Количество транзисторов

Участок МОП-транзистор рассчитывает на микропроцессоры против дат введения. Кривая показывает удвоение количества каждые два года на Закон Мура

В количество транзисторов это количество транзисторы в электронном устройстве. Обычно это количество МОП-транзисторы (полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник или МОП-транзисторы) на Интегральная схема (IC), поскольку все современные ИС используют полевые МОП-транзисторы. Это самый распространенный показатель сложности ИС (хотя большинство транзисторов в современных микропроцессоры содержатся в кэш-память, которые состоят в основном из одинаковых ячейка памяти схемы повторяются много раз). Скорость увеличения числа МОП-транзисторов обычно следует Закон Мура, который показал, что количество транзисторов удваивается примерно каждые два года.

По состоянию на 2019 год, наибольшее количество транзисторов в коммерчески доступном микропроцессоре — 39,54 миллиардов полевых МОП-транзисторов, в AMD с Дзен 2 на основании Эпик Рим, который 3D интегральная схема (с восемью штампами в одном корпусе), изготовленные с использованием TSMC с 7 нм FinFET процесс производства полупроводников. ^[1][2] По состоянию на 2020 год, наибольшее количество транзисторов в графический процессор (GPU) есть Nvidia с GA100 ампер с 54 миллиарда полевых МОП-транзисторов, изготовленных с использованием TSMC 7 нм процесс.^[3] По состоянию на 2019 год, максимальное количество транзисторов в любой ИС-микросхеме равно Samsung 1 Туберкулез eUFS (3D-стек ) V-NAND микросхема флеш-памяти, с 2 триллион МОП-транзисторы с плавающим затвором (4 бит на транзистор ).^[4] По состоянию на 2019 год наибольшее количество транзисторов в микросхеме без памяти составляет глубокое обучение движок под названием Wafer Scale Engine 2 от Cerebras, использующий особую конструкцию для обхода любого нефункционального ядра устройства; он имеет 2,6 триллион полевых МОП-транзисторов, изготовленных с использованием TSMC 7 нм FinFET процесс.^{[5][6][7][8][9]}

С точки зрения компьютер системы, состоящие из множества интегральных схем, суперкомпьютер с наибольшим количеством транзисторов по состоянию на 2016 год разработан в Китае Sunway TaihuLight, который для всех процессоров / узлов объединяет «около 400 триллионов транзисторов в вычислительной части оборудования» и « DRAM включает около 12 квадриллион транзисторы, а это около 97 процентов всех транзисторов ». ^[10] Для сравнения самый маленький компьютер, по состоянию на 2018 год затмеваемый рисовым зерном, имеет порядка 100 000 транзисторов. Ранние экспериментальные твердотельные компьютеры имели всего 130 транзисторов, но использовали большое количество диодная логика. Первый компьютер с углеродными нанотрубками имеет 178 транзисторов и 1 бит, более поздний — 16-битный (а Набор инструкций 32-битный RISC-V ).

Что касается общего количества существующих транзисторов, было подсчитано, что всего 13 секстиллион (1.3×10²²) МОП-транзисторы производились во всем мире в период с 1960 по 2018 год, в основном из объема недавно поставленных флеш-памяти NAND (без каких-либо указаний на то, как при этом учитывалась эволюция количества бит / флеш-ячейки NAND). На полевые МОП-транзисторы приходится не менее 99,9% всех транзисторов, поэтому другие типы игнорировались. Это делает MOSFET наиболее широко производимое устройство в истории.^[11]

Содержание

• 1 Количество транзисторов
  • 1. 1 Микропроцессоры
  • 1.2 GPU
  • 1.3 FPGA
  • 1.4 объем памяти
  • 1.5 Транзисторные компьютеры
  • 1.6 Логические функции
  • 1.7 Параллельные системы
  • 1.8 Другие устройства
• 2 Плотность транзистора
  • 2.1 Узлы MOSFET
• 3 Смотрите также
• 4 Заметки
• 5 использованная литература
• 6 внешние ссылки

Количество транзисторов

Часть IBM 7070 каркас для карт, заполненный Стандартная модульная система открытки

Среди первых продуктов для использования транзисторы были портативными транзисторные радиоприемники, представленный в 1954 году, в котором обычно использовалось от 4 до 8 транзисторов, номер часто указывается на корпусе радио. Однако рано переходные транзисторы были относительно громоздкими устройствами, которые было трудно изготовить на массовое производство основание, ограничивая количество транзисторов и ограничивая их использование рядом специализированных приложений.^[12]

В МОП-транзистор (МОП-транзистор), изобретенный Мохамед Аталла и Давон Канг в Bell Labs в 1959 г. ,^[13] был первым по-настоящему компактным транзистором, который можно было миниатюризировать и выпускать серийно для широкого спектра применений.^[12] MOSFET позволил построить высокая плотность интегральные схемы (ИС),^[14] включение Закон Мура^[15][16] и очень крупномасштабная интеграция.^[17] Аталла первым предложил концепцию MOS интегральная схема (MOS IC) в 1960 году, за ним последовал Канг в 1961 году, отметив, что простота использования MOSFET изготовление сделал его полезным для интегральных схем.^[12][18] Самой ранней экспериментальной МОП-микросхемой, которая была продемонстрирована, была 16-транзисторная микросхема, созданная Фредом Хейманом и Стивеном Хофштейном в RCA лаборатории в 1962 г.^[16] Дальнейшая крупномасштабная интеграция стала возможной с улучшением MOSFET. изготовление полупроводниковых приборов, то CMOS процесс, разработанный Чи-Тан Сах и Фрэнк Ванласс в Fairchild Semiconductor в 1963 г. ^[19]

Микропроцессоры

Смотрите также: Хронология микропроцессора и Микроконтроллер

Этот подраздел нужны дополнительные цитаты для проверка. Соответствующее обсуждение можно найти на страница обсуждения. Пожалуйста помоги улучшить эту статью от добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Количество транзисторов»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Декабрь 2019 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

А микропроцессор включает в себя функции компьютера центральное процессорное устройство на одном Интегральная схема. Это многоцелевое программируемое устройство, которое принимает цифровые данные в качестве входных, обрабатывает их в соответствии с инструкциями, хранящимися в его памяти, и предоставляет результаты в качестве выходных.

Развитие MOS интегральная схема Технология 1960-х годов привела к разработке первых микропроцессоров.^[20] 20-битный MP944, разработан Гаррет АйИсследование для ВМС США с F-14 Tomcat истребитель 1970 г., считается его конструктором Рэй Холт быть первым микропроцессором.^[21] Это был многокристальный микропроцессор, изготовленный на шести микросхемах MOS. Однако до 1998 года он был засекречен ВМФ. 4-битный Intel 4004, выпущенный в 1971 году, был первым однокристальным микропроцессором. Это стало возможным с улучшением МОП-транзистор дизайн, MOS кремниевый затвор технологии (SGT), разработанной в 1968 г. Fairchild Semiconductor от Федерико Фаггин, который продолжил использовать технологию MOS SGT для разработки 4004 с Марсиан Хофф, Стэнли Мазор и Масатоши Шима в Intel.^[20]

Все фишки, например миллион транзисторов имеют много памяти, обычно кэш-память на уровнях 1 и 2 или более, что составляет большинство транзисторов в микропроцессорах в наше время, где большие кеши стали нормой. Тайники 1-го уровня Pentium Pro die составляла более 14% его транзисторов, в то время как гораздо больший кэш L2 находился на отдельном кристалле, но внутри корпуса, поэтому он не включается в число транзисторов. Более поздние чипы включали больше уровней, L2 или даже L3 на кристалле. Последний DEC Alpha Изготовленный чип имеет 90% его для кэша.^[22]

В то время как Intel i960CA небольшой кэш размером 1 КБ, содержащий около 50 000 транзисторов, не является большой частью чипа, он сам по себе был бы очень большим в ранних микропроцессорах. в ARM 3 чип, с 4 КБ кэш составлял более 63% чипа, а в Intel 80486 его больший кэш составляет только треть его, потому что остальная часть чипа более сложна. Таким образом, кэш-память является самым большим фактором, за исключением ранних чипов с меньшим размером кеша или даже более ранних чипов без кеша вообще. Тогда присущая сложность, например количество инструкций, является доминирующим фактором, больше, чем например память, которую представляют регистры микросхемы.

Процессор	МОП-транзистор считать	Дата введение	Дизайнер	MOS обработать (нм )	Площадь (мм2)
MP944 (20 бит, 6 чипов, всего 28 чипов)	74 442 (5360 без ПЗУ и ОЗУ)[23][24]	1970[21][а]	Гаррет АйИсследование	?	?
Intel 4004 (4 бит, 16 контактов)	2,250	1971	Intel	10,000 нм	12 мм2
TMX 1795 (? -битный, 24-контактный)	3,078[25]	1971	Инструменты Техаса	?	30 мм2
Intel 8008 (8 бит, 18 контактов)	3,500	1972	Intel	10,000 нм	14 мм2
NEC μCOM-4 (4-битный, 42-контактный)	2,500[26][27]	1973	NEC	7500 нм[28]	?
Toshiba TLCS-12 (12 бит)	11,000+[29]	1973	Toshiba	6000 нм	32 мм2
Intel 4040 (4 бит, 16 контактов)	3,000	1974	Intel	10,000 нм	12 мм2
Motorola 6800 (8 бит, 40 контактов)	4,100	1974	Motorola	6000 нм	16 мм2
Intel 8080 (8 бит, 40 контактов)	6,000	1974	Intel	6000 нм	20 мм2
ТМС 1000 (4 бит, 28 контактов)	8,000	1974[30]	Инструменты Техаса	8000 нм	11 мм2
Технология MOS 6502 (8 бит, 40 контактов)	4,528[b][31]	1975	Технология MOS	8000 нм	21 мм2
Интерсил IM6100 (12 бит, 40 контактов; клон PDP-8)	4,000	1975	Интерсил	?	?
CDP 1801 (8 бит, 2 чипа, 40 контактов)	5,000	1975	RCA	?	?
RCA 1802 (8 бит, 40 контактов)	5,000	1976	RCA	5000 нм	27 мм2
Зилог Z80 (8 бит, 4 бит ALU, 40-контактный)	8,500[c]	1976	Зилог	4000 нм	18 мм2
Intel 8085 (8 бит, 40 контактов)	6,500	1976	Intel	3000 нм	20 мм2
TMS9900 (16 бит)	8,000	1976	Инструменты Техаса	?	?
Motorola MC14500B (1 бит, 16 контактов)	?	1977	Motorola	?	?
Bellmac-8 (8-бит)	7,000	1977	Bell Labs	5000 нм	?
Motorola 6809 (8-битный с некоторыми 16-битными функциями, 40-контактный)	9,000	1978	Motorola	5000 нм	21 мм2
Intel 8086 (16 бит, 40 контактов)	29,000	1978	Intel	3000 нм	33 мм2
Зилог Z8000 (16 бит)	17,500[32]	1979	Зилог	?	?
Intel 8088 (16-битная, 8-битная шина данных)	29,000	1979	Intel	3000 нм	33 мм2
Motorola 68000 (16/32-бит, 32-битные регистры, 16-битные ALU)	68,000[33]	1979	Motorola	3500 нм	44 мм2
Intel 8051 (8 бит, 40 контактов)	50,000	1980	Intel	?	?
WDC 65C02	11,500[34]	1981	WDC	3000 нм	6 мм2
ROMP (32-битный)	45,000	1981	IBM	2000 нм	?
Intel 80186 (16 бит, 68 контактов)	55,000	1982	Intel	3000 нм	60 мм2
Intel 80286 (16 бит, 68 контактов)	134,000	1982	Intel	1500 нм	49 мм2
WDC 65C816 (8/16 бит)	22,000[35]	1983	WDC	3000 нм[36]	9 мм2
NEC V20	63,000	1984	NEC	?	?
Motorola 68020 (32-битный; используется 114 контактов)	190,000[37]	1984	Motorola	2000 нм	85 мм2
Intel 80386 (32-разрядный, 132-контактный; без кеша)	275,000	1985	Intel	1500 нм	104 мм2
ARM 1 (32-разрядный; без кеша)	25,000[37]	1985	Желудь	3000 нм	50 мм2
Novix NC4016 (16-бит)	16,000[38]	1985[39]	Harris Corporation	3000 нм[40]	?
SPARC MB86900 (32-битный; без кеша)	110,000[41]	1986	Fujitsu	1200 нм	?
NEC V60[42] (32-разрядный; без кеша)	375,000	1986	NEC	1500 нм	?
ARM 2 (32-разрядный, 84-контактный; без кеша)	27,000[43][37]	1986	Желудь	2000 нм	30,25 мм2
Z80000 (32-битный; очень маленький кеш)	91,000	1986	Зилог	?	?
NEC V70[42] (32-битный; без кеша)	385,000	1987	NEC	1500 нм	?
Hitachi Gmicro / 200[44]	730,000	1987	Hitachi	1000 нм	?
Motorola 68030 (32-битные, очень маленькие кеши)	273,000	1987	Motorola	800 нм	102 мм2
TI Explorer 32-битный Лисп машина чип	553,000[45]	1987	Инструменты Техаса	2000 нм[46]	?
DEC WRL MultiTitan	180,000[47]	1988	DEC WRL	1500 нм	61 мм2
Intel i960 (32-бит, 33-битная подсистема памяти, без кеша)	250,000[48]	1988	Intel	1500 нм[49]	?
Intel i960CA (32-бит, кеш)	600,000[49]	1989	Intel	800 нм	143 миллиметра2
Intel i860 (32/64-бит, 128-бит SIMD, кеш, VLIW )	1,000,000[50]	1989	Intel	?	?
Intel 80486 (32-бит, кэш 4 КБ)	1,180,235	1989	Intel	1000 нм	173 мм2
ARM 3 (32-бит, кэш 4 КБ)	310,000	1989	Желудь	1500 нм	87 мм2
Motorola 68040 (32-бит, кэш 8 КБ)	1,200,000	1990	Motorola	650 нм	152 мм2
R4000 (64-бит, 16 КБ кешей)	1,350,000	1991	MIPS	1000 нм	213 мм2
ARM 6 (32-битный, без кеша для этого варианта 60)	35,000	1991	РУКА	800 нм	?
Hitachi SH-1 (32-бит, без кеша)	600,000[51]	1992[52]	Hitachi	800 нм	10 мм2
Intel i960CF (32-бит, кеш)	900,000[49]	1992	Intel	?	125 мм2
DEC Альфа 21064 (64-разрядная, 290-контактная; 16 КБ кэшей)	1,680,000	1992	DEC	750 нм	233,52 мм2
Hitachi HARP-1 (32-бит, кеш)	2,800,000[53]	1993	Hitachi	500 нм	267 мм2
Pentium (32-бит, 16 КБ кешей)	3,100,000	1993	Intel	800 нм	294 мм2
ARM700 (32-разрядный; кэш 8 КБ)	578,977[54]	1994	РУКА	700 нм	68,51 мм2
MuP21 (21 бит,[55] 40-контактный; включает в себя видео )	7,000[56]	1994	Offete Enterprises	1200 нм	?
Motorola 68060 (32-бит, 16 КБ кешей)	2,500,000	1994	Motorola	600 нм	218 мм2
PowerPC 601 (32-бит, 32 КБ кешей)	2,800,000[57]	1994	Apple / IBM / Motorola	600 нм	121 мм2
SA-110 (32-бит, 32 КБ кешей)	2,500,000[37]	1995	Желудь / DEC /яблоко	350 нм	50 мм2
Pentium Pro (32-битный, 16 КБ кешей;[58] Кэш L2 на упаковке, но на отдельном кристалле)	5,500,000[59]	1995	Intel	500 нм	307 мм2
AMD K5 (32-бит, кеши)	4,300,000	1996	AMD	500 нм	251 мм2
Hitachi SH-4 (32-бит, кеши)	10,000,000[60]	1997	Hitachi	200 нм[61]	42 мм2[62]
Pentium II Klamath (32-бит, 64-бит SIMD, кеши)	7,500,000	1997	Intel	350 нм	195 мм2
AMD K6 (32-бит, кеши)	8,800,000	1997	AMD	350 нм	162 мм2
F21 (21 бит; включает, например, видео )	15,000	1997[56]	Offete Enterprises	?	?
AVR (8-битный, 40-контактный; с памятью)	140,000 (48,000 искл. объем памяти[63])	1997	Скандинавские СБИС /Атмель	?	?
Pentium II Deschutes (32-бит, большой кеш)	7,500,000	1998	Intel	250 нм	113 мм2
АРМ 9ТДМИ (32-бит, без кеша)	111,000[37]	1999	Желудь	350 нм	4.8 мм2
Pentium III Katmai (32-битный, 128-битный SIMD, кеши)	9,500,000	1999	Intel	250 нм	128 мм2
Двигатель эмоций (64-бит, 128-бит SIMD, кеш)	13,500,000[64]	1999	Sony /Toshiba	180 нм[65]	240 мм2[66]
Pentium II Mobile Dixon (32-бит, кеши)	27,400,000	1999	Intel	180 нм	180 мм2
AMD K6-III (32-бит, кеши)	21,300,000	1999	AMD	250 нм	118 мм2
AMD K7 (32-бит, кеши)	22,000,000	1999	AMD	250 нм	184 мм2
Гекко (32-битный, большой кеш)	21,000,000[67]	2000	IBM /Nintendo	180 нм	43 мм2
Pentium III Coppermine (32-бит, большой кеш)	21,000,000	2000	Intel	180 нм	80 мм2
Pentium 4 Willamette (32-бит, большой кеш)	42,000,000	2000	Intel	180 нм	217 мм2
SPARC64 V (64-бит, большой кеш)	191,000,000[68]	2001	Fujitsu	130 нм[69]	290 мм2
Pentium III Туалатин (32-бит, большой кеш)	45,000,000	2001	Intel	130 нм	81 мм2
Pentium 4 Northwood (32-бит, большой кеш)	55,000,000	2002	Intel	130 нм	145 мм2
Itanium 2 McKinley (64-бит, большой кеш)	220,000,000	2002	Intel	180 нм	421 мм2
DEC Альфа 21364 (64-разрядная, 946-контактная, SIMD, очень большие кеши)	152,000,000[22]	2003	DEC	180 нм	397 мм2
Бартон (32-битный, большой кеш)	54,300,000	2003	AMD	130 нм	101 мм2
AMD K8 (64-бит, большой кеш)	105,900,000	2003	AMD	130 нм	193 мм2
Itanium 2 Madison 6M (64-бит)	410,000,000	2003	Intel	130 нм	374 мм2
Pentium 4 Prescott (32-бит, большой кеш)	112,000,000	2004	Intel	90 нм	110 мм2
SPARC64 V + (64-бит, большой кеш)	400,000,000[70]	2004	Fujitsu	90 нм	294 мм2
Itanium 2 (64-разрядная; 9МБ кеш)	592,000,000	2004	Intel	130 нм	432 мм2
Pentium 4 Prescott-2M (32-бит, большой кеш)	169,000,000	2005	Intel	90 нм	143 миллиметра2
Pentium D Smithfield (32-бит, большой кеш)	228,000,000	2005	Intel	90 нм	206 мм2
Ксенон (64-битная, 128-битная SIMD, большой кеш)	165,000,000	2005	IBM	90 нм	?
Ячейка (32-бит, кеш)	250,000,000[71]	2005	Sony / IBM / Toshiba	90 нм	221 мм2
Pentium 4 Cedar Mill (32-бит, большой кеш)	184,000,000	2006	Intel	65 нм	90 мм2
Pentium D Presler (32-бит, большой кеш)	362,000,000	2006	Intel	65 нм	162 мм2
Core 2 Duo Conroe (двухъядерный 64-разрядный, большие кеши)	291,000,000	2006	Intel	65 нм	143 миллиметра2
Двухъядерный Itanium 2 (64-бит, SIMD, большие тайники)	1,700,000,000[72]	2006	Intel	90 нм	596 мм2
AMD K10 четырехъядерный 2M L3 (64-бит, большие кеши)	463,000,000[73]	2007	AMD	65 нм	283 мм2
ARM Cortex-A9 (32-бит, (необязательно) SIMD, кеши)	26,000,000[74]	2007	РУКА	45 нм	31 мм2
Core 2 Duo Wolfdale (двухъядерный 64-разрядный, SIMD, кеши)	411,000,000	2007	Intel	45 нм	107 мм2
МОЩНОСТЬ6 (64-битные, большие кеши)	789,000,000	2007	IBM	65 нм	341 мм2
Core 2 Duo Allendale (двухъядерный 64-разрядный, SIMD, большие тайники)	169,000,000	2007	Intel	65 нм	111 мм2
Uniphier	250,000,000[75]	2007	Мацусита	45 нм	?
SPARC64 VI (64-бит, SIMD, большие тайники)	540,000,000	2007[76]	Fujitsu	90 нм	421 мм2
Core 2 Duo Wolfdale 3M (двухъядерный 64-разрядный, SIMD, большие тайники)	230,000,000	2008	Intel	45 нм	83 мм2
Core i7 (четырехъядерный 64-разрядный, SIMD, большие тайники)	731,000,000	2008	Intel	45 нм	263 мм2
AMD K10 четырехъядерный 6M L3 (64-бит, SIMD, большие тайники)	758,000,000[73]	2008	AMD	45 нм	258 мм2
Атом (32-битный, большой кеш)	47,000,000	2008	Intel	45 нм	24 мм2
SPARC64 VII (64-бит, SIMD, большие тайники)	600,000,000	2008[77]	Fujitsu	65 нм	445 мм2
Шестиядерный Xeon 7400 (64-бит, SIMD, большие тайники)	1,900,000,000	2008	Intel	45 нм	503 мм2
Шестиядерный Opteron 2400 (64-бит, SIMD, большие тайники)	904,000,000	2009	AMD	45 нм	346 мм2
SPARC64 VIIIfx (64-бит, SIMD, большие тайники)	760,000,000[78]	2009	Fujitsu	45 нм	513 мм2
SPARC T3 (16-ядерный 64-битный, SIMD, большие тайники)	1,000,000,000[79]	2010	солнце /Oracle	40 нм	377 мм2
Шестиядерный Core i7 (Галфтаун)	1,170,000,000	2010	Intel	32 нм	240 мм2
МОЩНОСТЬ7 32M L3 (8-ядерный 64-битный, SIMD, большие тайники)	1,200,000,000	2010	IBM	45 нм	567 мм2
Четырехъядерный z196[80] (64-битные, очень большие кеши)	1,400,000,000	2010	IBM	45 нм	512 мм2
Четырехъядерный Itanium Туквила (64-разрядная, SIMD, большие тайники)	2,000,000,000[81]	2010	Intel	65 нм	699 мм2
Xeon Nehalem-EX (8-ядерный 64-битный, SIMD, большие тайники)	2,300,000,000[82]	2010	Intel	45 нм	684 мм2
SPARC64 IXfx (64-бит, SIMD, большие тайники)	1,870,000,000[83]	2011	Fujitsu	40 нм	484 мм2
Четырехъядерный + GPU Core i7 (64-разрядная, SIMD, большие тайники)	1,160,000,000	2011	Intel	32 нм	216 мм2
Шестиядерный Core i7 / 8-ядерный Xeon E5 (Sandy Bridge-E / EP) (64-бит, SIMD, большие тайники)	2,270,000,000[84]	2011	Intel	32 нм	434 мм2
Xeon Westmere-EX (10-ядерный 64-битный, SIMD, большие тайники)	2,600,000,000	2011	Intel	32 нм	512 мм2
Атом «Медфилд» (64-бит)	432,000,000[85]	2012	Intel	32 нм	64 мм2
SPARC64 X (64-бит, SIMD, кеши)	2,990,000,000[86]	2012	Fujitsu	28 нм	600 мм2
AMD Бульдозер (8-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	1,200,000,000[87]	2012	AMD	32 нм	315 мм2
Четырехъядерный + графический процессор AMD Trinity (64-разрядная, SIMD, кеши)	1,303,000,000	2012	AMD	32 нм	246 мм2
Четырехъядерный + графический процессор Core i7 Ivy Bridge (64-бит, SIMD, кеши)	1,400,000,000	2012	Intel	22 нм	160 мм2
POWER7 + (8-ядерный 64-битный, SIMD, Кэш L3 80 МБ)	2,100,000,000	2012	IBM	32 нм	567 мм2
Шестиядерный zEC12 (64-бит, SIMD, большие тайники)	2,750,000,000	2012	IBM	32 нм	597 мм2
Itanium Поулсон (8-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	3,100,000,000	2012	Intel	32 нм	544 мм2
Ксеон Пхи (61-ядерный 32-битный, 512-битный SIMD, кеши)	5,000,000,000[88]	2012	Intel	22 нм	720 мм2
Apple A7 (двухъядерный 64/32-разрядный ARM64, «мобильный SoC «, SIMD, кеши)	1,000,000,000	2013	яблоко	28 нм	102 мм2
Шестиядерный Core i7 Ivy Bridge E (64-разрядная, SIMD, кеши)	1,860,000,000	2013	Intel	22 нм	256 мм2
МОЩНОСТЬ8 (12-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	4,200,000,000	2013	IBM	22 нм	650 мм2
Xbox One основной SoC (64-бит, SIMD, кеши)	5,000,000,000	2013	Microsoft / AMD	28 нм	363 мм2
Четырехъядерный + графический процессор Core i7 Haswell (64-бит, SIMD, кеши)	1,400,000,000[89]	2014	Intel	22 нм	177 мм2
Яблоко A8 (двухъядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	2,000,000,000	2014	яблоко	20 нм	89 мм2
Core i7 Haswell-E (8-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	2,600,000,000[90]	2014	Intel	22 нм	355 мм2
Apple A8X (трехъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	3,000,000,000[91]	2014	яблоко	20 нм	128 мм2
Xeon Ivy Bridge-EX (15 ядер, 64 бит, SIMD, кеши)	4,310,000,000[92]	2014	Intel	22 нм	541 мм2
Xeon Haswell-E5 (18-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	5,560,000,000[93]	2014	Intel	22 нм	661 мм2
Четырехъядерный + графический процессор GT2 Core i7 Skylake K (64-бит, SIMD, кеши)	1,750,000,000	2015	Intel	14 нм	122 мм2
Двухъядерный + GPU Iris Core i7 Broadwell-U (64-разрядная, SIMD, кеши)	1,900,000,000[94]	2015	Intel	14 нм	133 мм2
Apple A9 (двухъядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	2,000,000,000+	2015	яблоко	14 нм (Samsung )	96 мм2 (Samsung )
				16 нм (TSMC )	104,5 мм2 (TSMC )
Apple A9X (двухъядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	3,000,000,000+	2015	яблоко	16 нм	143. 9 мм2
IBM z13 (64-бит, кеши)	3,990,000,000	2015	IBM	22 нм	678 мм2
Контроллер хранения IBM z13	7,100,000,000	2015	IBM	22 нм	678 мм2
SPARC M7 (32-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	10,000,000,000[95]	2015	Oracle	20 нм	?
Qualcomm Snapdragon 835 (восьмиъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	3,000,000,000[96][97]	2016	Qualcomm	10 нм	72,3 мм2
Core i7 Broadwell-E (10-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	3,200,000,000[98]	2016	Intel	14 нм	246 мм2[99]
Apple A10 Fusion (четырехъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	3,300,000,000	2016	яблоко	16 нм	125 мм2
HiSilicon Kirin 960 (восьмиъядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	4,000,000,000[100]	2016	Huawei	16 нм	110. 00 мм2
Xeon Broadwell-E5 (22 ядра 64 бит, SIMD, кеши)	7,200,000,000[101]	2016	Intel	14 нм	456 мм2
Ксеон Пхи (72-ядерный 64-битный, 512-битный SIMD, кеши)	8,000,000,000	2016	Intel	14 нм	683 мм2
Zip CPU (32-битный, для ПЛИС )	1286 6-LUT[102]	2016	Технология Gisselquist	?	?
Qualcomm Snapdragon 845 (восьмиъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	5,300,000,000[103]	2017	Qualcomm	10 нм	94 мм2
Qualcomm Snapdragon 850 (восьмиъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	5,300,000,000[104]	2017	Qualcomm	10 нм	94 мм2
Apple A11 Bionic (шестиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	4,300,000,000	2017	яблоко	10 нм	89. 23 мм2
Zeppelin SoC Райзен (64-бит, SIMD, кеши)	4,800,000,000[105]	2017	AMD	14 нм	192 мм2
Ryzen 5 1600 Райзен (64-бит, SIMD, кеши)	4,800,000,000[106]	2017	AMD	14 нм	213 мм2
Ryzen 5 1600 X Райзен (64-разрядная, SIMD, кеши)	4,800,000,000[107]	2017	AMD	14 нм	213 мм2
IBM z14 (64-бит, SIMD, кеши)	6,100,000,000	2017	IBM	14 нм	696 мм2
Контроллер хранения IBM z14 (64-битный)	9,700,000,000	2017	IBM	14 нм	696 мм2
HiSilicon Kirin 970 (восьмиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильный SoC», SIMD, кеши)	5,500,000,000[108]	2017	Huawei	10 нм	96,72 мм2
Xbox One X (Проект Скорпион) основной SoC (64-бит, SIMD, кеши)	7,000,000,000[109]	2017	Microsoft / AMD	16 нм	360 мм2[109]
Xeon Platinum 8180 (28-ядерный 64-разрядный, SIMD, кеши)	8,000,000,000[110][оспаривается – обсудить]	2017	Intel	14 нм	?
МОЩНОСТЬ9 (64-разрядная, SIMD, кеши)	8,000,000,000	2017	IBM	14 нм	695 мм2
Чип базовой платформы Freedom U500 (E51, 4 × U54) RISC-V (64-бит, кеши)	250,000,000[111]	2017	SiFive	28 нм	~ 30 мм2
SPARC64 XII (12-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	5,450,000,000[112]	2017	Fujitsu	20 нм	795 мм2
Apple A10X Fusion (шестиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	4,300,000,000[113]	2017	яблоко	10 нм	96,40 мм2
Centriq 2400 (64/32-бит, SIMD, кеши)	18,000,000,000[114]	2017	Qualcomm	10 нм	398 мм2
AMD Эпик (32-ядерный 64-битный, SIMD, кеши)	19,200,000,000	2017	AMD	14 нм	768 мм2
HiSilicon Kirin 710 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	5,500,000,000[115]	2018	Huawei	12 нм	?
Apple A12 Bionic (шестиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	6,900,000,000[116][117]	2018	яблоко	7 нм	83. 27 мм2
HiSilicon Kirin 980 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	6,900,000,000[118]	2018	Huawei	7 нм	74,13 мм2
Qualcomm Snapdragon 8cx / SCX8180 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	8,500,000,000[119]	2018	Qualcomm	7 нм	112 мм2
Apple A12X Bionic (восьмиядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши)	10,000,000,000[120]	2018	яблоко	7 нм	122 мм2
Fujitsu A64FX (64/32-бит, SIMD, кеши)	8,786,000,000[121]	2018[122]	Fujitsu	7 нм	?
Тегра Xavier SoC (64/32-бит)	9,000,000,000[123]	2018	Nvidia	12 нм	350 мм2
AMD Райзен 7 3700X (64-разрядная, SIMD, кеши, кристалл ввода / вывода)	5,990,000,000[124][d]	2019	AMD	7 и 12 нм (TSMC )	199 (74 + 125) мм2
HiSilicon Kirin 990 4G	8,000,000,000[125]	2019	Huawei	7 нм	90. 00 мм2
Яблоко A13 (iPhone 11 Pro )	8,500,000,000[126][127]	2019	яблоко	7 нм	98,48 мм2
AMD Райзен 9 3900X (64-разрядная, SIMD, кеши, I / O умирают)	9,890,000,000[1][2]	2019	AMD	7 и 12 нм (TSMC )	273 миллиметра2
HiSilicon Kirin 990 5G	10,300,000,000[128]	2019	Huawei	7 нм	113.31 мм2
AWS Graviton2 (64-разрядная, 64-ядерная на базе ARM, SIMD, кеши)[129][130]	30,000,000,000	2019	Amazon	7 нм	?
AMD Эпик Рим (64-бит, SIMD, кеши)	39,540,000,000[1][2]	2019	AMD	7 и 12 нм (TSMC )	1088 мм2
Яблоко M1	16,000,000,000[131]	2020	яблоко	5 нм	?
Apple A14 Bionic (iPhone 12 Pro /iPhone 12 Pro )	11,800,000,000[132]	2020	яблоко	5 нм	?
HiSilicon Kirin 9000	15,300,000,000[133][134]	2020	Huawei	5 нм	?

