Mencionamos as provisões feitas para fornecer sistemas de energia de reserva envolvendo geradores e bancos de baterias (ver histórico do computador – redundância). Você provavelmente pode dizer a partir disso que estamos falando de muito poder aqui.
Energia significa calor e, no mundo exigente do computador, o calor excessivo pode causar todo tipo de problema. Os fabricantes tinham tolerâncias muito próximas para temperatura e umidade de operação.
Nos primórdios dos tubos de vácuo, os circuitos eletrônicos eram mais tolerantes ao calor, a maioria dos componentes podia ser projetada para operar em alta temperatura. Por exemplo, um resistor projetado para dissipação de um quarto de watt em um circuito hoje poderia ter sido substituído por um resistor de 10 watts do mesmo valor no projeto do tubo e ter o mesmo efeito no circuito. Claro que o resistor de 10 watts é fisicamente muito maior, mas o espaço não era tão crítico quanto nos circuitos de hoje.
Os problemas de geração de calor eram, no entanto, muito aparentes no computador de tubo de vácuo. O tubo de vácuo funciona aquecendo o cátodo para que ele emita elétrons. O cátodo tem uma carga negativa, enquanto o ânodo tem uma carga positiva.
Devido à diferença de voltagem, de algumas centenas de volts, os elétrons são atraídos pelo ânodo e podem fluir livremente no vácuo. Este fluxo é regulado por uma ou mais grades colocadas entre o cátodo e o ânodo. A grade tem uma polarização ligeiramente negativa em comparação com o cátodo e pode ser modulada ou alterada para controlar o fluxo de elétrons e, portanto, a corrente.
Por exemplo, em um amplificador, um triodo (um tubo com três eletrodos, ânodo, cátodo e grade) pode ser feito aplicando um sinal variável, talvez de um disco de vinil, à grade. Suas pequenas variações de amplitude, ou tamanho, são amplificadas na corrente que flui através do tubo, geralmente medida através de um resistor no circuito do ânodo.
Mas nós divagamos! De volta ao computador. Nos computadores que usavam válvulas a vácuo, elas costumavam ser usadas como interruptor, liga ou desliga, 0 ou 1, em sintonia com o sistema binário. Isso foi facilmente alcançado aplicando uma tensão negativa ao cátodo para desligar o tubo, ou uma mais positiva para ligá-lo. Esse arranjo funciona bem em circuitos como flip-flops e seus derivados.
Mas – há sempre um mas – devido ao grande número de circuitos necessários, com cada tubo gerando calor para funcionar, os problemas de refrigeração eram enormes. Grandes ventiladores e ventiladores de refrigeração ao redor dos tubos, bem como o ar condicionado da sala, eram padrão. Também foi usado resfriamento líquido.
Quando os transistores surgiram, na década de 1960, havia menos calor gerado por circuito. No entanto, com a nova tecnologia de estado sólido vieram novos requisitos para designs e capacidades mais sofisticados. O número de circuitos individuais se multiplicou.
Soma-se a isso a estreita tolerância às variações de temperatura. Um transistor, também normalmente usado como interruptor, pode ligar quando deveria estar desligado, quando superaquecido, causando caos no sistema.
Um transistor não era um dispositivo perfeitamente previsível naquela época. Eles se comportariam conforme necessário dentro das tolerâncias e foram selecionados individualmente para isso. Se estiver próximo do limite de tolerância e em uma posição suscetível no circuito ou fisicamente na máquina, pode ocorrer um problema. O ar condicionado do quarto tornou-se muito importante.
Na parte 2, veremos as condições na sala de informática.
