Дизайн техносферы. Очерки эволюции
Шрифт:
Музейный работник останавливается рядом с экспонатом, установленным на большом письменном столе.
— Одну из таких машин вы сейчас и видите (рис. 6.4). Это — отечественная ПКВМ «Искра-125» в сопровождении своих «периферийных» спутников. Ее процессор размещался в литом силуминовом корпусе, внешний вид которого, скорее всего, уже был создан с участием художников-проектировщиков. Облик периферийных устройств оставлял желать лучшего. Они представляли собой безликие кубы и параллелепипеды, снабженные кнопками и ручками управления. К сожалению, ни сама машина, ни ее спутники не отличались ни надежностью, ни красивым внешним видом. Конструкторы ПКВМ, наверное, даже не догадывались, какое пламя из
В 1959 году инженеры из фирмы «Тексас инструментс» придумали, как «упаковать» несколько транзисторов в один корпус и соединить их друг с другом без проводов. Таким образом, родились интегральные схемы, или сокращенно ИС. «Отцом» интегральной схемы является выдающийся американский ученый, лауреат Нобелевской премии 2000 года Джек Килби. Его фотография занимает самое видное место в нашей экспозиции (рис. 6.5).
Рис. 6.4. Транзисторная программно-управляемая клавишная вычислительная машина настольного типа
Рис. 6.5. Джек Ст. Клэир Килби. На переднем плане — современная интегральная схема
Килби посчитал, что только микросхемы могут решить проблему конструирования сложных вычислительных систем. Он пришел к выводу, что в основу решения этой проблемы должен быть положен тот же самый материал, из которого делаются транзисторы. Килби понял, что если все компоненты микросхемы сделать из кремния, то они могут быть беспрепятственно соединены между собой, чтобы формировать законченную схему.
12 сентября 1958 года он продемонстрировал первую в мире интегральную схему, размещенную на небольшой пластинке кремния. Она состояла всего лишь из одного транзистора и нескольких других элементов. Никто не предполагал, что первая микросхема размером с почтовую марку в дальнейшем полностью преобразует электронную промышленность.
Таким образом, благодаря Килби, ученые научились размещать на одном кристалле не только транзисторы, но и другие элементы — резисторы и конденсаторы. В дальнейшем на одной кремниевой пластинке, размером с транзистор, будут размещаться миллионы различных элементов. Их назовут БИСами — большими интегральными схемами.
Вначале на основе микросхемы был создан первый в мире электронный калькулятор. Его размеры составляли 108x156x27 мм. Полупроводниковая БИС позволяла выполнять основные математические действия — сложение, вычитание, умножение и деление. Создателями калькулятора являлись Джек Килби, Джерри Мерриман и Джеймс Ван Тассел.
— Сейчас, — Экскурсовод обращается к группе, — электронные калькуляторы стали настолько обыденной вещью, что они есть почти у половины грамотного населения. Поднимите, пожалуйста, руки, у кого они с собой.
В ответ на этот призыв каждый второй экскурсант поднимает над головой миниатюрную счетную машинку (рис. 6.6). Ни одной похожей друг на друга гид, как ни старался, так и не увидел. А в руках одного из посетителей Музея даже оказался мобильный телефон, с помощью которого можно делать несложные вычисления.
— Изобретение крошечного полупроводникового кристалла, — продолжает Руководитель экскурсии, — имело далеко идущие последствия. Микросхемы позволили уменьшить прежние громоздкие электронно-вычислительные машины до размеров настольных малогабаритных устройств.
Первая
Рис. 6.6. Калькуляторы — простейшие устройства вычислительной техники
По мере улучшения технологии производства интегральных схем количество содержащихся в них полупроводников значительно увеличилось. Они породили ЭВМ четвертого поколения, которые появились в середине 70-х годов. С прогрессом больших интегральных схем связано все дальнейшее развитие электронно-вычислительной техники.
В 1958 году газета «Гарвард Бизнес Ревью» предсказывала, что в экономике будущего будут доминировать гигантские ЭВМ. Какое-то время это было действительно так. Конструкторы создали мощные электронно-вычислительные машины, способные перерабатывать огромные объемы информации. Расчеты стали такими сложными, что машины не выключались сутками. Круглосуточно работали и инженеры-вычислители, постоянно находившиеся в окружении безликих металлических шкафов. Они вкладывали в ЭВМ всю душу и, по своему, даже любили их. Однако для любви одной работоспособности мало. Хотелось бы, чтобы предмет страсти был еще и красивым. Поэтому к разработке новых ЭВМ стали привлекать дизайнеров. Им, как и инженерам, давно не нравился внешний вид вычислительной техники.
— Пройдем в соседнее помещение вычислительного центра, — Руководитель группы приглашает экскурсантов. — Там находится ЭВМ Единой системы, которая по сравнению со своей старшей подружкой «Стрелой» выгодно отличается изяществом форм.
— Вот это устройство — инженерный пульт управления ЕС ЭВМ 1020 (рис. 6.7), — говорит Экскурсовод, любовно поглаживая железный бок машины. — Она и трудолюбива, и хороша собой. За эти качества нужно благодарить ее родителей — советских и болгарских ученых. А за то, что она так хорошо принаряжена — художников-конструкторов.
Рис. 6.7. Инженерный пульт управления ЕС ЭВМ 1020
В 1973 году фирма «Селби компьютер консалтинг инжиниринг» объявила о создании универсальной микро-ЭВМ на основе большой интегральной схемы. Она являлась главной в процессе вычислений и получила название микропроцессора. Спустя всего лишь год, в июле 1974 года, Джонатан Титус создал ставшую впоследствии знаменитой микро-ЭВМ Mark-8.
В январском 1975 года номере американского журнала «Популярная электроника» была помещена статья, посвященная небольшой вычислительной машине «Альтаир 8080». Она была создана фирмой MIT — «Микро инструментейшен энд телеметри системз» на основе революционной разработки фирмы «Интел» ставшей впоследствии законодательницей мод в области интегральных микросхем. Весь набор для построения машины «Альтаир», включая микропроцессор, материнскую плату, блок питания и лицевую панель с множеством лампочек, продавался россыпью за 395 долларов. Она могла быть собрана любым специалистом, умеющим держать в руках паяльник и имеющим навыки программирования.