Historien om transistoren og transistordatamaskinen
Transistorens daggry
Transistorer er halvlederenheter som har to hovedfunksjoner i en elektronisk krets - en forsterker og en bryter. Før transistorenes tid ble vakuumrør overveiende brukt som en forsterker eller en bryter for første halvdel av det tjuende århundre. Imidlertid forårsaket det høye driftsspenningskravet, høyt strømforbruk og høy produksjon av varme vakuumrør til å bli ineffektive og upålitelige over tid. For ikke å nevne, disse rørene er klumpete og skjøre fordi foringsrøret er laget av glass. For å løse dette dilemmaet ble mange års forskning gjort av forskjellige produsenter for en passende erstatning.
Til slutt, i desember 1947, oppfant tre fysikere fra Bell Laboratories med suksess den første fungerende transistoren. John Bardeen, Walter Brattain og William Shockley tilbrakte mange års forskning for endelig å utvikle en arbeidskontakt-transistor. Shockley forbedret enheten til en bipolar veikryss transistor i 1948, som var den typen transistor som ble mye brukt på 1950 -tallet. Slik var viktigheten av oppfinnelsen deres at Bardeen, Brattain og Shockley ble tildelt den anerkjente Nobelprisen i 1956.
Evolusjon av transistorer
Mye som alle andre enheter, har transistorer også gått gjennom flere innovasjoner. Tilbake på slutten av 1950 -tallet spilte Germanium en avgjørende rolle i utviklingen av transistorer. Germaniumbaserte transistorer har imidlertid store ulemper, med gjeldende lekkasje og intoleranse av temperaturer større enn 75 ° C. I tillegg er germanium sjelden og dyrt. Dette fikk forskerne på Bell Labs til å se etter et bedre alternativ.
Gordon Teal et rungende navn i utviklingen av transistorer. Teal en amerikansk ingeniør ved Bell Labs, utviklet en metode for å produsere rene germaniumkrystaller som skal brukes til germaniumbaserte transistorer. På samme måte eksperimenterte Teal med silisium som en mulig erstatning for germanium. I 1953 flyttet han tilbake til Texas etter at han ble tilbudt forskningsdirektørens stilling ved Texas Instruments (TI).[1] Han brakte sin erfaring og kunnskap om halvlederkrystaller, og fortsatte å jobbe med renset silisium som erstatning for germanium. I april 1954 utviklet Teal og teamet hans på TI den første silisiumtransistoren, som ble kunngjort for verden i mai samme år. På grunn av sine overlegne egenskaper erstattet silisium gradvis germanium som halvleder som ble brukt til transistorer.
Med introduksjonen av silisiumtransistorer oppnådde forskere ved Bell Labs nok et gjennombrudd ved å utvikle en transistor som kan overgå ytelsen til den bipolare krysset transistor. I 1959 oppfant Mohamed Atalla og Dawon Kahng metall-oksyd-halvlederfelt-effekt-transistoren (MOSFET) med lavere strømforbruk og høyere tetthet enn den bipolare transistoren. Disse verdifulle egenskapene populariserte MOSFET -transistoren, som siden har blitt den mest produserte enheten i historien.[2]
Transformering av datateknologi
Oppfinnelsen av transistorer var også revolusjonerende i miniatyrisering av datamaskiner. Som tidligere elektroniske enheter brukte den første generasjonen datamaskiner vakuumrør som brytere og forsterkere. Etter bruk av transistorer, tok produsenter også den lille enheten for å bygge mindre, mer effektive datamaskiner. I årene som fulgte ble vakuumrør fullstendig erstattet av transistorer, noe som ga opphav til andre generasjon transistordatamaskiner.
Den første datamaskinen som brukte transistorer ble antatt å være University of Manchester Transistor datamaskin. Transistordatamaskinen ble bygget som en prototype, bestående av 92-punkts kontakttransistorer og 550 dioder, og ble fullt operativ i 1953. I 1955 ble den fullstore versjonen av denne datamaskinen introdusert, med 200-punkts kontakttransistorer og 1300 dioder. Selv om flertallet av kretsen brukte transistorer, ble denne enheten ikke betraktet som en fullstendig transistorisert datamaskin, da vakuumrør fremdeles ble brukt i klokkegeneratoren.[3]
På midten av 1950-tallet begynte lignende maskiner å spire opp. University of Manchester's design ble senere adoptert av Metropolitan-Vickers, som produserte syv maskiner ved bruk av Bipolar Junction Transistorer i 1956. Imidlertid kalt enheten, kalt Metrovick 950, var ikke kommersielt tilgjengelig og ble bare brukt i selskapet. På samme måte kom Bell Labs på Tradic enhet i 1954,[4] Men som transistordatamaskinen, brukte Tradic vakuumrør for klokkekraften.
Burroughs Atlas Mod 1-J1 veiledningsdatamaskin ble bygget for det amerikanske flyvåpenet i 1955. MIT utviklet seg også TX-0, deres egen transistordatamaskin i 1956. Transistor -datamaskiner begynte også å dukke opp i andre deler av verden. Den første enheten som dukket opp i Asia var Japans ETL Mark III, utgitt i 1956. De Drte, utgitt i 1957, og den østerrikske Mailüffterl, Utgitt i 1958, var Canadas og Europas første transistordatamaskiner, henholdsvis. I 1959 ga Italia også ut sin første transistordatamaskin, Olivetti Elea 9003, som senere ble gjort tilgjengelig i det private markedet.[5]
Selv om transistordatamaskiner dukket opp globalt på 1950 -tallet, ble de ikke gjort kommersielt tilgjengelige før i 1959, da General Electric ga ut General Electric 210. Følgelig introduserte andre produsenter også sine egne datamodeller for flaggskip. De IBM 7070 og RCA 501 ble noen av de første modellene som ble utgitt, blant andre.[6] Storskala datamaskiner fulgte også denne trenden. De Philco Transac modeller S-1000 og S-2000 var blant de første kommersielt tilgjengelige storskala transistoriserte datamaskiner.
Utviklingen av transistordesign førte til store endringer i datadesign. Produksjonen av transistoriserte datamaskiner økte over tid, ettersom teknologien ble tilgjengelig kommersielt. Etter hvert ble integrerte kretsløp tatt i bruk på 1960 -tallet, og ga vei for tredje generasjon datamaskiner.
Liten størrelse, store endringer
Transistorer har vært fremtredende siden oppfinnelsen for over 70 år siden. Denne teknologien har drevet oppfinnelsen og utviklingen av mange andre elektroniske enheter. Den ydmyke størrelsen på transistoren kapper ikke størrelsen på sitt bidrag til teknologi. Transistoren har unektelig endret ansiktet til elektronisk kretsløp og har ført til betydelige endringer i verden, spesielt innen datateknologi.