Степень уплотнения микроэлементов электронной аппаратуры растет с головокружительной быстротой. Так, если в 1972 году в одной конструктивной единице было 1000 микроэлементов, то в 1986-м — сотни тысяч, а в сверхбольших интегральных схемах на кремниевой пластиночке площадью в 1 квадратный сантиметр размещаются миллионы отдельных функционально независимых микроэлектронных приборов. Радиоаппаратура, основанная на интегральных микросхемах, характеризуется компактностью, легкостью, большой мощностью и высокой надежностью.
Замысловатый, причудливо запутанный лабиринт нынешней микроэлектронной схемы рисует на плате не человеческая рука — это ей уже не под силу, а пучок электронов, ионов или луч лазера. Более того, расчет этого суперлабиринта выполняет миниЭВМ. Так электроника наших дней сама себя формирует и конструирует.
Итак, в мире микроизделий происходит закономерный процесс: концентрация мощности при одновременном резком снижении массо-габаритных характеристик и колоссальном росте производительности.
Что же таится за ошеломляющими успехами микроэлектроники?
Без нее не было бы космической и вычислительной техники. Известно, что для приборов, запускаемых в космос, решающее значение имеет не только надежность, но также масса и размер. И не будь столь велики успехи микроэлектроники, полеты искусственных спутников Земли и космических кораблей еще долгое время оставались бы уделом фантастики.
Без микроэлектроники невозможно существование современных ЭВМ. За последние 3 десятилетия сменилось 5 поколений ЭВМ. 25 декабря 1951 года в Институте электротехники Академии наук УССР была включена в сеть первая отечественная ЭВМ, созданная под руководством академика С. А. Лебедева. В ней было 18 тысяч вакуумных радиоламп, масса машины достигала почти 30 тонн. Что она выполняла? Арифметические действия над 5-6-значными числами со скоростью 50 операций в секунду. Даже при таком скромном быстродействии машина считала в полторы тысячи раз быстрее человека.
Довольно быстро из ЭВМ стали исчезать радиолампы. На смену им приходили другие электронные приборы (ферриты, диоды и т. д.). Вторая советская ЭВМ, вошедшая в строй в 1953 году, считала со скоростью 10 000 операций в секунду. ЭВМ третьего поколения (1965—1970 годы) выполняли уже несколько миллионов вычислений в секунду. В 1975—1980 годах появились ЭВМ четвертого поколения (на интегральных схемах, в том числе больших и сверхбольших), производившие десятки миллионов вычислений ежесекундно. И наконец, ЭВМ пятого поколения (и далеко не последнего!) — это электронные счетчики, работающие со скоростью миллиард операций в секунду.
В 1985 году в Японии началась разработка компьютера производительностью 10 миллиардов операций в секунду. Если бы такую ЭВМ построить с использованием устаревших элементов и технологии, для нее потребовалось бы здание величиной со стадион в Лужниках. Новому компьютеру достаточно площади, занимаемой обычной стиральной машиной.
Что ожидает вычислительную технику в ближайшем будущем? Прежде всего это создание лазерных, оптических и даже биологических ЭВМ, способных выполнять ежесекундно десятки и сотни миллиардов вычислений.
Современные электронно-вычислительные машины за четверть часа производят расчеты, на которые ранее требовались месяцы и даже годы (при использовании ручных вычислительных средств). Но дело не только в феноменальной быстроте счета. Электронный математик обладает уникальной памятью. Она не знает, что такое усталость или забывчивость: все, что введено в память ЭВМ, хранится в ней вечно. В любой момент из памяти машины можно получить нужные сведения. Емкость машинной памяти весьма велика. Например, сравнительно небольшая электронно-вычислительная машина способна удержать в памяти названия 10 миллионов наименований печатных изданий, хранящихся в Государственной библиотеке имени В. И. Ленина в Москве.
Правда, пока немало времени тратится на составление программ для ЭВМ, но и эта трудоемкая работа уже доверена машинам.
Современная электронно-вычислительная машина работает в 10 тысяч раз быстрее, чем ЭВМ первого поколения, в то же время она в 300 тысяч раз меньше и в 100 тысяч раз дешевле.