Ahoana ny famporisihan'ny transistor ny fampisehoana CPU
Ao amin'ny tontolon'ny teknolojia information, ny vondrona fanodinana afovoany (CPU) dia toy ny kintana fanamoriana astronomika, izay mitarika antsika amin'ny alàlan'ny fantsom-pifandraisana sy kajy sarotra.Ity fitarihana ity dia tsy avy amin'ny fahasarotan'ny famolavolana CPU ihany fa avy amin'ny fiasa manakiana ny iray amin'ireo trano tsy misy dikany nefa tsy misy dikany ary tsy misy dikany - transistors silicon - izay manatsara ny fampisehoana.Ny fisafidianana ireo transistor silicon dia tsy dingana kisendrasendra.
Ny transistor silicon dia iharan'ny fisafidianana ara-pitaovana ara-nofo sy ny optication ara-pahafinaretana mba hahazoana antoka ny fitoniana ambony indrindra sy ny fampisehoana tsara.Ireo modely isan-karazany sy ny fitsapana simulasi dia miasa mandritra ny fisafidianana sy ny fomba fanokafana mba haminavina sy haminavina ny zava-bitan'izy ireo amin'ny tontolo samihafa.Ity fomba fandraisam-bahiny ity dia tsy manatsara ny fahombiazan'ny CPU fa mampisondrotra ny fahatokisany sy ny fahaizany amin'ny sehatra maro.
Ny fampiasana ny silicon faha-maizina avo lenta dia ny fizotran-kevitra misy fiantraikany maro izay mitanisa lafin-javatra maro be, ao anatin'izany ny fisafidianana ara-nofo, teknolojia fanadiovana ary teknika famokarana.Ny fahadiovan'ny transisters silicon dia manatsara ny fihetsiketsehana elektronika, izay manatsara ny hafainganam-pandeha sy mampihena ny fanjifana angovo sy ny taranaka hafanana.Zava-dehibe ny mpikarakara silika manatsara ny fampitomboana ny fanatanterahana ny fitaovan'ny tsirairay ary ny fiantohana ny mahomby sy maharitra sy maharitra ny tontolo iainana.
Ny fahadiovana sy ny fampisehoana dia mifandray.
Ny silika fanadiovana avo lenta dia manome tombony lehibe, indrindra amin'ny fampitomboana ny fampisehoana transistor, miaraka amin'ny fifantohana amin'ny mariky ny zava-maneran-tany.Ny fahadiovan'ny fitaovana silika dia tsy resaka teôlôjia fotsiny, satria misy zavatra azo ampiharina.Ny fisian'ny toe-javatra metaly metaly amin'ny silicon ambany ambany dia mety hanelingelina ny fikorianan'ny elektronika, ary ny fahavoazana tsy ilaina sy ny tsy fahatomombanana ankehitriny.
Mifanohitra amin'izany, ny silicon fanadiovana avo lenta dia manome fanatsarana géometrika.Izy io dia afaka mitantana ny habetsaky ny habakabaka avo kokoa ary manamora ny hafainganam-pandeha haingana kokoa.Izany dia ahafahan'ny CPU mba hampandeha haingana ny fampahalalana azy ireo haingana kokoa, ka hanatsara ny fahombiazan'ny rafitra iray manontolo.Ny microprocessors dia afaka manao kajy an'arivony tapitrisa noho ny haingam-pandeha avo sy ny hafainganam-pandeha haingana, ary ny haingam-pandeha be dia be sy ny fampiharana be dia be.
Ny fiaraha-miasa amin'ny silicon avo lenta dia misy fanamby.Tsy izany ihany no mitaky teknolojia famokarana mandroso fa tsy fifehezana ny kalitao ihany koa.Miakatra ny sarany.Na izany aza, ny silicon fanadiovana avo lenta dia mety hanatsara ny fampisehoana.Izany no fahamarinana.
Izy io dia naneho hery tsy ara-dalàna tao amin'ny fampiharana Microelectronic Apolosy, indrindra amin'ireo mpangaroharo.Ny fahamarinan-toerana dia mihatsara be ny fitoniana.Ny haingam-pandeha ankehitriny sy ny hafainganam-pandeha dia nanatsara ihany koa, izay mitondra mivantana ny fahombiazan'ny CPU sy ny saha comping computing manontolo.Mazava ho azy fa mitaky vidiny sy fanohanana ara-teknika avo kokoa ny fanatanterahana ny valiny toy izany.Fa mandinika ny hitsambikina amin'ny fampisehoana, mendrika izany.
Tao amin'ny nanoscale, dia novolavolaina ity teknolojia fizahana ity.
