Đâu là phát minh lớn nhất của loài người trong thế kỉ 20: Tivi? máy vi tính? mạng Internet?...Thật ngạc nhiên khi câu trả lời từ các phân tích và các cuộc nghiên cứu lại cho biết: sáng tạo đột phá và quan trọng nhất mà loài người đã thực hiện trong suốt 100 năm qua lại chính là chiếc transistor (bóng bán dẫn hay còn gọi là tụ điện) nhỏ bé mà những người không thực sự hiểu biết về kĩ thuật ít khi để ý tới.

Để hiểu hết về tầm quan trọng của transistor, bạn hãy thử hình dung, nếu không có nó thì chiếc tivi trong nhà bạn sẽ có kích thước lớn gấp nhiều lần hiện nay bởi phải sử dụng ống phóng tia catot rất cồng kềnh, bạn sẽ không thể có chiếc laptop nhỏ gọn và tiện lợi để đi đâu cũng mang theo; chiếc xe ô tô sẽ không thể cho bạn biết ở đâu có nhà hàng Ấn Độ gần nhất bởi không có hệ thống GPRS; và thật khó tưởng tượng là Microsoft hay Google sẽ trở thành những người khổng lồ bằng cách nào!

Cách đây tròn 60 năm, ngày 16/12/1947, chiếc bóng bán dẫn đầu tiên trên thế giới đã ra đời tại phòng thí nghiệm Bell, mở đầu cho một cuộc cách mạng trong đời sống xã hội sau này, làm thay đổi cách con người nghe nhạc, làm việc, thanh toán hóa đơn hàng tháng, giáo dục đào tạo cũng như việc mua bán mọi thứ, từ đôi ủng cho tới chiếc lò nướng hiện đại nhất. Transitor trong những máy điều hòa nhịp tim mang lại cho con người một sinh mệnh mới. Những con chip vi tính sử dụng transitor xuất hiện ở mọi nơi, trong xe hơi, điện thoại di động..thậm chí là cả những thiết bị tìm kiếm gắn trong thú cảnh! Máy tính cá nhân và mạng Internet là những hiện tượng, song những điều thần kì mà chúng mang lại chính là nhờ hàng triệu những chiếc bóng bán dẫn nhỏ xíu đã làm nên nó.

Risto Puhakka, chủ tịch của hãng nghiên cứu VLSI Research Inc. cho biết:" Việc phát minh ra transistor có lẽ là phát minh quan trọng nhất của thế kỉ 20. Nó đã làm thay đổi bộ mặt của toàn xã hội loài người. Bây giờ thì mọi công việc về giao thông, máy tính, chính phủ, tài chính, sản xuất...đều phụ thuộc vào nó. Dường như thế giới đã phát triển nhanh gấp đôi từ khi transistor ra đời.'

Trước khi transistor ra đời, việc thể hiện 2 trạng thái on, off hay hệ thống số nhị phân 0 và 1 được thực hiện nhờ các ống chân không. Công nghệ này không có hiệu quả cao và đòi hỏi rất nhiều ống và bóng đèn, nhiệt lượng để thực hiện các phép tính toán đơn giản. Theo Mike Feibus, phân tích viên của TechKnowledge Strategies Inc. , thuật ngữ "bug" (lỗi) ra đời từ thời kì này để chỉ việc các loài bướm đêm và côn trùng lao vào ánh sáng của đèn và làm đèn tắt. Theo những tiêu chuẩn hiện đại, những chiếc máy tính sử dụng ống chân không có tốc độ rất chậm và hết sức cồng kềnh.

Chính vì thế sự ra đời của transistor chính là đáp ứng đòi hỏi bức thiết của công nghệ. Nó được thiết kế dựa trên các bộ ngắt mạch (switch). Khi các bộ chuyển mạch này ở trạng thái on hay off thì các mạch khác cũng tự chuyển trạng thái chạy hoặc dừng. Ngày nay các transitor có thể tự chuyển trạng thái on hay off 300 tỉ lần trong một giây!
Sự tiện dụng của transistor là không phải bàn cãi. Bên cạnh việc tăng tốc độ làm việc của thiết bị, nó cũng giúp giảm kích thước thiết bị đó tới tối đa. Trước đây, nếu sử dụng một chiếc radio dùng ống chân không, bạn phải mất thời gian ngồi chờ nóng máy, còn giờ đây, bạn có thể ung dung đi dạo vào thưởng thức hàng ngày bản nhạc yêu thích trong túi áo! Một sự thay đổi kì diệu.

Khi nhắc đến transistor, người ta luôn nhớ đến định luật Moore nổi tiếng do Gordon Moore đưa ra:" cứ sau 2 năm thì số lượng transistor trên 1 con chip sẽ tăng lên gấp đôi". Một thời gian dài, lí thuyết này đã tỏ ra phù hợp, song với đà phát triển như vũ bão của ngành công nghệ sản xuất chip hiện nay thì dường như người ta còn muốn nhiều hơn thế. Một thiết kế mới về kích thước transitor và cách sắp xếp chúng trên một con chip là mục tiêu cạnh tranh của các hãng lớn. Mới đây nhất, Intel đã đánh bại 2 đối thủ IBM và AMD khi tung ra một thiết kế transitor mới cho phép xây dựng bộ vi xử lý 45nm thay vì 65nm như trước đây. Chip Penryl của Intel sẽ có tới 820 triệu transitor và theo dự báo, trong khoảng 10-15 năm nữa, các công ty bán dẫn có thể sẽ thiết kế được từ 10 đến 15 tỉ transitor trên 1 con chip đơn!

Đánh giá thành công này, Will Swope, phó chủ tịch Intel cho biết:"trước đây chúng tôi sản xuất mỗi lần một chiếc bóng bán dẫn, còn bây giờ là hàng tỉ chiếc một lần.Transistor tự bản thân nó đã có sự tiến bộ lớn lao khi giờ đâu 800 triệu chiếc có thể cùng hoạt động với nhau trên một diện tích chỉ bằng một đồng tiền xu! Nó phát triển nhanh hơn bất cứ một ngành công nghệ nào mà con người đã sáng tạo ra. Nó chính là nền tảng của nền kinh tế vi tính ngày nay- từ PC, điên thoại di động, Walkman tới iPod. Nó đã làm thay đổi gần như hoàn toàn đời sống của toàn bộ chúng ta"

Các nhà phân tích cũng dự báo rằng transistor sẽ tiếp tục là cơ sở dẫn dắt sự phát triển của các sản phẩm số trong tương lai.

Quang Tùng (theo PCWORLD)