GPU

А графический процессор (GPU) — это специализированная электронная схема, предназначенная для быстрого управления и изменения памяти для ускорения построения изображений в буфере кадра, предназначенном для вывода на дисплей.

Дизайнер обращается к технологическая компания это разрабатывает логику Интегральная схема чип (например, Nvidia и AMD ). Производитель ссылается на полупроводниковая компания который производит чип, используя его процесс производства полупроводников в Литейный завод (такие как TSMC и Samsung Semiconductor ). Количество транзисторов в микросхеме зависит от производственного процесса производителя, с меньшими полупроводниковые узлы обычно обеспечивает более высокую плотность транзисторов и, следовательно, большее количество транзисторов.

В оперативная память (RAM), который поставляется с графическими процессорами (например, VRAM, SGRAM или HBM ) значительно увеличивают общее количество транзисторов, объем памяти обычно составляет большинство транзисторов в видеокарта. Например, Nvidia с Тесла P100 имеет 15 миллиард FinFETs (16 нм ) в GPU в дополнение к 16 ГБ из HBM2 память, всего около 150 миллиард МОП-транзисторы на видеокарте.^[135] Следующая таблица не включает память. Количество транзисторов памяти см. объем памяти раздел ниже.

Процессор	МОП-транзистор считать	Дата введения	Дизайнер (ы)	Производитель (и)	MOS обработать	Площадь	Ссылка
µPD7220 GDC	40,000	1982	NEC	NEC	5000 нм		[136]
ARTC HD63484	60,000	1984	Hitachi	Hitachi			[137]
YM7101 VDP	100,000	1988	Sega	Ямаха			[138]
Том и Джерри	750,000	1993	Вспышка	IBM			[138]
VDP1	1,000,000	1994	Sega	Hitachi	500 нм		[139][140]
Sony GPU	1,000,000	1994	Toshiba	LSI	500 нм		[141][142][143]
NV1	1,000,000	1995	Nvidia, Sega	SGS	500 нм	90 мм2	[139]
Реальный сопроцессор	2,600,000	1996	SGI	NEC	350 нм	81 мм2	[144]
PowerVR	1,200,000	1996	VideoLogic	NEC	350 нм		[145]
Вуду Графика	1,000,000	1996	3dfx	TSMC	500 нм		[146][147]
Вуду Раш	1,000,000	1997	3dfx	TSMC	500 нм		[146][147]
NV3	3,500,000	1997	Nvidia	SGS, TSMC	350 нм	90 мм2	[148][149]
PowerVR2 CLX2	10,000,000	1998	VideoLogic	NEC	250 нм	116 мм2	[60][150][151][62]
i740	3,500,000	1998	Intel, Real3D	Real3D	350 нм		[146][147]
Вуду 2	4,000,000	1998	3dfx	TSMC	350 нм
Вуду Раш	4,000,000	1998	3dfx	TSMC	350 нм
Рива ТНТ	7,000,000	1998	Nvidia	TSMC	350 нм		[146][149]
PowerVR2 PMX1	6,000,000	1999	VideoLogic	NEC	250 нм		[152]
Ярость 128	8,000,000	1999	ATI	TSMC, UMC	250 нм	70 мм2	[147]
Вуду 3	8,100,000	1999	3dfx	TSMC	250 нм		[153]
Графический синтезатор	43,000,000	1999	Sony, Toshiba	Sony, Toshiba	180 нм	279 миллиметра2	[67][65][64][66]
NV5	15,000,000	1999	Nvidia	TSMC	250 нм		[147]
NV10	17,000,000	1999	Nvidia	TSMC	220 нм	111 мм2	[154][149]
Вуду 4	14,000,000	2000	3dfx	TSMC	220 нм		[146][147]
NV11	20,000,000	2000	Nvidia	TSMC	180 нм	65 мм2	[147]
NV15	25,000,000	2000	Nvidia	TSMC	180 нм	81 мм2	[147]
Вуду 5	28,000,000	2000	3dfx	TSMC	220 нм		[146][147]
R100	30,000,000	2000	ATI	TSMC	180 нм	97 мм2	[147]
Флиппер	51,000,000	2000	ArtX	NEC	180 нм	106 мм2	[67][155]
PowerVR3 KYRO	14,000,000	2001	Воображение	ST	250 нм		[146][147]
PowerVR3 KYRO II	15,000,000	2001	Воображение	ST	180 нм
NV2A	60,000,000	2001	Nvidia	TSMC	150 нм		[146][156]
NV20	57,000,000	2001	Nvidia	TSMC	150 нм	128 мм2	[147]
R200	60,000,000	2001	ATI	TSMC	150 нм	68 мм2
NV25	63,000,000	2002	Nvidia	TSMC	150 нм	142 мм2
R300	107,000,000	2002	ATI	TSMC	150 нм	218 мм2
R360	117,000,000	2003	ATI	TSMC	150 нм	218 мм2
NV38	135,000,000	2003	Nvidia	TSMC	130 нм	207 мм2
R480	160,000,000	2004	ATI	TSMC	130 нм	297 мм2
NV40	222,000,000	2004	Nvidia	IBM	130 нм	305 мм2
Ксенос	232,000,000	2005	ATI	TSMC	90 нм	182 мм2	[157][158]
Синтезатор реальности RSX	300,000,000	2005	Nvidia, Sony	Sony	90 нм	186 мм2	[159][160]
G70	303,000,000	2005	Nvidia	TSMC, Чартерный	110 нм	333 мм2	[147]
R520	321,000,000	2005	ATI	TSMC	90 нм	288 мм2
R580	384,000,000	2006	ATI	TSMC	90 нм	352 мм2
G80	681,000,000	2006	Nvidia	TSMC	90 нм	480 мм2
G86 Тесла	210,000,000	2007	Nvidia	TSMC	80 нм	127 мм2
G84 Тесла	289,000,000	2007	Nvidia	TSMC	80 нм	169 мм2
R600	700,000,000	2007	ATI	TSMC	80 нм	420 мм2
G92	754,000,000	2007	Nvidia	TSMC, UMC	65 нм	324 мм2
G98 Тесла	210,000,000	2008	Nvidia	TSMC	65 нм	86 мм2
RV710	242,000,000	2008	ATI	TSMC	55 нм	73 мм2
G96 Тесла	314,000,000	2008	Nvidia	TSMC	55 нм	121 мм2
G94 Тесла	505,000,000	2008	Nvidia	TSMC	65 нм	240 мм2
RV730	514,000,000	2008	ATI	TSMC	55 нм	146 мм2
RV670	666,000,000	2008	ATI	TSMC	55 нм	192 мм2
RV770	956,000,000	2008	ATI	TSMC	55 нм	256 мм2
RV790	959,000,000	2008	ATI	TSMC	55 нм	282 мм2	[161][147]
GT200b Тесла	1,400,000,000	2008	Nvidia	TSMC, UMC	55 нм	470 мм2	[147]
GT200 Тесла	1,400,000,000	2008	Nvidia	TSMC	65 нм	576 мм2	[162][147]
GT218 Тесла	260,000,000	2009	Nvidia	TSMC	40 нм	57 мм2	[147]
GT216 Тесла	486,000,000	2009	Nvidia	TSMC	40 нм	100 мм2
GT215 Тесла	727,000,000	2009	Nvidia	TSMC	40 нм	144 мм2
RV740	826,000,000	2009	ATI	TSMC	40 нм	137 мм2
Можжевельник RV840	1,040,000,000	2009	ATI	TSMC	40 нм	166 мм2
Кипарис RV870	2,154,000,000	2009	ATI	TSMC	40 нм	334 мм2	[163]
Кедр RV810	292,000,000	2010	AMD (ранее ATI)	TSMC	40 нм	59 мм2	[147]
Редвуд RV830	627,000,000	2010	AMD	TSMC	40 нм	104 мм2
GF106 Ферми	1,170,000,000	2010	Nvidia	TSMC	40 нм	238 мм2
Бартс RV940	1,700,000,000	2010	AMD	TSMC	40 нм	255 мм2
Каймановы острова RV970	2,640,000,000	2010	AMD	TSMC	40 нм	389 мм2
GF100 Ферми	3,200,000,000	Март 2010 г.	Nvidia	TSMC	40 нм	526 мм2	[164]
GF110 Ферми	3,000,000,000	Ноябрь 2010 г.	Nvidia	TSMC	40 нм	520 мм2	[164]
GF119 Ферми	292,000,000	2011	Nvidia	TSMC	40 нм	79 мм2	[147]
Кайкос RV910	370,000,000	2011	AMD	TSMC	40 нм	67 мм2
GF108 Ферми	585,000,000	2011	Nvidia	TSMC	40 нм	116 мм2
Турки RV930	716,000,000	2011	AMD	TSMC	40 нм	118 мм2
GF104 Ферми	1,950,000,000	2011	Nvidia	TSMC	40 нм	332 мм2
Таити	4,312,711,873	2011	AMD	TSMC	28 нм	365 мм2	[165]
GK107 Кеплер	1,270,000,000	2012	Nvidia	TSMC	28 нм	118 мм2	[147]
Кабо-Верде	1,500,000,000	2012	AMD	TSMC	28 нм	123 мм2
GK106 Кеплер	2,540,000,000	2012	Nvidia	TSMC	28 нм	221 мм2
Питкэрн	2,800,000,000	2012	AMD	TSMC	28 нм	212 мм2
GK104 Кеплер	3,540,000,000	2012	Nvidia	TSMC	28 нм	294 мм2	[166]
GK110 Кеплер	7,080,000,000	2012	Nvidia	TSMC	28 нм	561 мм2	[167][168]
Oland	1,040,000,000	2013	AMD	TSMC	28 нм	90 мм2	[147]
Бонэйр	2,080,000,000	2013	AMD	TSMC	28 нм	160 мм2
Дуранго (Xbox One )	4,800,000,000	2013	AMD	TSMC	28 нм	375 мм2	[169][170]
Ливерпуль (PlayStation 4 )	Неизвестно	2013	AMD	TSMC	28 нм	348 мм2	[171]
Гавайи	6,300,000,000	2013	AMD	TSMC	28 нм	438 мм2	[147]
GM107 Максвелл	1,870,000,000	2014	Nvidia	TSMC	28 нм	148 мм2
GM206 Максвелл	2,940,000,000	2014	Nvidia	TSMC	28 нм	228 мм2
Тонга	5,000,000,000	2014	AMD	TSMC, GlobalFoundries	28 нм	366 мм2
GM204 Максвелл	5,200,000,000	2014	Nvidia	TSMC	28 нм	398 мм2
GM200 Максвелл	8,000,000,000	2015	Nvidia	TSMC	28 нм	601 мм2
Фиджи	8,900,000,000	2015	AMD	TSMC	28 нм	596 мм2
Полярная звезда 11 «Баффин»	3,000,000,000	2016	AMD	Samsung, GlobalFoundries	14 нм	123 мм2	[147][172]
GP108 Паскаль	4,400,000,000	2016	Nvidia	TSMC	16 нм	200 мм2	[147]
Дуранго 2 (Xbox One S )	5,000,000,000	2016	AMD	TSMC	16 нм	240 мм2	[173]
Нео (PlayStation 4 Pro )	5,700,000,000	2016	AMD	TSMC	16 нм	325 мм2	[174]
Полярная звезда 10 «Элсмир»	5,700,000,000	2016	AMD	Samsung, GlobalFoundries	14 нм	232 мм2	[175]
GP104 Паскаль	7,200,000,000	2016	Nvidia	TSMC	16 нм	314 мм2	[147]
GP100 Паскаль	15,300,000,000	2016	Nvidia	TSMC, Samsung	16 нм	610 мм2	[176]
GP108 Паскаль	1,850,000,000	2017	Nvidia	Samsung	14 нм	74 мм2	[147]
Полярис 12 «Лекса»	2,200,000,000	2017	AMD	Samsung, GlobalFoundries	14 нм	101 мм2	[147][172]
GP107 Паскаль	3,300,000,000	2017	Nvidia	Samsung	14 нм	132 мм2	[147]
Скорпион (Xbox One X )	6,600,000,000	2017	AMD	TSMC	16 нм	367 мм2	[169][177]
GP102 Паскаль	11,800,000,000	2017	Nvidia	TSMC, Samsung	16 нм	471 мм2	[147]
Вега 10	12,500,000,000	2017	AMD	Samsung, GlobalFoundries	14 нм	484 мм2	[178]
GV100 Вольта	21,100,000,000	2017	Nvidia	TSMC	12 нм	815 мм2	[179]
ТУ106 Тьюринг	10,800,000,000	2018	Nvidia	TSMC	12 нм	445 мм2
Вега 20	13,230,000,000	2018	AMD	TSMC	7 нм	331 мм2	[147]
ТУ104 Тьюринг	13,600,000,000	2018	Nvidia	TSMC	12 нм	545 мм2
ТУ102 Тьюринг	18,600,000,000	2018	Nvidia	TSMC	12 нм	754 мм2	[180]
ТУ117 Тьюринг	4,700,000,000	2019	Nvidia	TSMC	12 нм	200 мм2	[181]
ТУ116 Тьюринг	6,600,000,000	2019	Nvidia	TSMC	12 нм	284 мм2	[182]
Navi 14	6,400,000,000	2019	AMD	TSMC	7 нм	158 мм2	[183]
Navi 10	10,300,000,000	2019	AMD	TSMC	7 нм	251 мм2	[184]
GA100 ампер	54,000,000,000	2020	Nvidia	TSMC	7 нм	826 мм2	[3][185]
GA102 Ампер	28,000,000,000	2020	Nvidia	Samsung	8 нм	628 мм2	[186][187]

FPGA

А программируемая вентильная матрица (FPGA) — это интегральная схема, предназначенная для настройки заказчиком или разработчиком после изготовления.

FPGA	МОП-транзистор считать	Дата введения	Дизайнер	Производитель	MOS обработать	Площадь	Ссылка
Virtex	70,000,000	1997	Xilinx
Virtex-E	200,000,000	1998	Xilinx
Виртекс-II	350,000,000	2000	Xilinx		130 нм
Virtex-II PRO	430,000,000	2002	Xilinx
Виртекс-4	1,000,000,000	2004	Xilinx		90 нм
Виртекс-5	1,100,000,000	2006	Xilinx	TSMC	65 нм		[188]
Stratix IV	2,500,000,000	2008	Альтера	TSMC	40 нм		[189]
Stratix V	3,800,000,000	2011	Альтера	TSMC	28 нм		[190]
Аррия 10	5,300,000,000	2014	Альтера	TSMC	20 нм		[191]
Virtex-7 2000 т	6,800,000,000	2011	Xilinx	TSMC	28 нм		[192]
Stratix 10 SX 2800	17,000,000,000	TBD	Intel	Intel	14 нм	560 мм2	[193][194]
Virtex-Ultrascale VU440	20,000,000,000	1 квартал 2015 г.	Xilinx	TSMC	20 нм		[195][196]
Virtex-Ultrascale + ВУ19П	35,000,000,000	2020	Xilinx	TSMC	16 нм	900 мм2[e]	[197][198][199]
Версаль VC1902	37,000,000,000	2 полугодие 2019 г.	Xilinx	TSMC	7 нм		[200][201][202]
Stratix 10 GX 10M	43,300,000,000	4 квартал 2019 г.	Intel	Intel	14 нм	1400 мм2[e]	[203][204]
Версаль VP1802	92,000,000,000	2021 ?[f]	Xilinx	TSMC	7 нм	?	[205][206][207]

объем памяти

Смотрите также: Оперативная память § Временная шкала, флэш-память § Временная шкала, и постоянная память § Временная шкала

Полупроводниковая память электронный устройство хранения данных, часто используется как память компьютера, реализовано на интегральные схемы. Практически вся полупроводниковая память с 1970-х годов использовала МОП-транзисторы (МОП-транзисторы), заменяющие ранее биполярные переходные транзисторы. Есть два основных типа полупроводниковой памяти: оперативная память (RAM) и энергонезависимая память (NVM). В свою очередь, есть два основных типа RAM: динамическая память с произвольным доступом (DRAM) и статическая оперативная память (SRAM), а также два основных типа NVM, флэш-память и только для чтения памяти (ПЗУ).

Типичный CMOS SRAM состоит из шести транзисторов на ячейку. Для DRAM обычно используется 1T1C, что означает структуру с одним транзистором и одним конденсатором. Заряженный или незаряженный конденсатор используется для хранения 1 или 0. Для флэш-памяти данные хранятся в плавающем затворе, а сопротивление транзистора измеряется для интерпретации сохраненных данных. В зависимости от того, насколько точно можно разделить сопротивление, один транзистор может хранить до 3-биты, что означает восемь различных уровней сопротивления, возможных для каждого транзистора. Однако тонкая шкала требует повторяемости, а значит, и надежности. Обычно 2-битные низкоуровневые MLC flash используется для флэш-накопители, так что 16ГБ Флешка содержит примерно 64 миллиарда транзисторов.

Для микросхем SRAM стандартом были ячейки с шестью транзисторами (шесть транзисторов на бит).^[208] Микросхемы DRAM в начале 1970-х годов имели ячейки с тремя транзисторами (три транзистора на бит), до того как ячейки с одним транзистором (один транзистор на бит) стали стандартом с эры 4 Кб DRAM в середине 1970-х годов.^[209][210] В одноуровневый флэш-память, каждая ячейка содержит по одному МОП-транзистор с плавающим затвором (один транзистор на бит),^[211] в то время как многоуровневый Флэш-память содержит 2, 3 или 4 бита на транзистор.

Микросхемы флэш-памяти обычно складываются слоями, при производстве до 128 слоев,^[212] и 136-слойное управление,^[213] и доступны в устройствах конечных пользователей до 69 слоев от производителей.

