Arvuti ajalugu – jahutus, 1. osa 2-st

By | oktoober 16, 2022

Oleme maininud sätteid, mis on tehtud generaatorite ja akupankadega varutoitesüsteemide pakkumiseks (vt arvuti ajalugu – koondamine). Sellest võib ilmselt aru saada, et me räägime siin suurest võimust.

Toide tähendab kuumust ja arvuti nõudlikus maailmas võib liigne kuumus tekitada igasuguseid probleeme. Tootjate töötemperatuuri ja -niiskuse tolerantsid olid väga väikesed.

Vaakumtorude algusaegadel talusid elektroonikaahelad kuumust paremini, enamik komponente võis olla projekteeritud töötama kõrgel temperatuuril. Näiteks takisti, mis on mõeldud vooluringis veerandvatti hajutamiseks, oleks võinud asendada torukonstruktsioonis sama väärtusega 10-vatise takistiga ja sellel oleks vooluringis sama mõju. Muidugi on 10-vatine takisti füüsiliselt palju suurem, kuid ruum ei olnud nii kriitiline kui tänapäeva ahelates.

Soojuse tekitamise probleemid olid aga vaakumtoru arvutis väga ilmsed. Vaakumtoru soojendab katoodi nii, et see kiirgab elektrone. Katoodil on negatiivne laeng, anoodil aga positiivne laeng.

Mitmesajavoldise pingeerinevuse tõttu tõmbuvad elektronid anoodi poole ja võivad vaakumis vabalt voolata. Seda voolu reguleerib üks või mitu katoodi ja anoodi vahele paigutatud võre. Võrgul on katoodiga võrreldes veidi negatiivne nihe ja seda saab moduleerida või muuta, et kontrollida elektronide voolu ja seega ka voolu.

Näiteks võimendis saab trioodi (kolme elektroodiga toru, anood, katood ja võrk) valmistada, rakendades võrku erinevat signaali, võib-olla vinüülkettalt. Selle väikesed amplituudi või suuruse kõikumised võimenduvad toru kaudu voolavas voolus, mida tavaliselt mõõdetakse anoodiahela takisti kaudu.

Kuid me kaldume kõrvale! Tagasi arvutisse. Vaakumtorusid kasutavates arvutites kasutati neid tavaliselt kahendsüsteemiga kooskõlas olevate lülititena, sisse või välja, 0 või 1. Seda oli lihtne saavutada, rakendades toru väljalülitamiseks katoodile negatiivset pinget või selle sisselülitamiseks positiivsemat pinget. See paigutus töötab hästi sellistes vooluringides nagu plätud ja nende derivaadid.

Kuid – alati on aga – kuna vajalike vooluringide suur arv, kus iga toru toodab töötamiseks soojust, olid jahutusprobleemid tohutud. Standardvarustuses olid suured puhurid ja jahutusventilaatorid torude ümber, samuti toa konditsioneer. Kasutati ka vedelikjahutust.

Kui transistorid tulid, 1960. aastatel toodeti vooluringi kohta vähem soojust. Uue tahkistehnoloogiaga kaasnesid aga uued nõuded keerukamatele disainidele ja võimsustele. Üksikute ahelate arv korrutatud.

Sellele lisandus kitsas temperatuurimuutuste taluvus. Transistor, mida tavaliselt kasutatakse ka lülitina, võib sisse lülitada, kui see peaks olema välja lülitatud, kui see on ülekuumenenud, põhjustades süsteemis kaose.

Transistor ei olnud sel ajal täiesti etteaimatav seade. Nad käituvad lubatud hälvete piires ja nad valiti selleks individuaalselt. Kui see on tolerantsipiiri lähedal ja vooluringis või füüsiliselt masinas vastuvõtlikus asendis, võib tekkida probleem. Väga oluliseks sai tubade konditsioneer.

2. osas vaatleme tingimusi arvutiruumis.

Lisa kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Nõutavad väljad on tähistatud *-ga