О создании кондиционера, телевизора, компьютера и Internet вполне можно забыть. По мнению исследователей и аналитиков, единственное изобретение XX столетия, которое вправе претендовать на звание самого главного, - это транзистор.

 

Да, это действительно так. Ведь транзистор, о котором упоминают не слишком часто и говорят не слишком много, является строительным кирпичиком процессора. Без транзистора наши серверы занимали бы сегодня три этажа здания, а портативные компьютеры стали бы уделом фантастических фильмов. Выпускались бы ламповые телевизоры, а найти ближайший ресторан с индийской кухней, находясь за рулем, было бы практически невозможно.

 

Да и на что походила бы цифровая экономика в целом? Разве Microsoft и Google превратились бы в гигантов? А технари стали б крутыми и богатыми парнями, отдающими предпочтение автомобилям марки BMW?

 

Наверное, все-таки нет.

 

 

«Удвоитель» производительности

 

60 лет назад (16 декабря 1947 года, если быть точным) в лаборатории Bell Labs появился на свет первый в мире транзистор. Претерпев ряд усовершенствований, он изменил мир настолько, что люди получили возможность слушать свою любимую музыку, эффективнее выполнять работу, оплачивать счета, получать образование и покупать с помощью электронных средств все что угодно, начиная с книг и заканчивая тостерами.

 

Транзисторы, встроенные в электронные стимуляторы, заставляют биться сердца людей. Компьютерные чипы интегрированы в автомобили, сотовые телефоны и даже в крошечные имплантируемые устройства, помогающие нам находить своих любимых домашних животных, если они вдруг потерялись. Персональный компьютер и Internet - это действительно феномен, но разве получило бы все это столь широкое распространение, не будь внутри огромного количества оборудования - портативных и настольных компьютеров, а также серверов - миллионов крошечных транзисторов.

 

"Транзистор является, пожалуй, самым важным изобретением XX столетия, - отметил президент компании VLSI Research Ристо Пухакка. - Он изменил наше общество. Транспорт, компьютеры, правительство, финансы, производство... Воздействие транзистора ощущается сегодня повсюду. Посмотрите на рост производительности труда в экономике в целом. По сравнению с эпохой, когда транзистора еще не существовало, она по крайней мере удвоилась".

 

 

На смену лампам

 

До появления транзистора нули и единицы представлялись с помощью включения и выключения вакуумных ламп. Лампа во включенном состоянии интерпретировалась как единица, а в выключенном - как ноль. Это была не слишком эффективная технология, которая требовала множества ламп разогрева даже для выполнения простейших математических вычислений. "На самом деле термин bug ('ошибка', или, если дословно, 'жучок') появился в те времена, когда моль и прочие насекомые, замыкая контакты, вызывали непроизвольное включение и выключение ламп", - пояснил главный аналитик компании TechKnowledge Strategies Майк Фейбус.

 

Если исходить из современных стандартов, ламповые компьютеры были чересчур медленными и невероятно громоздкими. О сумке через плечо для ноутбука или подключении по интерфейсу Wi-Fi прямо в гостиничном номере не могло быть и речи.

 

А потом рынок был покорен транзистором. Транзистор состоял из коммутаторов. При включении или выключении коммутатора через транзистор проходил или не проходил ток. Современные транзисторы способны переключаться до 300 млрд. раз в секунду.

"Транзистор позволил осуществить переход от ламп, с помощью которых кодировались нули и единицы, к гораздо более компактной элементной базе, - заметил Фейбус. - В далекие теперь уже времена вы включали ламповый радиоприемник и ждали, пока устройство нагреется. С появлением транзисторного приемника у вас появилась возможность носить его с собой. А сегодня в кармане можно носить уже целую коллекцию записей. Был сделан огромный шаг вперед".

 

 

Основа экономики

 

Важность транзистора трудно переоценить. "Я бы поставил его даже впереди гриля Джорджа Формана, - смеется Фейбус. - Не думаю, что в какой-то другой отрасли существует что-то подобное закону Мура или хотя бы приближающееся к нему".

 

В предсказании Гордона Мура, сделанном 42 года тому назад, утверждается, что число транзисторов на чипе удваивается через каждые два года. Несмотря на периодически раздающиеся возгласы о том, что подобные темпы просто нельзя поддерживать, до сих пор закон остается в силе. Правда, в последние годы некоторые обозреватели все чаще утверждают, что утечки тока и увеличение энергопотребления могут стать серьезными препятствиями на его дальнейшем пути.

 

Нужны новые решения, и осенью нынешнего года корпорация Intel сумела опередить своих конкурентов из IBM и AMD, представив новую конструкцию транзистора, которая позволит компании уменьшить норму проектирования с 65 до 45 нм.

 

"Транзистор - это технология, которая в истории человечества развивалась самыми быстрыми темпами, - заявил вице-президент корпорации Intel Уилл Своуп. - Раньше мы изготавливали эти элементы по одному. Сегодня за один производственный цикл выпускаются миллиарды. От индивидуальной работы в лабораторных условиях транзистор шагнул к эффективному взаимодействию еще с 800 млн. себе подобных. И умещается все это на площади, которую можно закрыть мелкой монетой.

 

Ничего другого, что совершило бы за столь короткий период времени такой стремительный технический скачок, я припомнить не могу. Безусловно, транзистор развивался быстрее любой иной технологии, когда-либо придуманной человечеством. Он представляет собой основу целой компьютерной экономики, начиная от ПК, мобильных телефонов и кассетных аудиоплейеров Walkman и заканчивая проигрывателями iPod. Транзистор изменил почти все аспекты нашей жизни".

 

 

Транзистор в крови

 

Аналитики ожидают, что развитие транзистора будет способствовать дальнейшему совершенствованию цифровых продуктов.

 

Новейший процессор Penryn, разработанный инженерами корпорации Intel по технологии 45 нм, включает в себя 820 млн. транзисторов. По прогнозам Пухакки, через 10-15 лет на одном чипе будет размещаться уже от 10 до 15 млрд. транзисторов.

 

Своуп отметил, что нанотехнологии сегодня продолжают совершенствоваться. В кровоток человека вводятся устройства, которые способны обнаруживать и излечивать заболевания клеток или целых органов. Транзисторы наверняка войдут в состав этих устройств или, по крайней мере, будут применяться для организации управления ими снаружи. С дальнейшим развитием транзисторов появятся сотовые телефоны такого размера, что их можно будет вшивать в ткань одежды. Кроме того, транзисторы, встроенные в телефон, смогут осуществлять автоматический перевод с одного языка на другой, что упростит процесс общения между людьми, и через несколько лет будет не важно, на каком языке они разговаривают.

 

"Вряд ли какая-то другая технология в обозримом будущем сумеет вытеснить транзисторы, - уверен Фейбус. - Закон Мура? Он будет выполняться еще на протяжении 15-20 лет, а то и дольше».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями