Pokorný tranzistor je nesmírně důležitou součástí počítačů a toho, jak fungují. Ve skutečnosti má každý počítač doslova miliardy tranzistorů - procesor Intel Core čtvrté generace má neuvěřitelných 1, 7 miliardy tranzistorů - jen procesor. Jak ale tyto tranzistory fungují? Je zábavné, že byste si mohli sami vytvořit počítač a stále nechápete, jak tranzistory fungují.
Proto jsme samozřejmě připravili tohoto průvodce.
Snadný způsob, jak přemýšlet o tranzistorech, je to, že jsou pro procesory, jaké jsou neurony pro náš mozek - malé drobné přepínače, které umožňují lidem myslet a pamatovat si události. Tranzistor je vyroben z křemíku, což je chemický prvek nalezený v písku a byl vynalezen před více než 50 lety.
Základy
Paul Downey | Flickr: http://bit.ly/2iYqIHw
Základy fungování tranzistoru jsou ve skutečnosti velmi jednoduché. Ve velké většině případů tranzistor provádí jednu ze dvou věcí - buď pracuje na zesílení signálu, nebo funguje jako spínač.
Když tranzistor pracuje jako zesilovač, v zásadě přijímá malý elektrický proud a zvyšuje tento proud, aby byl mnohem větší. To je docela důležitá funkce, zejména ve zvukovém světě - bez zesilovačů signálu byste například nemohli slyšet signál zachycený mikrofony.
Jak již bylo zmíněno, tranzistory fungují také jako spínače - to znamená, že přijímají malý elektrický proud a tento proud způsobuje, že bude vydán další větší proud. Toto je druh tranzistoru, který se nejčastěji vyskytuje v počítačích - protože tranzistory mohou existovat v jednom ze dvou stavů, mohou být zapnuty nebo vypnuty jednotlivě a jako takové mohou fungovat jako 1 nebo 0. S miliardami tranzistorů na procesor 1 a 0 přidávají větší množství dat. To je důvod, proč novější počítače mohou zpracovávat více dat najednou - protože tranzistory se zmenšují a zmenšují, takže více z nich se vejde na čip.
Křemík a sendviče
Tranzistory, jak bylo zmíněno, jsou vyrobeny z křemíku, který přirozeně nevede elektřinu. Pokud však manipulujeme s křemíkem s chemickými prvky, jako je arsen nebo fosfor, má křemík několik dalších elektronik, což znamená, že může mnohem snáze přenášet elektrický proud. Vzhledem k tomu, že elektrony mají záporný náboj, se křemík s touto úpravou nazývá n-typ.
Pokud ošetřujete křemík s jinými prvky, jako je například bór, do něj do něj budou proudit elektrony, nikoli od něj - to se nazývá p-typ.
Tyto dva typy křemíku jsou sloučeny do vrstev, což v podstatě umožňuje práci různých druhů elektrických součástí. Například, pokud jsou vrstveny n-typ a p-typ, elektrony budou proudit na jedné straně a ven na druhou. Tomu se říká dioda.
Samozřejmě se můžete rozhodnout použít tři vrstvy namísto pouze dvou - v podstatě se vyrábějí křemíkové sendviče. Podle toho, jak je křemík navrstven, můžeme buď vytvořit něco, co zesílí proud, nebo vytvoří přepínač. Zní to ta slova dobře - jo, ty křemíkové sendviče jsou tranzistory.
Uzavírání
Tranzistory lze použít v široké škále aplikací a jsou stavebním kamenem rozvoje technologií. Budou také menší a menší - takže procesory budou stále silnější.
