Если посмотреть на всю нашу прошлую жизнь, то можно заметить, что в каждый промежуток времени люди старались упростить и улучшить свою жизнь, будь то изобретение мельницы, водяного колеса, в конце концов - огня. Любой человек, хоть как-то интересующийся компьютерами, не даст мне соврать: самое важное изобретение в этой сфере это лампа и транзистор. Когда-то двоичную траву ели двоичные брахиозавры)
Краткий экскурс в историю, немного об устройстве и работе вакуумных ламп и компьютеров на их базе:
В 1918 году Лео Хенриксен и Фредерик Брукс разработали триод – лампу, способную усиливать электрические сигналы. Это изобретение стало основой для создания первых радиопередатчиков и приемников, и именно с этого момента началась эра электроники.
В 1930-х годах вакуумные лампы стали основой для первых электронных компьютеров. В 1943 году Колосс (Colossus), созданный в Великобритании для расшифровки немецких кодов во время Второй мировой войны, стал первым программируемым цифровым компьютером, использующим лампы.
Вакуумная лампа представляет собой устройство, в котором электрический ток проходит через вакуум, что позволяет электронам свободно перемещаться между электродами. Внутри лампы находятся три основных элемента: катод, анод и управляющий электрод, или грид. Катод, нагреваемый при подаче электрического тока, испускает электроны благодаря процессу, известному как термоэлектронная эмиссия. Важно отметить, что внутри лампы создается вакуум, что уменьшает вероятность столкновения электронов с молекулами воздуха, тем самым повышая эффективность работы устройства.
Когда катод испускает электроны, они начинают двигаться к аноду, который имеет положительный заряд и притягивает электроны. Если между катодом и анодом расположен управляющий электрод, то его напряжение может изменять количество электронов, достигающих анода. Это свойство вакуумных ламп позволяет усиливать электрические сигналы, что делает их идеальными для использования в радиопередатчиках и первых компьютерах.
Вакуумные лампы нашли свое применение в таких первых вычислительных машинах, как ENIAC и Colossus, где они выполняли логические операции и хранили информацию. Несмотря на свои ограничения, такие как большие размеры и высокая потребляемая энергия, они обеспечили возможность программирования и обработки данных, что стало важным шагом вперед в области вычислительной техники.
Это был очень важный шаг для всей компьютерной индустрии в целом, конечно, как "первый блин", эта технология и, соответственно, устройтва не были лишены недостатков и проблем. Это были огромные помещения, потреблящие огромное количество энергии, выделяя огромное количество тепла, смотря именно на них и держа в руках современный телефон или мини пк, понимаешь как далеко шагнул прогресс, но не думайте, что это конец, это только начало, так сказать линия старта.Следующая точка развития продолжается и в наше время, это кремний, транзистор и технология литографии, если кто-то хочет узнать подробнее об этом, о работе процессора и их создании, пиши комментарий, буду рад ответить)
История первого транзистора и процессора
В середине 20-го века мир электроники переживал революцию. Вакуумные лампы, которые доминировали в этой области на протяжении десятилетий, начали уступать место новым технологиям. Одним из ключевых изобретений того времени стал транзистор, который навсегда изменил лицо электроники.
В 1947 году группа исследователей из Bell Labs, возглавляемая Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли, начала работать над созданием нового устройства, которое смогло бы заменить вакуумные лампы. Им была поставлена задача найти способ усиления слабых электрических сигналов без использования вакуумных ламп.
После месяцев интенсивных исследований и экспериментов, 23 декабря 1947 года, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали первый рабочий транзистор. Это устройство было названо "транзистором" (от англ. transfer resistor), поскольку оно могло усиливать электрические сигналы, передавая их от одного электрода к другому.
Первый транзистор был сделан из германия и имел размеры примерно 1/4 дюйма в длину и 1/8 дюйма в ширину. Он был способен усиливать сигналы в 100 раз, что было невероятным достижением для того времени. Эта технология быстро развивалась, и уже в 1950-х годах транзисторы стали широко использоваться в радиоаппаратах, телефонах и других электронных устройствах.
Однако создание первого процессора было еще более сложной задачей. В 1971 году группа инженеров из Intel, возглавляемая Ted Hoff и Stanley Mazor, начала работать над созданием первого микропроцессора. Их целью было создать устройство, которое могло бы выполнять все функции компьютера, включая вычисления, управление памятью и ввод-вывод.
После месяцев разработки и тестирования, 15 ноября 1971 года, Intel выпустила первый микропроцессор под названием Intel 4004. Этот процессор имел размеры 12 мм x 6 мм и содержал 2 300 транзисторов. Он был способен выполнять 92 000 инструкций в секунду, что было невероятным достижением для того времени.
Характеристики процессоров
Как многие знают, у процессоров есть частота, количество ядер, объём кэш памяти, но нас интересует архитектура, постараюсь кратко объяснить: архитектура это основа процессора, так как каждый процессор работает на базе миллиардов транзисторов, то исходя из литографии, мы имеем размер тех самых транзисторов, а точнее затвора, измеряется он в нанометрах, тенденция которых уменьшаться с каждым годом, что же будет после достижения предела в 1 нанометр, если электроны просто могут перепрыгивать барьер? А также к чему приведет гонка Intel и Amd?
С радостью обьясню все это в следующей статье, если кому-то будет интересно)
Это моя первая статья, я готов ответить на все комментарии и появившееся вопросы, чтобы улучшить качество контента . Всем спасибо!