Evolusi #transistor: dari Bell Labs hingga komputasi molekuler
Pada tahun 1960an dan 1970an, elektronik mengandalkan transistor persimpangan. Bell Labs memberi kami desain ini, dan tetap menjadi standar untuk waktu yang lama. Setelah itu, perkembangan silikon mengalami kemajuan besar pada tahun 1970an. Memperkenalkan transistor efek medan semikonduktor oksida logam (MOSFET). MOSFET menggunakan prinsip dasar yang sama, tetapi mengubah penempatan silikon. Silikon tipe-N dan silikon tipe-P didoping dengan berbagai logam dan oksida. hasil? Bahannya lebih murah. Tata letak yang lebih baik. Berikan lebih banyak fleksibilitas kepada para insinyur.
Para insinyur tidak berhenti di situ. Mereka mulai mengklasifikasikan transistor berdasarkan bahan semikonduktor hingga peringkat daya. Mengapa? Hal ini dikarenakan setiap aplikasi memerlukan fungsi yang berbeda-beda. Frekuensi pengoperasian itu penting. Struktur itu penting. Lalu terjadilah lompatan besar dalam bidang manufaktur. Para insinyur menyadari bahwa mereka dapat memproduksi ribuan transistor secara bersamaan pada satu lembar bahan semikonduktor. Menambahkan kapasitor dan resistor melengkapi rangkaian terintegrasi.
Kami menyebutnya chip. Namun di dalam kotak kecil ini terdapat miliaran transistor kecil.
Sejak tahun 1960an, kepadatan transistor meningkat dua kali lipat setiap 1,5 tahun. Para insinyur terus mengemas perangkat ke dalam ruang yang lebih kecil. Saat ini, transistor silikon yang tersedia secara komersial berukuran kurang dari 45 nanometer. Sebagai gambaran, arsitektur kartu grafis NVIDIA GF100 memiliki lebih dari 3 miliar transistor. Ini adalah chip paling ringkas yang pernah ada.
Namun transistor modern ini terlihat besar dibandingkan transistor masa depan.
Para peneliti dari Universitas Yale dan Korea Selatan telah membangun transistor molekuler pertama di dunia. Terbuat dari satu molekul benzena. Ukuran bukanlah satu-satunya kemenangan di sini. Efisiensinya nyata. Chip saat ini membuang banyak energi dalam bentuk panas karena tidak menyalurkan energi secara efisien. Transistor molekuler mempunyai potensi untuk memecahkan masalah ini. Hal ini secara signifikan dapat meningkatkan efisiensi energi perangkat masa depan.
Bahan juga berubah. Graphene menjadi pesaing serius. Mengangkut elektron jauh lebih cepat daripada silikon. Menurut beberapa perkiraan, prosesor berbasis graphene dapat bekerja hingga 1.000 kali lebih cepat dibandingkan produk silikon saat ini.
トランジスタは今後も研究を推進していきます。 コンピュータはより高速になります。 もっと安い。 より信頼性が高くなります。 携帯電話や音楽プレーヤーは、コストを下げ ながら超小型サイズに縮小されるでしょう。 この変化の全範囲を想像するのは困難です。 60 hari yang lalu.
トランジスタの力はハードウェアを超えて広がります。 それがテクノロジーの状況をどのように変えるかです。 結局のところ、私たちの社会です。 Layanan Pelanggan
Kisah dunia digital saat ini tidak dimulai dengan ponsel pintar atau server cloud. Ini dimulai pada tahun 1954 dengan berderaknya sebuah kotak plastik kecil.
Texas Instruments melakukan lebih dari sekedar membuat radio. Mereka menyediakan transistor yang memungkinkan hal ini terjadi. Sebelumnya, perangkat elektronik berukuran besar, panas, dan rapuh. Tabung vakum mendominasi gelombang radio. Mereka membutuhkan tegangan tinggi. Mereka kehabisan tenaga. Regency TR-1 mengubah sifat fisik media pribadi. Ini adalah produk transistor pertama yang diproduksi secara komersial. Anda bisa memasukkannya ke dalam saku Anda. Tidak perlu lagi membawa-bawa penerima kabinet.
Ini bukan hanya gadget baru. Ini adalah revolusi perangkat keras.
Mengapa transistor lebih penting daripada radio
Pertimbangkan perbedaan ukurannya. Radio tabung vakum tugas berat. Regency memiliki berat kurang dari 1 pon. Penurunan berat badan bukanlah suatu kebetulan. Hal ini merupakan akibat langsung dari peralihan dari tabung vakum ke silikon padat.
Bagaimana cara kerja transistor? Ini bertindak sebagai saklar. Atau amplifier. Ia menggunakan semikonduktor untuk mengontrol arus. Ini adalah inti dari semua komputasi modern. Saat Anda mengetuk layar, listrik mengalir melalui miliaran transistor kecil. Mereka menafsirkan sentuhan Anda. Render gambarnya. Semuanya kembali ke terobosan tahun 1954.
Regency TR-1 adalah bukti konsep. Texas Instruments membuktikan rantai pasokannya. Kemitraan ini merupakan bukti industri semikonduktor. Ini menggeser investasi. Fokusnya berubah. Tiba-tiba, semua orang ingin menjadi lebih kecil. Lebih cepat. Perangkat pengoperasian yang lebih keren.
魔法の背後にある物理学
これがなぜそれほど重要なのかを理解するにあります。 半導体は導体と絶縁体の間に位置します。 ここではシリコンが王様です。
バージニア大学の仮想研究所の研究によると、 これらの材料の挙動は原子構造に依存します。 シリコンに他の元素をドーピングすると、電子の 流れを許可または遮断する領域が作成されます。 これがトランジスタの基本的な仕組みです。 シンプルさの中にエレガントさがあります。
初ゲルマニウムトランジスタを使用していました。 その後、シリコンが引き継ぎました。 シリコンはさらに豊富に含まれています。 より高い温度にも対応できます。 より安定しています。 この材料科学の変化により、今日私たちが当 っていりました。 あなたのラップトップにはこれらのスイッチが。 それらはナノ秒以内に発射されます。
Mendorong batas: transistor molekul tunggal
Tren ini belum berhenti. Itu terus menjadi lebih kecil.
Pada akhir tahun 2009, para peneliti telah mencapai sesuatu yang tampak seperti fiksi ilmiah. Mereka menciptakan transistor molekul tunggal. Ini bukan bahan curah. Ini adalah satu molekul yang bertindak sebagai komponen aktif.
UPI melaporkan perkembangan ini pada bulan Desember 2009. Dampaknya sangat mengejutkan. Jika transistor dapat diperkecil hingga seukuran satu molekul, di manakah penyusutan tersebut berakhir? Ini menantang batasan fisik Hukum Moore. Ini memprediksi masa depan di mana sirkuit dibangun atom demi atom.
Ini bukan hanya tentang membuat segalanya menjadi lebih kecil. Ini semua tentang efisiensi. Lebih sedikit panas. Konsumsi daya yang lebih rendah. Lebih cepat. Jalur dari Regency TR-1 ke saklar molekul tunggal adalah garis lurus optimasi yang berkesinambungan
