e01878b395a0b36e51c752d95f9c4d13

Развитие компьютеров – от электронных ламп к транзисторам.

Компьютер представляет собой совокупность электронных переключателей, используемых как для управления обработкой информации, так и для хранения ее в двоичном коде. Данные электронные переключатели могут иметь два состояния – «выключено» и «включено», – что и дает возможность применять их для хранения двоичного кода. 

Первые компьютеры использовали вакуумные лампы (триоды), которые еще в 1906 году изобрел Ли Де Форест. Триод включает три основных элемента, расположенных внутри стеклянной вакуумной лампы: анода, катода и сетки между ними. При подаче внешнего питания на катод, он нагревается и начинает испускать электроны, которые накапливаются на аноде. Разделительная сетка способна управлять потоком электронов. Если подать на сетку ток отрицательного потенциала, произойдет отталкивание электронов – они останутся возле катода. Если ток на сетке имеет положительный потенциал, электроны свободно проходят сквозь сетку и собираются на аноде. Изменяя потенциал сетки, можно менять состояние анода (выключено или включено).

К сожалению, практика показала неэффективность данного устройства в качестве электронного переключателя. Вакуумная лампа выделяла большое количество тепла и потребляла много электроэнергии – существенная проблема первых вычислительных систем. К тому же вакуумные лампы были очень недолговечны – в больших системах замена ламп происходила каждые два часа, а иногда и чаще.

Изобретение транзистора стало одним из самых значимых событий компьютерной эпохи. В 1947 году специалисты из Bell Laboratory Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали первых транзистор. Спустя несколько месяцев Уильям Шокли (также работал в Bell), создал модель транзистора биполярного типа. В 1956 году эти инженеры получили Нобелевскую премию в области физики. По сути, транзистор является твердотельным электронным переключателем, что позволило ему придти на замену громоздким вакуумным лампам. Поскольку мощность, потребляемая транзисторами, незначительна, собранные на их основе вычислительные системы имели меньшие габариты и обладали более высокой эффективностью работы.

Отказ от вакуумных ламп и переход к транзисторам положил начало миниатюризации электронных устройств, которая продолжается и в настоящее время. Современные карманные компьютеры и ноутбуки, питающиеся от аккумуляторов, обладают большей производительностью, чем большинство ранних систем, которые занимали целые комнаты и потребляли огромное количество энергии.

КОММЕНТАРИИ