Den ydmyge transistor er en ekstremt vigtig del af computere, og hvordan de fungerer. Faktisk har hver computer bogstaveligt talt milliarder af transistorer - en fjerde gen Intel Core-processor har hele 1, 7 milliarder transistorer - kun på processoren. Men hvordan fungerer disse transistorer? Sjovt nok kunne du selv bygge en computer og stadig ikke forstå, hvordan transistorer fungerer.
Naturligvis er det derfor, vi har sammensat denne guide.
En nem måde at tænke på transistorer er, at de er til en processor, hvad neuroner er for vores hjerne - små bittesmå afbrydere, der tillader mennesker at tænke og huske begivenheder. Transistoren er lavet af silicium, som er et kemisk element, der findes i sand, og den blev opfundet for mere end 50 år siden.
Det grundlæggende
Paul Downey | Flickr: http://bit.ly/2iYqIHw
Grundlæggende om, hvordan en transistor fungerer, er faktisk ret enkel. I langt de fleste tilfælde gør en transistor en af to ting - den fungerer enten for at forstærke et signal, eller den fungerer som en switch.
Når en transistor fungerer som en forstærker, tager den dybest set en lille elektrisk strøm og øger denne strøm til at være meget større. Det er en temmelig vigtig funktion, især i lydverdenen - uden signalforstærkere ville du f.eks. Ikke være i stand til at høre det signal, der er plukket op af mikrofoner.
Som nævnt fungerer transistorer imidlertid også som afbrydere - det vil sige, de indtaster en lille elektrisk strøm, og denne strøm medfører, at der udsendes en anden, større strøm. Dette er den slags transistor, der oftest findes på computere - da transistorer kan eksistere i en af to tilstande, kan de tændes eller slukkes individuelt, og som sådan kan de fungere som enten en 1 eller en 0. Med milliarder af transistorer på en processor, disse 1'ere og 0'erne tilføjer større datamængder. Derfor kan nyere computere behandle flere data ad gangen - fordi transistorer bliver mindre og mindre, så flere af dem kan passe på en chip.
Silicium og sandwich
Transistorer er som nævnt lavet af silicium, der naturligt ikke leder elektricitet. Men hvis vi manipulerer silicium med kemiske elementer som arsen eller fosfor, har siliciumet et par ekstra elektronik, hvilket betyder, at det meget lettere kan føre en elektrisk strøm. På grund af det faktum, at elektroner har en negativ ladning, kaldes silicium ved denne behandling n-type.
Hvis du behandler silicium med andre elementer, såsom bor, vil elektroner i nærheden strømme ind i det snarere end væk fra det - det kaldes p-type.
Disse to typer silicium kombineres i lag, hvilket i det væsentlige gør det muligt for forskellige slags elektriske komponenter at arbejde. For eksempel, hvis en n-type og en p-type er lagdelt, vil elektroner strømme i den ene side og ud på den anden. Det kaldes en diode.
Selvfølgelig kan du derefter vælge at bruge tre lag i stedet for kun to - i det væsentlige at fremstille siliciumsandwiches. Afhængig af hvordan silicium er lagdelt, kan vi enten oprette noget, der forstærker en strøm eller skaber en switch. Lyder disse ord velkendte - ja, disse siliciumsandwiches er transistorer.
Lukning
Transistorer kan bruges i en lang række applikationer og er en byggesten til teknologiens fremskridt. De vil også blive mindre og mindre - så processorer bliver mere og mere magtfulde.