Оперативная память (ОЗУ)

Название чипа	Вместимость (биты )	Тип RAM	Количество транзисторов	Дата введения	Производитель (и)	MOS обработать	Площадь	Ссылка
Нет данных	1 бит	SRAM (ячейка )	6	1963	Fairchild	Нет данных	Нет данных	[214]
Нет данных	1 бит	DRAM (ячейка)	1	1965	Toshiba	Нет данных	Нет данных	[215][216]
?	8 бит	SRAM (биполярный )	48	1965	SDS, Печатки	?	?	[214]
SP95	16 бит	SRAM (биполярный)	80	1965	IBM	?	?	[217]
TMC3162	16 бит	SRAM (TTL )	96	1966	Транзитрон	Нет данных	?	[210]
?	?	SRAM (MOS )	?	1966	NEC	?	?	[209]
	256 бит	DRAM (IC )	256	1968	Fairchild	?	?	[210]
	64-битный	SRAM (PMOS )	384	1968	Fairchild	?	?	[209]
	144-битный	SRAM (NMOS )	864	1968	NEC
1101	256 бит	SRAM (PMOS)	1,536	1969	Intel	12000 нм	?	[218][219][220]
1102	1 Кб	DRAM (PMOS)	3,072	1970	Intel, Honeywell	?	?	[209]
1103	1 Кб	DRAM (PMOS)	3,072	1970	Intel	8,000 нм	10 мм2	[221][208][222][210]
μPD403	1 Кб	DRAM (NMOS)	3,072	1971	NEC	?	?	[223]
?	2 Кб	DRAM (PMOS)	6,144	1971	Общий инструмент	?	12,7 мм2	[224]
2102	1 Кб	SRAM (NMOS)	6,144	1972	Intel	?	?	[218][225]
?	8 Кб	DRAM (PMOS)	8,192	1973	IBM	?	18,8 мм2	[224]
5101	1 Кб	SRAM (CMOS )	6,144	1974	Intel	?	?	[218]
2116	16 Кб	DRAM (NMOS)	16,384	1975	Intel	?	?	[226][210]
2114	4 Кб	SRAM (NMOS)	24,576	1976	Intel	?	?	[218][227]
?	4 Кб	SRAM (CMOS)	24,576	1977	Toshiba	?	?	[219]
	64 Кб	DRAM (NMOS)	65,536	1977	NTT	?	35,4 мм2	[224]
		DRAM (VMOS )	65,536	1979	Сименс	?	25,2 мм2	[224]
	16 Кб	SRAM (CMOS)	98,304	1980	Hitachi, Toshiba	?	?	[228]
	256 Кб	DRAM (NMOS)	262,144	1980	NEC	1500 нм	41,6 мм2	[224]
					NTT	1000 нм	34,4 мм2	[224]
	64 Кб	SRAM (CMOS)	393,216	1980	Мацусита	?	?	[228]
	288 Кб	DRAM	294,912	1981	IBM	?	25 мм2	[229]
	64 Кб	SRAM (NMOS)	393,216	1982	Intel	1500 нм	?	[228]
	256 Кб	SRAM (CMOS)	1,572,864	1984	Toshiba	1200 нм	?	[228][220]
	8 МБ	DRAM	8,388,608	5 января 1984 г.	Hitachi	?	?	[230][231]
	16 Мб	DRAM (CMOS )	16,777,216	1987	NTT	700 нм	148 мм2	[224]
	4 Мб	SRAM (CMOS)	25,165,824	1990	NEC, Toshiba, Hitachi, Mitsubishi	?	?	[228]
	64 Мб	DRAM (CMOS)	67,108,864	1991	Мацусита, Мицубиси, Fujitsu, Toshiba	400 нм
KM48SL2000	16 Мб	SDRAM	16,777,216	1992	Samsung	?	?	[232][233]
?	16 Мб	SRAM (CMOS)	100,663,296	1992	Fujitsu, NEC	400 нм	?	[228]
	256 Мб	DRAM (CMOS)	268,435,456	1993	Hitachi, NEC	250 нм
	1 Гб	DRAM	1,073,741,824	9 января 1995 г.	NEC	250 нм	?	[234][235]
					Hitachi	160 нм	?
		SDRAM	1,073,741,824	1996	Mitsubishi	150 нм	?	[228]
		SDRAM (ТАК ЧТО Я )	1,073,741,824	1997	Hyundai	?	?	[236]
	4ГБ	DRAM (4-битный )	1,073,741,824	1997	NEC	150 нм	?	[228]
		DRAM	4,294,967,296	1998	Hyundai	?	?	[236]
	8 Гб	SDRAM (DDR3 )	8,589,934,592	Апрель 2008 г.	Samsung	50 нм	?	[237]
	16 Гб	SDRAM (DDR3)	17,179,869,184	2008
	32 Гб	SDRAM (HBM2 )	34,359,738,368	2016	Samsung	20 нм	?	[238]
	64 Гб	SDRAM (HBM2)	68,719,476,736	2017
	128 Гб	SDRAM (DDR4 )	137,438,953,472	2018	Samsung	10 нм	?	[239]
	?	RRAM[240] (3DSoC)[241]	?	2019	Skywater[242]	90 нм	?

Флэш-память

Название чипа	Вместимость (биты )	Тип вспышки	ФГМОС количество транзисторов	Дата введения	Производитель (и)	MOS обработать	Площадь	Ссылка
?	256 Кб	НИ	262,144	1985	Toshiba	2000 нм	?	[228]
	1 МБ	НИ	1,048,576	1989	Seeq, Intel	?
	4 Мб	NAND	4,194,304	1989	Toshiba	1000 нм
	16 Мб	НИ	16,777,216	1991	Mitsubishi	600 нм
DD28F032SA	32 Мб	НИ	33,554,432	1993	Intel	?	280 мм2	[218][243]
?	64 Мб	НИ	67,108,864	1994	NEC	400 нм	?	[228]
		NAND	67,108,864	1996	Hitachi
	128 Мб	NAND	134,217,728	1996	Samsung, Hitachi	?
	256 Мб	NAND	268,435,456	1999	Hitachi, Toshiba	250 нм
	512 Мб	NAND	536,870,912	2000	Toshiba	?	?	[244]
	1 Гб	2-битный NAND	536,870,912	2001	Samsung	?	?	[228]
					Toshiba, SanDisk	160 нм	?	[245]
	2 Гб	NAND	2,147,483,648	2002	Samsung, Toshiba	?	?	[246][247]
	8 Гб	NAND	8,589,934,592	2004	Samsung	60 нм	?	[246]
	16 Гб	NAND	17,179,869,184	2005	Samsung	50 нм	?	[248]
	32 Гб	NAND	34,359,738,368	2006	Samsung	40 нм
THGAM	128 Гб	Сложены NAND	128,000,000,000	Апрель 2007 г.	Toshiba	56 нм	252 мм2	[249]
THGBM	256 Гб	С накоплением NAND	256,000,000,000	2008	Toshiba	43 нм	353 мм2	[250]
THGBM2	1 Tb	Сложены 4-битный NAND	256,000,000,000	2010	Toshiba	32 нм	374 мм2	[251]
KLMCG8GE4A	512 Гб	Сложенная 2-битная NAND	256,000,000,000	2011	Samsung	?	192 мм2	[252]
KLUFG8R1EM	4 Тб	Сложены 3-битный V-NAND	1,365,333,333,504	2017	Samsung	?	150 мм2	[253]
eUFS (1 ТБ)	8 Тб	Сложенная 4-битная V-NAND	2,048,000,000,000	2019	Samsung	?	150 мм2	[4][254]

Только для чтения памяти (ПЗУ)

Название чипа	Вместимость (биты )	Тип ПЗУ	Количество транзисторов	Дата введения	Производитель (и)	MOS обработать	Площадь	Ссылка
?	?	ВЫПУСКНОЙ ВЕЧЕР	?	1956	Arma	Нет данных	?	[255][256]
	1 Кб	ПЗУ (MOS )	1,024	1965	General Microelectronics	?	?	[257]
3301	1 Кб	ПЗУ (биполярный )	1,024	1969	Intel	Нет данных	?	[257]
1702	2 Кб	EPROM (MOS)	2,048	1971	Intel	?	15 мм2	[258]
?	4 Кб	ROM (MOS)	4,096	1974	AMD, Общий инструмент	?	?	[257]
2708	8 Кб	СППЗУ (МОП)	8,192	1975	Intel	?	?	[218]
?	2 Кб	EEPROM (MOS)	2,048	1976	Toshiba	?	?	[259]
µCOM-43 ROM	16 Кб	ВЫПУСКНОЙ ВЕЧЕР (PMOS )	16,000	1977	NEC	?	?	[260]
2716	16 Кб	СППЗУ (TTL )	16,384	1977	Intel	Нет данных	?	[221][261]
EA8316F	16 Кб	ПЗУ (NMOS )	16,384	1978	Электронные массивы	?	436 мм2	[257][262]
2732	32 Кб	EPROM	32,768	1978	Intel	?	?	[218]
2364	64 Кб	ПЗУ	65,536	1978	Intel	?	?	[263]
2764	64 Кб	EPROM	65,536	1981	Intel	3,500 нм	?	[218][228]
27128	128 Кб	EPROM	131,072	1982	Intel	?
27256	256 Кб	СППЗУ (HMOS )	262,144	1983	Intel	?	?	[218][264]
?	256 Кб	СППЗУ (CMOS )	262,144	1983	Fujitsu	?	?	[265]
	512 Кб	СППЗУ (NMOS)	524,288	1984	AMD	1700 нм	?	[228]
27512	512 Кб	СППЗУ (HMOS)	524,288	1984	Intel	?	?	[218][266]
?	1 МБ	СППЗУ (CMOS)	1,048,576	1984	NEC	1200 нм	?	[228]
	4 Мб	СППЗУ (CMOS)	4,194,304	1987	Toshiba	800 нм
	16 Мб	СППЗУ (CMOS)	16,777,216	1990	NEC	600 нм
		MROM	16,777,216	1995	АКМ, Hitachi	?	?	[235]

Транзисторные компьютеры

Прежде чем были изобретены транзисторы, реле использовались в коммерческих счетные машины и ранние экспериментальные компьютеры. Первый в мире рабочий программируемый, полностью автоматический цифровой компьютер,^[267] 1941 год Z3 22-немного слово длины компьютера, имел 2600 реле и работал на тактовая частота примерно 4–5Гц. Компьютер сложных чисел 1940 года имел менее 500 реле,^[268] но он не был полностью программируемым. Самые ранние практические компьютеры, используемые вакуумные трубки и твердотельные диодная логика. ENIAC имел 18000 электронных ламп, 7200 кристаллических диодов и 1500 реле, причем многие из электронных ламп содержали два триод элементы.

Второе поколение компьютеров было транзисторные компьютеры это были платы, заполненные дискретными транзисторами, твердотельными диодами и сердечники магнитной памяти. Экспериментальный 1953 г. 48 бит Транзисторный компьютер, разработанный в Манчестерский университет, широко считается первым транзисторным компьютером, который начал работать где-либо в мире (прототип имел 92 точечных транзистора и 550 диодов).^[269] В более поздней версии машины 1955 года было всего 250 переходных транзисторов и 1300 точечных диодов. Компьютер также использовал небольшое количество ламп в своем тактовом генераторе, поэтому это был не первый в полной мере транзисторный. ETL Mark III, разработанный в Электротехническая лаборатория в 1956 году, возможно, был первым электронным компьютером на базе транзисторов, использующим сохраненная программа метод. В нем было примерно 130 точечных транзисторов и около 1800 германиевых диодов, которые использовались для логических элементов, и они были размещены на 300 сменных блоках, которые можно было вставлять и снимать ».^[270] 1958 год десятичная архитектура IBM 7070 был первым полностью программируемым транзисторным компьютером. В нем было около 30 000 германиевых транзисторов со сплавленным переходом и 22 000 германиевых диодов, примерно на 14 000 Стандартная модульная система (SMS) карты. 1959 год МОБИДИК, сокращение от «MOBIle DIgital Computer», весом 12 000 фунтов (6,0 коротких тонн), установленное в прицепе полуприцеп грузовик, был транзисторным компьютером для данных поля боя.

Используемые компьютеры третьего поколения интегральные схемы (ИС).^[271] 1962 год 15 бит Компьютер наведения Apollo использовали «около 4000 схем типа G» (вентиль ИЛИ-НЕ с 3 входами) для около 12000 транзисторов плюс 32000 резисторов.^[272]В IBM System / 360, введен в 1964 г., использовал дискретные транзисторы в гибридная схема пакеты.^[271] 1965 год 12 бит PDP-8 ЦП имел 1409 дискретных транзисторов и более 10 000 диодов на многих картах. Более поздние версии, начиная с PDP-8 / I 1968 года, использовали интегральные схемы. PDP-8 был позже переоснащен как микропроцессор. Интерсил 6100, см. ниже.^[273]

Следующее поколение компьютеров было микрокомпьютеры, начиная с 1971 г. Intel 4004. который использовал MOS транзисторы. Они использовались в домашние компьютеры или персональные компьютеры (ПК).

В этот список входят ранние транзисторные компьютеры (второе поколение) и компьютеры на базе микросхем (третье поколение) 1950-х и 1960-х годов.

Компьютер	Количество транзисторов	Год	Производитель	Заметки	Ссылка
Транзисторный компьютер	92	1953	Манчестерский университет	Точечно-контактные транзисторы, 550 диодов. Недостаток возможностей хранимой программы.	[269]
TRADIC	700	1954	Bell Labs	Точечно-контактные транзисторы	[269]
Транзисторный компьютер (полный размер)	250	1955	Манчестерский университет	Дискретный точечные транзисторы, 1300 диодов	[269]
ETL Марк III	130	1956	Электротехническая лаборатория	Точечно-контактные транзисторы, 1800 диодов, возможность сохранения программ	[269][270]
Метровик 950	200	1956	Метрополитен-Виккерс	Дискретный переходные транзисторы
NEC NEAC-2201	600	1958	NEC	Германий транзисторы	[274]
Hitachi МАРС-1	1,000	1958	Hitachi		[275]
IBM 7070	30,000	1958	IBM	Сплав-переход германиевые транзисторы, 22000 диодов	[276]
Мацусита MADIC-I	400	1959	Мацусита	Биполярные транзисторы	[277]
NEC NEAC-2203	2,579	1959	NEC		[278]
Toshiba TOSBAC-2100	5,000	1959	Toshiba		[279]
IBM 7090	50,000	1959	IBM	Дискретные германиевые транзисторы	[280]
PDP-1	2,700	1959	Корпорация цифрового оборудования	Дискретные транзисторы
Mitsubishi MELCOM 1101	3,500	1960	Mitsubishi	Германиевые транзисторы	[281]
M18 FADAC	1,600	1960	Автонетика	Дискретные транзисторы
Д-17Б	1,521	1962	Автонетика	Дискретные транзисторы
NEC NEAC-L2	16,000	1964	NEC	Ge транзисторы	[282]
IBM System / 360	?	1964	IBM	Гибридные схемы
PDP-8 / I	1409	1968	Корпорация цифрового оборудования	74 серии TTL схемы
Компьютер наведения Apollo Блок I	12,300	1966	Raytheon / Инструментальная лаборатория Массачусетского технологического института	4,100 ИС, каждый из которых содержит 3-транзисторный затвор ИЛИ-НЕ с 3 входами. (Блок II имел 2800 двойных ИС логических элементов ИЛИ-НЕ с 3 входами.)

Логические функции

Количество транзисторов для общих логических функций основано на статических CMOS реализация.^[283]

Функция	Количество транзисторов	Ссылка
НЕ	2
Буфер	4
NAND 2 входа	4
НИ 2 входа	4
И 2 входа	6
ИЛИ 2 входа	6
NAND 3 входа	6
ИЛИ 3 входа	6
XOR 2 входа	6
XNOR 2 входа	8
MUX 2 входа с участием TG	6
MUX 4 входа с участием TG	18
НЕ MUX 2 входа	8
MUX 4 входа	24
1 бит сумматор полный	28
1 бит сумматор – вычитатель	48
И-ИЛИ-ОБРАТИТЬ	6	[284]
Защелка D закрытая	8
Триггер, динамический запуск по фронту D со сбросом	12
8-битный умножитель	3,000
16-битный умножитель	9,000
32-битный умножитель	21,000	[нужна цитата ]
мелкомасштабная интеграция	2–100	[285]
средняя интеграция	100–500	[285]
крупномасштабная интеграция	500–20,000	[285]
очень крупномасштабная интеграция	20,000–1,000,000	[285]
сверхбольшая интеграция	>1,000,000

Параллельные системы

Исторически сложилось так, что каждый элемент обработки в более ранних параллельных системах — как и все процессоры того времени — был последовательный компьютер построен из нескольких микросхем. По мере увеличения количества транзисторов на микросхему каждый элемент обработки может быть построен из меньшего количества микросхем, а затем каждый многоядерный процессор Чип мог содержать больше элементов обработки.^[286]

Goodyear MPP: (1983?) 8 пиксельных процессоров на чип, от 3000 до 8000 транзисторов на чип.^[286]

Brunel University Scape (однокристальный элемент обработки массива): (1983) 256 пиксельных процессоров на кристалл, от 120 000 до 140 000 транзисторов на кристалл.^[286]

Ячейка широкополосного доступа: (2006) с 9 ядрами на чип, было 234 миллиона транзисторов на чип.^[287]

Другие устройства

Тип устройства	Имя устройства	Количество транзисторов	Дата введения	Дизайнер (ы)	Производитель (и)	MOS обработать	Площадь	Ссылка
Глубокое обучение двигатель / IPU[г]	Колосс GC2	23,600,000,000	2018	Graphcore	TSMC	16 нм	~ 800 мм2	[288][289][290][нужен лучший источник ]
Глубокое обучение двигатель / IPU	Вафельный двигатель	1,200,000,000,000	2019	Церебры	TSMC	16 нм	46,225 мм2	[5][6][7][8]
Глубокое обучение двигатель / IPU	Вафельный двигатель 2	2,600,000,000,000	2020	Церебры	TSMC	7 нм	46,225 мм2	[9]

Плотность транзистора

Плотность транзисторов — это количество транзисторов, которые сфабрикованный на единицу площади, обычно измеряется количеством транзисторов на квадратный миллиметр (мм²). Плотность транзисторов обычно коррелирует с Ворота длина полупроводниковый узел (также известный как процесс производства полупроводников ), обычно измеряется в нанометры (нм). По состоянию на 2019 год, полупроводниковый узел с самой высокой плотностью транзисторов — это TSMC 5 нанометров узел, с 171,3 миллион транзисторов на квадратный миллиметр.^[291]

Узлы MOSFET

Дальнейшая информация: Список примеров полупроводниковой шкалы

Полупроводниковые узлы

Узел имя	Плотность транзистора (транзисторов / мм2)	Производственный год	Обработать	МОП-транзистор	Производитель (и)	Ссылка
?	?	1960	20,000 нм	PMOS	Bell Labs	[292][293]
?	?	1960	20000 нм	NMOS
?	?	1963	?	CMOS	Fairchild	[19]
?	?	1964	?	PMOS	General Microelectronics	[294]
?	?	1968	20000 нм	CMOS	RCA	[295]
?	?	1969	12000 нм	PMOS	Intel	[228][220]
?	?	1970	10,000 нм	CMOS	RCA	[295]
?	300	1970	8000 нм	PMOS	Intel	[222][210]
?	?	1971	10,000 нм	PMOS	Intel	[296]
?	480	1971	?	PMOS	Общий инструмент	[224]
?	?	1973	?	NMOS	Инструменты Техаса	[224]
?	220	1973	?	NMOS	Mostek	[224]
?	?	1973	7500 нм	NMOS	NEC	[28][27]
?	?	1973	6000 нм	PMOS	Toshiba	[29][297]
?	?	1976	5000 нм	NMOS	Hitachi, Intel	[224]
?	?	1976	5000 нм	CMOS	RCA
?	?	1976	4000 нм	NMOS	Зилог
?	?	1976	3000 нм	NMOS	Intel	[298]
?	1,850	1977	?	NMOS	NTT	[224]
?	?	1978	3000 нм	CMOS	Hitachi	[299]
?	?	1978	2,500 нм	NMOS	Инструменты Техаса	[224]
?	?	1978	2000 нм	NMOS	NEC, NTT
?	2,600	1979	?	VMOS	Сименс
?	7,280	1979	1000 нм	NMOS	NTT
?	7,620	1980	1000 нм	NMOS	NTT
?	?	1983	2000 нм	CMOS	Toshiba	[228]
?	?	1983	1500 нм	CMOS	Intel	[224]
?	?	1983	1200 нм	CMOS	Intel
?	?	1984	800 нм	CMOS	NTT
?	?	1987	700 нм	CMOS	Fujitsu
?	?	1989	600 нм	CMOS	Mitsubishi, NEC, Toshiba	[228]
?	?	1989	500 нм	CMOS	Hitachi, Mitsubishi, NEC, Toshiba
?	?	1991	400 нм	CMOS	Мацусита, Mitsubishi, Fujitsu, Toshiba
?	?	1993	350 нм	CMOS	Sony
?	?	1993	250 нм	CMOS	Hitachi, NEC
3LM	32,000	1994	350 нм	CMOS	NEC	[144]
?	?	1995	160 нм	CMOS	Hitachi	[228]
?	?	1996	150 нм	CMOS	Mitsubishi
TSMC 180 нм	?	1998	180 нм	CMOS	TSMC	[300]
CS80	?	1999	180 нм	CMOS	Fujitsu	[301]
?	?	1999	180 нм	CMOS	Intel, Sony, Toshiba	[218][65]
CS85	?	1999	170 нм	CMOS	Fujitsu	[302]
Samsung 140 нм	?	1999	140 нм	CMOS	Samsung	[228]
?	?	2001	130 нм	CMOS	Fujitsu, Intel	[301][218]
Samsung 100 нм	?	2001	100 нм	CMOS	Samsung	[228]
?	?	2002	90 нм	CMOS	Sony, Toshiba, Samsung	[65][246]
CS100	?	2003	90 нм	CMOS	Fujitsu	[301]
Intel 90 нм	1,450,000	2004	90 нм	CMOS	Intel	[303][218]
Samsung 80 нм	?	2004	80 нм	CMOS	Samsung	[304]
?	?	2004	65 нм	CMOS	Fujitsu, Toshiba	[305]
Samsung 60 нм	?	2004	60 нм	CMOS	Samsung	[246]
TSMC 45 нм	?	2004	45 нм	CMOS	TSMC
Эльпида 90 нм	?	2005	90 нм	CMOS	Эльпида Память	[306]
CS200	?	2005	65 нм	CMOS	Fujitsu	[307][301]
Samsung 50 нм	?	2005	50 нм	CMOS	Samsung	[248]
Intel 65 нм	2,080,000	2006	65 нм	CMOS	Intel	[303]
Samsung 40 нм	?	2006	40 нм	CMOS	Samsung	[248]
Toshiba 56 нм	?	2007	56 нм	CMOS	Toshiba	[249]
Мацусита 45 нм	?	2007	45 нм	CMOS	Мацусита	[75]
Intel 45 нм	3,300,000	2008	45 нм	CMOS	Intel	[308]
Toshiba 43 нм	?	2008	43 нм	CMOS	Toshiba	[250]
TSMC 40 нм	?	2008	40 нм	CMOS	TSMC	[309]
Toshiba 32 нм	?	2009	32 нм	CMOS	Toshiba	[310]
Intel 32 нм	7,500,000	2010	32 нм	CMOS	Intel	[308]
?	?	2010	20 нм	CMOS	Hynix, Samsung	[311][248]
Intel 22 нм	15,300,000	2012	22 нм	CMOS	Intel	[308]
IMFT 20 нм	?	2012	20 нм	CMOS	IMFT	[312]
Toshiba 19 нм	?	2012	19 морских миль	CMOS	Toshiba
Hynix 16 нм	?	2013	16 нм	FinFET	СК Хайникс	[311]
TSMC 16 нм	28,880,000	2013	16 нм	FinFET	TSMC	[313][314]
Samsung 10 нм	51,820,000	2013	10 нм	FinFET	Samsung	[315][316]
Intel 14 нм	37,500,000	2014	14 нм	FinFET	Intel	[308]
14LP	32,940,000	2015	14 нм	FinFET	Samsung	[315]
TSMC 10 нм	52,510,000	2016	10 нм	FinFET	TSMC	[313][317]
12LP	36,710,000	2017	12 нм	FinFET	GlobalFoundries, Samsung	[172]
N7FF	96,500,000	2017	7 нм	FinFET	TSMC	[318][319][320]
8LPP	61,180,000	2018	8 нм	FinFET	Samsung	[315]
7LPE	95,300,000	2018	7 нм	FinFET	Samsung	[319]
Intel 10 нм	100,760,000	2018	10 нм	FinFET	Intel	[321]
5LPE	126,530,000	2018	5 нм	FinFET	Samsung	[322][323]
N7FF +	113,900,000	2019	7 нм	FinFET	TSMC	[318][319]
CLN5FF	171,300,000	2019	5 нм	FinFET	TSMC	[291]
TSMC 3 нм	?	?	3 нм	?	TSMC	[324]
Samsung 3 нм	?	?	3 нм	GAAFET	Samsung	[325]

Смотрите также

• Количество ворот, альтернативный показатель
• Масштабирование Деннарда
• Электронная промышленность
• Интегральная схема
• Список самых продаваемых электронных устройств
• Список примеров полупроводниковой шкалы
• МОП-транзистор
• Полупроводник
• Полупроводниковый прибор
• Изготовление полупроводниковых приборов
• Полупроводниковая промышленность
• Транзистор

Заметки

1. ^ Рассекречен 1998
2. ^ 3510 без подтягивающих транзисторов в режиме истощения
3. ^ 6813 без подтягивающих транзисторов в режиме истощения
4. ^ 3900000000 кристалл чиплета ядра, 2090000000 кристалл ввода / вывода
5. ^ ^{а б} Оценить
6. ^ Доставка Versal Premium в первой половине 2021 года, но не уверен, в частности, насчет VP1802
7. ^ «Блок обработки информации»

использованная литература

1. ^ ^{а б c} Брукхейсен, Нильс (23 октября 2019 г. Ошибка цитирования: указанная ссылка :1 был вызван, но не определен (см. страница помощи).

