História do transistor e do computador transistor
O amanhecer dos transistores
Os transistores são dispositivos semicondutores que têm duas funções principais em um circuito eletrônico - um amplificador e um interruptor. Antes da era dos transistores, os tubos de vácuo eram predominantemente usados como amplificador ou interruptor para a primeira metade do século XX. No entanto, o alto requisito de tensão de operação, o alto consumo de energia e a alta produção de calor causou que os tubos de vácuo se tornassem ineficientes e não confiáveis ao longo do tempo. Sem mencionar, esses tubos são volumosos e frágeis porque o revestimento é feito de vidro. Para resolver esse dilema, anos de pesquisa foram realizados por diferentes fabricantes para um substituto adequado.
Por fim, em dezembro de 1947, três físicos da Bell Laboratories inventaram com sucesso o primeiro transistor que trabalha. John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley passaram anos de pesquisa para finalmente desenvolver um transistor de contato de ponto de trabalho. Shockley melhorou ainda mais o dispositivo em um transistor de junção bipolar em 1948, que era o tipo de transistor que foi amplamente utilizado na década de 1950. Tal foi a importância de sua invenção de que Barden, Brattain e Shockley receberam o renomado Prêmio Nobel em 1956.
Evolução dos transistores
Assim como qualquer outro dispositivo, os transistores também passaram por várias inovações. No final da década de 1950, o germânio desempenhou um papel crucial no desenvolvimento de transistores. Os transistores à base de germânio, no entanto, têm grandes desvantagens, com vazamento atual e intolerância de temperaturas maiores que 75 ° C. Além disso, o germânio é raro e caro. Isso levou os pesquisadores da Bell Labs a procurar uma alternativa melhor.
Gordon Teal um nome retumbante na evolução dos transistores. Engenheiro americano da Bell Labs, Teal desenvolveu um método para produzir cristais de germânio puros para serem usados para transistores baseados em germânio. Da mesma forma, Teal experimentou o silício como um possível substituto para o germânio. Em 1953, ele voltou para o Texas depois de oferecer o cargo de diretor de pesquisa na Texas Instruments (TI).[1] Trazendo sua experiência e conhecimento sobre cristais de semicondutores, ele continuou trabalhando no silício purificado como substituto para o germânio. Em abril de 1954, Teal e sua equipe na TI desenvolveram o primeiro transistor de silício, que foi anunciado ao mundo em maio daquele ano. Devido às suas características superiores, o silício substituiu gradualmente o germânio como o semicondutor usado para transistores.
Com a introdução de transistores de silício, os pesquisadores do Bell Labs alcançaram mais um avanço, desenvolvendo um transistor que poderia superar o desempenho do transistor de junção bipolar. Em 1959, Mohamed Atalla e Dawon Kahng inventaram o transistor de efeito de campo de óxido de óxido de metal (MOSFET) com menor consumo de energia e maior densidade do que o transistor bipolar. Essas características valiosas popularizaram bastante o transistor MOSFET, que se tornou o dispositivo mais amplamente fabricado da história.[2]
Transformando a tecnologia de computador
A invenção dos transistores também foi revolucionária na miniaturização de computadores. Como dispositivos eletrônicos anteriores, a primeira geração de computadores usava tubos de vácuo como interruptores e amplificadores. Após o advento dos transistores, os fabricantes também adotaram o pequeno dispositivo para construir computadores menores e mais eficientes. Nos anos que se seguiram, os tubos de vácuo foram completamente substituídos por transistores, dando origem à segunda geração de computadores transistoriais.
Acredita -se que o primeiro computador a usar transistores seja a Universidade de Manchester Computador transistor. O computador transistor foi construído como um protótipo, composto por transistores de contato de 92 pontos e 550 diodos, e tornou-se totalmente operacional em 1953. Em 1955, a versão em tamanho real deste computador foi introduzida, com transistores de contato de 200 pontos e 1300 diodos. Embora a maioria do circuito tenha usado transistores, este dispositivo não foi considerado um computador completamente transistorizado, pois os tubos de vácuo ainda eram usados em seu gerador de relógio.[3]
Em meados da década de 1950, máquinas semelhantes começaram a brotar. O design da Universidade de Manchester foi posteriormente adotado por metropolitan-vickers, que produziram sete máquinas usando transistores de junção bipolar em 1956. No entanto, o dispositivo, chamado de Metrovick 950, não estava disponível comercialmente e só era usado dentro da empresa. Da mesma forma, Bell Labs criou o Tradic dispositivo em 1954,[4] Mas, como o computador transistor, o tradic usou tubos de vácuo para a energia do relógio.
Construído para a Força Aérea dos EUA em 1955, o computador de orientação de orientação do Burroughs Atlas Mod 1-J1 foi o primeiro computador a eliminar completamente os tubos de vácuo, e esse modelo foi o primeiro computador totalmente transistorizado. MIT também se desenvolveu TX-0, seu próprio computador transistor em 1956. Os computadores transistoros também começaram a surgir em outras partes do mundo. O primeiro dispositivo a aparecer na Ásia foi o Japão ETL Mark III, Lançado em 1956. O Drte, lançado em 1957, e o austríaco Mailüfterl, Lançado em 1958, foram os primeiros computadores transistoros do Canadá e da Europa, respectivamente. Em 1959, a Itália também lançou seu primeiro computador transistor, o Olivetti Elea 9003, que mais tarde foi disponibilizado no mercado privado.[5]
Embora os computadores transistoros estivessem emergindo globalmente na década de 1950, eles não foram disponibilizados comercialmente até 1959, quando a General Electric liberou o General Electric 210. Consequentemente, outros fabricantes também introduziram seus próprios modelos de computador transistor. O IBM 7070 e a RCA 501 foram alguns dos primeiros modelos lançados, entre outros.[6] Computadores em larga escala também seguiram essa tendência. O Philco Transac modelos S-1000 e S-2000 estavam entre os primeiros computadores transistorizados em larga escala disponíveis no mercado.
A evolução dos projetos de transistor trouxe grandes mudanças no design do computador. A produção de computadores transistorizados aumentou com o tempo, à medida que a tecnologia ficou disponível comercialmente. Eventualmente, os circuitos integrados foram adotados na década de 1960, dando lugar à terceira geração de computadores.
Tamanho pequeno, grandes mudanças
Os transistores têm sido eminente desde sua invenção há mais de 70 anos. Esta tecnologia impulsionou a invenção e o desenvolvimento de muitos outros dispositivos eletrônicos. O tamanho humilde do transistor não esconde a magnitude de sua contribuição para a tecnologia. O transistor mudou inegavelmente a face dos circuitos eletrônicos e trouxe mudanças significativas no mundo, particularmente na tecnologia de computadores.