Изобретения, которые значительно увеличили скорость технологического прогресса

Популярная механикаHi-Tech

Микрочип: схема, изменившая мир

Алексей Левин

0:00 /
983.562

Два изобретения середины ХХ века значительно увеличили скорость технологического (и, как следствие, общественного) прогресса. Сделанный в 1948 году транзистор открыл дорогу твердотельной электронике. А спустя десять лет появился микрочип, интегральная схема, ставшая предшественником микропроцессора, который оказал гигантское влияние на всю современную цивилизацию.

Американские создатели транзистора Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн обрели мировую славу и в 1956 году были удостоены Нобелевской премии. Немецким физикам Герберту Матаре и Генриху Велкеру, которые, работая во Франции, всего полугодом позже самостоятельно изготовили точечный транзистор, пришлось удовольствоваться французским патентом и весьма кратковременной известностью, не вышедшей за пределы Европы. Интегральная схема тоже имела независимых авторов. Как нередко случается, их имена известны широкой публике куда лучше конкретных обстоятельств изобретения микрочипа.

Тирания чисел

Пришествие твердотельной электроники положило начало подлинно мультиэлементным системам. Так, созданный в конце 1950-х годов командой Сеймура Грея первый чисто полупроводниковый компьютер, 48-битный CDС 1604, состоял из 25 000 транзисторов, 100 000 диодов и сотни тысяч резисторов и конденсаторов.

d02b1b04c8d7ee6ead93f3905f030bb7.jpg
Первый полупроводниковый компьютер CDС 1604 состоял из 25 000 транзисторов.

И вот тут-то возникла неприятная проблема. Компоненты электронных схем соединяли проводами одним-единственным способом — с помощью пайки. Это была трудоемкая и недешевая ручная работа, чреватая многими ошибками (ведь ее делали не роботы, а люди). В начале транзисторной эры в принципе можно было спроектировать систему едва ли не любой степени сложности, но ее изготовление зачастую оказывалось непомерно трудной задачей. Более того, технологии сборки препятствовали продвижению сложных систем на рынок бытовой электроники, которому требовались крупные объемы производства, компактность и умеренные цены. Эти технологии всё хуже работали и для больших компьютеров, поскольку соединительные цепи длиной в километры снижали их быстродействие.

8bba3a8e9eaf6a8abbc18695faa51ce8.png
CDС 1604

В общем, уже в середине 1950-х годов на пути к осуществлению надежд, возложенных на транзисторы, встало серьезное препятствие, которое называли проблемой межкомпонентных соединений или, неформально, тиранией больших чисел. Его пытались преодолеть путем уменьшения размеров элементов электронных схем и применения модульной сборки, однако без особого успеха. Требовалась принципиально новая идея. И она не заставила себя долго ждать.

Жаркое место

Джек Сент-Клер Килби родился 8 ноября 1923 года в городе Джефферсон-Сити в штате Миссури. Его отец был инженером-электриком, поднявшимся до поста президента Канзасской электрической компании. Сын пошел по стопам родителя: в 1947 году окончил университет штата Иллинойс с дипломом бакалавра-электротехника и нашел место в компании Centralab в городе Милуоки, а через три года получил степень магистра в Висконсинском университете.

Небольшая фирма, где работал Килби, в основном производила сравнительно несложные радиодетали. В 1952 году она приобрела у Bell Laboratories лицензию на изготовление транзисторов, и молодой инженер немало сделал для отладки новой технологии. Он получил около дюжины патентов, обрел отличную профессиональную репутацию, но вот работа ему наскучила. Килби не только понимал, что будущее твердотельной электроники зависит от победы над тиранией больших чисел, но и считал себя способным ее одержать. Для этого была нужна должность исследователя в компании с серьезными финансовыми ресурсами и интересом к новым разработкам. В начале 1958 года он разослал резюме по нескольким перспективным адресам и получил предложения от таких гигантов электронной индустрии, как IBM и Motorola. Однако Килби предпочел менее известную корпорацию Texas Instruments, где несколькими годами ранее физик Гордон Тил и физхимик Виллис Эдкок создали первую эффективную технологию изготовления кремниевых транзисторов (до этого их делали только на основе германия). В те времена фирмой руководил весьма дальномыслящий президент Патрик Хагерти, поручивший Эдкоку возглавить работы по радикальному устранению проблемы межкомпонентных соединений.

