungkol sa transistor, siya ay naging kumbinsido na ang pagiging maaasahan at kapangyarihan nito ay maaaring makabuluhang mapabuti sa pamamagitan ng paglikha nito mula sa isang purong solong kristal, sa halip na mula sa polycrystalline mixtures na ginamit noon. Tinanggihan ni Shockley ang kanyang mga pagsisikap bilang isang pag-aaksaya ng mga mapagkukunan.
Gayunpaman, nagpatuloy ang Teal at nakamit ang tagumpay, sa tulong ng mechanical engineer na si John Little, na lumikha ng isang aparato na kumukuha ng isang maliit na buto ng kristal mula sa tinunaw na germanium. Habang lumalamig ang germanium sa paligid ng nucleus, pinalawak nito ang kristal na istraktura nito, na lumilikha ng tuluy-tuloy at halos purong semiconducting na sala-sala. Sa tagsibol ng 1949, ang Teal at Little ay maaaring lumikha ng mga kristal sa pagkakasunud-sunod, at ipinakita ng mga pagsubok na malayo sila sa kanilang mga katunggali na polycrystalline. Sa partikular, ang mga menor de edad na transporter na idinagdag sa kanila ay maaaring mabuhay sa loob ng isang daang microsecond o mas matagal pa (kumpara sa hindi hihigit sa sampung microsecond sa ibang mga sample ng kristal).
Ngayon ay kayang-kaya na ni Teal ang mas maraming mapagkukunan, at nag-recruit ng mas maraming tao sa kanyang koponan, kung saan ay isa pang pisikal na chemist na dumating sa Bell Labs mula sa Texas - Morgan Sparks. Sinimulan nilang baguhin ang pagkatunaw upang makagawa ng p-type o n-type na germanium sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga butil ng naaangkop na mga dumi. Sa loob ng isang taon, napabuti nila ang teknolohiya sa isang lawak na maaari silang magtanim ng germanium npn sandwich nang direkta sa natunaw. At gumana ito nang eksakto tulad ng hinulaang ni Shockley: isang de-koryenteng signal mula sa p-type na materyal ang nag-modulate sa electrical current sa pagitan ng dalawang conductor na konektado sa n-type na mga piraso na nakapalibot dito.
Morgan Sparks at Gordon Teal sa isang workbench sa Bell Labs
Ang grown junction transistor na ito ay higit na mahusay sa nag-iisang point contact ancestor nito sa halos lahat ng paraan. Sa partikular, ito ay mas maaasahan at mahuhulaan, gumawa ng mas kaunting ingay (at samakatuwid ay mas sensitibo), at napakahusay sa enerhiya - kumokonsumo ng isang milyong beses na mas kaunting enerhiya kaysa sa karaniwang vacuum tube. Noong Hulyo 1951, nagsagawa ng isa pang press conference ang Bell Labs upang ipahayag ang bagong imbensyon. Bago pa man maabot ng unang transistor ang merkado, ito ay naging mahalagang hindi nauugnay.
At gayon pa man ito ay simula pa lamang. Noong 1952, inihayag ng General Electric (GE) ang pagbuo ng isang bagong proseso para sa paggawa ng junction transistors, ang paraan ng pagsasanib. Sa balangkas nito, dalawang bola ng indium (p-type na donor) ang pinagsama sa magkabilang panig ng manipis na hiwa ng n-type na germanium. Ang prosesong ito ay mas simple at mas mura kaysa sa lumalaking mga junction sa isang haluang metal; ang naturang transistor ay nagbigay ng mas kaunting pagtutol at suportado ang mas mataas na mga frequency.
Lumaki at pinagsamang mga transistor
Nang sumunod na taon, nagpasya si Gordon Teal na bumalik sa kanyang sariling estado at kumuha ng trabaho sa Texas Instruments (TI) sa Dallas. Ang kumpanya ay itinatag bilang Geophysical Services, Inc., at sa una ay gumawa ng kagamitan para sa paggalugad ng langis, ang TI ay nagbukas ng isang electronics division sa panahon ng digmaan, at ngayon ay pumapasok sa transistor market sa ilalim ng lisensya mula sa Western Electric (ang manufacturing division ng Bell Labs).
