Τι είναι το τρανζίστορ CPU;

Ένα τρανζίστορ είναι μια ημιαγωγική συσκευή που αλλάζει και ενισχύει τα ηλεκτρονικά σήματα.Έχει τουλάχιστον τρία τερματικά που το συνδέουν με ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα.Το τρανζίστορ εφευρέθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1950 και αντικατέστησε γρήγορα σωλήνες κενού σε ηλεκτρονικές συσκευές.Αυτές οι συσκευές αποτελούν πλέον βασικό στοιχείο σχεδόν όλων των ηλεκτρονικών συσκευών, όπως η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) ενός υπολογιστή.Ένα τρανζίστορ CPU είναι συνήθως μέρος ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος, αν και μπορεί επίσης να αγοραστεί μεμονωμένα.

Οι ακροδέκτες σε ένα τρανζίστορ CPU έχουν συγκεκριμένα ονόματα ανάλογα με τον τύπο του τρανζίστορ.Τα τερματικά ενός απλού διπολικού τρανζίστορ ονομάζονται συλλέκτη, πομπός και βάση.Το ρεύμα ή η τάση που εφαρμόζεται στη βάση επηρεάζει την ροή του ρεύματος από τον συλλέκτη στον πομπό.Αυτός ο τύπος τρανζίστορ είναι ένας διακόπτης και είναι ένας κοινός τύπος τρανζίστορ CPU που ονομάζεται λογική πύλη.Ένας διακόπτης γενικά δεν επιτρέπει το ρεύμα να ρέει μέσω του, εκτός εάν η τάση στη βάση είναι πάνω από ένα ελάχιστο όριο.Η τάση στη βάση ελέγχεται από άλλα εξαρτήματα του κυκλώματος.Αυτός ο τύπος τρανζίστορ χρησιμοποιεί την τάση στη βάση για να ελέγξει την ποσότητα του ρεύματος που ρέει μέσω του ενισχυτή.Αυτό σημαίνει ότι μια μικρή αλλαγή στην τάση στη βάση μπορεί να παράγει μεγάλη διαφορά στην τάση μεταξύ του συλλέκτη και του πομπού.

Τα τρανζίστορ παρέχουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των σωλήνων κενού σε υπολογιστές.Ένα τρανζίστορ CPU είναι πολύ μικρότερο από το ισοδύναμο σωλήνα κενού, επιτρέποντας τη μικρογραφία των υπολογιστών.Η κατασκευή τρανζίστορ μπορεί να αυτοματοποιηθεί σε μεγαλύτερο βαθμό από εκείνη των σωλήνων κενού, πράγμα που σημαίνει ότι τα τρανζίστορ είναι φθηνότερα από τους σωλήνες κενού.

Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα τρανζίστορ κατατέθηκε από τον Julius Edgar Lilienfeld το 1925, αν και δεν κατασκευάστηκε τέτοιαμια συσκευή.Ο Herbert Matare ανακάλυψε τα εφέ ημιαγωγών ενώ εργαζόταν σε ένα σύστημα ραντάρ Doppler το 1942. Στη συνέχεια, η τεχνολογία προχώρησε και το 1947 εργαζόταν στα AT TS Bell Labs, ο Walter Brattain και ο John Bardeen ανακάλυψαν ότι ένας κρύσταλλος γερμανίου θα μπορούσε να ενισχύσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα.Ο Gordon Teal δημιούργησε το πρώτο τρανζίστορ πυριτίου για το Texas Instruments το 1954, και το τρανζίστορ CPU, το οποίο είναι ένα τρανζίστορ ημιαγωγού μετάλλου (MOS), χτίστηκε για πρώτη φορά στο Bell Labs το 1960.