avril 20, 2016

Les ordinateurs à transistor

Le transistor

John Bardeen, William Shockley et Walter Brattain.

Dans les années 1940, les commutateurs binaires dans les ordinateurs étaient des relais mécaniques. Ils furent ensuite remplacés par des tubes à vide. Mais ces tubes ont des inconvénients importants qui ont empêché les progrès dans la technologie informatique. En contrepartie les transistors étaient beaucoup mieux. Ils pourraient effectuer tout ce qu’un tube à vide fait, mais en utilisant beaucoup moins courant, en produisant moins de chaleur et plus petits. Par exemple, le célèbre ENIAC américain, construit en 1946 et composé de plus de 18.000 tubes à vide, avait un poids total de 30 tonnes, remplissait une salle entière et consommait 150 kWh.

Le passage à une seconde génération fut lancé par le transistor, inventé en 1947 par William Shockley et ses collègues John Bardeen et Walter Brattain. Cette grande invention du 20e siècle s’est faite au Bell Labs à Murray Hill, Ne w Jersey (USA), où se trouvait le département de recherche et développement de la American Telephone and Telegraph Company (AT&T). En 1956, les trois scientifiques ont reçu le prix Nobel de physique pour leur invention.

Le transistor est un interrupteur ou, plus précisément, un système électronique de porte, qui s’ouvrent et se ferment pour permettre le passage du courant. Les transistors sont des semi-conducteurs basés sur des matériaux semi-conducteurs tels que le silicium. Les cristaux de ces éléments présentent des propriétés qui sont entre celles des conducteurs et des isolants, de sorte qu’ils sont appelés semi-conducteurs. La particularité de cristaux semi-conducteurs est qu’ils peuvent agir comme un conducteur de courant électrique qui traverse dans un sens uniquement, en ajoutant des imputés ou «dopage» entre eux, par exemple, en ajoutant de petites quantités de bore de phosphore.

L’ordinateur à transistor

Un ordinateur à transistor est un ordinateur qui utilise des transistors discrets au lieu de tubes à vide. Alors que la première génération d’ordinateur électronique utilisât des tubes, produisant beaucoup de chaleur, était encombrants et peu fiables, une deuxième génération, à la fin des années 1950 et début des années 1960 utilisait des transistors. Ces machines dominèrent jusqu’à la fin des années 1960, lorsque les circuits intégrés ont commencé à apparaître dans les machines de troisième génération.

L’Université de Manchester (UK) créa le premier ordinateur à transistor opérationnel en novembre 1953. Il y eut deux versions, un prototype, opérationnel en 1953, et la version grand format, mis en service en avril 1955. Le prototype de 1953, conçu par la compagnie de téléphone STC, comptait 92 transistors et 550 diodes. Elle comportait des codes de 48 bits (l’équivalent d’un octet aujourd’hui). La machine de 1955 comptait un total de 200 transistors et 1300 diodes, ce qui consommait 150 watts d’électricité. Il y avait des problèmes de fiabilité avec les premiers lots de transistors qui en limitait l’utilisation moyenne en 1955 à 1,5 heure. Parce qu’il utilise également un petit nombre de tubes dans son horloge interne, ce n’était pas la première machine entièrement transistorisée.

Ordinateur à transistor du DTRE.

Ordinateur à transistor du DTRE.

La conception d’un ordinateur transistorisé a ensuite été entreprise par la Manchester Metropolitan-Vickers en utilisant des transistors plus fiables. Elle produisit le Metrovick 950, construit à six ou sept exemplaires dès 1956. Ils furent utilisés par à des fins commerciales ou pour un usage interne au sein de la société.

Le premier ordinateur entièrement transistorisé était soit le Harwell Cadet, en Février 1955, ou le prototype du IBM 604. Burroughs conçu le SM-65 Atlas ICBM, un ordinateur de guidage qu’elle a livré à l’US Air Force à Cap en Juin de 1957.

Au Japon, l’ETL Mark III a commencé à fonctionner en Juillet 1956, l’ordinateur canadien du Defence Research Telecommunications Establishment (DRTE) vis le jour en 1957, tandis qu’en Autriche, le Mailüfterl a été achevée en mai 1958.

Références

http://www.silicon-valley-story.de/sv/transistor.html

http://www.beatriceco.com/bti/porticus/bell/belllabs_transistor.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor_computer