Hatvanéves a tranzisztor
Ma évente tíztrillió készül belőle.
Tegnap volt hatvan éve, hogy elkészült a világ első működő tranzisztora. Ez a felfedezés óriási lendületet adott a számítástechnika fejlődésének: mai világunk komputerizáltsága ennek az invenciónak köszönhető. Míg az 1946-ban üzembe állított és az elektronikus számítógépek őspéldányának tartott ENIAC 17 468 elektroncsövet tartalmazott és 27 tonnát nyomott, a mai számítógépeinkben dolgozó chipek sokmilliónyi tranzisztora néhány négyzetmilliméteren csücsül.
Az első működő ún. tűs tranzisztor megalkotása két fizikus, John Bardeen és Walter Brattain nevéhez fűződik, akik a számos fontos találmány-
nyal előálló Bell Laboratórium szilárdtest-fizikai csoportjában dolgoztak William Shockley irányítása alatt. Vizsgálatuk középpontjában a félvezető diódák működése állt, céljuk pedig egy félvezetőre épülő erősítő létrehozása volt. A két fizikus – akik egyébként nem jöttek ki jól Shockley-val, és ezért önállóan dolgoztak – másfél évnyi, szilíciummal és germániummal folytatott kísérletezés után 1947. december 17-én elkészült az első működő tranzisztorral. Ez mai mércével mérve meglehetősen durva konstrukció volt: egy műanyag kereten lógott a germánium lapka, amelyhez aranyból készített érintkezők kapcsolódtak.
Viszont működött, és a kutatóknak sikerült is meggyőznie a laboratórium vezetőségét a felfedezés jelentőségéről. A találmányt – amely egyébként már legalább két évtizede létező teóriákon alapult – a kapcsolódó szabadalmak bejegyzését követően 1948. július 1-jén jelentették be hivatalosan. Jó néhány évnek el kellett azonban telnie a kereskedelmi forgalmazásig. Ehhez kellett az is, hogy Shockley 1951-ben előálljon egy könnyebben gyártható és stabilabb konstrukcióval, amely rétegtranzisztor néven vált ismertté – ez az az eszköz, amelyet ma tranzisztorként ismerünk. Az elnevezést egyébként a labor egyik vezetője, John Pierce alkotta meg hónapokkal a felfedezést követően a transzkonduktancia és a varisztor szavak összeolvasztásával.
A Bell számos cégnek licencelte a technológiát, amelyek a jóval ormótlanabb elektroncsövek leváltására elsősorban erősítőként használták. A tranzisztor egyik első sikere a rádiógyártásban volt kézzelfogható: a világvevő rádiók mérete a felfedezésnek köszönhetően látványosan összezsugorodott, olyannyira, hogy az új készülékeket akár egy kézzel is fel lehetett emelni. Az első tranzisztoros rádió – a Regency TR-1 – 1954 októberében kerül piacra. Bardeen, Brattain és Shockley a félvezetők kutatásában elért eredményeiért és a tranzisztorhatás felfedezéséért 1956-ban Nobel-díjat kapott.
Tranzisztorok, sokasodjatok!
Egy évtizeddel a tranzisztor felfedezése után, 1958 nyarán a Texas Instruments egyik új alkalmazottja, Jack Kilby kitalálta, hogy miként lehet több tranzisztort elhelyezni egy integrált áramkörön, és ezzel elindította a chipek forradalmát, amely még ma is tart. Az általa készített IC egy nagyjából gemkapocsnyi méretű germánium lapka volt, amelyre néhány tranzisztort és ellenállást helyezett el.
A technológia azóta töretlenül fejlődik, nagyjából tartva magát Gordon Moore aranyszabályához. Az Intel-alapító a tekintélyes Electronics Magazine-ban 1965-ben megjelent cikkében azt írta, hogy évente körülbelül megduplázható az egy szilíciumlapkára gazdaságosan integrálható alkatrészek száma, amellyel arányosan növekszik a számítási teljesítmény és csökken az egy integrált áramkörre eső gyártási költség. Az eredetileg csupán az elkövetkező évtizedre koncentráló, majd általánosítva Moore-törvényként ismertté váló előrejelzést később módosítani kellett, mert a valóságban 18-24 havonta duplázódik meg az egy lapkára integrált tranzisztorok száma, ám ezt az ütemet meglepő módon azóta is tartja a félvezetőipar. Hogy a trend valóban érvényesül, az csak részben köszönhető Moore megfigyeléseinek – amint sokan rámutattak, a törvény inkább önbeteljesítő jóslatként működik, vagyis nemcsak eredménye, hanem célja is a mérnökök munkájának a fejlődés fenntartása.
Az Intel egyik legújabb – egy hónappal ezelőtt bemutatott, 45 nanométeres csíkszélességgel gyártott – Xeon processzorába 820 millió tranzisztort zsúfoltak. Az chipgyártó becslése szerint évente a világon 10 trillió (1018) tranzisztort gyártanak, körülbelül százszor annyit, mint amennyi hangya él a Földön.