Нобелевские лауреаты: Уильям Шокли. «Сломленный гений»

Об одном из самых неординарных лауреатов Нобелевской премии по физике, который и поучаствовал в создании всей современной электроники, и повлиял на гибель многих тысяч людей, и был вычеркнут из науки за по-настоящему расистские взгляды, рассказывает наш сегодняшний выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Нобелевская премия 1956 года по физике — одна из самых знаковых и значимых в истории. Во-первых, присуждена она за изобретение, равных которому в XX веке, а особенно в его второй половине, крайне мало, разве что лазер. А во-вторых, среди трех ее лауреатов минимум двое настолько неординарны, что выбиваются даже из общего ряда нобелевских лауреатов. Один из них дважды стал лауреатом Нобелевской премии по физике (уникальный случай), а другой вполне годится на роль безумного ученого с навязчивой идеей. С него и начнем.

Уильям Брэдфорд Шокли

Родился 13 февраля 1910 года, Лондон, Великобритания

Умер 12 августа 1989 года, Стэнфорд, Калифорния, США

Нобелевская премия по физике 1956 года (1/3 премии, совместно с Джоном Бардином и Уолтером Хаузером Браттейном). Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта (for their researches on semiconductors and their discovery of the transistor effect)».

Шокли — личность крайне узнаваемая, его биография хорошо известна, статьи в Википедии полны и обширны (русская даже полнее английской). Это и плюс, и минус — ведь даже все основные факты бурной жизни Шокли сложно уместить в семь-десять тысяч знаков. Да еще и биография была такая, что ее лучшее изложение, книга Джоэла Шуркина «Сломленный гений: взлет и падение Уильяма Шокли, создателя электронного века», говорит о характере героя уже своим названием.

Семья Шокли была необычна сама по себе. Это были американцы, уехавшие в Лондон. Отца, Уильяма Хиллмана Шокли, и мать, Мэй Брэдфорд Шокли, помимо любви друг к другу объединяла любовь к горам и богемному образу жизни. К моменту знакомства ему было 52, ей — 30. В молодости он сколотил небольшое состояние, работая горным инженером, а в зрелые годы торговал акциями горнорудных компаний, а она была альпинисткой и стала первым человеком, который совершил одиночное восхождение на гору Уитни в Сьерра-Невада (4 418 метров) и первой женщиной — заместителем главного горного инспектора (нечто вроде министра по полезным ископаемым) в США.

После свадьбы 20 января 1908 года пара переехала в Лондон, где спустила остатки своего состояния, и отцу нашего героя пришлось поехать на заработки в геологическую экспедицию на Амур. Он едва успел вернуться к родам своей супруги, которые и принесли им единственного сына.

Уже с первых лет своей жизни Билли проявил себя как очень неустойчивая личность. Мы знаем это благодаря запискам его родителей, честным и отчаянным.

Еще в восемь месяцев будущий нобелевский лауреат кусал всех за щеку. Тогда родители убеждали себя: «мальчик играет». Но и потом Билли бил и кусал родителей и всех остальных. «Странный день — он сегодня ничего не сломал», — как-то пишет в дневнике Уильям-старший.

Через три года после рождения сына семья вернулась в США. Какое-то время Шокли не решались отдать свое чадо в школу: мало ли что. Но в девять лет он начал учиться в Военной академии Пало-Альто.

Отец успел дождаться поступления сына в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе и умер от инсульта, оставив семье достаточно средств на существование. Кстати, свою мать Шокли переживет всего на 14 лет, так что она станет свидетельницей его взлетов и будет не замечать его падений.

В университете (а точнее — в университетах, через год Шокли переведется в Калифорнийский технологический, где займется квантовой физикой) сложится еще одна черта нашего героя — соперничать со всеми и побеждать. Всегда быть первым. Сначала это было связано со спортом (к 18—20 годам Шокли набрал потрясающую физическую форму, даже снимался в рекламе тренажеров), а затем это перешло на науку. Шокли был гением, и учили его гении: Калтехом тогда руководил Роберт Милликен, а учебные программы лично для Шокли составлял Лайнус Полинг.

Ему повезло с научным руководителем: им стал выдающийся организатор науки Филипп Морзе. Именно он познакомил Шокли с будущим боссом по Bell Laboratory Марвином Келли и будущим коллегой по Нобелевской премии Уолтером Браттейном. Это случилось в 1933 году. Шокли 23 года, и черты его личности окончательно сформировались: товарищ по MIT Фредрик Зейтц говорил, что «к 1932 году Шокли развился в блестящего интеллектуала, способного с первой попытки решать сложные научные задачи, но при этом он был совершенно не способен к восприятию чужих точек зрения».

Тогда же Шокли впервые женился, на Джин Альберте Бейли. Она родит ему дочку, но потом, много позже, когда она заболеет раком, он объявит ей о расставании.

Итак, 1936 год. В США экономический кризис, Шокли в это время получает PhD. Куда идти — непонятно, денег у университетов нет. И вот тут Марвин Келли позвал его в Bell Labs. Наука, передовые разработки и 310 долларов в месяц стартовой зарплаты.

Уже в первый год Шокли выдает восемь статей и изобретение — устройство для фокусировки лучей в электронно-лучевой трубке. Одна из статей 1938 года станет прорывной теоретической работой — «Токи в проводниках, наведенных движущимся точечным зарядом» (Currents to Conductors Induced by a Moving Point Charge).

Следующие два года стали интересны первым и единственным, кажется, прикосновением Шокли к атомной тематике напрямую. После сообщения Бора об открытии деления атомного ядра Марвин Келли поручил Шокли и его коллеге Джеймсу Фриску, посетившим семинар Бора, подумать о возможности практического применения атомной энергии. Через два месяца Шокли и Фриск принесли боссу концепцию работающей атомной электростанции (с идеей замедления нейтронов) и мысль о возможном создании ядерной бомбы. Правда, после того, как Bell Labs попыталась запатентовать все это, лабораторию довольно быстро убедили не заниматься ядерными исследованиями.

Говорят, внутренний доклад Шокли был закрыт даже от участников американского атомного проекта.

В войну Морзе рекрутировал Шокли на военные задачи, и не на разработку радаров, как обычно это было с американскими учеными, а на разработку стратегий. Стратегий охоты за подлодками, стратегий бомбардировок. Кстати, Шокли, обратив внимание на то, что американские радисты, вычислявшие положение немецких подлодок, как-то превосходят даже теоретические возможности точности триангуляции, чуть было не раскрыл главный секрет армии — то, что шифры немецких радистов уже взломаны.

Отчасти наш герой ответственен и за атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, приведшие к бессмысленной гибели сотен тысяч мирных жителей. В июле 1945 года он представил доклад по стратегии войны с Японией уже на ее территории, в котором говорилось: «Если исследование показывает, что поведение наций во всех исторических случаях, сопоставимых с войной с Японией, на самом деле неизменно соответствовало поведению войск в бою, то это означает, что число погибших и выбывших из строя японцев на момент их поражения превысит соответствующее число для немцев.

Другими словами, нам, вероятно, придется [для достижения победы] убить как минимум 5-10 миллионов японцев. Это может стоить нам от 1,7 до 4 миллионов жертв, включая 400-800 тысяч убитых».

А сразу после Второй мировой войны случилось главное — то, что привело Шокли к Нобелевской премии и сломало его.

В его родной лаборатории, куда он вернулся в 1945 году, Шокли собрал группу по созданию полупроводниковых приборов. Они начали пытаться создать транзистор — устройство, которое позволяет небольшим входным сигналом управлять гораздо большим током выходной цепи. Тогда, правда, слова «транзистор» не было, говорили о триоде, однако все понимали, что, создав транзистор, можно будет использовать его для усиления, генерации, коммутирования и преобразования любых электрических сигналов.

Шокли решил попытаться создать гипотетический полевой транзистор, принцип действия которого основан на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору напряжением.

Однако эксперимент не удался.

Тем не менее, без Шокли его коллега Уолтер Браттейн и теоретик Джон Бардин самостоятельно пошли в другом направлении и создали работающий транзистор. Шокли страшно обиделся, потому что «упустил главное открытие своей жизни». Тем не менее, даже несмотря на то, что Шокли попытался помешать патентованию устройства без него, он в итоге разработал теорию транзистора, а потом придумал, как улучшить нестабильный точечный транзистор Браттейна-Бардина.

«Главный творческий прорыв состоялся не тогда, когда я пытался изобрести транзистор, а когда я конструировал установку для экспериментов с поверхностными явлениями в точечных транзисторах. Внезапно до меня дошло, что экспериментальная структура и есть транзистор. Именно она и была запатентована как плоскостной транзистор. Я был удручен тем, что, зная все необходимое для этого изобретения, я целый год не мог соединить части целого — до тех пор, пока не появился раздражитель в лице точечного транзистора», — писал потом Шокли.

В итоге появился транзистор на полупроводниковых p-n-p-структурах и единственная монография Шокли «Электроны и дырки в полупроводниках», которая, по словам Жореса Алферова, стала настольной книгой твердотельщиков по обе стороны океана.

В 1956 году пришла Нобелевская премия. К тому времени Шокли окончательно рассорился с другим великим теоретиком, Джоном Бардином, ушел из Bell Labs и в итоге наработал на еще одну премию. Однако, несмотря на отвратительный характер Шокли, нельзя не развеять еще один миф. Часто доводится слышать, что Шокли вообще мало что сделал для создания транзисторов, просто воспользовался близостью к Бардину и Браттейну по воле руководства Bell Labs. Однако Шокли всегда и везде честно говорил, кто и что сделал. И вклад его в создание современной электроники, базирующейся на транзисторах, неоценим.

Увы, дальше было хуже. Сначала Шокли рассорился со всеми в лаборатории, затем попытался построить на транзисторах бизнес, а затем вовсе увлекся евгеникой, начав публичную кампанию против того, что белая американская раса «вырождается». Это было гораздо серьезнее, чем то, за что сейчас критикуют Джеймса Уотсона, и окончательно похоронило Шокли как ученого. Увы, и конец одного из величайших ученых ХХ века был печален и символичен: оставивший болеющую раком жену в итоге сам заболел раком, и его последние месяцы жизни были полны боли, купируемой морфином. Что ж, великие интеллектуальные способности не всегда коррелируют с великими душевными качествами.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Параметры транзистора c5586

Основные параметры биполярного транзистора описаны в любом даташите. Для того, чтобы понять характеристики транзистора, надо научиться читать его основные параметры. Не зная этих параметров, можно накосячить при конструировании своих радиоэлектронных безделушек. Следовательно, по материалу, из которых их производят, все биполярные транзисторы делятся на кремниевые и германиевые. Почему же идет такая классификация?

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Аналог C5586
• Транзистор Sanken electric 2SC5586 (C5586)
• Транзисторы, диоды и т.д. Транзисторы импортные
• характеристики транзистора c5586
• Celluless md целлюлес мд инструкция
• Основные параметры транзистора

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 📕#12. 2 Биполярные транзисторы. Схемы включения, режимы работы + параметры.

Аналог C5586

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. Аналог транзистора С Оценка 0. Крупнейшее в Китае предприятие по производству прототипов печатных плат, более , клиентов и более 10, онлайн-заказов ежедневно.

Это только от того же производителя см. Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля. Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Требования, предъявляемые к условиям эксплуатации приборов телеметрии и, как следствие, источников питания для них, могут быть довольно жесткими. Компания Fanso предоставляет широкий спектр продукции высокого качества, подтверждаемого выходным контролем, которая рассчитана на различные условия применения.

Опции темы. Обратная связь — РадиоЛоцман — Вверх. Перевод: zCarot. Оценить тему. Отправить личное сообщение для Александр Алексеев. Найти ещё сообщения от Александр Алексеев.

Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Похожие темы. Ваши права в разделе. Вы не можете создавать новые темы Вы не можете отвечать в темах Вы не можете прикреплять вложения Вы не можете редактировать свои сообщения BB коды Вкл.

Смайлы Вкл. HTML код Выкл. Правила форума.

Транзистор Sanken electric 2SC5586 (C5586)

Форум Новые сообщения. Что нового Новые сообщения Недавняя активность. Вход Регистрация. Что нового.

Аналог транзистора C Найти на Аналоги полевого транзистора SSS6N60 Схемы и описание микроволновки MCM.

Транзисторы, диоды и т.д. Транзисторы импортные

Аналоги микросхем для БП. Маркировка SMD. Наш магазин. Предыдущая тема :: Следующая тема. Всем привет! Подскажите аналог транзистора 2SC Стоит в блоке питания телевизора. Заранее благодарен.

характеристики транзистора c5586

Электрика в квартире. Радиоэлектроника и схемы. Разнотематические схемы. Усилитель на рис.

Уважаемые гости форума KenotronTV ремонт электронной техники! Систематизированная полезная информация, советы и личный опыт ремонта участников нашего форума, помогут Вам решить любой Ваш вопрос.

Celluless md целлюлес мд инструкция

Условные единицы. Главная О нас Оплата и доставка Как купить Контакты. AC вентиляторы DC вентиляторы Решетки и фильтры для вентиляторов. Блоки питания в металлическом корпусе Блоки питания пластиковые розеточного типа Импульсные источники питания «ноутбучного» исполнения в пластиковом корпусе. Открытого типа.

Основные параметры транзистора

Местонахождение: Любое. Выбрать несколько. К сожалению, не найдено. Подтвердить Отменить. Фильтр по поставщику: Торговая Гарантия. Активные компоненты D Shenzhen Winsome Electronic Technology Co. Отправить сообщение.

Блок питания C BCK Пожалуйста Войти или Потом менять надоело и я собрал ее аналог на транзисторах КТ8хх. Стало держать.

Rolsen C Вертикальная полоса шириной см. Rolsen D29R55 резко увеличилось изображение , размер зависел сильно от яркости. При включении изображение увеличено, оказался C неисправный.

Запомнить меня. Пожалуйста Войти или Регистрация , чтобы присоединиться к беседе. Designed by admin radio-portal. Technical support Doc. Искать по сайту. Искать Datasheets.

Ваши права в разделе. Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете добавлять файлы Вы можете скачивать файлы.

Будьте красивы и свежи в любом возрасте! Антицеллюлитный массажер Celluless MD. Это — детище известной французской компании. Она арестовала кардит, указывающий на хваткое срытие двухмиллионного лото, и отчерпнула на предродовой подверну, и прибой умащивался перед ее смолами, как серьёзный оселедец билли уайлдер цитаты третий акт. Инструкция по эксплуатации вакуумного массажера от целлюлита Cellules MD Целлюлес МД : Перед первым использованием подзарядите массажера Целлюлес МД Cellules, Celluless с помощью зарядного устройства в течение 8 часов. Celluless md целлюлес мд инструкция. Инструкция по работе вакуумного массажера Celluless md.

Нужны еще сервисы? Архив Каталог тем Добавить статью. Как покупать?

транзистор – Termwiki, millions of terms defined by people like you

транзистор

Активные твердотельные полупроводниковые устройства.

(Выполните вход для правки определения.)

Эта информация была сгенерирована автоматически. Вы можете помочь нам улучшить ее.

Добавить изображение

• Часть речи: имя существительное
• Синоним(ы):
• Словарь:
• Отрасль/сфера деятельности: Автоматизация
• Категория: Промышленная автоматика
• Company: Rockwell Automation
• Продукт:
• Акроним-сокращение:

Дополнительно

Добавить в My Glossary (мой глоссарий)

Выбрать другой язык:

• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин
• Добавить термин

Дополнительно

Термины в новостях

Билли Морган

Спорт; Сноубординг

Британский сноубордист Билли Морган приземлился первый когда-либо 1800 Четырехместный Корк спорта. Всадника, который представлял Великобритания на зимних Олимпийских играх 2014 года в Сочи, был в Ливиньо, Италия, когда он достиг маневр. Он включает в себя листать четыре раза, в то время как тело также спины пять полная поворотов на оси, боковое или лицевой стороной …

Марзии Afkham

Телерадиовещание и теле и радиоприем; Новости

Afkham Марзии, который первый представитель министерства иностранных дел страны, будет возглавлять миссии в Восточной Азии, сообщило Государственное информационное агентство. Это не ясно в какую страну она будут размещены как ее назначения еще не объявлено официально. Afkham будет только второй женский посол, Иран имеет. Под правило последнего …

За пакет

Язык; Услуги в режиме онлайн; Сленг; Интернет

Еженедельно пакет или «Paquete участие» как известно, на Кубе является термин используется для описания сведений, собранных из Интернет вне куба кубинцы и сохранены на жесткие диски к перевозке на самой Кубе. За пакеты затем продаются кубинца без доступа к Интернету, что позволяет им получать информацию через несколько дней — и иногда часов — после того, как она …

Азиатский банк инфраструктурных инвестиций (AIIB)

Банковская деятельность; Инвестиционное банковское дело

Азиатский банк инфраструктурных инвестиций (AIIB) является международным финансовым учреждением для обеспечения развития инфраструктуры Азии. По данным Азиатского банка развития, до 2020 года Азии потребуется 800 миллиардов долларов ежегодно для создания новых дорог, портов, электростанций и других инфраструктурных проектов. Первоначально инициированная Китаем в …

Спартанский

Услуги в режиме онлайн; Интернет

Спартанец является кодовым именем для новый браузер Microsoft Windows 10, который будет заменить Microsoft Windows Internet Explorer. Новый браузер будет построено от земли и игнорирование любого кода от платформы IE. Она имеет новый движок рендеринга, которая построена, чтобы быть совместимым с как веб написано сегодня. Имя …

Особые термины

Maxim

• 0

  Terms

• 0

  Глоссарии

• 2

  Followers

Отрасль/сфера деятельности: Спорт Категория: Бейсбол

Венесуэльский профессиональный бейсбол питчером для Сан-Франциско Джайентс главной лиги бейсбола. В первой игре 2012 World Series Сандовал хит три …

Apple запускает ежегодную музыкальную премию Apple Music Awards

Открывается в новом окне

НОВОСТЬ 2 дек 2019

Высшую награду в номинации «Артист года» получила Билли Айлиш

Apple Music покажет прямую трансляцию выступления Билли Айлиш из Steve Jobs Theater. Смотрите 5 декабря в 05:30 мск

В этом году обладателями премии Apple Music Awards стали Билли Айлиш, Lizzo, Lil Nas X и FINNEAS.

В этом году обладателями премии Apple Music Awards стали Билли Айлиш, Lizzo, Lil Nas X и FINNEAS.

В этом году обладателями премии Apple Music Awards стали Билли Айлиш, Lizzo, Lil Nas X и FINNEAS.

В этом году обладателями премии Apple Music Awards стали Билли Айлиш, Lizzo, Lil Nas X и FINNEAS.

Премия Apple Music Awards присуждается самым талантливым и выдающимся музыкантам, творчество которых в этом году значительно повлияло на мировую культуру. Награды Apple Music Awards вручают в пяти отдельных номинациях. При выборе победителей учитывается мнение редакторов музыкального сервиса, а также предпочтения международной аудитории слушателей.

Победителей в номинациях «Артист года», «Лучший автор песен» и «Прорыв года» выбирает международная команда редакторов Apple Music, в которую входят музыкальные критики и лидеры мнений. Лауреатами премии становятся самые увлечённые своим делом исполнители, меняющие представление о музыке в своём жанре и воплощающие в себе лучшие человеческие качества, — то есть не только талантливые музыканты, но и выдающиеся личности. В номинациях «Альбом года» и «Песня года» победителей определяют по данным стриминга: это то, что подписчики Apple Music слушали чаще всего в этом году.

«Премия Apple Music Awards вручается самым популярным в мире артистам за их стремление к совершенству, энтузиазм и незаурядное творчество, — сказал Оливер Шуссер, вице-президент подразделения Apple Music и международного контента. — Лауреатами этого года стали представители разных музыкальных жанров. Они обратили внимание общества на актуальные проблемы, повлияли на развитие культуры и стали примером для наших слушателей по всему миру. Мы очень рады признать их заслуги».

И победителями становятся…

Артист года: Билли Айлиш

Дебютный альбом Билли Айлиш «WHEN WE FALL ASLEEP, WHERE DO WE GO?» назван альбомом года по версии Apple Music Awards.

Билли Айлиш — настоящий феномен на международной музыкальной сцене. Её дебютный альбом «WHEN WE FALL ASLEEP, WHERE DO WE GO?», соавтором и продюсером которого выступил брат Билли, невероятно талантливый FINNEAS, сразу же стал сенсацией, вызвал мощный эмоциональный отклик слушателей и оказался самым популярным альбомом года в Apple Music. В результате Билли Айлиш успела выступить в эфире передачи «Saturday Night Live», а также на многих фестивалях, среди которых Гластонбери и Коачелла. Билеты на её предстоящий концертный тур «2020 WHERE DO WE GO?» почти распроданы. Она стала настоящей иконой стиля. «Такие моменты запоминаешь на всю жизнь. — говорит она. — Для меня весь 2019 год — это словно один большой подарок на день рождения».

Соавтором и продюсером альбома «WHEN WE FALL ASLEEP, WHERE DO WE GO?» стал FINNEAS, брат Билли Айлиш.

Альбом «WHEN WE FALL ASLEEP, WHERE DO WE GO?» также будет удостоен награды «Альбом года» как самый прослушиваемый альбом: в 2019 году пользователи Apple Music послушали его более миллиарда раз. А награду «Лучший автор песен» Билли разделит со своим братом, известным как FINNEAS.

Прорыв года: Lizzo

Lizzo получила награды Grammy в 8 номинациях, включая «Альбом года» за релиз «Cuz I Love You».

Lizzo, исполнительница в жанрах рэп и соул, изменила представление об образе поп-звезды. «Вот это я и называю прорыв, крошки», — сказала Lizzo в интервью Apple Music. Певица заявляет: стесняться не нужно. В альбоме «Cuz I Love You» и его воодушевляющем сингле «Truth Hurts» впервые ставятся под сомнение стереотипы о музыке и внешнем виде звёзд поп-сцены. Например, можно ли играть на флейте исполняя твёрк? Почему бы и нет! Смелый жизнерадостный призыв Lizzo о том, что нужно любить себя, — отличный саундтрек к 2019 году и лекарство от предубеждений.

Песня года: «Old Town Road», Lil Nas X 

Песня Lil Nas X «Old Town Road» набрала самое большое количество прослушиваний в Apple Music в этом году.

Это настоящая сенсация в интернете. Песня, объединяющая, казалось бы, несовместимые жанры. Хит, созданный без чьей-либо помощи. Сингл с самым большим количеством стримов в Apple Music за 2019 год. «Я хотел рассказать историю об одиноком ковбое, который бежит от действительности, — заявил Lil Nas X в интервью Apple Music. — Эту идею я хотел выразить с помощью популярных мемов. А ещё песня должна была стать мелодичной и запоминающейся». Так и получилось. Песня «Old Town Road» побила все рекорды и в один миг принесла невероятную популярность Lil Nas X.

На первой церемонии вручения премии Apple Music Awards со специальным концертом выступит Билли Айлиш, которая единогласно признана лучшим артистом года. Это выступление состоится в Steve Jobs Theater на территории Apple Park. Прямая трансляция концерта начнётся 5 декабря в 05:30 мск.

Уникальная награда от Apple

Компания Apple создала комплект наград, которые будут вручаться за невероятные заслуги в музыкальной сфере. В каждой награде используется специальная кремниевая пластина, которая подвешена между полированным листом стекла и корпусом из обработанного анодированного алюминия. Диаметр идеально круглой и плоской кремниевой пластины составляет 30 см. С помощью УФ-литографии медное напыление наносится в виде схемы, соединяющей миллиарды транзисторов. Этот процесс занимает несколько месяцев, а затем пластина символично разрезается на сотни отдельных чипов. Результат поражает воображение. Такие чипы используются в устройствах, на которых вы слушаете музыку, — а теперь и в каждой награде Apple Music Awards.

В каждой награде Apple Music Award используется кремниевая пластина диаметром 30 см с уникальным дизайном от Apple.

О сервисе Apple Music

В Apple любят музыку. Благодаря iPod и iTunes компания Apple кардинально изменила представление о том, как люди слушают музыку: тысячи песен стали доступны на устройстве, которое легко помещается в карман. А теперь Apple Music открывает меломанам доступ более чем к 60 миллионам песен, тысячам плейлистов, ежедневным подборкам от ведущих музыкальных экспертов и радио Beats 1, которое в прямом эфире транслируется по всему миру. С 2015 года подписку на Apple Music оформили десятки миллионов пользователей из 115 стран. Apple Music можно слушать в потоковом режиме на iPhone, iPad, Apple Watch, Apple TV, Mac, HomePod и CarPlay. Это самый удобный музыкальный сервис во всём мире.