Dala ni Teal ang mga bagong kasanayang natutunan sa mga laboratoryo: ang kakayahang lumago at mga monocrystal ng silikon. Ang pinaka-halatang kahinaan ng germanium ay ang pagiging sensitibo nito sa temperatura. Kapag nalantad sa init, ang mga atomo ng germanium sa kristal ay mabilis na naglalabas ng mga libreng electron, at ito ay lalong nagiging konduktor. Sa temperatura na 77 Β°C, tuluyan itong tumigil sa paggana tulad ng isang transistor. Ang pangunahing target para sa mga benta ng transistor ay ang militar - isang potensyal na mamimili na may mababang sensitivity sa presyo at isang malaking pangangailangan para sa matatag, maaasahan at compact na mga elektronikong bahagi. Gayunpaman, hindi magiging kapaki-pakinabang ang germanium na sensitibo sa temperatura sa maraming aplikasyong militar, lalo na sa larangan ng aerospace.
Ang Silicon ay mas matatag, ngunit dumating sa halaga ng isang mas mataas na punto ng pagkatunaw, na maihahambing sa bakal. Nagdulot ito ng napakalaking kahirapan, dahil ang napakadalisay na kristal ay kinakailangan upang lumikha ng mataas na kalidad na mga transistor. Ang mainit na nilusaw na silikon ay sumisipsip ng mga kontaminant mula sa anumang tunawan nito. Nalampasan ni Teel at ng kanyang koponan sa TI ang mga hamong ito gamit ang mga ultra-pure na sample ng silicon mula sa DuPont. Noong Mayo 1954, sa isang kumperensya ng Institute of Radio Engineering sa Dayton, Ohio, ipinakita ng Teal na ang mga bagong aparatong silikon na ginawa sa kanyang laboratoryo ay patuloy na gumagana kahit na inilubog sa mainit na langis.
Mga matagumpay na pagsisimula
Sa wakas, mga pitong taon pagkatapos na unang maimbento ang transistor, maaari itong gawin mula sa materyal kung saan ito naging magkasingkahulugan. At halos kaparehong tagal ng panahon ang lilipas bago lumitaw ang mga transistor na halos kamukha ng hugis na ginamit sa aming mga microprocessor at memory chips.
Noong 1955, matagumpay na natutunan ng mga siyentipiko ng Bell Labs na gumawa ng mga silicon transistor na may bagong teknolohiya ng doping - sa halip na magdagdag ng mga solidong bola ng mga dumi sa isang likidong natutunaw, ipinakilala nila ang mga gaseous additives sa solid surface ng semiconductor (). Sa pamamagitan ng maingat na pagkontrol sa temperatura, presyon at tagal ng pamamaraan, nakamit nila nang eksakto ang kinakailangang lalim at antas ng doping. Ang higit na kontrol sa proseso ng pagmamanupaktura ay nagbigay ng higit na kontrol sa mga electrical properties ng huling produkto. Higit sa lahat, ginawang posible ng thermal diffusion na makagawa ng produkto sa mga batchβmaaari mong i-dope ang isang malaking slab ng silicon at pagkatapos ay i-cut ito sa mga transistor. Ang militar ay nagbigay ng pondo para sa Bell Laboratories dahil ang pag-set up ng produksyon ay nangangailangan ng mataas na gastos. Kailangan nila ng bagong produkto para sa isang ultra-high frequency early warning radar link (β"), isang hanay ng mga istasyon ng radar ng Arctic na idinisenyo upang makita ang mga bombero ng Sobyet na lumilipad mula sa North Pole, at handa silang maglabas ng $100 bawat transistor (ito ang mga araw kung kailan mabibili ang isang bagong kotse sa halagang $2000).