Mba hamongorana tsara ireo mpikarakara silicon ao amin'ny CPU, ny injeniera dia tsy nisy ezaka ary nifidy ny teknolojia manapaka toy ny etchical simical sy ny photiky.Ireo fomba ireo dia marina amin'ny microns na na manometer aza, mamela ireo mpikaroka maro kokoa hampidirina ao anaty CPU tokana.Ity fampidirana ity dia mihoatra ny habetsahany ihany, midika izany fa ny fivoaran'ny tena fototry ny hery mifantina.
Ity karazana fepetra ity dia mety hampihena ny fahavoazana ankehitriny sy ny fitsabahan'ny famantarana, ary miharihary ny fiantraikany amin'ny haben'ny mikroskopika.Rehefa misimisy kokoa ny mpikirakira azy ireo dia lasa substrate subsrate mitovy ihany, ny lalan'ny angon-drakitra dia lasa fohy kokoa.Midina ny latency ary haingana ny famindrana data.
Transistra be mpiray voangona, mampitombo ny herin'ny computing sy ny fahombiazan'ny CPUS.Mitombo ihany koa ny fahatokisan-tena.Mihamaro ny transistor dia mamela ny CPU hanatanteraka fanodinana tsara kokoa sy ny asa feno haingana kokoa.
Ny fitsidihana ny fidiran'ny teknolojia momba ny asan'ny mpisava lalana dia manaporofo fa fanamby tsy misy dikany.Nahoana?Ny fanatanterahana dia mitaky tsy famerenam-bolo sy mpiasa manokana afa-tsy ny mpiasan'ny mpanamory ihany fa koa ny fikarohana sy ny fandaniam-pampianarana lehibe.Na eo aza izany, na eo aza ireo sakana ireo, ny tsy maintsy atao amin'ny fampiasam-bola dia mipoitra tsy ilaina.Lasa linchpin izy io amin'ny famandrihana ny fampisehoana avo, ny fahombiazan'ny fanodinana ary ny fiantohana ny fahatokisan-tena tsy azo itokisana ao anatin'ny tontolon'ny solosaina maoderina.
Mikoropaka ao amin'ny fanjakan'ny teknolojia mandroso, izahay dia mahita fomba toy ny etchical simika sy ny photoloholipography amin'ny voalohany.Mahasoa ny fampidirana am-ponja ny mpikirakira silika ho an'ny CPUS, ireo teknika ireo dia manan-danja.Azon'izy ireo atao ny manamboatra ny mari-pahaizana tsy manam-paharoa, na dia amin'ny mizana mavo aza.Ao amin'ny Tandem, manatsara ny fahamalinana ny fanodinana ny rafitra iray manontolo izy ireo amin'ny alàlan'ny fandikan-teny.Ny fampiasam-bola sy ny manam-pahaizana notakin'ireo fomba fiasa ireo dia tena lehibe tokoa.Na izany aza, dia nametraka ny fototra iorim-pototra, ny herim-po ary ny indim-bava, izay ijoroantsika mandritra ny andro fampisehoana ankehitriny.
Lojika sy aritmetika.Ny tarehin'ilay transistor:
Ireo mpikaroka ireo dia tsy switronic elektronika fotsiny;Fa kosa izy ireo dia mifangaro amin'ny endrika vavahady lojika izay manome hery ny CPU mba hanatanterahana andian-jiaretina aritmetika sy lojika.
Ny fototry ny fanoratana ny computing dia mampiditra lojika amin'ny binary, noforonina ireo mpangaroana izay manana fanjakana roa fotsiny - ary tsy misy, ny emblematic amin'ny "1" sy "0" amin'ny fiteny binary.
Ity foto-kevitra fototra ity dia manakana ny zava-misy fa ny faritra be pitsiny sy ny maritrano mandroso dia manana ny fahaizana manan-danja amin'ny fikarakarana ny fiasa matematika sy ny fandidiana lojika.Ahoana no ahatanteraka azy ireo?Ny valiny dia lojika lojika.Ao amin'ny haavo mikroskopika, ny vavahadin-tsokosoko dia mitambatra sy voalamina amin'ny fomba mahavariana, mamorona rafitra isan-karazany ao anatin'izany ireo mpanampy, habe ary algorithm avo kokoa ho an'ny encryption data sy doka.
Eny, ny fitambaran-javatra mahaliana ireo dia mamorona kompan-kanina kompan-kevitra.Izy io dia mahavita mitantana simulasi tsy misy fototry ny be pitsiny raha tsy misy fahalalana mialoha.Ny tena mahagaga kokoa dia ny hoe ity famolavolana ity dia manome fahaiza-manao manokana amin'ny CPU: ny fanatanterahana ny asa fitoviana, ka manafaingana ny hafainganam-pandeha sy fanatsarana ny fahombiazan'ny rafitra iray manontolo.