ebccb1d08184a34195d727ca9a13e05d.jpg
Первый микропроцессор Intel 4004 содержал 2300 транзисторов и выполнял 92 000 инструкций в секунду, потребляя менее 1 Вт.

В мае Килби перевез семью в Даллас и приступил к работе в свежеотстроенном корпусе, где еще даже не действовали кондиционеры. Жуткая техасская жара не помешала ему быстро найти решение поставленной задачи. Килби догадался, что из полупроводников можно сделать все основные компоненты электронной схемы, если правильно подобрать легирующие присадки. А раз так, то в принципе ничто не мешает разместить эти компоненты на общей матрице. 24 июля 1958 года он записал эту великую идею в лабораторном журнале в одной-единственной фразе, которая вошла в историю электроники.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Самый знаменитый монгол Самый знаменитый монгол

Чингисхан по праву входит в пантеон величайших завоевателей

Дилетант
7 растений, которые нужно удобрять яичной скорлупой 7 растений, которые нужно удобрять яичной скорлупой

Не все домашние и садовые растения предпочитают яичную скорлупу

Cosmopolitan
Грехи Грехи

Мужчины, которые обеспечили себе место в аду, зарабатывая состояние и признание

Esquire
Вино: ценители и почитатели среди писателей Вино: ценители и почитатели среди писателей

Художники задались вопросом: какие напитки предпочитали писатели?

СНОБ
«Хьюстон, у нас проблема» «Хьюстон, у нас проблема»

Какие ужасы пришлось преодолеть экипажу «Аполлона-13», чтобы остаться в живых

Вокруг света
Как стать императрицей и не облажаться: каким получился сериал «Великая» с Эль Фаннинг о восхождении Екатерины II Как стать императрицей и не облажаться: каким получился сериал «Великая» с Эль Фаннинг о восхождении Екатерины II

Сериал «Великая» об императрице Екатерине II — очень черная комедия

Esquire
С места наверх С места наверх

Настоящая история человека, который первым на Земле просто взял и полетел

Популярная механика
Высшее собачье Высшее собачье

Единственной в России школе подготовки собак-проводников исполняется 60 лет

Огонёк
Фрэнсис Скотт Фицджеральд и Зельда Сейр. Ветреная муза писателя Фрэнсис Скотт Фицджеральд и Зельда Сейр. Ветреная муза писателя

Она была самая красивая и популярная, он – самый талантливый

Cosmopolitan
Рестораторы Иван и Сергей Березуцкие — о новом инвесторе и гастротуризме Рестораторы Иван и Сергей Березуцкие — о новом инвесторе и гастротуризме

Иван и Сергей Березуцкие — о перспективах развития и новых форматах работы.

РБК
Каково это — быть искусствоведом: отрывок из книги Елены Муриной «Об искусстве и искусствознании» Каково это — быть искусствоведом: отрывок из книги Елены Муриной «Об искусстве и искусствознании»

Фрагмент книги Елены Муриной о том, как она решила стать искусствоведом

Esquire
Ольга Хейфиц: Камера смысла Ольга Хейфиц: Камера смысла

Отрывок из нового романа Ольги Хейфиц

СНОБ
Статус «все сложно»: знакомьтесь, нью-йоркский бренд Vaquera Статус «все сложно»: знакомьтесь, нью-йоркский бренд Vaquera

Эксперты не определились, можно ли считать Vaquera модным брендом

GQ
Каково это — едва не погибнуть, снимая войну в Афганистане. Прямая речь фотокорреспондента The New York Times Жуана Сильвы Каково это — едва не погибнуть, снимая войну в Афганистане. Прямая речь фотокорреспондента The New York Times Жуана Сильвы

