Čtvrtek, 23. duben 2009, autor: Jan Boček

Tranzistorová druhá generace dostala počítače do firemního sektoru. Třetí generace, postavená na integrovaném obvodu, šla ještě dál: mezi lidi. Integrovaný obvod ale zamířil také na Měsíc, do kokpitů stíhaček a navigace balistických raket. Čeká vás další díl plný IT legend: Kilby, Noyce, PDP-8, Fairchild Semiconductor, ...

V průběhu šedesátých let se rozšířily elektronkové i tranzistorové sálové počítače s teoreticky obrovskou výpočetní silou. Každý stroj se skládal z velkého množství modulů; jen samotný procesor tvořilo několik samostatných součástí, propojených dráty. Teoreticky se výpočetní síla počítače dala navyšovat navrstvením více modulů.

Praktické provedení už tak slavné nebylo. Obrovské množství drátů, propojujících jednotlivé moduly, se při určitém „kritickém množství" stalo neúnosným. V rámci designu počítače bylo nutné vyladit všechny součásti, které společně prováděly jednu funkci (například sčítání), a sladit výsledek s ostatními částmi. Z navrhování výkonnějších počítačů se brzy stalo hlavně kreslení a následné tahání kabelů. Zoufalství designérů dokonce dalo tomuto problému poetický název „tyranie čísel".

Místo prázdnin integrovaný obvod

V roce 1958 zaměstnala firma Texas Instruments, zaměřená na návrh a výrobu elektroniky, mladého inženýra jménem Jack St. Clair Kilby. Léto tohoto roku strávil ve výzkumných laboratořích této firmy, na dovolenou ještě neměl nárok. Místo opalování u moře se zaměřil na řešení problému tyranie čísel, takže dvanáctého září mohl ukázat výsledek svého bádání celému vedení firmy. Na upravený krystal germania připevnil osciloskop, zapnul jej a na displeji se zobrazila pravidelná sinusoida. Vynález pod patentovým názvem Pevný obvod vyrobený z germania byl na světě.

Nedlouho po Kilbym byl ovšem v konkurenční firmě Fairchild Semiconductor integrovaný obvod vynalezen znovu a lépe. Robert Noyce se na chvíli vtělil do kůže Járy Cimrmana: půl roku po Kilbyho úspěchu dosud o vynálezu integrovaného obvodu nevěděl a rozhodl se vytvořit vlastní mikročip. Ten postavil na křemíku místo tehdy nejpoužívanějšího germania. Budoucnost dala za pravdu Noycově řešení; křemík se v pozdějších letech ukázal jako výrazně vhodnější materiál.

Kilbyho první integrovaný obvod z germania

Nobelovu cenu za fyziku díky vynálezu integrovanému obvodu získal v roce 2000 první vynálezce, Jack Kilby. Americký nejvyšší soud zase přiznal ochrannou známku komplexnějšímu vynálezci, Noycovi.

Integrovaný obvod, mikročip, nebo prostě čip (anglické slovo „chip" znamená „odštěpek" nebo „tříska") vlastně simuluje klasický elektrický obvod sestavený z polovodičových součástek. Rozdíl spočívá v technologii: v tomto případě je celý obvod vytvořen přechody mezi tenoučkými polovodičovými vrstvami na desce. Hlavní výhoda spočívá v několikanásobně menší velikosti. Původní Kilbyho integrovaný obvod měřil 11×1,6 milimetru a obsahoval jediný tranzistor společně s několika odpory a kondenzátory.

Oba vynálezci integrovaného obvodu: Jack Kilby a Robert Noyce

Tvrdá cesta ke krabicím

Kabely ovšem nepřestaly tyranizovat designéry a inženýry hned. Ještě několik let trvalo, než se vynález integrovaného obvodu dostal do výroby.

První model, který těžil z vynálezu integrovaného obvodu, byl slavný počítač System/360 firmy IBM z roku 1964. Designéři ovšem neměli odvahu použít relativně nový vynález, tedy mikročip. Místo něj vybavili počítač hybridními obvody. Ty používaly čipová lůžka, na které byly napájené externí součástky. Šlo tedy o jakýsi kompromis mezi tranzistorovou druhou generací a čipovou třetí generací počítačů. Velikostí stále patřil k druhogeneračním otesánkům, zatímco technologicky už vyhlížel světlé zítřky. Prodalo se ho asi 14 tisíc kusů po necelých 100 tisících dolarů.

Třetí generaci definitivně otevřel počítač PDP-8 firmy Digital Equipment Corporation z roku 1965. Ten zároveň otevřel éru minipočítačů. První modely sice ještě používaly hybridní obvod a velikostí odpovídaly ledničce, v následujících letech ale zvítězily mikročipy. Všechny varianty minipočítače PDP-8 používaly dvanáctibitovou paměť. Kouzlo této série počítačů spočívalo v jejich jednoduchosti, snadné komunikaci s periferiemi, poměru velikosti k výkonu a nízké ceně (kolem 16 tisíc dolarů). Než byl na konci sedmdesátých let vytlačen mikropočítačem IBM PC, dokázal něco nevídaného: za čtrnáct let se prodalo na svou dobu neuvěřitelných 50 tisíc strojů.

První počítač, postavený čistě na integrovaném obvodu - PDP-8

1. Mikropočítače na dračku2. Počítače ve vesmíru, Měsíc a Gagarin

Vaše hodnocení: Zvolte hodnoceníZrušit hodnoceníŠpatnéOKDobréSkvěléÚžasné

Průměr: 5 (18 hlasů)