Изображения наград Apple Music Awards

Скачать все изображения

Последние новости

ЗАЯВЛЕНИЕ APPLE

Новая информация об AirTag и нежелательном отслеживании

10 февр 2022

ПРЕСС-РЕЛИЗ

Первая в истории Apple номинация на «Оскар» в категории «Лучший фильм» за драму «CODA: ребёнок глухих родителей» и другие номинации

8 февр 2022

НОВОСТЬ

Обновлённый магазин Apple Yas Mall открылся в Абу‑Даби

3 февр 2022

Читать онлайн «Войны Миллигана», Дэниел Киз – ЛитРес, страница 4

2

Только из-за сумятицы основной Билли, или Билли-О, смог случайно оказаться на Пятне.

Когда доктор Корнелия Уилбур – психиатр, лечившая от диссоциативного расстройства идентичности знаменитую Сибиллу, – пробудила его во франклинской окружной тюрьме, она первая рассказала ему, что восемь лет назад, в тысяча девятьсот семидесятом, он попытался покончить с собой, за что остальные его усыпили и с тех пор держали в состоянии забытья, как Рипа ван Винкля.

Она объяснила, что он и есть настоящий Билли, тот, кого родила его мать. Сердцевина их всех.

Поверить было трудно. Он думал, что психиатры сами сошли с ума.

После того первого пробуждения ему, в терапевтических целях, время от времени разрешали вставать на Пятно в клинике Хардинга, а потом и в Афинах.

Однако с момента перевода в Лиму остальные личности держали его в ментальном коконе, чтобы защитить от опасных парней, пребывающих в этом заведении.

Теперь же Билли-О вышел из комнаты и оглядел странное помещение. Каждый раз, как я просыпаюсь, обязательно попадаю в неприятности. Каждый раз мне говорят, что я сделал что-то плохое.

Хотелось увидеть Мэри. Она сообщила, что доктор Кол ее выписывает. Если бы только она приехала к нему в Лиму и развеяла эти неприятные мысли…

Послышалось бряцанье ключей. Он обернулся и увидел в коридоре двух санитаров. Тот, что покороче, сказал длинному:

– Смотри, Карл, это он.

– Постой на стреме, – ответил Карл.

Короткий кивнул и встал у двери в общий зал. Карл, из-под бейсболки которого выбивались длинные кучерявые волосы, подошел почти вплотную и оперся рукой о стену. От грязной рубахи разило потом.

Господи, не дай ему меня ударить!

– Миллиган, надо потолковать.

Дыра вместо одного из передних зубов превращала его улыбку в перекошенную ухмылку.

– О чем? – Билли старался не показывать страха.

Улыбка растаяла, сменилась свирепым взглядом и сердитым голосом:

– О твоем здоровье.

Билли-О отпрянул:

– В смысле?

Карл вытащил из заднего кармана отпилок ручки швабры и ткнул им Билли-О под подбородок, прижимая к стене.

– Такие уроды, как ты, здесь долго не живут. Если хочешь сохранить здоровье, тебе нужен я, Карл Льюис, и страховка от несчастных случаев. – Он опустил ручку швабры и постучал ею по ладони. – Никогда не знаешь – какой-нибудь шизик подойдет сзади и проломит тебе череп стулом или перережет горло заточкой, потому что ты ему не понравился. Ты не представляешь, на что способны эти долбанутые за шоколадный батончик. Но, если будешь паинькой, я сделаю так, чтобы с тобой этого не случилось.

– К-как?

– Ты грязный насильник, за твою жизнь никто цента не даст. А баксы у тебя водятся, за картины. Так что первый полтинник жду к пятнице. И имей в виду, я не шутки шучу.

Он плюнул на пол, почти на ботинок Билли-О, развернулся и удалился вместе с напарником.

Оставшись один в коридоре, Билли-О сполз на пол – у него подкосились ноги. Хотелось покончить с собой. Так уже было, когда он узнал от врачей, что одна из живущих у него внутри личностей сделала то ужасное с тремя женщинами. Но Мэри сказала: «Живи, Билли. Однажды ты выплатишь свой долг перед обществом. Ты вылечишься и снова будешь целостным и свободным».

А доктор Кол посоветовал: «Играй в их глупые игры, Билли, и продолжай жить во что бы то ни стало».

Как хочется, чтобы появился Учитель.

Как хочется, чтобы пришла Мэри.

– Я не безнадежен, – прошептал он. – Я не сдамся. Мы еще повоюем.

Глава четвертая

Рука мистера Брэксо

1

– О-со-ла-мио… Чтоб этой Лиме… О-со-ла-мио… Мама, где ты, покажись…

Перегородки по грудь мало что скрывали в заполненной паром душевой блока «А». В отличие от двадцать второго, где вода хлестала из обрубка, здесь под потолком тянулась через все кабинки одна труба, продырявленная в разных местах, как будто по ней палили из дробовика. Вода неравномерно брызгала по всему помещению, а в трех кабинках била прямой струей.

– Фи-га-ро… Чтоб-ме-ня… Фи-га-ро…

Бобби Стил пел, и курчавые волосы молодого тенора, в данный момент мокрые и зализанные назад, придавали ему еще большее сходство в мышью, чем когда аллен впервые познакомился с ним и Гейбом. Бобби заткнул сливное отверстие в центре душевой какой-то тряпкой, устроив на полу потоп, и теперь распевал и со смехом шлепал по щиколотку в воде, точно ребенок в луже.

Когда вошел аллен, Бобби поднял глаза и покраснел, застигнутый врасплох в своей водяной стране чудес.

– А, Билли… Э-э-э… – сконфуженно начал он, – как тебе наш дурдом?

– Бывает лучше, – ответил аллен, заходя в соседнюю кабинку и намыливаясь.

Румянец Бобби схлынул. Он подошел к перегородке, которая скрывала его по шею.

– Я про тебя читал. Как тебя вообще сюда занесло?

– Долгая и скучная история, – сказал аллен, понимая, что Бобби просто пытается завязать разговор.

Свесив руки через перегородку, Бобби оперся о нее подбородком.

– Ты был в колонии в Лебаноне?

– Да, – ответил аллен, предвидя следующий вопрос.

– Лучше, чем здесь?

– Намного. Больше занятий, больше свободы. Предпочту два года там одному здесь.

Бобби с облегчением улыбнулся:

– Очень надеюсь. Я здесь тоже по закону Ашермана, меня отправят в Лебанон.

аллен удивился. Бобби не походил на сексуального маньяка или социопата.

– А правда, что там насилуют?

аллен сообразил, что Бобби боится по причине своего малого роста.

– Бывает. Но обычно человек сам себя подставляет. Допустим, он потенциальная мишень, потому что молод и не вышел ростом, но если бы он прислушался к советам…

Бобби вытер мыло с глаз и прищурился:

– Каким?

– Во-первых, ничего ни у кого не брать, если вдруг просто так предложат. Не вестись на дружелюбие, помнить, что за ним – скрытый мотив.

– Не понимаю.

– Ну, скажем, подходит к тебе незнакомый чувак и завязывает разговор. Классный парень. Угощает батончиком или сигаретой. Если возьмешь, то ты ему уже должен – и не конфеты, а услугу – личную, то есть секс. Или если парни, которых ты едва знаешь, предлагают втихаря посмолить косячок, ты, когда обдолбаешься, обнаружишь, что во рту у тебя не сигарета.

Бобби широко раскрыл глаза.

– Держись подальше от скопления людей. Изнасиловать могут в пяти метрах от охранника, если зэки загородят все спинами, чтобы им потом тоже перепало. – аллен вспомнил санитара, который вымогал у Билли-О полтинник. – И еще… Если тебе предлагают протекцию прямо после того, как кто-то втянул тебя в бессмысленную драку, посылай этого «защитника» на хер. Это подстава. Расплачиваться придется сексом. Со всем остальным разберешься на месте.

Бобби вышел из кабинки с полотенцем вокруг бедер.

– Вот моя протекция, – ухмыльнулся он и вытащил из мыльницы, приклеенной скотчем на боку, голубую зубную щетку.

аллен вздрогнул при виде лезвия, вделанного в пластмассу, и вспомнил, как впервые изготовил в тюрьме заточку. Он называл ее своим «стабилизатором».

Широкая ухмылка на лице Бобби не оставляла сомнений, что его рука не дрогнет. Маленький человечек провел по лезвию языком. Когда он выходил, не спуская взгляда с аллена, в его глазах блеснул странный огонь.

«Что может так преобразить человека? – размышлял аллен, чувствуя, как горячая вода льется на спину, согревая и успокаивая.  – То Бобби плещется, как дитя, то минуту спустя превращается в хладнокровного киллера».

Теперь он понимал, почему Бобби перевели сюда по закону Ашермана.

аллен нахмурился. Наверно, таким кажется окружающим и он сам, когда дэвид, дэнни или Билли-О сменяются диким рейдженом.

А что, если и Бобби Стил?..

аллен прогнал эту мысль. Бобби, безусловно, нездоров, но он точно не страдает диссоциативным расстройством.

2

После завтрака вменяемые расположились тесной компанией, а зомби и интроверты бесцельно слонялись по всему залу. Санитары сидели у стола в центральном круге, хвастаясь, как напились вчера вечером и скольких шлюх трахнули. Жирный Огги и лысый Флик патрулировали два коридора блока «А», а какой-то обкормленный лекарствами шизик скорчился в углу и извергал из себя завтрак.

Старший по отделению Рузоли отправил санитаров в другие части блока, чтобы собрать отдельных пациентов для трудотерапии в мастерской.

Бобби Стил, на голове которого была задом наперед надета синяя бейсболка, закинул ноги на деревянный стол и читал древний журнал. На животе у него покоился транзистор, в уши были воткнуты белые наушники. Он надул и лопнул пузырь из бубль-гума.

Джоуи Мейсон, бородатый художник из сорок пятой камеры, играл с кем-то в шашки.

У аллена в пятый раз не сходился пасьянс.

Огромный Гейб Миллер лежал на полу, а молодой паренек, еще меньше Бобби, сидел на стуле, поставленном Гейбу над грудью. Гейб с его помощью тренировал жим лежа. Паренька, используемого в качестве штанги, заметно укачало.

– Отпусти Ричарда, – произнес Бобби, – а то начнет блевать.

Гейб аккуратно опустил стул, Ричард соскочил с него, подошел к Бобби и, не говоря ни слова, несколько раз вздохнул.

– Хорошо, – сказал Бобби. – И заодно принеси мне кофе.

Казалось, он отвечает на незаданный Ричардом вопрос.

Ричард улыбнулся и выбежал из зала.

аллен нахмурился. Прямо телепатия какая-то.

– Чего он хотел?

– Газировки.

– А как ты узнал? Он же ничего не сказал.

– И не надо, – улыбнулся Бобби.  – Ричард Кейс – жутко неуверенный в себе интроверт. Боится навязываться и боится, что его прогонят. Скоро сам научишься по его лицу понимать, чего он хочет. Но вообще я иногда заставляю его говорить.

– Ага, я заметил, – произнес аллен.

– Ричард помогал Гейбу качаться, и я наградил его за участие. Ему надо больше общаться с людьми.

 

– Ты ему вроде как старший брат. Думаешь, это хорошо? Тебя скоро отправят в тюрьму, а он останется…

– Знаю, – Бобби печально опустил глаза. – Буду скучать по этому лилипутику. Пригляди за ним, когда я уеду, Билли. Ты, кажется, ему нравишься… Не давай его в обиду.

– Постараюсь, – отозвался аллен, сгребая карты после шестого неудачного расклада.

Ричард напоминал ему молчаливую, замкнутую Мэри. Вспомнилось, как он пытался ее разговорить и вытащить из депрессии. Эх, если бы только она его навестила. Но от Афин до Лимы далеко. Надо ехать на автобусе с несколькими пересадками – убьешь на дорогу целый день. аллен знал, что, если он попросит, она приедет, но ему не хотелось ее напрягать.

Вытащил ее письмо, которое нашел под койкой. Неизвестно, кто первый его вскрыл, но у него на это письмо столько же прав, сколько у всех остальных. Бисерный почерк Мэри воскресил в памяти ее образ – она как будто старалась спрятать свои слова от жестокого мира.

Вынул карандаш, бумагу и написал: «Я скучаю по тебе, Мэри, и хочу увидеть, но знаю, что этому не бывать. Оно, наверно, и к лучшему. Все вокруг поймут, как я к тебе отношусь. И чтобы расквитаться со мной, будут причинять страдания тем, кто мне дорог: тебе, моей сестре и матери, – а я этого допустить не могу».

Едва успел запечатать конверт, как раздался рев жирного Огги:

– Логан! Миллиган! Кейс! Мейсон! Стил! Хопвэлл! Брэксо! Брэдли! В круг! Дневные лекарства!

Вменяемым давали лекарства в первую очередь. Затем Флик вылавливал зомби и интровертов по одному. аллен терпеть не мог стелазин и решил, что пора уступить кому-нибудь Пятно, а заодно и лекарство. Он моргнул и…

томми обнаружил, что медленно подходит к кругу, а за ним плетутся Бобби и Ричард.

– …ненавижу дерьмо, которым меня пичкают, – ворчал Бобби. – В первый раз у меня распух язык, помутилось в глазах, и я вообще перестал соображать. И эта хрень продолжалась до тех пор, пока не дали когентин, от побочных эффектов. – Бобби похлопал Ричарда по плечу: – А его кормят старым добрым валиумом. Большими таблетками, по десять миллиграммов. Зеленая дрянь.

Вот, значит, что происходит, подумал томми. Прием лекарств. Ни за что. Он попытался удрать с Пятна, но не смог. Все выходы перекрыты. Никто не хотел глотать эту дрянь. Ну почему он?

Бобби и Ричард вступили вслед за ним в круг, и все трое выстроились в ряд перед сестринским постом.

Пятидесятипятилетняя миссис Грандиг носила очки-капли с блестками вдоль верхнего края. Они предназначались для чтения. Сейчас, вместо того чтобы повесить на цепочке на шее, она сдвинула их на кончик носа. Под охраной двух санитаров, которые стояли по обеим сторонам двери с открывающейся верхней створкой, миссис Грандиг выдавала таблетки и бумажные стаканчики с водой, молча, с крайним отвращением глядя на пациентов. томми решил, что у нее лицо человека, который только что откусил от сэндвича с дерьмом.

Внезапно худой мужчина лет тридцати пяти завопил:

– Господи, нет! Я больше не могу, миссис Грандиг! Мне от них так плохо! Я не могу двигаться, думать. Я от них с ума схожу!

Изо рта у него текли слюни, и томми подумал, что тому недалеко до зомби, к чему врачи, похоже, и стремились. Мужчина упал на колени, плача, как ребенок. Миссис Грандиг бросила на толстого Огги повелительный взгляд, тот зашел пациенту за спину, заломил ему назад руку и схватил за волосы. Лысый Флик отгородил их от остальных пациентов и уставился с видом «ну, кто еще смелый?».

Миссис Грандиг вышла в зал, оставив дверь позади себя открытой на случай, если надо будет срочно ретироваться.

– Мистер Брэксо, вы можете выпить лекарство по-хорошему или по-плохому. Что выбираете?

Брэксо поднял на нее обведенные темными кругами глаза:

– Миссис Грандиг, разве вы не видите, что оно меня убивает?

– У вас пять секунд на раздумья.

Когда Брэксо медленно протянул руку, Огги отпустил его волосы и поднял за вывернутую руку, чтобы проверить рот.

– Гребаная сука, – тихо пробормотал Бобби, но, когда пришла его очередь, послушно сделал шаг вперед, выпил лекарство и повернулся к Огги.

– Открой рот! – скомандовал толстяк. – Язык высунь!

Ричард Кейс сделал то же самое. томми внимательно смотрел, как он сминает в руке бумажный стаканчик и швыряет его в почти полную зеленую мусорку. Это навело его на мысль. Взяв таблетки, он закинул их в рот, отодвинул языком в сторону и поднес стакан к губам. Глотая воду, затолкнул таблетки обратно в стакан, и тут же смял его, пока Огги проверял ему рот.

Получилось! Один: ноль в мою пользу!

Когда томми, торжествуя, нагнулся к мусорке, сзади откуда ни возьмись появилась рука и схватила его за запястье.

Мистер Рузоли ухмыльнулся и расправил стаканчик.

Черт, попался!

Рузоли ударил его в ухо, потом схватил за волосы и заставил без воды проглотить размякшие таблетки.

Когда томми вышел из круга, бугорки на языке щипали от горечи, а в голове звенело от сокрушительного удара.

Бобби виновато улыбнулся:

– Надо было тебя предупредить. Рузоли с этим трюком хорошо знаком. С ним такое не пройдет, Билли. Он не так глуп, как кажется. Оборотень…

– Это мы еще посмотрим, – отозвался томми. – У меня в запасе несколько приемчиков.

На самом деле никаких идей у томми не было – он просто храбрился.

Придется почистить зубы, чтобы наконец избавиться от горечи лекарства, а то аж язык сводит. томми выдавил на щетку побольше пасты и, огибая зигзагами бесцельно бродящих зомби, направился в умывальню.

От холодной воды десны всегда заходились (у него были чувствительные шестерки), но сделать воду теплой не получалось – шла или ледяная, или кипяток. От плевка горячей воды паста стекла со щетки еще до того, как он поднес ее ко рту. Твердо решив избавиться от ужасного вкуса во рту, он стал чистить зубы без пасты.

Через несколько секунд металлическое зеркало над раковиной запотело, и он вытер его рукавом. В шоке увидел, что в зеркале отражается еще одно лицо. За его спиной стоял мистер Брэксо, со стеклянными глазами, отвисшей небритой челюстью и слюной изо рта. томми сообразил, что в своем медикаментозном ступоре тщедушный Брэксо его попросту не замечает. Вот что случается после антипсихотиков. Мозг у чувака совершенно выключен. томми отодвинулся.

Мистер Брэксо, как будто запрограммированный, включил горячий кран и сунул под кипяток правую руку, не моргая и не морщась, как будто начисто утратил чувствительность.

томми попятился.

– Обваришься!

Брэксо поднес красную руку ко рту и откусил указательный палец. В лицо ему брызнула кровь.

– Помогите! – закричал томми. – Господи! Скорей!

Брэксо снова впился зубами – на сей раз в костяшку указательного пальца, разрывая жилы. По подбородку у него текла кровь.

томми почувствовал спазмы, рвота полилась у него изо рта и носа. Он скорчился и рухнул на колени. На пол со стуком упала кость от пальца без кожи. В глазах потемнело…

Он разлепил веки. Ричард молча сочувственно вытирал ему лицо холодной мокрой тряпкой. Бобби отмывал забрызганную кровью стену и раковину. Мистер Брэксо исчез. Бобби рассказал, что Гейб услышал крики и прибежал. Великан отреагировал быстро: сжал запястье Брэксо, точно кровоостанавливающим жгутом, и поволок на сестринский пост. Не закричи томми, мистер Брэксо, скорее всего, умер бы от потери крови.

В сопровождении Огги и Флика вошел Рузоли. Огляделся и ухмыльнулся:

– Ну, мистер Миллиган, как вам нравится ваш пожизненный приют?

3

Прошло несколько дней. В общем зале стояла тишина. Вдруг, дико выпучив глаза, вбежал маленький Ричард Кейс и стал лихорадочно дергать Бобби за толстовку, заикаясь и что-то бормоча.

Бобби выхватил заточку и вскочил, готовый защитить своего подопечного.

– Успокойся, Ричард, – произнес аллен, – тише…

Не видя в коридоре никакой опасности, Бобби спрятал заточку в носок.

– Что случилось, сынок? Угомонись и объясни.

Ричард все заикался, и аллен в конце концов рявкнул:

– Прекрати!

Ричард замолчал, тяжело дыша от волнения.

– Теперь медленный глубокий вдох. Так… спокойно… теперь говори, что стряслось.

– Д-д-доктор ск-казал, я м-могу вернуться д-домой!

Бобби и аллен с улыбкой переглянулись.

– Отлично, Ричард!

Они хлопнули друг друга открытыми ладонями.

– Когда уезжаешь? – спросил Бобби с отеческой гордостью в голосе.

– Суд ч-через д-две недели, д-доктор Милки с-скажет, что я н-не опасен, и меня выпустят.

Ричард сжал руки и возвел глаза к потолку.

– Спасибо, Господи, – прошептал он. – Теперь с-смогу отдохнуть.

Потом смущенно оглянулся, и его лицо утратило выразительность, как будто он вновь перенесся в свой почти немой мир.

– Это надо отпраздновать, – заявил Бобби. – Принеси-ка газировки и радио из моей комнаты.

Ричард радостно кивнул и бросился выполнять поручение.

– За что он здесь? – поинтересовался аллен. – На вид – совсем теленок.

– Он маменькин сынок, – объяснил Бобби, – любил ее больше жизни. Как-то вечером пришел домой и видит: пьяный папаша валяется в отключке на полу, а рядом – мертвая мать и плотницкий молоток. У него внутри все оборвалось… Отец отправился в тюрягу, а у Ричарда поехала крыша. Думал только о мести. Однажды вошел с пистолетом в небольшой магазин, потребовал всю кассу, а потом сел тут же на тротуаре и стал ждать копов. Бедолага решил, что его пошлют в ту же тюрьму и там он замочит ублюдка. Но следователи разобрались, что к чему, и его маленькая задница оказалась здесь. Ему всего-то девятнадцать…

– А ты?

Взгляд Бобби стал ледяным, и аллен понял, что спросил зря.

– А я здесь потому, что ходил в церковь по воскресеньям…

Показался Ричард с газировкой и радиоприемником. Бобби протянул руку, но Ричард отвел транзистор.

– Ч-что надо сказать?

– Спасибо, Ричард, – терпеливо ответил Бобби.

Ричард просиял и отдал приемник.

– Газировка – для ординарных событий, – заявил Бобби, – в честь твоего освобождения я бы предпочел что-нибудь покрепче.

– Можно, если б знать за неделю, – задумчиво произнес аллен.

– В смысле? – спросил Бобби.

– Зимургия.

– Зи-чего?

– Зимургия, брожение.

Бобби смотрел все так же озадаченно.

– Вино сделать, – пояснил аллен. – Самопальное бухло…

Лицо Бобби прояснилось:

– Умеешь?

– Научился в тюрьме в Лебаноне. Но сначала надо придумать, где взять ингредиенты. Дай мне время. Пойду пока принесу печенье, и отпразднуем хорошие новости.

Ричард улыбнулся. Порадовать его было несложно.

Глава пятая

Исчезающее время

1

Вечером того же дня по коридору эхом разнесся голос жирного Огги:

– Миллиган! На сестринский пост!

Когда аллен подошел к кругу, Рузоли указал большим пальцем через плечо на комнату медсестер. аллен вошел в дверь с открывающейся верхней створкой.

Миссис Грандиг держала металлический планшет со списком пациентов. Рядом, за ее столом, восседал толстяк с густыми бровями, которые были так же черны, как его прилизанные волосы, и уплетал длинный сэндвич. По жировым складкам на колыхающийся тройной подбородок стекал майонез.

– Это Фредерик Милки, ваш лечащий врач.

Доктор Милки, оттопырив мизинец, запихнул в рот последний кусок сэндвича и причмокнул. Потом поправил на носу очки с бифокальными линзами в пластмассовой оправе.

– Присаживайтесь, мистер Миллиган, – пробормотал он с полным ртом и указал на деревянный табурет. – Итак, мистер Миллиган, сразу скажу, что я величайший психиатр в США и Европе.

Милки промокнул губы коричневым бумажным полотенцем.

– Не верите? Спросите любого, вам подтвердят.

Он снял очки, начисто вытер стекла десятидолларовой бумажкой и воззрился на папку на столе.

– Ну, мистер Миллиган, что вас к нам привело?.. Ага, вот… – На его лице появилось недоумение. – Преступления совершены в семьдесят седьмом, и с тех пор вы были у Хардинга и в Афинской психиатрической клинике. Почему же, спустя столько времени, вас перевели сюда?

аллен объяснять не собирался – любой человек, у которого есть хоть какие-то мозги, мог прочитать карту и разобраться. Толстяк его раздражал. Спустя почти три недели в Лиме, когда его накачивали стелазином и амитриптилином почти до состояния мистера Брэксо, величайший в мире психиатр вдруг спрашивает, почему его сюда перевели.

Сначала аллен думал выбрать в разговоре с Милки заискивающий тон, но потом решил, что роль умника позволит быстрее покончить с этой тягомотиной. Что ему терять? Доктор Линднер, клинический директор, наизнанку вывернется, чтобы продержать его здесь до конца жизни.

– Мне в Афинах не понравился сервис, – холодно ответил аллен, – и я потребовал перевода сюда. Дошли слухи, что здесь отличный французский шеф-повар.

 

Милки хихикнул, колыхнув жиром.

– Ну, мистер Миллиган, не знаю, почему вас перевели, но мне лично чихать на то, что там говорят о ваших множественных личностях. Мне предстоит определить, в здравом ли вы уме и насколько опасны для себя и окружающих.

аллен кивнул.

Улыбка сошла с губ Милки.

– Я задам несколько вопросов. Какое сегодня число?

– Тридцатое октября тысяча девятьсот семьдесят девятого.

– Пять президентов двадцатого века.

