Реформы 90-х годов XX века в странах Восточной Европы. Опыт мирового кооперативного движения

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.

Гигантский скачок вперед в распространении микроэлектроники во всех машинах произошел в 1971 г., когда Тед Хофф, инженер Intel (также в Силиконовой долине), изобрел микропроцессор, т. е. компьютер на чипе. Таким образом, новые возможности обработки информации получили повсеместное применение. Шла постоянная погоня за увеличением интегральной мощности схем на одном чипе, технология проектирования и производства постоянно превышала пределы интеграции, которые считались физически невозможными на базе кремниевых материалов. В середине 1990-х гг. технические оценки еще давали лет 10–20 хорошей жизни кремниевым схемам, несмотря на то, что ускорились исследования альтернативных материалов. Аналитически важно указать скорость и степень технологических изменений.

Как известно, мощность чипов можно оценить комбинацией трех характеристик: интеграционной способностью, указанной наименьшей шириной линии на чипе, измеряемой в микронах (1 микрон = 0,000001 м); объемом памяти, измеряемым в битах (в килобитах и мегабитах); и скоростью микропроцессора, измеряемой в мегагерцах. Так, первый процессор 1971 г. содержал линии в 6,5 микрона, в 1980 г. ширина достигла 4 микрон, в 1987 г. -1 микрона, в 1995 г. чип Intel’s Pentium имел ширину линии в 0,35 микрона, 0,25 микрона к 1999 г. Таким образом, там, где в 1971 г. на чипе размером с чертежную кнопку умещалось 2300 транзисторов, в 1993 г. их было 35 млн. Объем памяти по показателю KRAM (динамическая память с произвольным доступом) составлял в 1971 г. 1024 байта; в 1980 г. – 64 000, в 1987 г. -1024 000, в 1993 г. – 16 384 000, в 1999 г. – 256 000 000 байтов. Что касается скорости, то 64-битные микропроцессоры конца XX в. были уже в 550 раз быстрее, чем первый чип Intel 1972 г., a MPU (мощность микропроцессоров) удваивается каждые 18 месяцев. К 2002 г. произошло ускоренное совершенствование микроэлектронной технологии по всем трем характеристикам: в интеграции (чипы с 0,18 микрона), в объеме памяти (1024 мегабайта) и в скорости процессора (500+ мегагерц по сравнению со 150 в 1993 г.). Если учесть при этом кардинальные сдвиги в параллельной обработке информации на основе использования множественных микропроцессоров (включая в последующем объединении множественных микропроцессоров на одном чипе), то окажется, что мощь микроэлектроники еще не высвобождена до конца, вычислительная способность непрерывно увеличивается. Кроме того, развитие миниатюризации, рост специализации и падение цены на все более мощные чипы позволяет помещать их в любую машину, применяемую в повседневной жизни, – от стиральных машин и микроволновых печей до автомобилей, электронная начинка которых в стандартных моделях 1990-х гг. более ценна, чем сталь.