Среда, 8 февраля, 2023

От ламп к транзисторам: рождение Силиконовой долины

Время на чтение 5 мин.

Когда появились первые компьютеры, многие сомневались в их коммерческом успехе. Огромное громоздкое чудовище, разумеется, помогало с вычислениями, но представить, что когда-нибудь подобную махину сможет позволить себе обычный человек, было невозможно. Изобретение транзистора все изменило — но не сразу. Понадобилось десятилетие, чтобы транзистор занял свое место в компьютерной начинке и сделал вычислительную технику доступной каждому.

Время стартапов

В изобретение и развитие транзисторов наибольший вклад внесли крупные компании первой половины ХХ века — Bell Labs, Westinghouse, General Electric. Они обладали достаточным ресурсом для того, чтобы позволить себе крупные вложения в передовые исследования без перспективы получения немедленной отдачи. Гиганты формировали исследовательские лаборатории, приглашали на работу лучших специалистов и не скупились на эксперименты, многие из которых заканчивались неудачно.

А когда транзистор наконец был изобретен, он оказался… мало кому нужен. Ранний рынок транзисторов не привлек внимания технологических гигантов, а перспективность новой технологии они не разглядели. Хотя те же Bell Labs владели сотней патентов на разнообразные технологические решения, они не использовали их для массового производства транзисторов.

Зато инженеры, вышедшие из крупных исследовательских лабораторий, могли себе позволить быть смелыми. Именно в 1950-е и именно после появления эффективных и пригодных к массовому производству транзисторов в США зародилась культура стартапов — маленьких предприятий, ищущих инвесторов для своих разработок. А вместе с ними и культура венчурного финансирования — высокорисковых инвестиций в перспективные наукоемкие производства. Так, один из изобретателей транзистора Уильям Шокли ушел из Bell Labs после того, как разругался со всей командой, и основал в Пало-Альто Shockley Semiconductor. Впрочем, его неуживчивый характер никуда не делся, так что спустя год лучшие инженеры новой компании покинули Шокли и основали собственное предприятие — Fairchild Semiconductor, из которого впоследствии «выросли» Intel и AMD.

Не последнюю роль сыграли в этом первые технологические парки. Пионером в этой сфере стал Стэнфордский университет, расположенный около города Пало-Альто в Калифорнии. В середине прошлого века это было средней руки учебное заведение, не выделявшееся среди себе подобных. В 1951 году Фредерик Эммонс Терман, выпускник Стэнфорда, получивший докторскую степень в Массачусетском технологическом, возглавил в университете Школу инженерии. По его предложению был создан технологический парк, где перспективным компаниям давали в аренду участки для создания производств.

Собственно, два этих обстоятельства и привели к появлению Силиконовой (или Кремниевой — по основному материалу для транзистора) долины.

Когда мы поставили задачу создания центра технических наук в Кремниевой долине, здесь почти ничего не было, а остальной мир выглядел ужасно большим. На сегодня, большая часть мира — здесь.

Фредерик Терман

Транзисторы завоевывают рынок

Итак, транзисторы уже стали надежными и эффективными приборами. Но их рынок пока был невелик. Они использовались в четырех основных областях — и вычислительная техника оказалась самой незначительной из незначительных. В первую очередь транзисторы нашли применение в слуховых аппаратах и портативных радиоприемниках. В них небольшой размер и низкое энергопотребление играли ведущую роль, нивелируя другие недостатки, в первую очередь — цену. Кроме того, разработкой заинтересовались военные, ведь транзисторы выглядели многообещающими для самолетов и баллистических ракет. Министерство обороны США в условиях холодной войны имело все финансовые возможности, чтобы вкладываться в перспективную технологию.

Сложно сказать, какой компьютер стал первым, работающим на транзисторах, ведь большинство пионеров использовали и транзисторы, и электрические лампы. В 1954 году в Bell Labs создали TRADIC — TRAnsistor DIgital Computer. Он содержал 700-800 транзисторов и 10 тысяч диодов и мог выполнять 1 миллион операций в секунду. TRADIC сконструировали по заказу ВВС США для установки на стратегические бомбардировщики B-52. По сравнению с ламповыми аналогами он был компактным, легким и потреблял меньше 100 ватт электроэнергии. Конкурирующий образец — ТХ-0 — собрали в Лаборатории Линкольна, подразделении Массачусетского технологического института, также по заказу ВВС США. ТХ-0 по сути являлся транзисторным аналогом компьютера Whirlwind, предназначавшегося для автоматизированного управления средствами ПВО США. Если Whirlwind занимал целый этаж, то TX-0 при чуть большей производительности помещался в одной комнате.

От ламп к транзисторам: рождение Силиконовой долины
Главный конструктор TRADIC Джин Фелкер (слева). Фото: Википедия

В Европе также занимались созданием компьютера на транзисторах. Правда, работы велись сильно медленнее, чем в США. Если американские компании после войны испытывали подъем, то разоренная войной Европа была ограничена в ресурсах. И все же в 1950-х годах команда инженеров Манчестерского университет под руководством Тома Килберна создала серию инновационных ЭВМ, которые вошли в историю как Манчестерские компьютеры. Среди прочих двое инженеров из команды Килберна Ричард Гримздейл и Дуглас Уэбб разработали машину, где вместо электронных ламп использовались первые транзисторы. Harwell CADET считается первым таким компьютером в Европе, хотя среднее время его работы до отказа составляло лишь около полутора часов. Это было связано с ненадежностью первых одноточечных германиевых транзисторов.

От ламп к транзисторам: рождение Силиконовой долины
Harwell CADET. Фото: Википедия

Со временем транзисторы становились надежнее и, что самое важное, дешевле. Это и предопределило конец эпохи электронных ламп. Крупные производители не успели перестроиться на новую технологию, так что с 1960-х начинается эпоха новых компаний и новых технологий. Транзисторы становились меньше, а их вычислительная способность росла экспоненциально. Появление интегральных микросхем определило облик электронной техники вплоть до настоящего времени.

Другие статьи

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь

Enter Captcha Here : *

Reload Image