Машины на электронных лампах работали существенно быстрее, но сами электронные лампы часто выходили из строя. Для их замены в 1947 американцы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Бредфорд Шокли предложили использовать изобретённые ими стабильные переключающие полупроводниковые элементы-транзисторы.
На снимке — авторы эпохального изобретения: Шокли (сидит), Бардин (слева) и Бриттен (справа)
Ученые открыли в 1948 транзисторный эффект и создали кристаллический триод с точечным контактом — первый полупроводниковый транзистор (Нобелевская премия, 1956). Исследовали большое количество образцов кремния с различным содержанием фосфора и серы и рассмотрели механизм рассеяния на донорах и акцепторах (1949).
По сравнению с громоздкими вакуумными лампами того времени транзистор выполнял те же функции с гораздо меньшим потреблением энергии и вдобавок имел много меньшие размеры.
Так выглядел первый твердотельный усилитель
Даже для самих изобретателей транзистор с самого начала был всего лишь компактной и экономичной заменой вакуумных трубок. В послевоенные годы электронные цифровые компьютеры занимали огромные комнаты и требовали доброго десятка обслуживающих их специалистов для регулярной замены перегоревших ламп. Только вооруженные силы и правительство могли позволить себе расходы на подобных гигантов.
Но сегодня мы можем сказать, что без того удивительного изобретения никогда не смогла бы наступить Информационная Эпоха. Небольшой цилиндрик, который изобрели полвека назад Бардин, Браттейн и Шокли, совершенно переменил мир, окружающий нас.
Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1948
Полевой транзистор содержит канал и три электрода: катод испускает электроны, анод их получает, а сетка управляет проводимостью канала. Если электроны доходят от катода до анода, то транзистор открыт и находится в положении «включен ». Это возможно, если на сетку (по-английски этот термин звучит «gate «- ворота) подан положительный потенциал. Как раз на сетку и подается входящий сигнал, он может либо запереть транзистор, либо открыть его.
Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1958
Транзисторы выполняли те же функции, что и электронные лампы, но использовали электрические свойства полупроводников. По сравнению с вакуумными трубками транзисторы занимали в 200 раз меньше места и потребляли в 100 раз меньше электроэнергии. С изобретением транзистора и использованием новых технологий хранения данных в памяти появилась возможность значительно уменьшить размеры компьютеров, сделать их более быстрыми и надежными, а также значительно увеличить емкость памяти компьютеров.
Платы с полупроводниковыми элементами (ячейки
памяти) – элементная база компьютеров
2-го поколения
В конце 50-х начале 60-х компьютеры второго поколения стали интенсивно использоваться государственными организациями и крупными компаниями для решения различных задач. Постепенно компьютеры второго поколения приобретали черты современного нам компьютера. Расширение области применения компьютеров потребовало создания новых технологий программирования. Программное обеспечение, написанное на языке ассемблер для одного компьютера, было непригодно для работы на другом компьютере. По этой причине не удавалось создать стандартную операционную систему, т.к. каждый производитель компьютеров разрабатывал свою операционную систему на своем ассемблере.
Данный период развития вычислительной техники характеризуется применением для создания компьютеров транзисторов и увеличением быстродействия компьютеров да нескольких сотен тысяч операций в секунду, возникновением новых технологий программирования, языков программирования высокого уровня, операционных систем. Компьютеры второго поколения получили широкое распространение, они использовались для научных, инженерных и финансовых расчетов, для обработки больших объемов данных на предприятиях, в банках, государственных организациях.