Инженерные микропроцессы как основа макроэкономических изменений на базе электроники и информации

Инженерные микропроцессы как основа макроэкономических изменений на базе электроники и информации

Хотя научные и индустриальные предшественницы информационных технологий, основанных на электронике, могут быть найдены за десятилетия до 1940-х гг. (не последними из них было изобретение телефона Беллом в 1876 г.; радио, изобретенное Поповым и Маркони в 1898 г.; электронная лампа, созданная Де Форестом в 1906 г.), именно в период Второй мировой войны и после нее были сделаны главные технологические прорывы в электронике: первый программируемый компьютер и транзистор – основа микроэлектроники, истинное ядро информационно-технологической революции в XX в. Однако только в 1970-х гг. новые информационные технологии распространились широко, ускоряя свое синергетическое развитие и сближаясь в рамках новой парадигмы. Проследим стадии инновации в трех главных технологических областях, которые, будучи тесно взаимосвязанными, составляют историю технологий, основанных на электронике: микроэлектронике, компьютерной технике и телекоммуникациях.

Транзистор, изобретенный в 1947 г. физиками – Бардином, Браттеном и Шокли из Bell Laboratories в Муррей Хилл, Нью-Джерси (они получили Нобелевскую премию за свое открытие), сделал возможным обработку электрических импульсов с большой скоростью в двоичном переключательном режиме, позволяя, таким образом, кодировать логику и устанавливать коммуникацию с машинами и между машинами. Современные обрабатывающие устройства – полупроводниковые интегральные микросхемы, часто называемые просто чипами, состоят из миллионов транзисторов. Первый шаг в распространении транзисторов был сделан с изобретением Шокли плоскостного транзистора (Junction transistor) в 1951 г. Однако его изготовление и широкое использование потребовало новых производственных технологий и использования соответствующих материалов. Переход на кремний представлял собой революцию, буквально сделанную на песке. Он был предложен Texas Instruments в Далласе в 1954 г. (шаг, которому способствовало приглашение в 1953 г. Гордона Тила, одного из ведущих ученых из Bell Laboratories). Изобретение планарного процесса в Fairchild Semiconductors в 1959 г. (в Силиконовой долине) открыло возможность интеграции миниатюризованных компонентов с прецезионным производством.

Однако решающий шаг в микроэлектронике был сделан в 1957 г.: Джек Килби, инженер Texas Instruments (позднее получивший патент), и Боб Нойс, один из основателей Fairchild, одновременно изобрели интегральную схему. Но именно Нойс первым изготовил интегральные схемы, используя планарный процесс. Это вызвало технологический взрыв: всего за три года цены на полупроводники упали на 85 %, а в следующие десять лет производство выросло в 20 раз, причем половина выпуска шла на военные нужды. Историческое сравнение: в Британии в период индустриальной революции потребовалось 70 лет (1780–1850), чтобы цены на хлопчатобумажные ткани упали на 85 %. Затем в течение 1960-х гг. движение еще более ускорилось: по мере того как совершенствовалась технология производства и конструкция чипов улучшалась с помощью компьютеров, использующих более быстрые и более мощные микроэлектронные устройства, средняя цена интегральной схемы упала с 50 долл, в 1962 г. до 1 долл, в 1971 г.