لقد ذكرنا الأحكام الموضوعة لتوفير أنظمة الطاقة الاحتياطية التي تشمل المولدات وبنوك البطاريات (انظر تاريخ الكمبيوتر – التكرار). ربما يمكنك أن تقول من هذا أننا نتحدث عن الكثير من القوة هنا.
الطاقة تعني الحرارة ، وفي عالم الكمبيوتر الدقيق ، يمكن أن تسبب الحرارة الزائدة جميع أنواع المشاكل. كان للمصنعين تحمّل شديد للغاية لدرجة حرارة التشغيل والرطوبة.
في الأيام الأولى للأنابيب المفرغة ، كانت الدوائر الإلكترونية أكثر تحملاً للحرارة ، ويمكن تصميم معظم المكونات للعمل في درجات حرارة عالية. على سبيل المثال ، المقاوم المصمم لتبديد ربع واط في دائرة كهربائية اليوم يمكن استبداله بمقاوم 10 واط بنفس القيمة في تصميم الأنبوب ، وله نفس التأثير في الدائرة. بالطبع المقاوم 10 واط هو أكبر بكثير من الناحية الفيزيائية ، لكن الفضاء لم يكن حرجًا كما هو الحال في دوائر اليوم.
ومع ذلك ، كانت مشاكل توليد الحرارة واضحة جدًا في كمبيوتر الأنبوب المفرغ. يعمل الأنبوب المفرغ عن طريق تسخين الكاثود بحيث ينبعث منه إلكترونات. يحتوي الكاثود على شحنة سالبة ، بينما يحتوي الأنود على شحنة موجبة.
بسبب الاختلاف في الجهد ، الذي يصل إلى مئات الفولتات ، تنجذب الإلكترونات إلى الأنود ويمكن أن تتدفق بحرية في الفراغ. يتم تنظيم هذا التدفق من خلال شبكة واحدة أو أكثر موضوعة بين الكاثود والأنود. للشبكة انحياز سلبي قليلاً مقارنة بالكاثود ، ويمكن تعديلها أو تغييرها للتحكم في تدفق الإلكترون ، وبالتالي التيار.
على سبيل المثال ، في مكبر الصوت ، يمكن صنع الصمام الثلاثي (أنبوب به ثلاثة أقطاب ، أنود ، كاثود وشبكة) عن طريق تطبيق إشارة متغيرة ، ربما من قرص فينيل ، إلى الشبكة. يتم تضخيم الاختلافات الصغيرة في السعة ، أو الحجم ، في التيار المتدفق عبر الأنبوب ، وعادة ما يتم قياسه عبر المقاوم في دائرة الأنود.
لكننا استطرادا! العودة إلى الكمبيوتر. في أجهزة الكمبيوتر التي تستخدم الأنابيب المفرغة ، كانت تُستخدم عادةً كمفتاح تشغيل أو إيقاف ، 0 أو 1 ، في تناغم مع النظام الثنائي. تم تحقيق ذلك بسهولة عن طريق تطبيق جهد سلبي على الكاثود لإيقاف الأنبوب ، أو جهد أكثر إيجابية لتشغيله. يعمل هذا الترتيب جيدًا في الدوائر مثل flip-flops ومشتقاتها.
ولكن – هناك دائمًا ولكن – نظرًا للعدد الهائل من الدوائر المطلوبة ، مع كل أنبوب يولد الحرارة للعمل ، كانت مشاكل التبريد ضخمة. كانت المنافيخ الكبيرة ومراوح التبريد حول الأنابيب ، بالإضافة إلى تكييف هواء الغرفة قياسية. كما تم استخدام التبريد السائل.
عندما ظهرت الترانزستورات ، في الستينيات ، كان هناك قدر أقل من الحرارة المتولدة لكل دائرة. ومع ذلك ، مع تكنولوجيا الحالة الصلبة الجديدة جاءت متطلبات جديدة لتصاميم وقدرات أكثر تعقيدًا. عدد الدوائر الفردية مضروبًا.
يضاف إلى ذلك التسامح الضيق لتغيرات درجات الحرارة. يمكن أن يعمل الترانزستور ، الذي يستخدم عادة أيضًا كمفتاح ، عندما يُفترض أن يكون مغلقًا ، عند ارتفاع درجة الحرارة ، مما يتسبب في حدوث فوضى في النظام.
لم يكن الترانزستور جهازًا يمكن التنبؤ به تمامًا في ذلك الوقت. سوف يتصرفون كما هو مطلوب ضمن التفاوتات المسموح بها ، ويتم اختيارهم بشكل فردي لهذا الغرض. إذا كان قريبًا من حد التسامح ، وفي وضع حساس في الدائرة أو ماديًا في الجهاز ، فقد تحدث مشكلة. أصبح تكييف الهواء بالغ الأهمية.
في الجزء 2 سنلقي نظرة على الظروف في غرفة الكمبيوتر.