Ny transistor dia tsy ilay vato fototra fototra amin'ny CPU.Izy io ihany koa ny fanahy fototra amin'ny kajy sy lojika lojika.Amin'ny alàlan'ny andian-dahatsoratra tena voadio sy fahaiza-manaon'ny tena voadio, ireo vavahady lojika toa tsy misy dikany dia manome herinaratra maoderina: afaka manatanteraka asa amin'ny fomba tsotra indrindra izy ireo.Maneho fahaiza-manavaka sy fahombiazana izy ireo.
Mifindra amin'ny ho avy, ny fetran'ny ankehitriny dia toa hipoaka.Ny fanalazana haingana ny teknolojia sy ny lazan'ny fizotran'ny nanoscale dia mahatonga antsika hieritreritra: fa ny andraikitry ny transister silika amin'ny fampitomboana ny fampisehoana CPU dia ho lasa malaza kokoa.Eny, ny CPUs ho avy dia tsy ho mahomby kokoa ary tsy mahomby ihanyFeno zavatra tsy manam-petra ny ho avy.
Ny fandrosoana lehibe amin'ny teknolojia fizahana dia tsy fitomboana tsotra intsony amin'ny ambaratonga Micro.Eny, mampitombo ny fahasarotan'ny mpikirakira silika io, fa ny mahagaga kokoa aza, dia ahafahan'ny mpikirakira maro kokoa izay voaroaka amin'ny silika tokana.Ary ny vokatr'izany?Ny fampisehoana CPU dia nanatsara tokoa.Midika izany ny fahaizana mampiditra algorithm sy endri-javatra esoterika bebe kokoa.Mitranga ny fahagagana.
Misy mistery bebe kokoa ao ambadiky ny fivoaran'ny mpikirakira Silicon noho ny fanatsarana ny hafainganam-pandeha sy ny fahombiazan'ny CPUS.Ny taranaka vaovao CPUs dia ho avy.Izy io dia manambara ny fampidirana ny fiasa mandroso kokoa: tsy ny fitantanana angovo fotsiny ihany fa ny fahaiza-manao mifanentana ihany koa.Ny tena fiovana dia mandeha mangina.
Inona no dikan'ny fandrosoana ao amin'ny transisters silicon?Tsy ny fitohizan'izy ireo foana amin'ny fanodinana data sy ny computing nentim-paharazana.Alao sary an-tsaina ange ny tontolo malalaka, toy ny faharanitan-tsaina voajanahary, fianarana milina, ary ny hantiky ny quitum.Eny, ireo teknolojia manaparitaka ireo dia mety ho sehatra vaovao ho an'ny mpikirakira silika.Misokatra kokoa ny ho avy.
Ny transister silicon dia manatsara ny fampisehoana CPU amin'ny haavo mikroskopika, manangona teknolojia fanangonana efa misy ary manokatra varavarana ho an'ny fampiharana sy ny fiasa mandroso ho avy.
Fehiny: Ny mpikarakara silika dia zava-dehibe amin'ny fanatsarana ny fampisehoana amin'ny CPU, izay mitondra ny mpamily azy ireo.
Ny fandraisana anjara amin'ny fanentanana ny fampisehoana CPU dia azo jerena amin'ny lafiny maro, ao anatin'izany ny fiantohana ny fahadiovana ara-nofo sy ny famihina ny teknolojia mandroso ary koa ny fampiharana ny habe marobe sy ny kajikajy ny aritmetika sy lojika.
Ny fahamarinan-toerana sy ny fahombiazan'ny fikorianan'ny elektronika, tena ilaina amin'ny fitambaran-javatra sy ny fampisehoana avo lenta, dia ny fahadiovan'ny fahadiovan'ny silika silika.Mandritra izany fotoana izany, ny injeniera manara-penitra Nano-Level dia mampisondrotra ny habetsaky ny mpikaroka amin'ny sombin-tsofina tokana, tsy isalasalana ny hanamafisana ny herin'ny CPU.
Tsy manam-pahefana fotsiny ny fanodinana ny asa aritmetika sy ny fitsipi-pitondran-tena isan-karazany amin'ny alàlan'ny vavahadin-javamaniry sy aritmetika
Ny mpikirakira dia manan-danja amin'ny fanatsarana ny fampisehoana CPU amin'ny lafiny rehetra.Miaraka, ireo singa ireo dia misy rafitra maro samihafa izay manandratra hatrany ny CPUs amin'ny haingam-pandeha sy ny haingam-pandeha vaovao, ny fahombiazana ary ny fiasa.