9 июня 2021 года

История программного обеспечения для компьютера

Прогресс аппаратного обеспечения

В 1950-х годах были изобретены два устройства, которые улучшили работу компьютеров и положили начало компьютерной революции, которая вошла в история компьютера. Первым из этих двух устройств был транзистор. Изобретенный в 1947 году Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном из Bell Labs, транзистор должен был вытеснить вакуумные лампы из компьютеров, радиоприемников и другой электроники.

Вакуумная трубка, которая до этого времени использовалась почти во всех компьютерах и вычислительных машинах, была изобретена американским физиком Ли де Форестом в 1906 году. Вакуумная трубка, размером с большой палец человека, работала за счет использования большого количества электричества для нагрева нити накаливания внутри трубки до вишнево-красного цвета. Одним из результатов нагрева нити было высвобождение электронов в трубке, которое можно было контролировать с помощью других элементов внутри трубки. Оригинальное устройство де Фореста представляло собой триод, который мог контролировать поток электронов на положительно заряженную пластину внутри трубки. Отсутствие электронного тока на пластине означало ноль, а наличие небольшого, но различимого тока на пластине - единицу.

Вакуумные трубки были крайне неэффективны, занимали много места и нуждались в частой замене. В компьютерах 1940-х и 50-х годов было 18 000 трубок, и размещение всех этих трубок и охлаждение помещений от тепла, выделяемого 18 000 трубок, стоило недешево. Транзистор обещал решить все эти проблемы, и он это сделал. Однако у транзисторов тоже были свои проблемы. Главная проблема заключалась в том, что транзисторы, как и другие электронные компоненты, нужно было спаивать между собой. В результате, чем сложнее становились схемы, тем сложнее и многочисленнее становились соединения между отдельными транзисторами, и вероятность неисправной проводки возрастала.

В 1958 году и эту проблему решил Джек Сент-Клер Килби из компании Texas Instruments. Он изготовил первую интегральную схему или микросхему. Микросхема на самом деле представляет собой набор крошечных транзисторов, которые соединяются вместе при изготовлении транзистора. Таким образом, необходимость в спаивании большого количества транзисторов была практически сведена к нулю; теперь требовались только соединения с другими электронными компонентами. Помимо экономии места, увеличилась скорость работы машины, так как уменьшилось расстояние, которое должны были пройти электроны.