Bilgisayar çipleri nelerden yapılır? [Teknoloji Açıklaması]

Eğer hiç merak ettiyseniz, “Yapılan bilgisayar çipleri nelerdir??” - Bu düşünülenden daha zor bir soru. Bir bilgisayar çipi, entegre bir devre (IC) içeren herhangi bir küçük elektronik cihazdır. Bunun anlamı, bir radyodaki yeşil panolardaki bakır çizgiler gibi sıradan bir elektronik devreye bakarsanız, bu devre küçültülür ve bir 'çip' içine entegre edilir..

Yani bu, Merkezi İşlem Birimleri (CPU) ile sınırlı değildir ancak bilgisayardaki başka bir transistörlü cihazı içerebilir..

Neden transistör diyorum? Bir transistör, bir IC'nin hesaplama kısmından sorumlu elektronik bileşendir. Transistörü bir anahtar olarak düşünün. Elektronik koşullar uygunsa, anahtar açık olabilir. Koşullar doğru değilse, anahtar kapalı olabilir. Açık doğru temsil edebilir ve kapalı yanlış temsil edebilir. On, ikili sayı 1'i temsil edebilir ve kapalı, ikili sayı 0'ı temsil edebilir..

Anahtar metaforunu biraz daha ileriye taşıyan, açık olan bir ampul iyi aydınlatılmış bir odayı temsil eder. Bu bilgi. Küçük bir bilgi parçası. LOTS bilgisi ile karar vermek istiyorsanız, LOTS transistörlerine ihtiyacınız olacak. Bir transistör gördünüz mü? IC'dekilere kıyasla oldukça büyükler. Sadece referans için, işte ilk transistörün nasıl göründüğünün bir resmi.

Bu transistör bir kerede yalnızca bir küçük soruyu cevaplayabilir - Evet mi Hayır mı? Doğru ya da yanlış? Açık veya kapalı?

Bugünlerde bilgisayarlarda kullandığımız programları çalıştırmak için ikinci saniyede kaç karar gerekiyor? Milyonlarca? Milyarlarca? Açıkçası bilmiyorum. Fakat söyleyebileceğim şey, kabaca bir inç karelik bir alanda, Intel'in sıkışmış olduğu. 731 milyon i7 İşlemci Extreme Sürümü'ndeki transistörler. Şu anda bir masaüstü bilgisayar için en son ve en iyi işlemci olması gerekiyordu.

Tahmin edebileceğiniz gibi, yukarıdaki eski zaman transistöründe gördüğünüz tüm bakır ve lehimde sıkışmak gerçekten zor olacaktır. Bu yüzden yeni malzemelere ihtiyaç vardı. Yarı iletken malzemesini girin. Silikonu duydun değil mi? Bu bir yarı iletken. İstediğiniz bir yarı iletken nedir? İyi soru. Elektrik iletkeni bakırın ne kadar doğru olduğunu biliyor musunuz? Ve kauçuk veya cam, elektrik yalıtkanları olarak kabul edilir, yani elektriği geçemezler, doğru?

Eh, yarı iletken bir çeşit doğru koşullar altında elektrik geçer. Sızdırmaz bir hortum gibi düşünün. Yeterli basınç veya elektromotor kuvveti (EMF) varsa, su veya elektrik akacak.

Bu devrelerin yapımında silikonun ne kadar önemli olduğunu şimdi görebilirsiniz. Dışarıda başka yarı iletken malzemeler var, ama kullandığımız en ekonomik malzeme olacak kadar bolca silikonumuz var. Bu aşağıda çok cilalanmış bir silikon gofret.

Vay, çamur gibi temizle?

Şimdi, CPU olarak adlandırılan ve bir kalıp adı verilen ana bölümünü ele alın ve üzerinde 700 milyondan fazla transistörü düşünün. İşlemcinizi yerleştirdiğiniz yerde 700 milyon küçük soket görüyor musunuz? Hayır. CPU'nun altında 1.366 pim vardır. Kalıpta bir demet küçük elektronik var ve bu 700 milyon transistörü sadece 1.366 pime kadar birleştiren CPU. Birkaç bin ana karayoluna inen bir ülkedeki tüm yol ve sokakları düşünerek görselleştirmeyi denemeyi severim.

Yani, sorusuna kısa cevap, ” Bilgisayar çipleri nelerden yapılır?” çok sayıda transistör, biraz da süper iletken silikon ve bazı zihinsel açıdan inanılmaz bir mühendislik. Cidden, bilgisayarlarla ve diğer entegre devrelerle neredeyse 20 yıl sonra hala ne mucize olduğunu anlamakta zorlanıyorum. Çizime bir göz atın sadece kalıbın girdiği paket için.

Umarım bu makale, bir bilgisayar çipinin neden yapıldığını anlamanıza yardımcı olmuştur. Eğer varsa, lütfen yorumlarda bana bildirin. Kırılganım ve doğrulamaya ihtiyacım var. Eğer değilse, bana da haber verin, böylece her şeyi netleştirmeye çalışabilirim. Sadece biraz ağlayacağım. ;)

Resim kredisi: Wikimedia, Intel