Фотокорреспондент рассказывает о том, как он стал инвалидом в Афганистане

Esquire
«Чандра» увидела «сверхсветовой» джет в двойной системе «Чандра» увидела «сверхсветовой» джет в двойной системе

Благодаря телескопу «Чандра» мы можем больше узнать о движении плазмы в космосе

N+1
Хорошая и плохая скука: как качественно отдыхать в эпоху вечной занятости Хорошая и плохая скука: как качественно отдыхать в эпоху вечной занятости

Наши списки дел никогда не закончатся, а за очередным дедлайном последует новый

Forbes
Проявить внимание Проявить внимание

Снимки, сделанные в СССР и России с конца 1940-х до наших дней

Esquire
Розамунд Пайк. Блондинка с секретом Розамунд Пайк. Блондинка с секретом

Розамунд Пайк к сорока годам получила роли, которых долго ждала

Караван историй
Почему летучие мыши приземляются вниз головой Почему летучие мыши приземляются вниз головой

Летучие мыши прекращают полет оригинальным способом: повиснув вниз головой

National Geographic
Кислотная расцветка помогла кораллам вернуть симбионтов Кислотная расцветка помогла кораллам вернуть симбионтов

Красочное обесцвечиание возникает у кораллов в ответ на тепловой стресс

N+1
Марк Гоулстон: «Чтобы выйти из конфликта с “мудаком”, нужно ему поддаться» Марк Гоулстон: «Чтобы выйти из конфликта с “мудаком”, нужно ему поддаться»

Известный психиатр и бизнес-коуч — о главных правилах общения

Reminder
Почти леди. Норман Мейлер о Мадонне (отрывок из интервью) Почти леди. Норман Мейлер о Мадонне (отрывок из интервью)

Разговор с Мадонной о славе, одиночестве, контрацепции, порно и религии

Esquire
«Жди меня, и я вернусь»: трагическая судьба музы легендарного военного поэта «Жди меня, и я вернусь»: трагическая судьба музы легендарного военного поэта

Во время Великой Отечественной эти строки Симонова знала наизусть вся страна

Cosmopolitan
Новый Renault Kaptur для России. Что изменилось? Новый Renault Kaptur для России. Что изменилось?

Обновления медиасистемы по воздуху, более удобная посадка и другие нововведения

РБК
Человек-будильник и еще 4 необычные ретрофотографии Человек-будильник и еще 4 необычные ретрофотографии

Хорошо, что человечество изобрело не только фото, но и буквы

Maxim
Астероид Рюгу «загорел» под солнечными лучами Астероид Рюгу «загорел» под солнечными лучами

В прошлом астероид Рюгу временно был ближе к Солнцу, чем сейчас

N+1
Песни из-под палки Песни из-под палки

Сказки, притчи и пьесы о современных чудаках в новой книге Евгения Бабушкина

Esquire
Арсений Федоткин: Миллионеры в эпоху пандемии. Какие специалисты сегодня остро востребованы на рынке труда Арсений Федоткин: Миллионеры в эпоху пандемии. Какие специалисты сегодня остро востребованы на рынке труда

У кого растут зарплаты и на каких специалистов будет спрос после карантина

СНОБ
Дмитрий Лебедев: Минусы хранения денег в зарубежных банках Дмитрий Лебедев: Минусы хранения денег в зарубежных банках

Какие трудности могут возникнуть при открытии счета в зарубежном банке

СНОБ
Как 23-летние близнецы из уральского поселка завоевали миллионы подписчиков в TikTok и привлекли внимание Lay's и Лепса Как 23-летние близнецы из уральского поселка завоевали миллионы подписчиков в TikTok и привлекли внимание Lay's и Лепса

Как TikTok принес братьям-близнецам деньги и признание

Forbes
Открыть в приложении