– Картер, Форд, Никсон, Кеннеди, Эйзенхауэр.

– А теперь на скорость. Столица Греции?

– Афины, – резко ответил аллен и не менее быстро спросил: – Ваша очередь. Столица Индии?

– Нью-Дели. Я горжусь знанием географии. Столица Кубы?

– Гавана. Я тоже. Канада?

– Оттава, – ответил Милки. – Пакистан?

– Исламабад. Норвегия?

– Осло. Непал?

– Катманду, – сказал аллен.

Еще несколько вопросов, и аллен наконец припер Величайшего Психиатра США и Европы при помощи Замбии.

Зардевшись от проигрыша, толстяк произнес:

– Ну, мистер Миллиган, обследование продолжать нет смысла. Я не вижу никаких признаков психоза или невменяемости. Скажу судье, что вам здесь нечего делать и что вы можете вернуться в Афинскую психиатрическую клинику. С сегодняшнего дня отменяю препараты.

аллен нетерпеливо заерзал на табуретке. У них с Ричардом выдался хороший день, и ему не терпелось поделиться с пареньком новостями. Он выдавил:

– Это все?

– При условии, что вы назовете мне столицу Замбии.

– Простите, док, я не знаю, – отозвался аллен, направляясь к двери и ухмыляясь, что ловко провел эскулапа.

– Значит, победили меня моим же оружием, – произнес Милки.

аллен взялся за ручку двери.

– Никогда не знаешь, где найдешь, где потеряешь.

– Не хочу портить вам удовольствие, мистер Миллиган, но столица Замбии – Лусака.

аллен вернулся к себе в комнату как в воду опущенный.

И все-таки он был доволен результатом. Его адвокаты будут рады узнать, что́ именно собирается написать Милки в отчете.

Он позвонил Алану Голдсберри и попросил обязательно вызвать Милки на слушание третьего ноября. Теперь все под контролем. Он доказал Милки, что знает его мир.

Вот это действительно надо отпраздновать. Пора всерьез задуматься о зимургии…

Уильям Шокли и изобретение транзистора

Уильям Брэдфорд Шокли (1910–1989) — вместе с Джоном Бардином (1908–1991) и Уолтером Браттейном (1902–1987) — был отцом транзистора, изобретения, которое, вероятно, величайшая бесшумная революция двадцатого века, которой в 2017 году исполняется 70 лет. Работа подавляющего большинства оборудования, которое мы используем ежедневно (включая телевизоры, мобильные телефоны и компьютеры), основана на свойствах транзисторов, с помощью которых они построены. Часто говорят, что транзистор представляет для двадцатого века то же самое, что паровая машина для девятнадцатого века.

Шокли родился в Лондоне в 1910 году и был родом из Соединенных Штатов. У него было не очень счастливое детство, во многом из-за плохих отношений между его родителями, которые были неуравновешенными людьми, неспособными социально относиться к своему окружению. Они передали это своему сыну, и это сформировало его капризный и нелюдимый нрав. После того, как его родители вернулись в Соединенные Штаты, он поступил в  Калифорнийский технологический институт (Caltech) в 1928 году,  , где он изучал физику, которую окончил в 1932 году. Впоследствии он защитил докторскую диссертацию в Массачусетском технологическом институте (MIT) и получил звание доктора в 1936 году. В том же году он начал работать в Bell Telephone Laboratories в Нью-Йорке, принадлежащем американскому телекоммуникационному гиганту AT&T.

В 1945 году директор лаборатории Мервин Дж. Келли назначил Шокли руководителем исследовательской группы по полупроводникам с идеей разработки усилителя на основе этих материалов. Компания A.T.&T была очень заинтересована в создании усилителя на полупроводниках, так как у них были серьезные проблемы с дальней связью. В телефонном разговоре голос становится электрическим сигналом, сигналом, который затем проходит по медным проводящим проводам. Если сигнал проходит несколько километров, он беспрепятственно достигает приемного устройства; но при связи между побережьем США разговор должен проходить на расстоянии от 6000 до 8000 км; электрический сигнал теряет интенсивность, и на определенном расстоянии он должен снова увеличиваться, операция, которая называется усилением, а устройство, которое ее выполняет, называется усилителем . Достаточно иметь достаточное количество усилителей по всей линии, чтобы сделать ее сколь угодно длинной. В те годы усилением были вакуумные лампы, хрупкие устройства, которые потребляли много энергии и выделяли много тепла. Келли пришел к выводу, что им нужен более надежный усилитель для эффективной связи на таком большом расстоянии, и предположил, что ответ следует искать в полупроводников , свойства которых в то время только начинали выяснять.

В течение 1946 и начала 1947 года результаты, полученные группой во главе с Шокли, были совсем не обнадеживающими, но с весны 1947 года два самых блестящих члена группы, Джон Бардин и Уолтер Браттейн, работали над поиском решений к проблеме без Шокли, поскольку, несмотря на то, что он был лидером группы, он проводил большую часть своего времени дома, развивая свои собственные идеи. Летом и осенью того же года Бардин и Браттейн лихорадочно работали без участия Шокли. 16 декабря 19В 47-м они наконец-то смогли управлять усилителем на германиевом транзисторе, а 23-го числа, накануне Рождества, представили свои результаты директорам лаборатории. В начале января 1948 года они подали заявку на патент (2 524 035 долларов США) на производство первого в истории точечного транзистора, изобретателем которого не был Шокли.

Когда Шокли узнал об успехе, достигнутом Бардином и Браттейном в его отсутствие, он пришел в ярость, так как его раздражало, что он не участвовал в открытии. Анализируя придуманное ими устройство, Шокли почувствовал, что его будет трудно производить в больших количествах с достаточной надежностью, так как оно физически слабое. Шокли снова заперся в своем доме, 9 лет.0003 он придумал транзистор, который отличался от точечного, назвал его переходным транзистором и подал еще один патент (2 569 347 США) 23 января следующего года (1948), через девять дней после даты, когда Бардин и Браттейн представили свои.

Одна из официальных фотографий, которыми Bell Labs объявила об изобретении транзистора: Бардин (слева), Шокли (в центре) и Браттейн (справа). Хотя кажется, что между этими тремя царит гармония, это было не так уж далеко от истины / Изображение: Стиль MLA: «Уильям Б. Шокли — Фотогалерея». Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014.

Эта неловкая ситуация поставила директоров Bell Labs перед дилеммой. С одной стороны, Бардин и Браттейн построили первый транзистор самостоятельно, без участия Шокли. С другой стороны, Шокли был руководителем группы, и было бы неуместно опускать его имя, тем более что несколько дней спустя он смог придумать устройство еще лучше, чем исходное. Поэтому руководители лаборатории решили, что на любой фотографии изобретателей транзистора должен быть изображен Шокли, который также будет выступать в качестве официального представителя; Бардин и Браттейн, которые уже испытывали сильную неприязнь к Шокли, неохотно приняли навязывание, в то время как Шокли согласился с решением. Научный и особенно личный конфликт между Шокли, с одной стороны, и Бардином и Браттейном, с другой, в конечном итоге привел к роспуску группы.

В 1955 году Шокли покинул Bell Labs и основал Shockley Semiconductors , первую полупроводниковую фабрику в Кремниевой долине , но это потерпело неудачу из-за невозможности для его сотрудников общаться с ним. В 1956 году он получил известие о присуждении Нобелевской премии по физике вместе со своими бывшими подчиненными в Bell Labs Бардином и Браттейном.

Шокли (первый справа, сидит) празднует вручение Нобелевской премии вместе с некоторыми сотрудниками своей компании / Изображение: Ник Райт

После того, как его компания рухнула, Шокли посвятил себя академическому миру, и в 1963 году Стэнфордский университет назначил его профессором инженерии, и он оставался в этом учреждении до выхода на пенсию в 1975 году. Он умер в 1989 году в возрасте 79. Его дети и немногочисленные друзья узнали об этом из прессы.

Игнасио Мартил.

Профессор электроники Университета Комплутенсе в Мадриде и член Испанского королевского физического общества

Затерянная история транзистора

Кремниевые транзисторы? Он сказал кремниевые транзисторы?

Да, среди немногих в мире на тот момент. Это было 10 мая 1954 года.

В Дейтоне, штат Огайо, Национальная конференция Института радиоинженеров (IRE) по бортовой электронике подошла к концу длинная и до тех пор ничем не примечательная сессия по кремниевым устройствам. Там парад инженеров и ученых оплакивал отрезвляющие проблемы разработки и, в конечном счете, производства кремниевых транзисторов. Посреди оцепенения рассеянные посетители подавляли зевоту, поглядывали на часы и засыпали. Но это было до того, как Гордон Тил из Texas Instruments Inc. сделал неожиданное заявление, и у него отвисли челюсти от недоверия.

«Вы сказали, что у вас есть кремниевые транзисторы в производстве?» — спросил ошарашенный слушатель рядами 10 назад в зале, который теперь стал заметно оживляться.

«Да, у нас есть три типа кремниевых транзисторов в производстве», — ответил Тил, вытаскивая несколько из кармана, ко всеобщему изумлению и зависти толпы. Затем, в немного причудливой, но эффектной шумихе, он включил проигрыватель, который начал выкрикивать свинговые звуки биг-бендового хита Арти Шоу «Summit Ridge Drive». Музыка, усиленная германиевыми транзисторами, мгновенно стихла, когда Тил окунул один из них в стакан с горячим маслом. Но когда он повторил свою демонстрацию, погружая вместо этого кремниевый транзистор, музыка играла без помех.

Когда его выступление закончилось, Тил упомянул, что копии его статьи на эту тему с безобидным названием «Некоторые последние разработки в области кремниевых и германиевых материалов и устройств» были доступны у задней двери. Толпа бросилась за ними, оставив последнего спикера сессии без аудитории. Несколько минут спустя в вестибюле был слышен крик инженера Raytheon в телефонную трубку: «В Техасе спрятали кремниевый транзистор!»

В то время кремниевый транзистор , по-видимому, был одним из первых крупных прорывов в разработке транзисторов, которого не произошло в лабораториях Bell Telephone Laboratories в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси, где физики Джон Бардин и Уолтер Браттейн изобрели транзистор в декабре 1947 года. Их устройство состояло из двух близко расположенных металлических наконечников. деликатно врезался в германиевую поверхность — отсюда и его название — «точечный» транзистор. Они назвали одну точку «эмиттером», а другую — «коллектором», а третий контакт, известный как «база», был нанесен на обратную сторону германиевой ленты. Положительное электрическое смещение на эмиттере увеличивало проводимость германия непосредственно под точкой коллектора, усиливая выходной ток, протекающий к нему от базы.

Фотографии: Слева: Lucent Technologies Inc./Bell Labs; Справа: Texas Instruments Transistor Firsts: Транзистор Bell Labs из германия был изготовлен в 1950 году [слева]. Коммерческий кремниевый транзистор Texas Instruments появился четыре года спустя.

Лаборатории Белла достигли длинной череды первых достижений за годы, прошедшие после этого знаменательного изобретения, о котором было объявлено шесть месяцев спустя на пресс-конференции 30 июня 1948 года в Нью-Йорке. Среди его основных достижений был так называемый переходной транзистор [см. Он полагал, что гораздо лучшую производительность и надежность транзистора можно было бы реализовать, устранив хрупкие точечные контакты и вместо этого сформировав эмиттер, базу и коллектор в виде единого полупроводникового сэндвича с тремя разными слоями [см. врезку «Транзисторы 101: переходной транзистор»]. . Но отчасти из-за того, что частотная характеристика транзисторов с ранним переходом была хуже, чем у устройств с точечным контактом, Bell Labs откладывала объявление об этом достижении более года, до 4 июля 1919 года.51. Пять лет спустя Бардин, Браттейн и Шокли разделили Нобелевскую премию за изобретение этого революционного полупроводникового усилителя.

Их блестящая новаторская работа затмила большую часть последующих лет разработки транзистора, включая решающий переход от германия к кремнию в середине 1950-х годов. Этот сдвиг в полупроводниковом материале оказался важным для славного будущего устройства как фундаментального строительного блока практически всех современных интегральных схем. Проще говоря, германий просто не подходил для этой задачи.

У этого материала есть преимущества: он гораздо менее реактивен, чем кремний, и с ним намного легче работать из-за его более низкой температуры плавления. А носители тока — электроны и дырки — проходят через германий быстрее, чем через кремний, что приводит к более высокой частотной характеристике. Но у германия есть и серьезные ограничения. Например, у него малая ширина запрещенной зоны (0,67 электрон-вольт против 1,12 эВ у кремния), энергия, необходимая для выбивания электронов из атомов в зону проводимости. Поэтому транзисторы из этого серебристого элемента имеют гораздо более высокие токи утечки: при повышении температуры их тонко сбалансированные переходы буквально тонут в бурлящем море свободных электронов. При температуре выше 75 °C германиевые транзисторы вообще перестают работать. Эти ограничения беспокоили производителей радио и особенно вооруженных сил, которым требовалось стабильное и надежное оборудование, способное работать в экстремальных условиях.

Нигде эти опасения не были оценены так, как в Bell Labs, которая в начале 1950-х проложила путь к исследованиям кремниевых полупроводников. Работая в своем отделе химической физики с техническим специалистом Эрни Бюлером, Тил вырастил монокристаллы кремния и «легировал» их крошечными примесями для изготовления твердотельных диодов в феврале 1951 года, опубликовав результаты год спустя. Он добавил в расплавленный кремний определенные примесные атомы, чтобы изменить электрические свойства кристаллов, извлеченных из него. Элементы из пятого столбца периодической таблицы — например, мышьяк или сурьма — создают избыток электронов в тетраэдрической кристаллической структуре, что дает n — кремний типа. Элементы из третьего столбца, такие как бор или галлий, создают дефицит электронов (обычно рассматриваемый как избыток дырок), давая кремний типа p . Добавляя сначала один вид примеси, а затем другой в расплавленный кремний, из которого они медленно извлекали кристалл, Тил и Бюлер образовали переходные области, называемые p-n-переходами, между двумя типами кремния. Небольшие стержни, прорезанные через эти соединения, действуют как диоды, когда к ним прикладывается потенциал через электрические контакты на двух концах.

Тем временем Кэлвин Фуллер начал эксперименты в соседней лаборатории по диффузии атомов примесей из горячих газов на поверхность германия или кремния — один из основных технологических этапов на пути к интегральной схеме. К декабрю 1953 года Фуллер добился такого успеха, что Шокли начал создавать новую исследовательскую группу, чтобы попытаться изготовить кремниевые транзисторы с использованием этой технологии. А в начале 1954 г. Фуллер и Джеральд Пирсон сформировали р-n-переходы путем диффузии тонкого слоя атомов бора в пластину из 9Кремний типа 0008 n , образующий на его поверхности слой p , богатый дырками. Эти диоды большой площади генерировали значительный ток, когда на них падал солнечный свет. 25 апреля Bell Labs объявила об этом достижении «солнечной батареей», первым фотогальваническим элементом, работающим с эффективностью около 10 процентов.

К тому времени TI изготовила свой первый кремниевый транзистор — под общим руководством Тила. Вернувшись в Bell Labs, он затосковал по родному Техасу, где он вырос набожным баптистом в Южном Далласе и продолжил обучение по математике и химии в Университете Бейлора в Уэйко. Беспокойный в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси, и ищущий большей ответственности, Тил откликнулся на объявление в The New York Times для директора по исследованиям в TI. Он встретился с вице-президентом TI Пэтом Хаггерти, который предложил ему эту должность. Он начал работать там 1 января 1953 года, принеся с собой свой обширный опыт выращивания и легирования полупроводниковых кристаллов.

Под руководством Хаггерти TI агрессивно продвигалась в сторону военной электроники, а затем расцвела холодной войной в самом разгаре. Далласская компания была основана в 1930-х годах как Geophysical Services Inc. для разработки и производства отражательных сейсмографов для нефтяной промышленности. Во время Второй мировой войны компания заключила контракт с ВМС США на поставку бортового оборудования для обнаружения подводных лодок; впоследствии она продолжила расширять свою деятельность в области военной электроники, реорганизовавшись в Texas Instruments Inc. в 1951. К моменту прихода Тила в фирме работало почти 1800 сотрудников, а годовой объем продаж составлял около 25 миллионов долларов США.

«В Техасе спрятан кремниевый транзистор!»

Компания также начала производить так называемые германиевые транзисторы с выращенным переходом под руководством инженера Марка Шеперда. В 1951 году он вместе с Хаггерти посетил симпозиум Bell Labs по транзисторной технологии, где слушал семинар Тила по выращиванию полупроводниковых кристаллов. В начале 1952, после долгих уговоров и уговоров Хаггерти, TI приобрела патентную лицензию на производство транзисторов у Western Electric Co., производственного подразделения AT&T, за 25 000 долларов. К концу того же года она уже производила и продавала их под руководством Шепарда.

В начале следующего года Тил вернулся в Даллас, чтобы организовать исследовательский отдел TI. Хаггерти нанял его, чтобы создать команду ученых и инженеров, которые могли бы генерировать достаточно идей и технологий, чтобы удержать фирму на переднем крае бурно развивающейся полупроводниковой промышленности. Тил принял вызов. Он был интровертом, с ним было трудно работать, но он был умен и упрям. Эти качества сослужили ему хорошую службу в Bell Labs, где он продолжил свои исследования в области выращивания кристаллов в конце XIX века.40 лет, упрямо работая в нерабочее время почти без поддержки со стороны руководства. Возможно, важнее всего то, что это новаторское исследование сделало его небольшой знаменитостью в только что зародившейся индустрии, что сыграло решающую роль в найме талантливых молодых людей в группу, которую ему пришлось создавать с нуля. «Мы бы никогда не смогли привлечь такое количество людей, как без него», — признался Шепард в интервью 1993 года. «И у нас были действительно выдающиеся ученые в те дни».

Среди его новых сотрудников был Уиллис Адкок, как и Тил, физик-химик с докторской степенью. из Университета Брауна в Провиденсе, Род-Айленд. Он работал в газовой компании в Оклахоме и присоединился к TI в начале 1953. Адкок возглавил небольшую исследовательскую группу, сосредоточившуюся на задаче изготовления «кремниевых монокристаллов с выращенным переходом и малосигнальных транзисторов, которые бы соответствовали военным условиям окружающей среды», по словам Тила, который рассматривал это как основную краткосрочную цель. для своего нового исследовательского отдела.

В то время это была непростая задача. Из-за высокой температуры плавления 1415 °C и его высокой реакционной способности расплавленный кремний, из которого вытягиваются кристаллы, взаимодействует практически с любым тиглем, который может его содержать. Даже плавленый кварц медленно реагирует с расплавом, загрязняя его кислородом и другими примесями, которые впоследствии попадают в кристалл кремния, ухудшая его электрические характеристики. И большинство образцов кремния, которые тогда можно было получить от поставщиков, содержали существенные примеси.

В отличие от германия, который можно было очистить с помощью методов зонной очистки, так что примеси можно было уменьшить примерно до одной части на миллиард, самый чистый кремний, доступный в те дни, имел гораздо более высокие уровни. И хотя кремниевые pn-переходы изготавливались более десяти лет, с тех пор, как Рассел Ол впервые добился этого успеха в Bell Labs в 1940 году, сделать успешный транзистор с переходом npn или pnp из этого полупроводникового материала было гораздо сложнее. [См. «Происхождение pn Junction», IEEE Spectrum, June 1997.] Основная проблема заключалась в исчезновении так называемых неосновных носителей (электронов в слоях типа p или дырок в слоях типа n ) из-за примесей в основной слой. Электроны легко «рекомбинируют» с дырками на любых примесных центрах в пределах базы. Следовательно, слишком немногие из этих неосновных носителей могли бы выжить при пересечении этого устрашающего моста между эмиттером и коллектором для достижения достаточного усиления тока в кремнии. Единственным решением этой проблемы, помимо усилий по очистке кремния, было сделать базовый слой очень тонким, чтобы у неосновных носителей был какой-то шанс пройти его с одной стороны на другую.

Адкок, Тил и их команда боролись с этими проблемами больше года. Затем, в апреле 1954 года, используя специальный кремний высокой чистоты, купленный у DuPont по 500 долларов за фунт, им удалось вырастить подходящую структуру npn с тщательно легированной эмиттерной областью для увеличения усиления по току и базой типа p . слой толщиной около 1 мила (25 микрометров). Вырезав полудюймовый (1,27-сантиметровый) стержень из этого кристалла и прикрепив электрические контакты утром 14 апреля, группа Адкока приготовилась его испытать. Вскоре Хаггерти позвонил взволнованный Тил и призвал его прийти на демонстрацию. Несколько минут спустя «я наблюдал за работой транзистора в этом первом транзисторе с выращенным переходом», — вспоминал Хаггерти на праздновании 25-летия TI в 1919 году. 79. Это был решающий момент для многообещающей полупроводниковой компании. Понимая, что другая компания вполне может добиться такого же прорыва, Тил поспешно написал статью для презентации на конференции в Дейтоне. И затаил дыхание после того, как в том же месяце Bell Labs анонсировала кремниевую солнечную батарею.

Другая компания, фактически , уже изготовила работающий кремниевый транзистор несколькими месяцами ранее. В январе 1954 года Моррис Таненбаум сделал один, работая членом исследовательской группы Шокли в Bell Labs. Но крупнейшая в мире полупроводниковая компания держала это достижение в тайне, а техасская выскочка поспешила объявить об этом.

Таненбаум пришел в Bell Labs в июне 1952 года после того, как получил степень в области химии и физической химии в Университете Джона Хопкинса в Балтиморе и Принстонском университете в Нью-Джерси. Он начал на кафедре химической физики, выращивая большие монокристаллы различных полупроводников и проверяя их свойства. В конце 1953 года Шокли пригласил его присоединиться к команде, которая формировалась для разработки кремниевых транзисторов. Таненбаум продолжал работать с Бюлером, бывшим техником Тила, которого он описывает как «мастера по созданию аппаратуры и выращиванию полупроводниковых кристаллов».

Бюлер работал над методом, известным как повышение скорости. Скорость внедрения примесных атомов (например, галлия и сурьмы) из расплава в кристалл в значительной степени зависит от скорости роста кристалла — от того, насколько быстро он вытягивается из расплава. Обе примеси присутствуют в расплаве одновременно, но скорость кристаллизации любой из них зависит от скорости вытягивания. Этот процесс позволил команде сделать гораздо более узкие базовые слои толщиной всего от 13 до 25 микрометров (мкм), что оказалось решающим в ограничении вымирания неосновных носителей. Таненбаум вырезал полудюймовый стержень из одного кристалла кремния высокой чистоты, который Бюлер вырастил с использованием специальных образцов от DuPont; затем он прикрепил алюминиевый стержень к узкому базовому слою и осторожно нагрел кремний, чтобы восстановить p — поведение типа. 26 января 1954 года, согласно его бортовому журналу, он добился достаточно высокого электронного тока и, следовательно, усиления в кремниевом транзисторе npn . «Я считаю, что это были первые когда-либо изготовленные кремниевые транзисторы», — говорит Таненбаум, наслаждаясь моментом в интервью почти полвека спустя.

«Когда мы изготовили эти первые [кремниевые] транзисторы, — продолжает он, — мы думали о том, чтобы запатентовать процесс, но решили по двум причинам, что это не стоит затраченных усилий». Во-первых, другие разработали и использовали аналогичные методы. И ему очень не нравился процесс повышения скорости, который уже был запатентован компанией General Electric Co. «Он просто не поддавался контролю», — добавляет он. «С производственной точки зрения это просто не выглядело привлекательно».

Умный, упрямый и замкнутый Гордон Тил был готов принять вызов.

В то время группа Шокли сосредоточилась на адаптации нового процесса диффузии, впервые предложенного Фуллером, к производству германиевых и кремниевых транзисторов. Диффузия казалась гораздо более многообещающей — как и оказалось на самом деле — потому что она была значительно более управляемой и могла давать гораздо более узкие базовые слои, толщиной всего микрометры, и, следовательно, транзисторы, работающие на более высоких частотах. 19 июля54 Чарльз Ли [PDF] успешно изготовил германиевый транзистор в Bell Labs, используя методы диффузии, работая на частоте до 500 мегагерц. Таненбаум возглавил попытку воспроизвести это устройство в кремнии, и 17 марта 1955 года ему удалось создать транзистор npn , который работал на частоте до 120 МГц.

Таким образом, разработанные им кремниевые транзисторы с ускоренным выращиванием вызвали мало энтузиазма, и Bell Labs не предприняла никаких усилий, чтобы предать гласности это достижение. Таненбаум представил свои результаты на конференции IRE по исследованию твердотельных устройств 19 июня.54. После этого, вспоминает он, во время сеанса вопросов и ответов Тил упомянул аналогичную работу, которая была проделана в TI, но уклонился от деталей. Позже в том же году Таненбаум представил статью о своем исследовании кремниевых транзисторов с ускоренным выращиванием в журнал Journal of Applied Physics, , где она была наконец опубликована в июне 1955 года. . На конференции по исследованию твердотельных устройств 1955 года, проходившей в том же месяце, мало кто упомянул быстрорастущие транзисторы. Все возбужденно говорили о новейшем прорыве: диффузии. А Шокли собирался покинуть Bell Labs, чтобы основать собственную полупроводниковую компанию, специализирующуюся на кремниевых транзисторах.

