Hvad er computerchips lavet af? [Teknologi forklaret]

Hvis du nogensinde har spekuleret på det, “Hvad er computerchips lavet af?” - Det er et hårdere spørgsmål, end man kunne tro. En computerchip er enhver lille elektronisk enhed, der indeholder et integreret kredsløb (IC). Hvad det betyder er, hvis man ser på et almindeligt elektronisk kredsløb, ligesom kobberlinierne på de grønne plader i en radio, det kredsløb bliver minituriseret og integreret i en 'chip'.

Så det er ikke begrænset til Central Processing Units (CPU), men kan omfatte enhver anden transistoriseret enhed på computeren.

Hvorfor siger jeg transistor? Nå, en transistor er den elektroniske komponent, der er ansvarlig for computerdelen af ​​en IC. Tænk på transistoren som en switch. Hvis de elektroniske forhold er rigtige, kan afbryderen være tændt. Hvis forholdene ikke er korrekte, kan afbryderen muligvis være slukket. Til kan repræsentere sandt, og slukket kan repræsentere forkert. Til repræsenterer muligvis det binære nummer 1, og fra kan repræsentere det binære nummer 0.

Når man skifter metaforen lidt længere, repræsenterer en lyspære der er et godt oplyst rum. Det er information. Et lille stykke information. Hvis du vil tage beslutning med MASSE oplysninger, har du brug for MANGE transistorer. Har du set en transistor? De er temmelig store sammenlignet med hvad der findes på en IC. Bare som reference er her et billede af, hvordan den allerførste transistor så ud.

Denne transistor kan kun besvare et lille spørgsmål ad gangen - Ja eller Nej? Sandt eller falsk? Til eller Fra?

Hvor mange beslutninger er der behov for for at køre de programmer, vi bruger på computere i disse dage, sekund for sekund? Millioner? Milliarder? Helt ærligt ved jeg ikke. Men hvad jeg kan fortælle, er, at Intel i et rum, der er omtrent en tomme for en tomme firkant, har stukket af 731 millioner transistorer på i7 Processor Extreme Edition. Det antages at være den seneste og bedste processor til en stationær computer lige nu.

Som du kan forestille dig, ville det være virkelig svært at klæbe i alt kobber og lodde, som du ser i den gamle tidstransistor ovenfor. Så der var brug for nye materialer. Indtast halvledermaterialet. Du har hørt om silicium ikke? Det er en halvleder. Hvad er en halvleder du spørger? Godt spørgsmål. Du ved, hvordan kobber er en leder af elektricitet ikke? Og gummi eller glas betragtes som isolatorer af elektricitet, hvilket betyder, at de ikke passerer elektricitet, ikke?

Nå, en slags halvlederform af passerer elektricitet under de rigtige forhold. Tænk på det som en klemt slange. Hvis der er nok tryk, eller elektromotorisk kraft (EMF), vil vandet eller elektriciteten strømme.

Du kan nu se, hvor vigtigt silicium er i konstruktionen af ​​disse kredsløb. Der er andre halvledermaterialer derude, men vi har silicium i en sådan overflod, at det er det mest økonomiske materiale at bruge. Det er en siliciumskive, meget poleret nedenfor.

Whew, klar som mudder?

Tag nu den vigtigste del af CPU'en, kaldet en die, og tænk på over 700 millioner transistorer på den. Ser du 700 millioner små stik, hvor du sætter din CPU i? Nej. Der er 1.366 stifter i bunden af ​​CPU'en. Der er en masse små elektronik i matrisen og CPU'en, der kombinerer disse 700 millioner transistorer ned til bare 1.366 stifter. Jeg kan godt lide at prøve at visualisere det ved at tænke på alle veje og gader i et land, der fører ned til blot et par tusinde store motorveje.

Så det korte svar på spørgsmålet om, ” Hvad er computerchips er lavet af?” er masser af transistorer, en lille smule superledende silicium og noget sindssygende utrolig teknik. Alvorligt, efter næsten 20 år med computere og andre integrerede kredsløb, har jeg stadig svært ved at fame, hvilket mirakel det er. Se på tegningen lige for den pakke, som matrisen går i.

Forhåbentlig har denne artikel hjulpet dig med at forstå, hvad en computerchip er lavet af. Hvis det har det, så lad mig det vide i kommentarerne. Jeg er skrøbelig og har brug for validering. Hvis det ikke har det, så lad mig det også vide, så jeg kan prøve at afklare noget. Jeg græder kun lidt. ;)

Billedkreditter: Wikimedia, Intel