Histoire du transistor et de l'ordinateur transistor
L'aube des transistors
Les transistors sont des dispositifs semi-conducteurs qui ont deux fonctions principales dans un circuit électronique - un amplificateur et un interrupteur. Avant l'ère des transistors, les tubes à vide étaient principalement utilisés comme amplificateur ou commutateur pour la première moitié du XXe siècle. Cependant, les besoins en tension de fonctionnement élevés, la consommation d'énergie élevée et la production élevée de chaleur ont provoqué des tubes à vide inefficaces et peu fiables au fil du temps. Sans oublier, ces tubes sont volumineux et fragiles car le boîtier est en verre. Pour résoudre ce dilemme, des années de recherche ont été effectuées par différents fabricants pour un remplacement approprié.
Enfin, en décembre 1947, trois physiciens de Bell Laboratories ont réussi à inventer le premier transistor de travail. John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley ont passé des années de recherche à développer enfin un transistor en contact avec des points de travail. Shockley a encore amélioré l'appareil en un transistor à jonction bipolaire en 1948, qui était le type de transistor qui a été largement utilisé dans les années 1950. Telle était l'importance de leur invention selon laquelle Bardeen, Brattain et Shockley ont reçu le célèbre prix Nobel en 1956.
Évolution des transistors
Tout comme tout autre appareil, les transistors ont également subi plusieurs innovations. À la fin des années 1950, le germanium a joué un rôle crucial dans le développement des transistors. Les transistors à base de germanium ont cependant des inconvénients majeurs, avec des fuites de courant et une intolérance de températures supérieures à 75 ° C. De plus, le germanium est rare et cher. Cela a incité les chercheurs de Bell Labs à rechercher une meilleure alternative.
Gordon sarce un nom retentissant dans l'évolution des transistors. Ingénieur américain à Bell Labs, Teal a développé une méthode pour produire des cristaux de germanium purs à utiliser pour les transistors à base de germanium. De même, Teal a expérimenté le silicium comme remplacement possible du germanium. En 1953, il est retourné au Texas après avoir proposé le poste de directeur de recherche chez Texas Instruments (TI).[1] Prenant son expérience et ses connaissances sur les cristaux semi-conducteurs, il a continué à travailler sur le silicium purifié en remplacement de Germanium. En avril 1954, Teal et son équipe de TI ont développé le premier transistor en silicium, qui a été annoncé au monde en mai de la même année. En raison de ses caractéristiques supérieures, le silicium a progressivement remplacé le germanium comme semi-conducteur utilisé pour les transistors.
Avec l'introduction de transistors en silicium, les chercheurs de Bell Labs ont réalisé une autre percée en développant un transistor qui pourrait dépasser les performances du transistor de jonction bipolaire. En 1959, Mohamed Atalla et Dawon Kahng ont inventé le transistor à effet de champ (MOSFET) avec une consommation d'énergie plus faible et une densité plus élevée que le transistor bipolaire. Ces caractéristiques précieuses ont considérablement popularisé le transistor MOSFET, qui est depuis devenu l'appareil le plus fabriqué de l'histoire.[2]
Transformer la technologie informatique
L'invention des transistors a également été révolutionnaire dans la miniaturisation des ordinateurs. Comme les appareils électroniques antérieurs, la première génération d'ordinateurs a utilisé des tubes à vide comme commutateurs et amplificateurs. Après l'avènement des transistors, les fabricants ont également adopté le petit appareil pour construire des ordinateurs plus petits et plus efficaces. Dans les années qui ont suivi, les tubes à vide ont été complètement remplacés par des transistors, donnant naissance à la deuxième génération d'ordinateurs de transistor.
Le premier ordinateur à utiliser les transistors serait l'Université de Manchester Ordinateur de transistor. L'ordinateur transistor a été construit comme prototype, composé de transistors de contact à 92 points et de 550 diodes, et est devenu pleinement opérationnel en 1953. En 1955, la version pleine grandeur de cet ordinateur a été introduite, avec des transistors de contact de 200 points et 1300 diodes. Bien que la majorité du circuit ait utilisé des transistors, cet appareil n'était pas considéré comme un ordinateur complètement transistorisé, car les tubes à vide étaient toujours utilisés dans son générateur d'horloge.[3]
Au milieu des années 1950, des machines similaires ont commencé à pousser. La conception de l'Université de Manchester a ensuite été adoptée par des vickers métropolitains, qui ont produit sept machines à l'aide de transistors à jonction bipolaire en 1956. Cependant, l'appareil, appelé le Metrovick 950, n'était pas disponible dans le commerce et n'était utilisé que dans l'entreprise. De même, Bell Labs a proposé le Traduit dispositif en 1954,[4] Mais comme l'ordinateur transistor, le traddic a utilisé des tubes à vide pour sa puissance d'horloge.
Construit pour l'US Air Force en 1955, l'ordinateur de guidage Burroughs Atlas Mod 1-J1 a été le premier ordinateur à éliminer complètement les tubes à vide, et ce modèle a été le premier ordinateur entièrement transistorisé. Le MIT a également développé TX-0, leur propre ordinateur transistor en 1956. Les ordinateurs de transistor ont également commencé à émerger dans d'autres parties du monde. Le premier appareil à apparaître en Asie était le Japon ETL Mark III, Sorti en 1956. Le Drte, Sorti en 1957 et l'Autrichien Mailüfterl, Sorti en 1958, étaient respectivement les premiers ordinateurs de transistor du Canada et de l'Europe,. En 1959, l'Italie a également publié son premier ordinateur de transistor, le Olivetti elea 9003, qui a ensuite été mis à disposition sur le marché privé.[5]
Bien que les ordinateurs de transistor émergeaient à l'échelle mondiale dans les années 1950, ils n'ont pas été disponibles dans le commerce avant 1959, lorsque General Electric a libéré le General Electric 210. Par conséquent, d'autres fabricants ont également introduit leurs propres modèles d'ordinateur transistor phare. Le IBM 7070 et le RCA 501 étaient certains des premiers modèles publiés, entre autres.[6] Les ordinateurs à grande échelle ont également suivi cette tendance. Le Philco Transac des modèles S-1000 et S-2000 étaient parmi les premiers ordinateurs transistorisés à grande échelle disponibles dans le commerce.
L'évolution des conceptions de transistors a provoqué des changements majeurs dans la conception de l'ordinateur. La production d'ordinateurs transistorisés a augmenté au fil du temps, à mesure que la technologie est devenue disponible dans le commerce. Finalement, des circuits intégrés ont été adoptés dans les années 1960, cédant la place à la troisième génération d'ordinateurs.
Petite taille, gros changements
Les transistors sont prééminents depuis leur invention il y a plus de 70 ans. Cette technologie a propulsé l'invention et le développement de nombreux autres appareils électroniques. La taille humble du transistor ne casse pas l'ampleur de sa contribution à la technologie. Le transistor a indéniablement changé le visage des circuits électroniques et a apporté des changements importants dans le monde, en particulier dans la technologie informatique.