Εάν έχετε αναρωτηθεί ποτέ, "Τι είναι τα τσιπ υπολογιστών που κατασκευάζονται από;" - Αυτό είναι ένα πιο δύσκολο ερώτημα από κάποιον να σκεφτεί. Ένα τσιπ υπολογιστή είναι οποιαδήποτε μικρή ηλεκτρονική συσκευή που περιέχει ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC). Αυτό που σημαίνει είναι αν κοιτάξετε ένα συνηθισμένο ηλεκτρονικό κύκλωμα, όπως οι χάλκινες γραμμές στις πράσινες πινακίδες σε ένα ραδιόφωνο, το κύκλωμα αυτό παίρνει μικροσκοπικό και ενσωματωμένο σε ένα 'τσιπ'.
Επομένως, αυτό δεν περιορίζεται στις κεντρικές μονάδες επεξεργασίας (CPU), αλλά μπορεί να περιλαμβάνει οποιαδήποτε άλλη τρανσιστορισμένη συσκευή στον υπολογιστή.
Γιατί να πω τρανζίστορ; Λοιπόν, ένα τρανζίστορ είναι το ηλεκτρονικό στοιχείο που είναι υπεύθυνο για το υπολογιστικό τμήμα ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος. Σκεφτείτε το τρανζίστορ ως διακόπτη. Εάν οι ηλεκτρονικές συνθήκες είναι σωστές, ο διακόπτης μπορεί να είναι αναμμένος. Εάν οι συνθήκες δεν είναι σωστές, ο διακόπτης μπορεί να είναι απενεργοποιημένος. Ενεργοποιημένο μπορεί να αντιπροσωπεύει αληθινό, και μακριά μπορεί να αντιπροσωπεύει ψευδή On μπορεί να αντιπροσωπεύει τον δυαδικό αριθμό 1 και το off θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει τον δυαδικό αριθμό 0.
Μεταφέροντας τη μετάβαση του διακόπτη λίγο περισσότερο, ένας λαμπτήρας που βρίσκεται είναι ένα καλά φωτισμένο δωμάτιο. Αυτές είναι οι πληροφορίες. Ένα μικρό κομμάτι πληροφοριών. Εάν θέλετε να αποφασίσετε με πολλές πληροφορίες, θα χρειαστείτε πολλοί τρανζίστορ. Έχετε δει ένα τρανζίστορ; Είναι αρκετά μεγάλο σε σύγκριση με το τι είναι σε ένα IC. Ακριβώς για αναφορά, εδώ είναι μια εικόνα του τι έμοιαζε το πρώτο τρανζίστορ.
Αυτό το τρανζίστορ μπορεί να απαντήσει μόνο σε μια μικρή ερώτηση ταυτόχρονα - Ναι ή Όχι; Σωστό ή λάθος? Ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση;
Πόσες αποφάσεις χρειάζονται για να τρέξουν τα προγράμματα που χρησιμοποιούμε σε υπολογιστές αυτές τις μέρες, δεύτερον με το δευτερόλεπτο; Εκατομμύρια; Δισεκατομμύρια; Ειλικρινά δεν ξέρω. Αλλά αυτό που μπορώ να πω είναι ότι σε ένα διάστημα περίπου μια ίντσα με μια πλατφόρα ίντσας, η Intel έχει γεμίσει 731 εκατομμύρια τρανζίστορ στην i7 Processor Extreme Edition. Αυτό υποτίθεται ότι είναι ο τελευταίος και μεγαλύτερος επεξεργαστής για έναν επιτραπέζιο υπολογιστή αυτήν τη στιγμή.
Όπως μπορείτε να φανταστείτε, θα ήταν πραγματικά δύσκολο να γεμίσουν σε όλο το χαλκό και συγκόλλησης που βλέπετε στο παλιό τρανζίστορ χρόνου παραπάνω. Έτσι, χρειάστηκαν νέα υλικά. Εισάγετε το υλικό ημιαγωγών. Έχετε ακούσει για το πυρίτιο σωστά; Είναι ημιαγωγός. Τι είναι ημιαγωγός που ρωτάς; Καλή ερώτηση. Ξέρεις πώς ο χαλκός είναι αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας; Και το καουτσούκ ή το γυαλί θεωρούνται μονωτήρες ηλεκτρικής ενέργειας, που σημαίνει ότι δεν περάσουν ηλεκτρική ενέργεια, έτσι;
Λοιπόν, ένα είδος ημιαγωγού περνά την ηλεκτρική ενέργεια υπό τις κατάλληλες συνθήκες. Σκεφτείτε το σαν ένα τσιμπημένο σωλήνα. Εάν υπάρχει αρκετή πίεση ή ηλεκτρομαγνητική δύναμη (EMF), το νερό ή ο ηλεκτρισμός θα ρέει.
Τώρα μπορείτε να δείτε πόσο σημαντικό είναι το πυρίτιο στην κατασκευή αυτών των κυκλωμάτων. Υπάρχουν άλλα υλικά ημιαγωγών εκεί έξω, αλλά έχουμε πυρίτιο σε τέτοια αφθονία ότι είναι το πιο οικονομικό υλικό που πρέπει να χρησιμοποιήσετε. Αυτό είναι ένα πλακίδιο πυριτίου, πολύ γυαλισμένο κάτω.
Ποιο, σαφές ως λάσπη;
Τώρα, πάρτε αυτό το κύριο μέρος της CPU, που ονομάζεται πεθαίνουν, και σκεφτείτε πάνω από 700 εκατομμύρια τρανζίστορ σε αυτό. Βλέπετε 700 εκατομμύρια μικρές υποδοχές όπου τοποθετείτε την CPU σας; Όχι. Υπάρχουν 1.366 ακίδες στο κάτω μέρος της CPU. Υπάρχει μια δέσμη μικρών ηλεκτρονικών στη μήτρα και η CPU συνδυάζει αυτά τα 700 εκατομμύρια τρανζίστορ κάτω σε μόλις 1.366 καρφίτσες. Μου αρέσει να προσπαθώ να το απεικονίσει σκέπτοντας όλους τους δρόμους και τους δρόμους σε μια χώρα που οδηγεί σε λίγες χιλιάδες μεγάλες εθνικές οδούς.
Έτσι, η σύντομη απάντηση στο ερώτημα, "Τι είναι τα τσιπ υπολογιστών είναι κατασκευασμένα;" είναι πολλά τρανζίστορ, λίγο υπεραγώγιμο πυρίτιο και κάποια μυαλό-numbingly απίστευτη μηχανική. Σοβαρά, μετά από σχεδόν 20 χρόνια με υπολογιστές και άλλα ολοκληρωμένα κυκλώματα, εξακολουθώ να δυσκολεύομαι να καταλάβω τι είναι θαύμα. Ρίξτε μια ματιά στο σχέδιο μόνο για τη συσκευασία στην οποία μπαίνει η μήτρα.
Ας ελπίσουμε ότι αυτό το άρθρο σας βοήθησε να καταλάβετε τι είναι κατασκευασμένο ένα τσιπ υπολογιστή. Εάν υπάρχει, παρακαλώ ενημερώστε με στα σχόλια. Είμαι εύθραυστη και χρειάζεται επικύρωση. Εάν δεν έχει, καλά, επιτρέψτε μου να ξέρω κι εγώ, έτσι μπορώ να προσπαθήσω να διευκρινίσω οτιδήποτε. Θα κλάψω μόνο λίγο. ·)
Πιστωτικές κάρτες εικόνας: Wikimedia, Intel