Harva kohtab neid, kes teavad, mis toimub nende arvutite sees. Sagedamini on neid, kes on kuulnud Moore’i seadusest. See seadus kinnitab, et mida aeg edasi, seda tihedamalt saab kokku pakkida arvutitele hädavajalikke transistore. Kas kahekordistub transistoride pakkimistihedus 24 kuuga või 18 kuuga, see on juba Moore’i seaduse tõlgendamise küsimus.

Gordon Moore, kellest sai 1968. aastal lillelastest tulvil Californias superfirma Intel looja, napsas idee hoopis ühel konverentsil kõnelnud Douglas Engelbartilt, kes siiski ei heitunud ja leiutas hiljem arvutihiire.

Miljard korda pisemaks

Esimese transistori suurus oli viis sentimeetrit. Nüüdseks on see seade muutunud miljard korda pisemaks. 11. novembril tõi Intel turule 16 uudsetest osistest koosnevat serveri- ja lauaarvutiprotsessorit. Nagu kombeks, on need varasematest kiiremad, ent vajavad ka vähem voolu ega sisalda mürgist pliid. Uus, 45-nanomeetrise läbimõõduga transistor, mille põhjal on protsessorid ehitatud, võimaldab vähendada lekkevoolusid ja vältida ülekuumenemist. Kümne aasta eest suudeti valmistada transistor läbimõõduga 250 nanomeetrit.

Uues transistoris kasutatakse räni asemel muid isolatsioonimaterjale, mille dielektriline konstant on kõrge ning mis sisaldavad hafniumi ühendeid. See tingib ka uudsete metallelektroodide kasutamise. Nõnda on räniajastu nende transistoride tõttu otsa saamas.

17. novembril 1947. aastal pistis Belli laboratooriumide teadlane Walter Brattain oma eksperimendiseadme veetermosesse. Ta uuris, kuidas käitub pooljuht räni ja miks ei saa selle pealt ehitada võimendit. Kuid veeaur kondenseerus räni pinnale ja et teadlane ei viitsinud panna oma seadet vaakumisse, mis kondensaadi aurustaks, pistis ta selle kannatamatult vette. Ja äkki hakkas see kaadervärk voolu võimendama.

Nelja päeva pärast ehitas Brattaini kaaslane John Bardeen seadme, kus terav metallvarras puudutas räni pinda, mis oli ümbritsetud destilleeritud veega, nõnda et kontaktpunkt jäi veest välja. See seade võimendas. Vähe küll, aga ikkagi.

Sellest põlve otsas ehitatud kaadervärgist algas uue paradigma edukäik. Paradigma, mis muutis tehnoloogia ja selle kaudu ka tsivilisatsiooni palet.

Alul jäeti tööst kõrvale kolleeg William Schockley. Mees vihastas ja otsustas näidata, kes on kes. Ning ehitas üksi valmis veel parema transistori, nn võileibtransistori ning sai 1956. aastal koos Bardeeni ja Brattainiga Nobeli preemia.

Taskukohased raadiod

Transistori tulek muutis palju, ehkki transistori töö tulem ei erine elektronlambi omast nõnda palju kui näiteks elektromehaaniline relee elektronlambist.

Esimest transistori demonstreeriti 1947. aasta jõululaupäeval. Siis tuli transistorraadio, jänkide TR-1. Seda tutvustati 18. oktoobril 1954. aastal ning maksis praegustes hindades üle 6000 krooni. Neljale transistorile ehitatud raadiot reklaamiti taskuraadiona, ehkki taskukohane ei olnud see ei otseses ega ülekantud mõttes. Reklaamiagentidele õmmeldi erilised suurte taskutega särgid, et kaup ikka kenasti tasku ära mahuks. Edu oli silmapilkne. Transistorraadio ehk transistor – nii nagu seda kohe koostisosa järgi kutsuma hakati –, muutus staatuse sümboliks.

Transistor ise aga leiutati tipmise saladuskatte all. Käis äge külm sõda. Belli laborite töö käivitus sõja ajal kantud soovist ehitada võimendi mikrolaine radari signaali vastuvõtuks.

Transistor võimaldas ehitada mikroprotsessoreid – kiipe, kuhu mahutati tuhandeid transistore. Mikroprotsessorite saabumine käivitas Nõukogude Liidus “mikrosaagimise” ajastu. Ameerika protsessorid käes, saeti ja puuriti neid salajastes teadusinstituutides läbi ja lõhki. Ning nipid saadi kätte.

Moore’i rusikareegel on kehtinud juba üle 40 aasta. Hoolimata sellest, et skeptikud on kuulutanud sellele kadu umbes sama kaua. Ikka on teadlased ja tehnoloogid leidnud mingi kavala nipi, kuidas üha pisemaid transistore toota, neid üha tihedamalt kokku pakkida – ja seega ka suurendada arvuti kiirust ning suhtelist hinda. “Seal all on ruumi veel küll,” ütles oma kuulsa lause ameerika füüsik Richard Feynman kümmekond aastat pärast transistori leiutamist. Nõnda on Moore’i seaduse tüüpiline isetäituv prohvetlus.

Igas uue koostisega protsessoris on sada tuhat korda enam transistore kui 30 aasta tagustel.

Mikroprotsessorist

personaalarvutini

•• Mikroprotsessor on programmeeritav digitaalne elektrooniline komponent, mis ühendab arvuti keskprotsessori funktsioonid kokku ühele integraallülitusele.

•• See sai võimalikuks, kui arvutiprogramme täide viiva keskprotsessori sõnapikkust vähendati 32 bitilt 4 bitini.

•• Mikroprotsessori ilmumine tegi võimalikuks personaalarvutid.

•• Esimene mikroprotsessor oli Inteli 4004, mis ilmus 15. novembril 1971, umbes samal ajal, mil Texas Instrumentsi 1000. Selles oli 2250 10-mikromeetrilist transistori.

•• Uusimal lauaarvutiprotsessoril Intel Core 2 Extreme QX9650 on transistore 820 miljonit.