Om du någonsin undrat, "Vad är datorchips gjorda av?" - Det är en hårdare fråga än man kanske tror. Ett datorkrets är en liten elektronisk apparat som innehåller en integrerad krets (IC). Vad det betyder är om man tittar på en vanlig elektronisk krets, som kopparledningarna på de gröna brädorna i en radio, blir den kretsen miniturerad och integrerad i ett "chip".
Så det är inte begränsat till Central Processing Units (CPU) men kan inkludera någon annan transistoriserad enhet i datorn.
Varför säger jag transistor? Tja, en transistor är den elektroniska komponenten som är ansvarig för datorns del av en IC. Tänk på transistorn som omkopplare. Om de elektroniska förhållandena är rätt kan strömbrytaren vara på. Om villkoren inte är rätt kan strömbrytaren vara avstängd. På kan representera sant, och av kan vara falskt. På kan representera det binära numret 1 och av kan representera binärt nummer 0.
Omkopplaren medför en längre stund, en lampa som är på står för ett väl upplyst rum. Det är information. En liten bit av information. Om du vill fatta beslut med mycket information, kommer du behöva massor av transistorer. Har du sett en transistor? De är ganska stora jämfört med vad som finns på en IC. Bara för referens, här är en bild av vad den allra första transistorn såg ut.
Den transistorn kan bara svara på en liten fråga på en gång - ja eller nej? Sant eller falskt? På eller Av?
Hur många beslut behövs för att köra de program som vi använder på datorer dessa dagar, sekund för sekund? Miljontals? Miljarder? Ärligt talat vet jag inte. Men det jag kan berätta är att Intel i ett utrymme på ungefär en tum i en tum har Intel-programplanerade 731 miljoner transistorer på i7 Processor Extreme Edition. Det ska vara den senaste och bästa processorn för en stationär dator just nu.
Som du kan föreställa dig, skulle det vara väldigt svårt att klämma i alla koppar och lödder som du ser i den gamla tiden transistorn ovan. Så, nya material behövdes. Ange halvledarmaterialet. Har du hört talas om kisel? Det är en halvledare. Vad är en halvledare du frågar? Bra fråga. Du vet hur koppar är en ledare av el rätt? Och gummi eller glas betraktas som isolatorer av el, vilket betyder att de inte skickar elektricitet, eller hur?
Tja, en halvledarsort av passerar el under de rätta förhållandena. Tänk på det som en knippad slang. Om det finns tillräckligt med tryck, eller elektromotorisk kraft (EMF), kommer vattnet eller elströmmen att flöda.
Du kan nu se hur viktigt kisel är i konstruktionen av dessa kretsar. Det finns andra halvledarmaterial där ute, men vi har kisel i sådan överflöd att det är det mest ekonomiska materialet att använda. Det är en kiselplatta, mycket polerad nedanför.
Whew, klar som lera?
Ta nu den viktigaste delen av processorn, kallad en dö, och tänka på över 700 miljoner transistorer på den. Ser du 700 miljoner små socklar där du sätter din CPU i? Nej. Det finns 1.366 stift på botten av CPU. Det finns en massa små elektronik i dynan och CPU-enheten kombinerar de 700 miljoner transistorerna till bara 1 366 stift. Jag tycker om att försöka visualisera den genom att tänka på alla vägar och gator i ett land som leder ner till bara några tusen stora motorvägar.
Så, det korta svaret på frågan om "Vad är dataprocessor är gjorda av?" Är massor av transistorer, lite superledande kisel och lite otroligt otroligt tekniskt. Allvarligt, efter nästan 20 år med datorer och andra integrerade kretsar, har jag fortfarande svårt att fathom vad ett mirakel är. Ta en titt på ritningen bara för det paket som matrisen går in i.
Förhoppningsvis har den här artikeln hjälpt dig att förstå vad ett datorchip är tillverkat av. Om det har, vänligen meddela mig det i kommentarerna. Jag är ömtålig och behöver validering. Om det inte har, så låt det mig också veta, så jag kan försöka klargöra någonting. Jag gråter bara lite. ;)
Bildkrediter: Wikimedia, Intel