Неудивительно, что кремниевый транзистор был изобретен дважды, в результате двух, казалось бы, независимых достижений с разницей в несколько месяцев. К 1954 году важнейшие базовые технологии очистки кремния и выращивания кристаллов достигли точки, когда кремниевый транзистор был, возможно, неизбежен, учитывая требования рынка, которые были совершенно разными для двух компаний. TI сосредоточилась на военных рынках транзисторов в качестве замены более громоздким и гораздо более хрупким электронным лампам. Вооруженные силы США, среди своих крупнейших заказчиков, были готовы платить большие деньги за транзисторы, которые одинаково и безупречно работали в широком диапазоне условий. Крупнейшим «клиентом» Bell Labs была Bell Telephone System компании AT&T, которой требовались прочные, долговечные полупроводниковые переключатели, которые действительно «выключались», когда должны были быть выключены. Из-за высоких токов утечки, особенно при повышенных температурах, германиевые транзисторы просто не могли удовлетворить ни одного из этих важных потребителей.

Также очевидно, что эти два достижения имели общие технологические корни, восходящие к новаторским исследованиям Тила и Бюлера в области выращивания кристаллов в Bell Labs с 1949 по 1952 год. методы выращивания, разработанные чуть позже Бюлером. Обе группы выиграли от того, что DuPont увидела растущий рынок кремния высокой чистоты «полупроводникового качества» и начала поставлять небольшие образцы материала в 1919 году.54. В обоих случаях дорога к кремниевому транзистору должна была пройти через узкий мост высокой чистоты из этого элемента.

На фоне всего, что происходило в Bell Labs в начале 1950-х годов, первый кремниевый транзистор, возможно, не казался достаточно важным, чтобы заслужить такое же общественное внимание, как более ранние транзисторы и солнечные элементы. В то время менеджеры, вероятно, с нетерпением ждали того, что они считали настоящим прорывом: транзисторы, изготовленные с использованием диффузии, которые работали на частоте более 100 МГц. Возможно, свою роль сыграла и излишняя самоуверенность. Лаборатории Белла обычно хранили молчание в течение нескольких месяцев после своих предыдущих прорывов, тем самым позволяя своим ученым и инженерам разработать большинство патентоспособных разветвлений, прежде чем они станут достоянием общественности.

Как бы то ни было, задержка позволила молодой компании Texas Instruments прорваться вперед и одержать победу в этой гонке. И она стала первой компанией, начавшей массово производить кремниевые транзисторы. Благодаря своей дальновидности и настойчивости TI в течение следующих нескольких лет полностью владела рынком кремниевых транзисторов и начала путь к тому, чтобы стать международным гигантом, которого мы знаем сегодня.

Точку зрения Bell Labs на изобретение и разработку транзисторов см. в «The Transistor» J. A. Hornbeck, в История инженерии и науки в системе Bell: электронные технологии (1925–1975) под редакцией Ф.М. Смитс (Мюррей Хилл, Нью-Джерси: AT&T Bell Laboratories, 1985), стр. 1–100.

Более широкий взгляд на историю полупроводников можно найти в Crystal Fire: Birth of the Information Age Майкла Риордана и Лилиан Ходдесон (Нью-Йорк: WW Norton and Company, 1997).

Дополнительные технические обсуждения доступны в: «Изобретение транзистора» Яна Росса, Труды IEEE , Vol. 86, № 1 (январь 1998 г.), стр. 7–28.

«Монокристаллы германия и кремния — основа транзистора и интегральной схемы» Г.К. Бирюзовый, Транзакции IEEE на электронных устройствах , Vol. ЭД-23, № 7 (июль 1976 г.), стр. 621–39.

История транзистора

История транзистора

Государственный университет Сан-Хосе

applet-magic. com Тайер Уоткинс Силиконовая долина и Аллея Торнадо США

История транзистора

Важнейшим компонентом электронного устройства является управляемый клапан, который позволяет слабому сигналу контролировать гораздо больший поток, как кран контролирует поток воды. В свое время управляемый клапан, использовавшийся в электронных схем была вакуумная лампа. Вакуумная трубка работала, но был громоздким и потреблял много электроэнергии, которая в конечном итоге превращалась в тепло, которое сокращает срок службы самой трубки. Транзистор был намного больше элегантное решение для нужд электроники. Транзистор маленький и потребляет гораздо меньше энергии, чем электровакуумная лампа. Потому что он использует так мало мощности, что рассеивается мало тепла, и транзистор делает не выходит из строя так быстро, как вакуумная трубка.

Транзистор был успешно продемонстрирован 23 декабря 1947 г. в Bell Laboratories в Мюррей-Хилл, Нью-Джерси. Bell Labs — исследовательское подразделение американского Телефон и телеграф (AT&T). Трое лиц, которым приписывают изобретением транзистора были Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн. Совсем другую роль в изобретении сыграл Уильям Шокли. чем два других. Шокли работал над теорией такого устройства. более десяти лет. Хотя он мог успешно разработать теорию но после восьми лет попыток ему не удалось построить работающую модель. Бардин и Браттейн были вызваны на заниматься проектированием и разработкой, что они сделали в относительно короткий два года, к ужасу Шокли. Шокли, как их руководитель, разделил славу. То, что создали Бардин и Браттейн, было транзистор с «точечным контактом». Впоследствии Шокли разработал новый тип транзистор, названный «биполярным» транзистором, который превосходил точечный. тип контакта и заменил его. Таким образом, транзистор был, по большей части, Творение Шокли.

Уильям Шокли вырос в Пало-Альто в семье горного инженера. и его жена, получившая образование в Стэнфорде. Свою дипломную работу он выполнил в Калифорнийский технологический институт (Cal Tech) в Пасадене и продолжал его докторская степень по физике в Массачусетском технологическом институте Когда он защитил докторскую диссертацию по специальности по квантовой физике он пошел работать в Bell Labs.

Шокли начал работать в 1936 году над физикой твердого тела. Теория, положенная в основу транзистора. Был приоритет для этот тип устройства. Первые радиоприемники имели детекторы сигналов, состоявшие из тонкой проволоки, называемой кошачьим усом, ударяющейся о галенит (сульфид свинца) кристалл. Радиопользователь должен был двигать кошачьим усом по германию. кристалл, чтобы найти подходящую точку контакта, где радиосигнал может быть подобрал. Эти ранние радиоприемники работали, но несовершенно. Тем не менее принцип, на котором работал детектор кристалла, был основой для транзистор с «точечным контактом». Бардин и Браттейн использовали германий вместо галенит в тот самый первый транзистор. Они также использовали эквивалент кошачьих усов, но два, а не один. Конструкция Шокли, биполярный транзистор, устранены тонкие, хлопотные точечные контакты. Позже транзисторы были сделаны из кремния, гораздо более распространенный элемент и тот, который был защищен от коррозии тонкой слой диоксида кремния.

Компания Texas Instruments из Далласа, штат Техас, впервые начала коммерческое производство переходных транзисторов для портативных радиоприемников в 1954 году. Компания Sony Япония вскоре получила право производить транзисторы и пришла к доминировать на рынке. В 1960-х Sony начала производить телевизоры. наборы с использованием транзисторов, а не электронных ламп. Вскоре после этого пылесос трубная технология устарела.

В 1956 году Шокли вернулся в Пало-Альто, чтобы основать собственную компанию. Он привел в свою компанию талантливых инженеров и ученых, но он был очень трудный человек для работы и, казалось, имел базарное представление о как управлять предприятием. Во-первых, он настаивал на размещении заработная плата всех сотрудников. Это вызвало ненужные трения между сотрудники. В конечном итоге высшие сотрудники объединились и покинули компанию. Они хотели продолжить совместную работу в другой компании, и Стивен Fairchild из Fairchild Camera был вынужден создать Fairchild Semiconductor. для группы.

---

ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА applet-magic ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА Thayer Watkins

Шокли изобретает переходной транзистор

Блокнот Шокли         Сэндвич-транзистор

<- 4 -> Быстрый обзор январь и февраль 1948 г. A Одинокий Канун Нового года Уильям Шокли провел канун Нового года в одиночестве в отеле в Чикаго. Он был там на собрании Физического Общества, но был очень взволнован тем, что у него есть время, чтобы сосредоточиться на своем Работа. Внизу могла быть вечеринка, но Шокли не хотел иметь с этим ничего общего. У него были более важные вещи, чтобы думать о. Он провел эту ночь и следующие два дня, работая над некоторыми из свои идеи нового транзистора, который мог бы улучшить Бардина и Идеи Браттейна. Чертить страницу за страницей в своем блокноте, одном из дневников Шокли. идея состояла в том, чтобы построить полупроводниковый «бутерброд». Три слоя полупроводников все вместе, подумал он, может работать как вакуумная лампа — с средний слой включает и выключает ток по желанию. Примерно через 30 страниц заметок, концепция не совсем сложилась, поэтому Шокли решил в сторону, чтобы сделать другую работу. Идея Собирается вместе Январь Шокли был довольно унылым. Он думал, что должен получить единоличное признание за изобретение транзистора — первоначальные исследовательские идеи, в конце концов, был его собственным. Адвокаты Bell Labs не согласились. Они отказался даже поставить его на патент. Единственное, что нужно сделать, Шокли решил, было построить лучшую мышеловку. Пока вся группа весело работала над улучшением Транзистор Браттейна и Бардина с точечным переходом. Шокли сконцентрировался на его собственных идеях — никогда не позволяя никому в лаборатории узнать, что он было до. 23 января Шокли, не в силах уснуть, сидел в кухонный стол яркий и рано утром. У него вдруг появилось откровение. Опираясь на устройство «сэндвич», которое он придумал на New В канун года он думал, что у него есть идея для улучшенного транзистора. Этот будет трехслойный бутерброд. Самые внешние части будут полупроводниками со слишком большим количеством электронов, в то время как бит в середине был бы слишком мало электронов. Средний слой будет действовать как кран — поскольку напряжение на этой части был отрегулирован вверх и вниз, он мог включить ток в сэндвич по желанию. Шокли никому не рассказал о своей идее. Физика позади этот усилитель сильно отличался от усилителя Бардина и Браттейна, поскольку это включало ток, протекающий непосредственно через куски полупроводников, не по поверхности. Никто не был уверен, что ток может течь правильно через полупроводник, и, возможно, Шокли хотел проверить это перед обсуждая это. Или, возможно, он чувствовал, что Бардин и Браттейн «взяли» свои идеи для точечного транзистора, и он не хотел рискуете, что это произойдет снова. Эврика Момент Затем, 18 февраля, Шокли узнал, что это может сработать. Два члена группы, Джозеф Беккер и Джон Шайв, работали на отдельном эксперименте. Их результаты могут быть объяснены только в том случае, если на самом деле электроны проходили сквозь толщу полупроводника. Когда они представили свои выводы группе, Шокли понял, что доказательство, которое ему было нужно. Он вскочил и впервые поделился своим концепции сэндвич-транзистора остальной части его команды. Бардин и Браттейн были ошеломлены тем, что они не заполнены до сих пор. Было ясно, что Шокли хранил это секрет на несколько недель. Это добавило еще больше места к постоянно увеличивающемуся разрыву. что росло между ними. < ПРЕДЫДУЩАЯ Страница краткого обзора < -- > СЛЕДУЮЩАЯ Страница краткого обзора > -PBS Online- -Сайт Кредиты- -Фото Кредиты- -Отзывы- Авторское право 1999 г. , ScienCentral, Inc. и Американский институт физики. Нет часть этого веб-сайта может быть воспроизведена без письменного разрешения. Все права защищены.

Рождение транзистора, ключевого компонента современной электроники

Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн из Bell Labs

22 декабря 1947 года Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли из Bell Labs разработали первые 9Транзистор 0191 , ключевой активный компонент практически всей современной электроники.

Вакуумные лампы как предшественники транзисторов

Транзистор представляет собой твердотельное электронное устройство с тремя выводами. В устройстве с тремя клеммами можно управлять электрическим током или напряжением между двумя клеммами, подавая электрический ток или напряжение на третью клемму. Эти три вывода транзистора позволяют нам сделать усилитель электрических сигналов, подобный тому, что используется в нашем радиоприемнике. С помощью трехвыводного транзистора можно также сделать электрический переключатель, которым можно управлять с помощью другого электрического переключателя. Путем каскадного включения этих переключателей (переключателей, управляющих переключателями, управляющих переключателями и т. д.) можно создавать очень сложные логические схемы. Но транзистор не был первым трехконечным устройством, которое можно было использовать для усиления или коммутации цепей. Электронный ламповый триод предшествовал транзистору почти на 50 лет. Джозеф Джон Томсон разработал вакуумную трубку для тщательного исследования природы катодных лучей еще в конце XIX века.век.[3] Он показал, что катодные лучи действительно состоят из частиц, содержащихся во всех материалах. Таким образом, Томсон открыл электрон, за что получил Нобелевскую премию по физике 1906 года.

Копия первого работающего транзистора.

Ламповый триод

Пока физики пытались понять, что такое катодные лучи, инженеры пытались применить их для создания электронных устройств. В 1906 году Ли Де Форест изготовил ламповый триод, или аудион, как он его называл, устройство с тремя выводами, которое служило основой усилителя аудиосигналов, обеспечивающего AM-радио.[4] Триод на электронных лампах также помог значительно продвинуть вперед развитие компьютеров, но вскоре были достигнуты пределы возможностей этих ламп. По мере усложнения электрических цепей требовалось все больше и больше триодов. Вакуумные лампы имели тенденцию давать течь, а металл, который испускал электроны в электронных лампах, выгорал. Лампы также требовали так много энергии, что большие и сложные схемы были слишком большими и требовали слишком много энергии для работы. Эти проблемы заставляют ученых и инженеров думать о других способах создания трехконечных устройств. Вместо того, чтобы использовать электроны в вакууме, ученые начали думать, как можно управлять электронами в твердых материалах, таких как металлы и полупроводники.

Практическая реализация полупроводникового транзистора

Юлиус Эдгар Лилиенфельд подал заявку на получение первого патента на принцип транзистора в 1925 году. В своей работе Лилиенфельд описывает электронный компонент, обладающий свойствами электронной лампы и сравнимый по в самом широком смысле к компоненту, известному сейчас как полевой транзистор (FET). В то время технически еще не было возможности реализовать полевые транзисторы на практике. В 1934 году немецкий физик Оскар Хайль запатентовал первый полевой транзистор — полупроводниковый полевой транзистор с изолированным затвором.

С 1942 года Герберт Матаре экспериментировал в Telefunken с тем, что он назвал дуодиодом (двухконечным диодом), в рамках разработки детектора для систем доплеровского радиоизмерения (RADAR). Дуодиоды, созданные Матаре для этой цели, представляли собой диоды с точечным контактом на основе полупроводников с двумя очень близкими металлическими контактами на полупроводниковой подложке. Матаре экспериментировал с поликристаллическим кремнием (сокращенно поликремнием), который он получил от Карла Зайлера в лаборатории Telefunken в Бреслау, и с германием, который он получил от исследовательской группы Люфтваффе под Мюнхеном. Во время своих экспериментов с германием он обнаружил эффекты, которые нельзя было объяснить, рассматривая его как два независимо работающих диода: напряжение на одном диоде могло влиять на ток через другой диод. Это наблюдение легло в основу идеи последующих остроконечных транзисторов.

В 1947 году Джон Бардин и Уолтер Браттейн, работая в Bell Telephone Laboratories, пытались понять природу электронов на границе раздела между металлом и полупроводником. Они заметили, что при наложении двух золотых точечных контактов на кристалл германия вырабатывался сигнал с выходной мощностью большей, чем входная. Таким образом, они смогли сделать трехконтактный прибор на основе полупроводников — первый транзистор. Первое, что они попытались сделать с новым устройством, это взять несколько таких транзисторов и соединить их с некоторыми другими компонентами, чтобы получился аудиоусилитель. Этот аудиоусилитель был показан руководителям Bell Telephone Company, которые были очень впечатлены тем, что ему не требовалось время для «прогрева», как нагревателям в традиционных электронных схемах. Они сразу осознали мощь этой новой технологии. Термин «транзистор» был введен Джоном Р. Пирсом в 1948.

Нобелевская премия по физике

Это изобретение стало той искрой, которая зажгла огромные исследовательские усилия в области твердотельной электроники. Бардин и Браттейн получили Нобелевскую премию по физике в 1956 году вместе с Уильямом Шокли, который разработал так называемый переходной транзистор, который был построен на тонких пластинах различных типов полупроводникового материала, спрессованных вместе. Сегодня транзистор стал ключевым активным компонентом практически во всей современной электронике. Многие считают его одним из величайших изобретений 20 века. Если сложить вместе все транзисторы во всех изготовленных до сих пор схемах, таких как память, процессоры и т. д., транзистор станет технической функциональной единицей, которая производилась и производится человечеством в самых высоких суммарных количествах. Современные интегральные схемы, такие как микропроцессоры, используемые в персональных компьютерах, состоят из многих миллионов и миллиардов транзисторов.

Ссылки и дополнительная литература:

• [1] Building the Digital Age, на BBC.com
• [2] Риордан, М., Ходдесон, Л.: Crystal Fire. WW Norton Company Limited (1998).
• [3] Дж. Дж. Томсон и существование электрона, SciHi Blog
• [4] Включение радиотрансляции звука — Ли Де Форест и Audion, блог SciHi
• [5] Джон Бардин и две его Нобелевские премии по физике, SciHi Blog
• [6] Уолтер Хаузер Браттейн и эпоха транзисторов, блог SciHi
• [7] Транзистор в Викиданных
• [8] Хронология электронных компонентов, через Викиданные
.
• [9] The Genesis of the Transistor, с бонусным вступлением — Архивы AT&T, введение в бонусное издание Джорджа Купчака из Центра архивов и истории AT&T, технический канал AT&T @ youtube
• [10]  Этот месяц в истории физики: с 17 ноября по 23 декабря 1947 года: изобретение первого транзистора . От Американского физического общества

История транзистора

---

» Перейти к дополнительным материалам

Изобретение, изменившее мир

Жизнь была бы другой без транзистора, который был изобретен чуть более семидесяти лет назад. Исследователи и историки считают его самым важным изобретением 20-го века, которое привело к новаторским достижениям в области вычислительной техники, связи, медицины и практически во всех технических областях. Без него не существовало бы таких разработок, как персональный компьютер, сотовые телефоны, система GPS, кардиостимуляторы, слуховые аппараты и Интернет.

Все началось с программы Bell Telephone Laboratories по фундаментальным исследованиям физики твердого тела в 1936 году, которая произвела замену электронной лампы в 1950-х годах и в конечном итоге дала нам интегральные схемы и микропроцессор. Это породило огромную полупроводниковую промышленность, приносящую сотни миллиардов долларов продаж.

Однако за этой историей изобретения стоит история совместной гениальности, случайных неудач, столкновений эго и секретных исследований. В этой статье мы оглянемся на этот период, когда началось серьезное изучение твердотельных устройств. Мы рассмотрим вклад вовлеченных личностей и организаций, а также то, что привело к этому знаменательному изобретению. Мы также рассмотрим раннюю историю полупроводников, а также влияние электронных ламп на развитие транзисторов.

Мое увлечение электроникой началось в раннем возрасте, когда я получил от родителей стандартный набор радиотелеграфных сигналов.

---

На металлическом корпусе, окрашенном в синий цвет, сверху была напечатана азбука Морзе, простая клавиша, лампочка, внутренний зуммер, и он работал на двух элементах D. Некоторое время это было увлекательно, но мой интерес действительно возрос, когда я решил сделать свой собственный кристаллический радиоприемник, подобный тому, что был в Рисунок 1 .

РИСУНОК 1. Мой первый кристаллический радиоприемник. Он использовал кристалл галенита с кошачьим усом для обнаружения, самодельную катушку с ползунком для настройки и пару дополнительных наушников. В этой общей схеме не использовался настроечный конденсатор, а использовалась емкость антенны для формирования настроенной цепи с катушкой. Для приема требовалась хорошая антенна и земля.

---

Это включало в себя намотку катушки медного провода на старую картонную трубку и изготовление ползунка для настройки. Получение дорогих телефонов и кристаллов было самой сложной частью. Кристаллический детектор состоял из небольшого цилиндрического кусочка галенита, помещенного рядом с подвижным рычагом, на котором была пружинящая бронзовая проволока, называемая кошачьим усом, которая использовалась для контакта с галенитом.

После того, как я собрал детали и соединил их с проволочной антенной и трубой с холодной водой, я прислушался к звуку. Там ничего не было! Я слышал, что нужно возиться с кошачьим усом на лице галенита, чтобы найти «горячую» точку.

После проб и ошибок вдруг в наушниках прорвался звук радиостанции. Мое радио работало!

Я и не подозревал, что работаю с одним из первых твердотельных устройств: предшественником точечного транзистора. Это также было мое первое знакомство с полупроводником: галенитом, первым в мире полупроводником. Кристалл галенита был ключевым компонентом моего радиоприемника.

Этот крошечный кристалл обладал кажущейся волшебной способностью изменять сложные электрические токи от моей антенны и действовать как полупроводник, изолируя звуковую часть радиоволн вещания.

Далее мы еще поговорим о кристаллах и точечных контактных устройствах. Это захватывающая история об открытии и понимании полупроводников, а также о людях и компаниях, причастных к изобретению транзистора. Для начала давайте посмотрим на некоторые из ранних работ в области полупроводников.

Ранняя история полупроводников

Согласно историкам, первым ученым, употребившим слово «полупроводники», был Алессандро Вольта в своем докладе Лондонскому королевскому обществу в 1782 году. Прикосновением заряженного электрометра (простого детектора заряда) к различным материалам , он обнаружил, что металлов вызвали немедленный разряд электрометра. С другой стороны, диэлектрики вообще не вызывали разряда. Однако некоторые материалы, которые он назвал полупроводниками — вызвал разряд за короткое (но не нулевое) время.

Исследования в области полупроводников сначала шли крайне медленно, но в середине 19 века ускорились. Большая часть ранних работ состояла только из записи физических свойств этих материалов. Обычно их характеризовали как материалы с удельным сопротивлением где-то между изоляторами и металлами.

Эти первые открытия были сделаны людьми, занимавшимися чистыми исследованиями, которые сообщили о своих результатах, написав статьи в научных журналах. На этом этапе не было теоретической основы для наблюдений, и не было предпринято никаких усилий, чтобы применить эти открытия на практике.

В 1833 году Майкл Фарадей первым зафиксировал эффект, связанный с поведением полупроводников, когда обнаружил, что сульфид серебра (Ag ₂ S) — в отличие от металлов — имеет отрицательный температурный коэффициент. Вскоре после этого М. А. Розеншольд в 1835 г. наблюдал асимметричную проводимость в твердых телах. Его работа была забыта до тех пор, пока ее не открыл немецкий физик Карл Фердинанд Браун в 1874 году (мы обсудим это позже).

В 1839 году Эдмон Беккерель открыл фотогальванический эффект, который объяснил, как электричество может быть получено из солнечного света. В 19 лет, работая в лаборатории своего отца, он создал первый в мире фотоэлектрический элемент , наблюдая за напряжением, генерируемым на стыке между полупроводником и электролитом при освещении. Его основной целью на протяжении многих лет было измерение света, а гораздо позже — солнечных батарей.

Много лет спустя, в 1873 году, фотопроводящий эффект был впервые описан Уиллоуби Смитом, который отметил, что сопротивление элемента схемы, изготовленного из кристаллического селена, уменьшается под воздействием света. Когда такой фотопроводящий материал подключен как часть цепи, он действует как резистор, сопротивление которого зависит от интенсивности света. Сегодня такие устройства называются фоторезисторами. Много лет спустя эта работа привела к коммерческому использованию фоторезистивных ячеек в фотоэкспонометрах.

Тайна, окружающая полупроводники, начала раскрываться в 1874 году, когда Фердинанд Браун заметил, что электрическое сопротивление в кристаллах сульфидов металлов зависит от направления тока. Сосредоточившись на галените, Браун обнаружил, что влияние тока было наибольшим, когда одним из соединительных электродов был остроконечный провод. Открыв так называемый «эффект электрического выпрямителя с точечным контактом», Браун также изобрел первое примитивное полупроводниковое устройство.

К сожалению, открытие Брауна не имело практического применения до начала 19 века.00-х годов, когда американский ученый Гринлиф Уиттиер Пикард ( Рисунок 2 ) узнал, что полупроводниковые кристаллы галенита могут обнаруживать радиосигналы. Эти знания привели непосредственно к разработке первых радиоприемников, известных как «кристаллические наборы». Эти простые устройства состояли из проволочной антенны, схемы настройки, состоящей из проволочных катушек, наушника и «детектора».

РИСУНОК 2. Гринлиф Уиттиер Пикард был пионером радио и исследователем в Соединенных Штатах на заре беспроводной связи. Хотя он и не был первым первооткрывателем выпрямляющих свойств контакта между определенными твердыми материалами, он был в значительной степени ответственен и наиболее известен за разработку кристаллического детектора: самого раннего типа диодного детектора. Это был ключевой элемент во многих ранних радиоприемниках примерно до 19 века.20, когда трубки заменили его.

