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Informatik |
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Transistorrechner
Gegen Ende der 50er Jahre waren weltweit ca. 8.000 Universal-Rechenanlagen installiert - mehr als zwei Drittel davon in den USA. Konzeptuell handelte es sich fast überall um Nachfolger der EDVAC- oder IAS-Computerprojekte aus den 40er Jahren und oft wird behauptet, dass sich in den nachfolgenden 50 Jahren dieser Aufbau (die sog. Computerarchitektur) nicht mehr geändert hat. Doch letzteres gilt nur in einem ganz engen Sinne: so werden Programme seit dieser Zeit intern gespeichert und in den Schaltungen werden Rechenfunktionen (Prozessor) und der Speicherbereich getrennt. In so ziemlich allen übrigen Architektur-Aspekten gab es im Laufe der Jahre enorme Innovationen, die zu erfolgreichen Produkten führten und neue Märkte begründeten. Bemerkenswert ist diese Kontinuität dennoch vor allem deshalb, weil die ursprünglich für wissenschaftliche Rechenprobleme geschaffene Computerarchitektur auch für die großen Speicherbedarfe und umfangreichen Ein- und Ausgabeanforderungen der wirtschaftsorientierten Datenverarbeitung angepasst werden konnte.
Hardwareseitig bildete die Vakuumröhrentechnik bis zur Mitte der 50er Jahre die Grundlage für elektronische Rechenanlagen. Computer mit Vakuumröhren werden oft als sogenannte erste Hardwaregeneration gezählt. Im Vergleich zu den EDVAC-Anfängen erhöhte sich die Zuverlässigkeit der Röhren seitdem zwar deutlich, dennoch war der Wartungsaufwand beispielsweise für das regelmäßige Auswechseln ganzer Röhrengruppen ausgesprochen hoch. Deshalb wurde vielerorts nach Alternativen geforscht. Hierbei ging es nicht nur um die prinzipielle Einsatzmöglichkeit anderer Schaltelemente, sondern um kalkulierbare Zuverlässigkeit bei der Nutzung in hoher Stückzahl sowie um die rationelle, preiswerte Massenproduktion.
Diese Anforderungen konnten mit dem in der US-Halbleiterforschung im Jahre 1948 erfundenen Transistor erfüllt werden und läuteten nach weiterer fünfjähriger Forschungsarbeit die zweite Hardwaregeneration bei Computern ein. Hiermit begann in der Elektrotechnik und im Computerbau eine Entwicklung zu immer kleineren Bauelementen, die bis heute anhält. Transitoren ersetzten erstmals 1955 die Elektronenröhren als Schalt-, Steuer-, Speicher- und Verstärkerelement in Rechenanlagen: in den Bell Laboratories, USA, entstand der erste mit 800 Transistoren bestückte Transistor-Digital-Computer (TRADIC) - gebaut für die US-Luftwaffe. Er erforderte nur eine Leistung von knapp 100 Watt (im Unterschied zu ENIACīs Energieverbrauch von ca. 200 kW!).
Viele weitere Vorteile bestärkten den Einsatz von Transistoren im Vergleich zu Elektronenröhren: kleinere Abmessungen, geringeres Gewicht, höhere Schaltgeschwindigkeiten, sofortige Betriebsbereitschaft nach Einschalten und fast unbegrenzte Lebensdauer.
Zugleich konnte die Produktion von größeren Schaltungen für die Rechenanlagen wesentlich rationalisiert werden. Die einzelnen Schaltelemente wie Transistoren, Dioden, Widerstände und Kondensatoren wurden auf sogenannte Schaltkarten montiert und dann miteinander verlötet. Diese Technik führte später zur Entwicklung der gedruckten Schaltungen, den postkartengroßen Kunststoffplatten und Kupferleiterbahnen, in deren Löcher die einzelnen Bauelemente hineingesteckt und dann rückseitig verlötet wurden. Damit wurden die Datenverarbeitungsanlagen der zweiten Generation wesentlich zuverlässiger, leistungsfähiger, wartungsfreundlicher und preiswerter in der Herstellung - die Voraussetzungen für ihre breite Anwendung waren geschaffen.
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