Quale invenzione ha permesso ai computer di essere più piccoli?

Prima i transistor, seguiti dai circuiti integrati (che possono mettere miliardi di transistor in un unico pacchetto).

La prima generazione di computer (1940-1956) usava tubi a vuoto. I primi computer di prima generazione (1940) usavano tubi a vuoto, come quello all'estrema sinistra. Il computer ENIAC (1946) aveva quasi 18.000 di questi tubi, e occupava una stanza di 1800 piedi quadrati (167 metri quadrati).

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I modelli successivi di prima generazione costruiti negli anni '50, come la serie IBM 701, usavano tubi di dimensioni miniaturizzate accanto, e tipicamente solo circa 5000 di essi. Ogni tubo era funzionalmente equivalente a uno o due transistor (i popolari 6SN7 e i doppi triodi 12AU7 in miniatura erano spesso usati per implementare i flip-flop). I computer occupavano ancora un'intera stanza, ma erano le periferiche (unità a nastro ecc.) che occupavano gran parte dello spazio.

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UNIVAC I (1951)

I computer di seconda generazione (1956-1963) usavano transistor, ed erano molto più piccoli. Le CPU dei computer di seconda generazione erano grandi come i grandi frigoriferi di oggi. Il componente più grande di questi computer era la memoria centrale, che spesso veniva fornita in scatole separate delle dimensioni di un frigorifero.

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Modulo doppio flip-flop da un minicomputer PDP-8 di seconda generazione (1965). Memorizzava due bit usando quattro transistor.

I computer della terza generazione (1964-1971) usavano circuiti integrati di piccola e media scala, ed erano ancora più piccoli. La memoria era implementata usando chip di RAM a stato solido invece del core.

I computer di quarta generazione (1971-oggi) usavano (e usano ancora) microprocessori. La differenza è che la CPU 6502 (1975) usata nell'Apple II aveva solo 3510 transistor, mentre l'Intel Core i7 Haswell-E (2014), usato in molti PC desktop, ha 2,6 miliardi di transistor. La differenza tra la CPU 6502 (1975) con 3510 transistor, e il processore Intel i7 (2014) con 2,6 miliardi è 740.740 volte tanto. La legge di Moore prevederebbe che questo sia: [math]2^{(2014-1975)/2}[/math]= 741.455 - quasi giusto sul naso!

Estendendo di altri quattro anni, abbiamo il processore Apple A12X Bionic (ARM64) rilasciato nel 2018 con 10 miliardi di transistor, 2.849.003 volte tanto quanto il 6502. La legge di Moore prevede che: [math]2^{(2018-1975)/2}[/math]= 2.965.820 - ancora una volta, molto vicino.

Extrapolando dalle dimensioni dell'ENIAC, e tenendo conto che 6500 dei suoi tubi erano a doppio triodo e quindi erano l'equivalente di due transistor, sarebbe necessario un edificio con 10 miliardi / 24.500 * 1.800 sq ft = ~735.000.000 sq ft (~68.255.000 sq m) o 26.4 miglia quadrate (68,3 km quadrati) per ospitare un tubo a vuoto equivalente al processore Apple A12X Bionic.