Pinaghalo sa , na kumokontrol sa lokasyon ng mga impurities, ay nagbukas ng posibilidad ng pag-ukit ng buong circuit sa isang semiconductor substrate - ito ay sabay na naisip ng Fairchild Semiconductor at Texas Instruments noong 1959." mula sa Fairchild ay gumamit ng chemical deposition ng mga metal film na nagkokonekta sa mga electrical contact ng transistor. Inalis nito ang pangangailangan na lumikha ng manu-manong mga kable, nabawasan ang mga gastos sa produksyon at nadagdagan ang pagiging maaasahan.
Sa wakas, noong 1960, dalawang inhinyero ng Bell Labs (John Atalla at Davon Kahn) ang nagpatupad ng orihinal na konsepto ni Shockley para sa isang field-effect transistor. Ang isang manipis na layer ng oxide sa ibabaw ng semiconductor ay nagawang epektibong sugpuin ang mga estado sa ibabaw, na nagiging sanhi ng electric field mula sa aluminum gate na tumagos sa silikon. Sa gayon ay ipinanganak ang MOSFET [metal-oxide semiconductor field-effect transistor] (o MOS structure, mula sa metal-oxide-semiconductor), na naging napakadaling i-miniaturize, at ginagamit pa rin sa halos lahat ng modernong kompyuter (kapansin-pansing , Ang Atalla ay nagmula sa Egypt, at si Kang ay mula sa South Korea, at halos ang dalawang inhinyero na ito mula sa ating buong kasaysayan ay walang pinagmulang European).
Sa wakas, labintatlong taon pagkatapos ng pag-imbento ng unang transistor, lumitaw ang isang bagay na kahawig ng transistor sa iyong computer. Mas madaling gumawa at gumamit ng mas kaunting kapangyarihan kaysa sa junction transistor, ngunit medyo mabagal na tumugon sa mga signal. Sa pamamagitan lamang ng paglaganap ng malalaking integrated circuit, na may daan-daang o libu-libong mga bahagi na matatagpuan sa isang chip, na ang mga bentahe ng field-effect transistors ay dumating sa unahan.
Ilustrasyon mula sa field effect transistor patent
Ang field effect ay ang huling malaking kontribusyon ng Bell Labs sa pagbuo ng transistor. Ang mga pangunahing tagagawa ng electronics tulad ng Bell Laboratories (kasama ang kanilang Western Electric), General Electric, Sylvania at Westinghouse ay nakaipon ng isang kahanga-hangang dami ng pananaliksik sa semiconductor. Mula 1952 hanggang 1965, ang Bell Laboratories lamang ang nagrehistro ng higit sa dalawang daang patent sa paksang ito. Ngunit ang komersyal na merkado ay mabilis na nahulog sa mga kamay ng mga bagong manlalaro tulad ng Texas Instruments, Transitron, at Fairchild.
Ang maagang merkado ng transistor ay napakaliit upang maakit ang atensyon ng mga pangunahing manlalaro: humigit-kumulang $18 milyon sa isang taon noong kalagitnaan ng 1950s, kumpara sa kabuuang merkado ng electronics na $2 bilyon. Gayunpaman, ang mga laboratoryo ng pananaliksik ng mga higanteng ito ay nagsilbi bilang hindi sinasadyang mga kampo ng pagsasanay kung saan maaaring makuha ng mga batang siyentipiko ang kaalaman sa semiconductor bago magpatuloy upang ibenta ang kanilang mga serbisyo sa mas maliliit na kumpanya. Nang magsimulang lumiit nang seryoso ang merkado ng tube electronics noong kalagitnaan ng 1960s, huli na para makipagkumpitensya ang Bell Labs, Westinghouse at ang iba pa sa mga upstart.
