Tämän artikkeliryhmän tavoitteena on kerro tarina Unixista, käyttöjärjestelmästä, joka tasoitti tietä Linuxille, BSD: n avoimen lähdekoodin johdannaisista sekä epäsuorasti macOS: sta ja Androidista. Mutta Unixin ymmärtämiseksi sinun on tiedettävä Bell Labsin, AT & T: n tutkimusjaoston historia.
On oltava hyvin harvoissa tapauksissa yritys keksi toimialan käytännössä yksin. Autot, tietokoneteollisuus tai lentokoneiden valmistus olivat seurausta useiden ihmisten tutkimuksista eri paikoissa. Sen sijaan Bell Labs ja sen edeltäjät, Western Electricin ja AT&T: n tutkimushaarat, kehittivät melkein kaiken tarvittavan modernin puhelinverkon luomiseen.
AT&T: n juuret ovat puhelimen keksijässä, Alexander Graham Bellissä. Alkuvuosina asioita, joita nyt pidämme itsestäänselvyytenä, kuten soittoääni, varattu ääni, koukku luurin ripustamiseen tai valintakiekko, ei ollut olemassa. Sanotaan, että jos haluat soittaa puhelun, joudut huutamaan ja odottamaan, että joku, joka kulkee laitteen lähellä, vastaa sinulle.
yhtiön Minun täytyi ratkaista päivittäin tuhansia ongelmia, joita kukaan ei ollut kohdannut tuohon aikaan. Tätä varten hän loi monitieteisten asiantuntijoiden ryhmän, johon kuuluivat muun muassa insinöörit, kemistit, fyysikot, matemaatikot ja metallurgian asiantuntijat.. Heidän ei vain pitänyt pitää nykyinen järjestelmä toimintakunnossa, vaan myös valmistautua siihen kysynnän kasvulle. Lisäksi pysyäkseen monopolina sen oli alennettava kustannuksia.
Näiden tavoitteiden saavuttamisessa oli kaksi suurta estettä. Tyhjiöputket (minkä Puhua edellisessä artikkelissar ja releet.
Rele on sähkökytkin, joka antaa sähkövirran kulkea suljettuna ja estää sitä, kun se on auki. Kytkimen avaaminen ja sulkeminen tapahtuu myös elektronisesti.
Tyhjiöputkien valmistus oli melkein käsityöläinen toiminta, joka vaati useita vaiheita ja sietää hyvin vähän vikoja.. Kun se on rakennettu he kuluttivat paljon sähköä ja tuottivat paljon lämpöä. Releet, joiden tehtävänä oli varmistaa, että puhelut saapuivat määränpäähän puhelinverkossa, tHeillä oli useita metallikontakteja, jotka kuluivat. Sen vasteaika oli myös hidas.
Puolijohdefysiikka ja transistorin tulo
Kiinteän tilan fysiikka on omistettu materiaalien ominaisuuksien tutkimukselle ja miten ne liittyvät niiden ominaisuuksiin atomiskaalassa.
Kiinteät materiaalit muodostuvat tiheästi pakatuista atomista, jotka ovat vuorovaikutuksessa voimakkaasti. Nämä vuorovaikutukset tuottavat mekaaniset (esim. Kovuus ja kimmoisuus), lämpö-, sähkö-, magneettiset ja optiset ominaisuudet.
Kiinteässä tilassa olevissa laitteissa sähkö virtaa kiinteiden puolijohdekiteiden (pii, galliumarsenidi, germanium) läpi tyhjiöputkien kautta.
Jos he löytävät oikeat materiaalit, Bell Labs - vähentää kustannuksia, valmistusaikaa ja puheluiden reitittämiseen käytettyjen mekanismien käyttöikää ja - varmistaa signaalin laatu.
Vuonna 1939 he alkoivat tutkia puolijohdemateriaaleja. Nämä materiaalit on nimetty, koska ne eivät ole hyviä sähkönjohtimia, kuten kuparin tapauksessa) tai hyviä sähköneristimiä, kuten lasia. Toinen mielenkiintoinen ominaisuus on, että ne antavat virran kulkea vain yhteen suuntaan. Sinun tarvitsi vain löytää materiaali, joka myös vahvistaa ääntä.
Työn keskeytti toinen maailmansota, jossa Bell Laboratoriesin resurssit kohdennettiin sotilaalliseen viestintään ja tutkanpaljastustekniikoiden parantamiseen.
Työn jatkamisen jälkeen tutkijat törmäsivät ongelmaan, puolijohdemateriaaleilla ei ollut amplifikaatio-ominaisuuksia. Tämä tapahtui, koska puolijohdemateriaalin yläosa (he käyttivät Germaniumia tai piitä) estivät virran kulkemisen. He ratkaisivat lopulta ongelman soveltamalla johtavaa ratkaisua.
Sitten he loivat laitteen, joka koostui pienestä puolijohdemateriaaliviipasta, joka oli noin neljänneksen pennin kokoinen metallialustalla. Lanka kiinnitettiin pohjaan, kun taas pieni kolmikulmainen kullalla kääritty muoviosa osoitti viipaleen yläpintaa kohti. Kärjessä oli pieni, melkein huomaamaton viilto, joka loi kaksi johtoa pienellä erotuksella.
Tuo laite olisi perusta jollekin transistoriksi tunnetulle toiminnalle, ja se olisi elektroniikkateollisuuden perusta XNUMX- ja XNUMX-luvuilla. Ne mahdollistaisivat myös toisen sukupolven elektronisten tietokoneiden syntymisen.