13. Computer a transistor

Un primo passo molto importante verso la miniaturizzazione dei circuiti elettronici derivò dall'invenzione del transistor che permise, a partire dagli anni ’50, di rendere molto più piccoli i circuiti logici necessari per il funzionamento del calcolatore. Il transistor (a punte di contatto) era stato inventato nel dicembre del 1947 da W. Shockley, W. Bardeen e W. Brattain presso i laboratori della Bell Telephone. La sua introduzione ha rivoluzionato completamente il settore elettronico aprendo la strada a tutti i moderni dispositivi elettronici in sostituzione dei tubi elettronici, rispetto ai quali presenta diversi vantaggi: dimensioni molto inferiori, potenza assorbita e dispersione di calore molto minori, tensione di lavoro più bassa, maggiore affidabilità, infine costi assai più limitati.

In pochi anni l'introduzione del transistor rivoluzionò i computer e alla fine degli anni '50 i calcolatori a valvole termoioniche erano stati rimpiazzati completamente da quelli a transistor.

Fig. 85. Una scheda di calcolatore con alcune porte logiche realizzate con soli diodi e resistenze - Olivetti, 1963. Un primo passo verso la miniaturizzazione dei circuiti elettronici derivò dall’impiego dei diodi al germanio, piccoli componenti elettronici (di pochi millimetri) funzionanti a basse tensioni. L’inconveniente più grave di questi dispositivi era legato all’impossibilità di amplificare adeguatamente i segnali elettrici man mano che attraversano varie porte logiche con la conseguente perdita di informazione. Il problema fu risolto con l'invenzione del transistor che permise, a partire dagli anni ’50, di rendere molto più piccoli i circuiti elettronici necessari nel calcolatore.

Fig. 86. Transistor (a punte di contatto) con la piastrina di silicio visibile. Inizialmente il transistor venne realizzato con un cristallo di germanio, un semiconduttore (alquanto costoso) che presenta particolari proprietà elettriche quando viene trattato con opportune sostanze. Il transistor si presta a moltissime applicazioni, principalmente come amplificatore, rivelatore, convertitore di frequenza, oscillatore, interruttore elettronico nei circuiti logici, ecc. La sua introduzione ha rivoluzionato completamente il settore elettronico aprendo la strada a tutti i moderni dispositivi elettronici.

Fig. 87. Alcuni transistor realizzati con cristalli di germanio oppure di silicio.

Fig. 88. Scheda di calcolatore con sei transistor – Olivetti, 1963. I primi calcolatori realizzati interamente con i transistor furono il TRADIC (realizzato negli Stati Uniti presso i Bell Telephone Laboratories nel 1955) e il Whirlwind (completato presso il MIT nel 1956).

Fig. 89. Scheda di calcolatore con numerose porte logiche realizzate mediante transistor – Olivetti, 1970.

Fig. 90. Particolare della scheda nella figura precedente: porte logiche realizzate con transistor – Olivetti, 1970.

Fig. 91. Scheda a transistor di un calcolatore UNIVAC.

Fig. 92. Calcolatore Olivetti Programma 101 (1965). La tecnologia a transistor consentì un grado di miniaturizzazione già sufficiente per produrre calcolatori da tavolo di elevate prestazioni, quali la Olivetti P101. Questa si può considerare un immediato precursore dei personal computer. Essa veniva programmata in un linguaggio evoluto e consentiva di memorizzare dati e programmi su schede magnetiche flessibili.

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