Ang paglipat ng mga computer sa transistor
Noong 1950s, sinalakay ng mga transistor ang mundo ng electronics sa apat na pangunahing lugar. Ang unang dalawa ay mga hearing aid at mga portable na radyo, kung saan ang mababang paggamit ng kuryente at nagreresultang mahabang buhay ng baterya ay nalampasan ang iba pang mga pagsasaalang-alang. Ang pangatlo ay paggamit ng militar. Ang US Army ay may mataas na pag-asa para sa mga transistor bilang maaasahan, compact na mga bahagi na maaaring magamit sa lahat mula sa mga field radio hanggang sa mga ballistic missiles. Gayunpaman, sa mga unang araw, ang kanilang paggastos sa mga transistor ay tila isang taya sa hinaharap ng teknolohiya kaysa sa isang kumpirmasyon ng kanilang halaga noon. At sa wakas, nagkaroon din ng digital computing.
Sa larangan ng kompyuter, ang mga pagkukulang ng mga switch ng vacuum tube ay kilala, na may ilang mga nag-aalinlangan bago ang digmaan kahit na naniniwala na ang isang elektronikong computer ay hindi maaaring gawing praktikal na aparato. Kapag ang libu-libong lamp ay nakolekta sa isang aparato, sila ay kumain ng kuryente, na gumagawa ng napakalaking halaga ng init, at sa mga tuntunin ng pagiging maaasahan, ang isa ay maaari lamang umasa sa kanilang regular na pagkasunog. Samakatuwid, ang low-power, cool, at threadless transistor ay naging tagapagligtas ng mga tagagawa ng computer. Ang mga disadvantages nito bilang amplifier (halimbawa, mas maingay na output) ay hindi ganoong problema kapag ginamit bilang switch. Ang tanging hadlang ay ang gastos, at sa takdang panahon ay magsisimula itong bumagsak nang husto.
Ang lahat ng mga unang eksperimento sa Amerika sa mga transistorized na computer ay naganap sa intersection ng pagnanais ng militar na tuklasin ang potensyal ng isang promising na bagong teknolohiya at ang pagnanais ng mga inhinyero na lumipat sa pinabuting switch.
Ang Bell Labs ay nagtayo ng TRADIC para sa US Air Force noong 1954 upang makita kung ang mga transistor ay magbibigay-daan sa isang digital na computer na mai-install sa isang bomber, na pinapalitan ang analog navigation at tumutulong sa target na pagkuha. Binuo ng MIT Lincoln Laboratory ang TX-0 computer bilang bahagi ng isang malawak na air defense project noong 1956. Gumamit ang makina ng isa pang variant ng surface barrier transistor, na angkop para sa high-speed computing. Itinayo ng Philco ang SOLO na computer nito sa ilalim ng isang kontrata sa Navy (ngunit sa totoo ay sa kahilingan ng NSA), tinapos ito noong 1958 (gamit ang isa pang variant ng surface barrier transistor).
Sa Kanlurang Europa, hindi gaanong pinagkalooban ng mga mapagkukunan sa panahon ng Cold War, ang kuwento ay ibang-iba. Mga makina tulad ng Manchester Transistor Computer, (isa pang pangalan na inspirasyon ng proyekto ng ENIAC, at binabaybay nang pabalik), at Austrian ay mga side project na gumamit ng mga mapagkukunang maaaring i-scrape ng kanilang mga creatorβkabilang ang mga first-generation single-point transistor.
Mayroong maraming kontrobersya sa pamagat ng unang computer na gumamit ng mga transistor. Ang lahat ay bumaba, siyempre, sa pagpili ng mga tamang kahulugan para sa mga salita tulad ng "una," "transistor," at "computer." Sa anumang kaso, alam natin kung saan nagtatapos ang kuwento. Halos kaagad nagsimula ang komersyalisasyon ng mga transistorized na computer. Taun-taon, ang mga computer para sa parehong presyo ay naging mas at mas malakas, at ang mga computer na may parehong kapangyarihan ay naging mas mura, at ang prosesong ito ay tila hindi maiiwasan na ito ay nakataas sa ranggo ng batas, kasunod ng gravity at ang konserbasyon ng enerhiya. Kailangan ba nating pagtalunan kung aling pebble ang unang gumuho?
Saan nagmula ang batas ni Moore?