---

Обнаружение пригодной для использования звуковой части воздушного микротока осуществлялось путем касания тонкой гибкой медной проволоки (подходящим названием кошачий ус) на поверхности кристалла галенита до тех пор, пока звуковой сигнал не станет самым громким. Этот кристаллический детектор был центральным компонентом первых радиоприемников с 1906 по 1920 год. Это устройство, теперь известное как точечный диод, не имело никакого теоретического объяснения своей работы до 1930-х годов.

Хотя точечный кристаллический диод действовал как эффективный детектор (при условии периодической регулировки кошачьего уса), он не работал как усилительное устройство. В то время существовала вполне реальная потребность в устройстве, которое не только обнаруживало бы, но и усиливало бы слабые радиосигналы и работало бы без механической регулировки.

Ли де Форест ( Рисунок 3 ) успешно удовлетворил эту потребность в 1906 году, изобретя термоэмиссионную триодную лампу. Во многом благодаря его последующему успеху в качестве усилителя работы в области полупроводников не достигли большого прогресса ни теоретически, ни экспериментально в период примерно с 19 г. до н.э.10 по 1930 г.

РИСУНОК 3. Ли де Форест был изобретателем из Соединенных Штатов — самопровозглашенным «отцом радио» — и пионером в разработке записи звука на пленку, используемой для кино. У него было более 180 патентов, а также бурная карьера; хвастаясь, что он заработал (а затем потерял) четыре состояния. Он также участвовал в нескольких крупных судебных процессах по патентам и тратил большую часть своего дохода на юридические счета. Его самым известным изобретением в 1906 году была трехэлементная электронная лампа «аудион» (триод): первое практическое усилительное устройство. Хотя де Форест имел лишь ограниченное представление о том, как это работает, он стал основой электроники, сделав возможным радиовещание, междугородние телефонные линии и говорящие кинофильмы, среди бесчисленного множества других приложений.

---

От ламп к полупроводникам

До транзисторов большинство электронных устройств, таких как компьютеры и радиоприемники, основывались на электронных вакуумных лампах. Они состояли из электродов в вакуумированной колбе, через которую можно было пропускать и контролировать электрический ток. Это позволило лампам функционировать как усилители и переключатели.

В 1904 году Джон Флеминг изобрел двухэлементную вакуумную лампу или диод . Изобретение Флеминга использовалось в ранних радиоработах в качестве выпрямителя.

В 1906 году де Форест изобрел трехэлементную лампу или триод , поместив металлическую сетку в середину трубки. Изменяя напряжение в сети, он мог управлять сильным током в трубке.

Это устройство стало образцом для более поздних электронных ламп. Это был один из самых важных прорывов в истории электроники, сделавший возможным усиление, модуляцию и коммутацию, заложивший основу для коммерческого радио, телевидения, высококачественного звука и разработки первых цифровых компьютеров.

Однако вакуумные трубки, также известные как вентили, были далеки от совершенства. Они были большими, и нагретая металлическая нить, которая испускала электроны, в конце концов перегорала. Их хрупкая стеклянная оболочка делала их легко ломаемыми. Лампы требовали значительной мощности, поэтому они были очень горячими на ощупь. Со временем на их основе были построены компьютеры, но они были огромными и медленными.

На протяжении многих лет исследователи стремились заменить лампы твердотельными устройствами. Какая-то удивительная работа малоизвестного исследователя Олега Лосева, кажется, была забыта в ходе истории. Его увлекательная история заслуживает пересказа.

Олег Лосев (или Лосев) — русский ученый, сделавший важные открытия в области полупроводниковых переходов в 1920-х годах. Он наблюдал излучение света от точечных контактов из карбида кремния, которые, по сути, были первым светоизлучающим диодом (LED). Он опубликовал свои результаты в 1927 году, предложив первую правильную модель светодиодов, основанную на новой теории квантовой механики. Он также разгадал еще одну загадку.

Рис. 4. Олег Лосев — русский ученый и изобретатель, сделавший важные открытия в области полупроводниковых переходов. Он опубликовал 43 статьи и получил 16 советских патентов на свои открытия. Он был первым, кто наблюдал свечение карбидных точечных контактов (первый светодиод) и предложил первую правильную теорию их работы. Он также исследовал переходы с отрицательным сопротивлением и первым применил их для полупроводниковых усилителей, генераторов и радиоприемников. До недавнего времени его достижения игнорировались.

---

Было замечено, что когда к кошачьим усам подавалось постоянное напряжение смещения, чтобы повысить их чувствительность в качестве детектора в кристаллическом радиоприемнике, они иногда начинали самопроизвольные колебания, производя переменный ток радиочастоты. Это был отрицательный эффект сопротивления, и его заметили в 1909 году Уильям Экклс и Гринлиф Пикард, которые не обратили на него внимания.

В 1923 году Лосев начал изучать эти колеблющиеся кристаллы. Он обнаружил, что смещенные кристаллы оксида цинка могут усиливать сигнал. Лосев первым применил диоды с отрицательным сопротивлением и понял, что они могут служить более простой альтернативой электронным лампам. Он использовал эти диоды для создания твердотельных версий усилителей, генераторов и регенеративных радиоприемников на частотах до 5 МГц. Это было за 25 лет до транзистора!

Хотя работа Лосева над светодиодами так и не была коммерциализирована, он добился большего успеха с диодами с отрицательным сопротивлением и радиоприемниками. Он построил более 50 радиоприемников, используя свои необычные схемы. Радиоприемники и детекторы Лосева экспонировались в 1920-е годы на многих европейских выставках радиотехники.

Хьюго Гернсбак — известный американский издатель и редактор — сенсационно одобрил работу Лосева. Гернсбак придумал слово «кристадин» для его описания и написал большую статью в Radio News в 1924 году под названием A Sensational Invention . У него даже было кристадиновое радио, сконструированное по точным спецификациям Лосева.

Несмотря на энтузиазм Гернсбака, диоды с отрицательным сопротивлением так и не оказали влияния. Были проблемы с кристаллами кристадина, а лучшие кристаллы оксида цинка поступали из США, что было проблемой для сталинской России. Поскольку он не мог конкурировать с характеристиками современных ламп, от кристадина в конечном итоге отказались. Он был оставлен Лео Эсаки в 1957, чтобы заново открыть для себя это важное устройство, теперь известное как туннельный диод.

История Лосева — одна из , которые могли бы быть . Мир никогда не слышал о нем и знает только ученых, не связанных между собой, как изобретателей твердотельной технологии, которую он когда-то использовал. Ему не повезло родиться не в то время и не в том месте.

В конце концов, он оказался в ловушке в осажденном немцами Ленинграде в 1942 году. Сообщалось, что на момент смерти он работал над трехвыводным полупроводниковым усилителем.

Ранние попытки создания транзисторов

В очередной попытке заменить лампы твердотельными устройствами Юлиус Лилиенфельд в 1926 году подал патент на « Метод и устройство для управления электрическими токами », в котором он предложил трехэлектродную структуру с использованием медно-сульфидный полупроводниковый материал. Это было устройство, которое полагалось на изменения электрического поля для управления формой и проводимостью канала в полупроводниковом материале.

По такому же принципу работают современные полевые транзисторы — наиболее распространенный тип транзисторов. Однако неясно, производил ли Лилиенфельд когда-либо такой транзистор. Действительно, неизвестно, можно ли будет построить его на основе его патентного описания.

Позже, в 1935 году, Оскар Хейл из Берлинского университета (во время работы в Кембриджском университете) получил британский патент на предлагаемый полевой транзистор под названием « Усовершенствования или относящиеся к электрическим усилителям и другим управляемым устройствам и устройствам ». Это устройство состояло из тонкого слоя полупроводника, на котором создавалась разность потенциалов с помощью двух электродов с разными потенциалами, соединенных с каждой стороны.

Затем третий управляющий электрод (изолированный от полупроводника) будет использоваться для модуляции сопротивления полупроводникового слоя, тем самым управляя потоком тока во внешней цепи, подключенной между двумя электродами. Хотя патент был выдан, нет никаких записей, доказывающих, что Хайль действительно построил работающие устройства.

Расцвет промышленной науки

Примерно в 1906 году перед Американской телефонной и телеграфной компанией (AT&T) нависла большая проблема. До сих пор компания росла и процветала благодаря изобретениям и патентам Александра Грэма Белла. Однако на рубеже веков эти патенты заканчивались, и бизнес поглощали тысячи местных телефонных компаний. В отчаянии AT&T уволила своего бывшего президента Теодора Вейла с отставки, чтобы помочь ему бороться с конкуренцией.

Вскоре после этого, в 1907 году, новый решительный президент поручил AT&T построить трансконтинентальные телефонные линии в качестве ключевого усилия в достижении своей цели по созданию универсального обслуживания. В этом стремлении он верил, что его выдающиеся люди могут преодолеть любые технические проблемы. Однако было одно серьезное препятствие.

Через несколько сотен миль слабые голосовые сигналы телефона утонули в помехах. Чтобы его мечта осуществилась, его компания остро нуждалась в усилителях (речевых ретрансляторах), чтобы омолодить затухающий сигнал.

Как мы уже говорили ранее, де Форест изобрел ламповый прибор, который можно было использовать в качестве усилителя. В 1912 году ученые и инженеры Western Electric Company (производственное подразделение AT&T) попросили де Фореста продемонстрировать свой аудион.

Аудион.

---

Гарольд Арнольд, молодой физик, только что перешедший в AT&T из Чикагского университета, был свидетелем демонстрации. К сожалению, у аудиона были проблемы. Он хорошо работал только при низких напряжениях, а не при более высоких напряжениях, необходимых для усиления телефонного тока. При более высоких напряжениях он заполнялся синей дымкой и переставал работать, пока ток не был уменьшен.

Тем не менее, Арнольд был оптимистичен и убежден, что сможет превратить аудион в голосовой репитер. Для понимания и решения проблем была создана рабочая группа ученых и инженеров. Именно благодаря использованию более высокого вакуума и нити накала с оксидным покрытием им удалось устранить проблемы и улучшить производительность трубки.

Год спустя — с помощью термоэлектронной трубки Арнольда — был совершен успешный звонок из Нью-Йорка в Балтимор. Затем, в 1914 году, был совершен трансконтинентальный переход на расстояние более 3400 миль от побережья до побережья.

Безоговорочный успех этой группы в разработке ретрансляторов для дальней связи убедил менеджеров AT&T в том, что платить квалифицированным ученым за исследования — это хороший бизнес.

Исследовательский отдел AT&T продолжал расширяться после Первой мировой войны. В 1925 году она была зарегистрирована как отдельная организация под названием Bell Telephone Laboratories, в которой работало более 3500 человек. Первым президентом Bell Labs был Фрэнк Джуитт, физик из Чикагского университета. Он выбрал Арнольда в качестве первого научного руководителя Bell.

Рисунок 5. Bell Telephone Laboratories в 1925 году. Это здание на Уэст-стрит в Манхэттене. Изображение предоставлено AT&T.

---

Bell Labs начинает исследования твердого тела

К 1930-м годам физики начали признавать важный класс веществ, называемых полупроводниками. Примерами являются оксид меди и селен. Они не являются электрическими проводниками, как металлы, у которых есть много свободных электронов для переноса тока. Они также не являются изоляторами, как стекло или керамика, которые имеют очень мало свободных электронов и обладают высоким электрическим сопротивлением. Полупроводники попадают между этими двумя группами и обладают некоторыми особыми свойствами (как обсуждалось ранее), такими как отрицательный температурный коэффициент и чувствительность к свету.

Крупный прорыв в понимании этих необычных материалов был сделан британским теоретиком Аланом Уилсоном, который опубликовал две статьи по Theory of Electronic Semi-Conductors в 1931 году. Основываясь на этой работе, у физиков появилась обширная квантово-механическая основа. Как ведут себя электроны в кристаллах. Теперь акцент сместился на объяснение поведения реальных материалов и возможность создания твердотельного устройства в той или иной форме.

В 1936 году Мервин Келли — ныне директор по исследованиям в Bell Labs — решил создать отдел для изучения физики твердого тела в надежде создать замену вакуумной лампе из полупроводниковых материалов. Он привлек несколько человек: Уильяма Шокли, Рассела Ола, Джека Скаффа и других, чтобы они начали работать над твердотельными устройствами.

Рисунок 6. Мервин Джо Келли был американским физиком и инженером из Bell Labs. Его дипломная работа с Р.А. Милликен из Чикагского университета дал ему прочную оценку редкости и важности первоклассных ученых и первоклассных исследований. Он сделал раннюю и важную работу над электронными лампами, включая исследования, разработки и производство. Он был директором по исследованиям и, в конечном итоге, президентом Bell Labs в 1951 году. Он сформировал исследовательскую группу, которая разработала транзистор, во главе с Уильямом Шокли. Изображение предоставлено AT&T.

---

Келли была уверена, что вакуумная трубка — не окончательный ответ. Он хотел, чтобы устройство было более надежным, а также меньшим по размеру и более эффективным. Однако, когда они только начинали, группе пришлось распуститься, когда разразилась Вторая мировая война, что приостановило исследования.

Тем не менее, небольшая группа в Лабораториях Белла под руководством Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института продолжила исследования в области твердого тела, чтобы очистить полупроводниковый материал для микроволнового детектора, используемого в радарах. Именно здесь Рассел Ол обнаружил первый P-N-переход, когда случайно разрезал слиток кремния на границе между P- и N-областями.

По необычному поведению тока, проходящего через образец, он и другие пришли к выводу, что это должно быть связано с «некоторым барьером, образованным в кристалле», но в этот раз они не пошли дальше. Подобные исследования военного времени привели к гораздо лучшему пониманию полупроводников, таких как кремний и германий.

Резюме послевоенных исследований в Bell Labs

После войны Келли была назначена вице-президентом по исследованиям. В 1945 году он сразу организовал исследования, направленные на «разработку совершенно новых и улучшенных компонентов». Послевоенные исследования должны были проводиться в новой лаборатории на Мюррей-Хилл в Нью-Джерси, где не было шума и вибраций.

Уильям Шокли и физикохимик Стэнли Морган совместно возглавляли Отдел физики твердого тела. Шокли быстро нанял Уолтера Браттейна из Bell Lab, физика-экспериментатора, который мог построить что угодно. Затем он нанял физика-теоретика Джона Бардина из Миннесотского университета. Затем он пополнил свою команду разнообразными физиками, химиками и инженерами, такими как Джон Пирсон, Берт Мур и Роберт Гибни.

Эта группа с самого начала приняла очень важное решение: простейшими полупроводниками являются кремний и германий; и что их усилия будут направлены в первую очередь на их понимание. Они не стали бы тратить силы на более сложные материалы, такие как сульфид свинца и оксид меди.

Однажды Келли, Шокли и другие посетили Ола, чтобы обсудить его исследования кремния. Во-первых, Ол рассказал им о PN-переходах, фотогальваническом эффекте и методах очистки кремния для кристаллических детекторов. Затем он показал им радиоприемник, который он построил с помощью точечных детекторов, которые он назвал «отказными».

Постоянный ток от батареи протекал через дезистер, вызывая усиление сигнала. Как вспоминал Шокли, «Ол продемонстрировал, что усиленные радиопередачи можно услышать через небольшой громкоговоритель». К сожалению, нестабильность сделала усилитель неустойчивым и ненадежным. 30 лет спустя Шокли заметил, что «радиоприемник Ола действительно был захватывающей полупроводниковой разработкой».

Интересно, был ли Ол знаком с работами Лосева несколькими годами раньше? Действительно, почему Лосев не упоминался и не упоминался ни в одной из последующих статей Bell Labs? Я оставлю это историкам, чтобы выяснить это!

Весной 1945 года Шокли разработал то, что, как он надеялся, станет первым полупроводниковым усилителем, основанным на так называемом «эффекте поля». Его устройство представляло собой небольшой цилиндр, тонко покрытый кремнием, прикрепленный к небольшой металлической пластине. Он предсказал, основываясь на современных теориях германия и кремния, что при подаче напряжения на пластину это вызовет увеличение или уменьшение количества носителей заряда в пленке, регулируя таким образом ток в ней. Однако несколько попыток изготовить этот полевой прибор не увенчались успехом.

В октябре 1945 года Шокли попросил Бардина (который только что присоединился к группе) проверить расчеты, которые он сделал, чтобы объяснить провал его идеи полевого эффекта. Две недели спустя Бардин, выбрав другой теоретический путь, пришел к тому же выводу, что и Шокли. То, что никакого эффекта не было замечено, было действительно загадкой!

Теперь Бардин подумал, что что-то мешает электрическому полю проникнуть внутрь поверхности полупроводника. Он обсудил это с Шокли, который призвал его продолжить исследования.

Несколько месяцев спустя, в 1946 году, Бардин нашел ответ, основанный на творческой модели «поверхностных состояний». В этой модели электроны, притянутые к поверхности полупроводника, попадают в локализованные состояния и не могут действовать как носители заряда. Эти состояния эффективно экранируют полупроводник от напряжения платы управления. Была ли эта теория реальной? Этот вопрос очень заинтересовал группу.

Изобретение транзистора с точечным контактом

В последующие месяцы группа Bell Labs отреагировала на идею Бардина о поверхностном состоянии интенсивной исследовательской программой. Обладая широким спектром талантов, группа очень хорошо работала вместе. Браттейн восторженно описывает этот период, говоря, что в группе было много взаимопонимания.

Бардин тесно сотрудничал с Браттейном и Пирсоном. В ноябре 1947 года Браттейн сделал важное открытие, основанное на предложении Гибни. Он обнаружил, что может нейтрализовать влияние поверхностных состояний, погрузив кремний в электролит. «Это новое открытие произвело фурор», — заметил Шокли, добавив, что «в конце концов Браттейн и Гибни преодолели блокирующий эффект».

Это открытие положило начало работе, которая через месяц завершилась созданием первого транзистора.

Проведя серию экспериментов, Бардин и Браттейн попытались использовать открытие для создания полевого усилителя. Одно странное предложение Бардина заключалось в замораживании тонкой пленки германия жидким азотом, чтобы «заморозить» поверхностные электроны на месте. Применив 500 вольт, они обнаружили лишь одну десятую процента изменения его проводимости. Однако Бардин был убежден, что они видели полевой эффект, предсказанный Шокли.

Начали использовать точечный контакт, прижатый к специально подготовленной кремниевой поверхности с «инверсионным слоем» N-типа. Они использовали каплю электролита на поверхности в качестве одного контакта и металлическую точку в качестве другого. Они получили небольшое, но значительное усиление мощности, но очень плохую частотную характеристику. Встреча за обедом Бардин, Браттейн и Шокли обсудили, как решить эту проблему.

Пытаясь улучшить частотную характеристику, Браттейн напыил золотую пластину на тонкий слой оксида германиевой пластины с инверсионным слоем. Он думал, что оксид изолирует золото от германия, но ему неизвестно, что он каким-то образом смылся, оставив золото в прямом контакте. Они были удивлены, обнаружив, что они все еще могут модулировать напряжение и ток.

Это счастливое событие направило их в другом направлении. Бардин понял, что на границе между золотом и германием происходит новое и необычное явление.

Обсудив проблему, они решили, что нужно поставить два точечных контакта на поверхность близко друг к другу. Браттейн нашел способ сделать узкий зазор без проводов, как показано на Рис. 7 . Он использовал пластиковый клин с полоской золотой фольги, приклеенной по краю. Он разрезал фольгу бритвой, образовав очень тонкую щель.

РИСУНОК 7. Первый точечный транзистор слева. Справа схематичное изображение. Изображение предоставлено AT&T.

---

16 декабря 1947 года они протестировали новое устройство и получили 30-процентный прирост мощности и 15-кратный прирост напряжения на входном сигнале частотой 1000 Гц. Транзисторный усилитель родился! Неделей позже, 23 декабря 1947 года, руководителям Bell Labs была продемонстрирована схема, воспроизводившая усиленную речь в наушниках.

От точечных контактов до переходного транзистора

Во время большей части этой работы Шокли был в коротком творческом отпуске в Европе, но вернулся на Рождество и был огорчен, обнаружив, что он не был частью изобретения. В течение нескольких недель после этого Шокли испытывал смешанные чувства.

Он был в восторге от результатов группы, но его беспокоило то, что он не принимал непосредственного участия в прорыве. Он также был расстроен тем, что его собственная идея полевого эффекта была упущена из виду, что, как он думал, было решающей искрой, которая привела к изобретению.

Его озадачил тот факт, что неясен и «транзисторный принцип». Например, не удалось объяснить коэффициент усиления по току, немного превышающий единицу, и случайное отрицательное поведение сопротивления. Он глубоко скептически отнесся к объяснению Бардина того, как электроны и дырки текут в их полупроводнике. В любом случае изобретение подстегнуло его к действию.

Вскоре после этого, во время встречи Физического общества в Чикаго в канун Нового 1947 года, он начал формулировать свой собственный уникальный подход к полупроводниковому усилителю. Через три недели, 23 января 1948 года, он задумал конструкцию с трехслойной полупроводниковой структурой. Никаких громоздких точечных контактов не было. Вместо них служили два P-N перехода на интерфейсах. Он разработал процесс инжекции носителей в германии!

Его устройство было более прочным и практичным, чем точечный транзистор, и намного проще в изготовлении. Достижение Шокли поистине удивительно, поскольку теория переходного транзистора была разработана до того, как он был создан.

Прошел еще месяц, прежде чем Шокли поделился с группой своей прорывной идеей. Почему он держал информацию при себе? Нужно ли ему было хранить молчание, чтобы изучить его теоретические и практические последствия? Или была какая-то другая причина? Мы не знаем.

26 февраля 1948 года компания подала заявку на четыре патента на полупроводниковые усилители, в том числе на оригинальную заявку Бардина и Браттейна на транзистор с точечным контактом. Днем позже Белл подал заявку на патент Шокли на переходной транзистор. Именно Джон Пирс, объединив слова «транс-сопротивление», придумал название «транзистор».

30 июня 1948 года Белл объявил на пресс-конференции об изобретении точечного транзистора. Изобретение в то время не привлекло особого внимания ни в популярной прессе, ни в промышленности.

Рис. 8. Первый переходной транзистор вверху. Ниже показано расположение соединения в германиевой шине. Базовый слой имеет толщину всего один-два мила. Изображение предоставлено AT&T.

---

Western Electric ввела в производство точечный транзистор в 1951. Он нашел применение в коммутационном аппарате, используемом для междугородного набора номера. Однако на коммерческом рынке он не имел успеха, за исключением использования в нише слуховых аппаратов и военной техники.

Со временем стало ясно, что теория точечных контактов, описанная в патентах Белла, неполна. Именно Шокли — своими работами по P-N-переходам и теории транзисторов — заложил прочную основу для физики твердого тела. Большая часть этого исследования обсуждается в его книге « электронов и дырок в полупроводниках».0009, опубликованный в 1950 году, ставший библией твердотельных накопителей.

В конце 1949 года Тил вместе со Спарксом и Морганом разработал метод извлечения монокристаллов из расплавленного германия. Это позволило им легировать германий контролируемым образом для изготовления первого практического транзистора NPN. О дате демонстрации — 20 апреля 1950 года — Шокли записал в своей записной книжке: «Сегодня была продемонстрирована установка N-P-N». Теперь будущее принадлежало переходному транзистору.

Эпилог

События 1948 года вызвали раскол в полупроводниковой группе Белла. Бардин и Браттейн со своим точечным контактным устройством находились с одной стороны, а Шокли и его помощники, работавшие над соединительным устройством, — с другой. Некогда кооперативная среда превратилась в высококонкурентную. Вопросы о том, чьи имена должны быть в патенте на устройство и кто должен быть изображен на рекламных фотографиях, еще больше усилили напряженность.

Бардин был недоволен ситуацией с Беллом и начал работать над другой загадкой: сверхпроводимостью. К сожалению, его исследования не шли хорошо. В лаборатории мало кто интересовался этой проблемой, и экспериментальная работа не велась.

В конце концов Бардин покинул Bell в 1951 году и перешел в Университет Иллинойса, где продолжил работу над сверхпроводимостью. В 1957 году он написал основополагающую статью Теория сверхпроводимости , которая считается одним из основных вкладов в физику. Признавая его большое значение, Шведская академия присудила ему вторую Нобелевскую премию в 1972 году.

Браттейн несколько лет оставался в Bell Labs, занимаясь исследованиями и став послом доброй воли. После выхода на пенсию в 19В 67 лет он переехал в колледж Уитмена в Уолла-Уолла, штат Вашингтон. Там он провел остаток своей жизни в колледже, работая над биофизикой и преподавая курсы физики для студентов.

Шокли увидел потенциал в транзисторе. Он покинул Bell Labs в 1955 году и основал Shockley Semiconductor в Пало-Альто, штат Калифорния, наняв лучших инженеров и физиков. В конце концов его уволили с поста директора другие менеджеры, которым надоело владеть компанией, возглавляемой упрямым физиком.

Рис. 9. Слева направо: Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн из Bell Labs в 1948 году с устройством, которое привело к изобретению транзистора. Изображение предоставлено AT&T.

---

Интересно отметить, что компания Шокли, а также инженеры и физики, которых он привез в Калифорнию, положили начало Силиконовой долине. После того, как Шокли покинул пост директора, его подхватил Фредерик Терман из Стэнфорда в качестве профессора инженерии и прикладных наук. Он также вернулся в Bell labs в качестве исполнительного консультанта.

10 декабря 1956 года Шокли, Бардин и Браттейн (именно в таком порядке) были удостоены Нобелевской премии по физике за «исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта».