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마이크로 소프트사의 빌 게이츠가 “타임머신이 발명된다면 가장 가 보고 싶은 과거”라고 말했던 순간을 아시나요?
바로 현대 정보통신 혁명의 주인공인 '트랜지스터'가 개발된 1947년 12월, 크리스마스 이브의 벨 연구소 실험실입니다.
트랜지스터는 벨 연구소 실험실에서 벨랩(Bell lab) 3총사로 불리는 윌리엄 쇼클리, 월터 브래튼, 존 바딘에 의해 처음 발명되었습니다. 이 세 사람은 그 공로를 인정 받아 1956년 노벨물리학상까지 받았죠.
아시다시피 벨 연구소는 최초로 통화 서비스를 시작한 곳인데요, 처음에는 여성 교환원을 두고 통화 서비스를 시작했다가, 인건비가 오르자 자동식 교환기를 도입했습니다.
하지만 자동식 교환기의 주요 부품인 진공관의 고장이 잦고, 통화량이 점점 많아져 본격적으로 연구를 시작해 트랜지스터를 만드는 데 성공하게 됩니다.
트랜지스터가 발명되기 전까지는 진공관이 반도체의 역할을 했습니다.
세계 최초의 컴퓨터라 불리는 에니악(ENIAC)도 1만 7,000개가 넘는 진공관을 사용해 만들어 졌어요.
진공관은 유리로 만들어져 뜨겁게 달궈지면 깨지기 일쑤라, 수십 명의 군인들이 새 진공관을 들고 에니악 앞에서 깨진 진공관을 교체하려고 상시 대기 중이었다고 합니다.
또한 밤만 되면 진공관의 불빛을 보고 수많은 날벌레들이 날아들어 전기 합선을 일으켜 컴퓨터를 망가트렸다고 해요. 컴퓨터 오류를 뜻하는 버그(Bug, 벌레)는 여기서 유래된 말이라고 합니다.
1946년에 미국 국방성의 의뢰로 펜실베니아 대학에서 개발한 에니악은 길이 25m, 높이 2.5m, 폭 1m의 엄청난 크기에 무게는 30톤이었습니다. 1만 7,468개의 진공관을 사용해 초당 5,000번의 계산을 할 수 있었어요.
반면 2022년 올해 엔비디아가 개발한 GPU(Graphic Processing Unit)인 H100은 가로 세로 다이(Die)크기가 814 mm²에 불과하고, 800억 개의 트랜지스터를 이용해 초당 3,000조번(3 PFLOPS)의 연산을 할 수 있습니다.
진공관은 부피가 너무 커 회로의 크기를 줄이는 데 한계가 있었고, 발열이나 전력 소모가 심각했습니다. 게다가 내구력이 취약하고 값도 비싸 전자 기기의 소형화나 대중화의 걸림돌로 작용했죠.
진공관을 대신할 새로운 부품, 트랜지스터는 그렇게 개발이 시작됐습니다.
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