Habang papalapit tayo sa dulo ng kuwento ng switch, ito ay nagkakahalaga ng pagtatanong: ano ang naging sanhi ng pagbagsak na ito? Bakit umiiral ang batas ni Moore (o umiral - magtatalo tayo tungkol diyan sa ibang pagkakataon)? Walang batas ni Moore para sa mga eroplano o vacuum cleaner, tulad ng walang batas para sa mga vacuum tube o relay.
Ang sagot ay may dalawang bahagi:
- Mga lohikal na katangian ng isang switch bilang isang kategorya ng artifact.
- Ang kakayahang gumamit ng puro kemikal na proseso upang makagawa ng mga transistor.
Una, tungkol sa kakanyahan ng switch. Ang mga katangian ng karamihan sa mga artifact ay dapat na matugunan ang isang malawak na hanay ng hindi mapagpatawad na pisikal na mga hadlang. Dapat suportahan ng isang pampasaherong sasakyang panghimpapawid ang pinagsamang bigat ng maraming tao. Ang isang vacuum cleaner ay dapat na makapagsipsip ng isang tiyak na dami ng dumi sa isang tiyak na oras mula sa isang partikular na pisikal na lugar. Ang mga eroplano at vacuum cleaner ay magiging walang silbi kung gagawing nanoscale.
Ang switch, isang awtomatikong switch na hindi pa nahawakan ng kamay ng tao, ay may mas kaunting pisikal na limitasyon. Dapat itong magkaroon ng dalawang magkaibang estado, at dapat itong makipag-ugnayan sa iba pang katulad na switch kapag nagbago ang kanilang mga estado. Ibig sabihin, ang dapat lang nitong gawin ay i-on at i-off. Ano ang espesyal sa mga transistor? Bakit ang ibang mga uri ng digital switch ay hindi nakaranas ng mga ganitong exponential improvement?
Narito tayo sa pangalawang katotohanan. Ang mga transistor ay maaaring gawin gamit ang mga kemikal na proseso nang walang mekanikal na interbensyon. Sa simula pa lang, isang pangunahing elemento ng paggawa ng transistor ay ang paggamit ng mga kemikal na dumi. Pagkatapos ay dumating ang proseso ng planar, na nag-alis ng huling mekanikal na hakbang mula sa produksyon-paglakip ng mga wire. Bilang resulta, inalis niya ang huling pisikal na limitasyon sa miniaturization. Hindi na kailangan ng mga transistor na sapat ang laki para sa mga daliri ng taoβo anumang mekanikal na kagamitan. Ginawa ang lahat ng ito sa pamamagitan ng simpleng kimika, sa isang hindi maisip na maliit na sukat: acid sa pag-ukit, liwanag upang makontrol kung aling mga bahagi ng ibabaw ang lalaban sa pag-ukit, at singaw upang ipasok ang mga dumi at mga metal na pelikula sa mga nakaukit na track.
Bakit kailangan ang miniaturization? Ang pagbabawas ng laki ay nagbigay sa isang buong kalawakan ng mga kaaya-ayang epekto: tumaas na bilis ng paglipat, nabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya at ang halaga ng mga indibidwal na kopya. Ang makapangyarihang mga insentibo na ito ay humantong sa lahat na maghanap ng mga paraan upang higit pang bawasan ang mga switch. At ang industriya ng semiconductor ay lumipat mula sa paggawa ng mga switch na kasing laki ng isang kuko sa pag-iimpake ng sampu-sampung milyong switch bawat square millimeter sa buhay ng isang tao. Mula sa paghingi ng walong dolyar para sa isang switch hanggang sa pag-aalok ng dalawampung milyong switch para sa isang dolyar.
Intel 1103 memory chip mula 1971. Ang mga indibidwal na transistor, sampu-sampung micrometer lang ang laki, ay hindi na nakikita ng mata. At mula noon sila ay nabawasan ng isa pang libong beses.
Ano pa ang dapat basahin:
- Ernest Bruan at Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
- Michael Riordan at Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Broken Genius (1997)
Pinagmulan: www.habr.com