1950年代之前的第一代电子计算机都采用电子管作为元件,如IBM的701和650系列均是使用电子管的庞然大物。电子管元件体积大,在运行时产生的热量也大,而可靠性较差,运算速度不快,价格昂贵,这些都使计算机的发展受到限制。20世纪最伟大的发明之一晶体管诞生之后,人们便希望使用晶体管制造计算机,以减小计算机的体积与重量。世界上第一台晶体管计算机是为美国空军研制的。
晶体管是20世纪的一项重大发明,它不仅能实现电子管的功能,而且具有体积小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后,电子线路的结构大大改观,制造高速电子计算机的设想就更容易实现了。
1951年,贝尔实验室承担了一个项目,为美国空军评估构建一台晶体管机载数字计算机的可行性。该项目的最初目标是探索将晶体管用在数字计算机上,使计算机的体积大大缩小,从而开发出一种小型机载固态计算机,以解决轰炸导航问题。
B52轰炸机上的计算机键盘Ⓞ
此后,一些模型机陆续问世:“晶体管计算机1型”用来在实验室中探索使用晶体管制造数字计算机的可行性;“飞行版晶体管计算机”让机载固态计算机作为轰炸导航系统的控制元件成为可能;“小妖精”作为第二代实验用晶体管数字计算机,用于探索机载计算机新的固态设备的能力。
1954年5月24日,贝尔实验室的工程师们在美国计算机科学家费尔克的带领下,使用800个晶体管组装出了世界上第一台纯晶体管计算机,并取名为TRADIC(晶体管机载数字计算机),它是第二代电子计算机的原型。
费尔克在操作
晶体管的开关速度极高,加上其结构的简化,使计算机的速度有了极大的提升。TRADIC每秒可以执行100万次逻辑运算,其运行功率低于100瓦,而且比它的真空电子管前辈更加可靠。在计算机体积方面,ENIAC有房间般大小,而TRADIC则缩小到了衣橱般大小,占空间3立方英尺(约为0.085立方米)。不过,如果你近距离看TRADIC的话,常常会误认为它还是台电子管计算机。因为当年制造工艺的落后,TRADIC上的晶体管依旧使用了玻璃外壳的真空封装,而不像现在的晶体管那样,采用的是塑料或陶瓷封装。
舰载跟踪搜索雷达Ⓦ
TRADIC是当时最快的机载数字计算机系统,可以处理飞行员的指令和航空仪表的飞行数据。该系统为美国空军提供了一种全新的方法来实现所需的精度、可靠性和简便性,以适应现代机载武器系统。TRADIC研制完成后,贝尔实验室又开发出了一种晶体管数字计算机,用在海军舰载跟踪搜索雷达上。