Lesley Fowler
0 
3710
924
Pokud jste někdy přemýšleli, “Z čeho jsou počítačové čipy vyrobeny?” - To je přísnější otázka, než si člověk může myslet. Počítačový čip je jakékoli malé elektronické zařízení, které obsahuje integrovaný obvod (IC). To znamená, že pokud se podíváte na běžný elektronický obvod, jako jsou měděné linky na zelených deskách v rádiu, tento obvod je miniturizován a integrován do „čipu“.
To se tedy neomezuje pouze na centrální procesorové jednotky (CPU), ale může zahrnovat jakékoli jiné tranzistorové zařízení v počítači.
Proč říkám tranzistor? Tranzistor je elektronická součástka zodpovědná za výpočetní část integrovaného obvodu. Myslete na tranzistor jako na spínač. Pokud jsou elektronické podmínky správné, může být spínač zapnutý. Pokud podmínky nejsou správné, může být spínač vypnutý. On může představovat true, a off může znamenat false. Zapnuto může představovat binární číslo 1 a vypnuto může představovat binární číslo 0.
Přenášení metafory spínače o něco dále, žárovka, která je zapnutá, představuje dobře osvětlenou místnost. To jsou informace. Jedna malá informace. Pokud se chcete rozhodnout s velkým množstvím informací, budete potřebovat mnoho tranzistorů. Viděl jsi tranzistor? Ve srovnání s tím, co je na IC, jsou dost velké. Jen pro informaci, zde je obrázek, jak vypadal úplně první tranzistor.
Tento tranzistor dokáže najednou odpovědět pouze na jednu malou otázku - Ano nebo Ne? Pravda nebo lež? Zapnuto nebo Vypnuto?
Kolik rozhodnutí je potřeba ke spuštění programů, které používáme v počítačích v těchto dnech, za druhým? Miliony? Miliardy? Upřímně nevím. Ale mohu říci, že v prostoru zhruba jednoho palce na jeden palec čtverečního se Intel napěchoval 731 milionů tranzistory na i7 Processor Extreme Edition. To má být právě teď nejnovější a největší procesor stolního počítače.
Jak si dokážete představit, bylo by opravdu těžké nacpat celou měď a pájku, kterou vidíte ve starém tranzistoru výše. Byly tedy zapotřebí nové materiály. Zadejte polovodičový materiál. Slyšeli jste o křemíku, že? Je to polovodič. Jaký polovodič se ptáš? Dobrá otázka. Víte, jak měď je vodičem elektřiny, že? A guma nebo sklo jsou považovány za izolátory elektřiny, což znamená, že neprochází elektřinou, správně?
Polovodičový druh přenosu elektřiny za správných podmínek. Přemýšlejte o tom jako sevřenou hadicí. Pokud existuje dostatečný tlak nebo elektromotorická síla (EMF), voda nebo elektřina bude protékat.
Nyní můžete vidět, jak důležitý je křemík při konstrukci těchto obvodů. Existují i jiné polovodičové materiály, ale máme křemík v takovém množství, že je to nejúspornější materiál, který se používá. To je křemíkový plátek, vysoce leštěný níže.
Whew, clear to bahno?
Nyní vezměte tu hlavní část CPU, nazvanou zemřít a přemýšlejte o ní přes 700 milionů tranzistorů. Vidíte 700 milionů malých soketů, kam vložíte svůj procesor? Ne. Ve spodní části CPU je 1336 pinů. Ve vývrtě je spousta malé elektroniky a CPU kombinující těchto 700 milionů tranzistorů až na pouhých 1 366 pinů. Rád se pokusím vizualizovat to přemýšlením o všech silnicích a ulicích v zemi vedoucí dolů na několik tisíc hlavních dálnic.
Takže, krátká odpověď na otázku, ” Z čeho jsou počítačové čipy vyrobeny?” je spousta tranzistorů, trochu supravodivého křemíku a nějaké neuvěřitelně neuvěřitelné inženýrství. Vážně, po téměř 20 letech u počítačů a dalších integrovaných obvodů stále těžko chápu, jaký je to zázrak. Podívejte se na výkres prostě za balíček, do kterého zemře.
Doufejme, že tento článek vám pomohl pochopit, z čeho je počítačový čip vyroben. Pokud ano, dejte mi prosím vědět v komentářích. Jsem křehký a potřebuji ověření. Pokud tomu tak není, dejte mi vědět také, takže se můžu pokusit něco vyjasnit. Budu jen pláč. ;)
Obrazové kredity: Wikimedia, Intel