Tegnap volt hatvan éve, hogy elkészült a világ első működő tranzisztora. Ez a felfedezés óriási lendületet adott a számítástechnika fejlődésének: mai világunk komputerizáltsága ennek az invenciónak köszönhető. Míg az 1946-ban üzembe állított és az elektronikus számítógépek őspéldányának tartott ENIAC 17 468 elektroncsövet tartalmazott és 27 tonnát nyomott, a mai számítógépeinkben dolgozó chipek sokmilliónyi tranzisztora néhány négyzetmilliméteren csücsül.
Az első működő ún. tűs tranzisztor megalkotása két fizikus, John Bardeen és Walter Brattain nevéhez fűződik, akik a számos fontos találmány-
nyal előálló Bell Laboratórium szilárdtest-fizikai csoportjában dolgoztak William Shockley irányítása alatt. Vizsgálatuk középpontjában a félvezető diódák működése állt, céljuk pedig egy félvezetőre épülő erősítő létrehozása volt. A két fizikus – akik egyébként nem jöttek ki jól Shockley-val, és ezért önállóan dolgoztak – másfél évnyi, szilíciummal és germániummal folytatott kísérletezés után 1947. december 17-én elkészült az első működő tranzisztorral. Ez mai mércével mérve meglehetősen durva konstrukció volt: egy műanyag kereten lógott a germánium lapka, amelyhez aranyból készített érintkezők kapcsolódtak.
Viszont működött, és a kutatóknak sikerült is meggyőznie a laboratórium vezetőségét a felfedezés jelentőségéről. A találmányt – amely egyébként már legalább két évtizede létező teóriákon alapult – a kapcsolódó szabadalmak bejegyzését követően 1948. július 1-jén jelentették be hivatalosan. Jó néhány évnek el kellett azonban telnie a kereskedelmi forgalmazásig. Ehhez kellett az is, hogy Shockley 1951-ben előálljon egy könnyebben gyártható és stabilabb konstrukcióval, amely rétegtranzisztor néven vált ismertté – ez az az eszköz, amelyet ma tranzisztorként ismerünk. Az elnevezést egyébként a labor egyik vezetője, John Pierce alkotta meg hónapokkal a felfedezést követően a transzkonduktancia és a varisztor szavak összeolvasztásával.
A Bell számos cégnek licencelte a technológiát, amelyek a jóval ormótlanabb elektroncsövek leváltására elsősorban erősítőként használták. A tranzisztor egyik első sikere a rádiógyártásban volt kézzelfogható: a világvevő rádiók mérete a felfedezésnek köszönhetően látványosan összezsugorodott, olyannyira, hogy az új készülékeket akár egy kézzel is fel lehetett emelni. Az első tranzisztoros rádió – a Regency TR-1 – 1954 októberében kerül piacra. Bardeen, Brattain és Shockley a félvezetők kutatásában elért eredményeiért és a tranzisztorhatás felfedezéséért 1956-ban Nobel-díjat kapott.
Tranzisztorok, sokasodjatok!
Egy évtizeddel a tranzisztor felfedezése után, 1958 nyarán a Texas Instruments egyik új alkalmazottja, Jack Kilby kitalálta, hogy miként lehet több tranzisztort elhelyezni egy integrált áramkörön, és ezzel elindította a chipek forradalmát, amely még ma is tart. Az általa készített IC egy nagyjából gemkapocsnyi méretű germánium lapka volt, amelyre néhány tranzisztort és ellenállást helyezett el.
A technológia azóta töretlenül fejlődik, nagyjából tartva magát Gordon Moore aranyszabályához. Az Intel-alapító a tekintélyes Electronics Magazine-ban 1965-ben megjelent cikkében azt írta, hogy évente körülbelül megduplázható az egy szilíciumlapkára gazdaságosan integrálható alkatrészek száma, amellyel arányosan növekszik a számítási teljesítmény és csökken az egy integrált áramkörre eső gyártási költség. Az eredetileg csupán az elkövetkező évtizedre koncentráló, majd általánosítva Moore-törvényként ismertté váló előrejelzést később módosítani kellett, mert a valóságban 18-24 havonta duplázódik meg az egy lapkára integrált tranzisztorok száma, ám ezt az ütemet meglepő módon azóta is tartja a félvezetőipar. Hogy a trend valóban érvényesül, az csak részben köszönhető Moore megfigyeléseinek – amint sokan rámutattak, a törvény inkább önbeteljesítő jóslatként működik, vagyis nemcsak eredménye, hanem célja is a mérnökök munkájának a fejlődés fenntartása.
Az Intel egyik legújabb – egy hónappal ezelőtt bemutatott, 45 nanométeres csíkszélességgel gyártott – Xeon processzorába 820 millió tranzisztort zsúfoltak. Az chipgyártó becslése szerint évente a világon 10 trillió (1018) tranzisztort gyártanak, körülbelül százszor annyit, mint amennyi hangya él a Földön.
IT.news 2007. 12. 17.