Hvis du noen gang har lurt på, "Hva er dataplisiner laget av?" - Det er et tøffere spørsmål enn man kanskje tror. En dataplate er en hvilken som helst liten elektronisk enhet som inneholder en integrert krets (IC). Det betyr at hvis du ser på en vanlig elektronisk krets, som kobberlinjene på de grønne brettene i en radio, blir kretsen miniturisert og integrert i en "chip".
Så det er ikke begrenset til sentrale prosesseringsenheter (CPU), men kan inneholde alle andre transistoriserte enheter i datamaskinen.
Hvorfor sier jeg transistor? Vel, en transistor er den elektroniske komponenten som er ansvarlig for databehandlingsdelen av en IC. Tenk på transistoren som en bryter. Hvis de elektroniske forholdene er riktige, kan bryteren være på. Hvis forholdene ikke stemmer, kan bryteren være slått av. På kan representere sant, og av kan utgjøre feil. På kan representere det binære nummer 1 og av kan representere det binære tallet 0.
Ved å bære bryterens metafor litt lenger, er en lyspære som er på, et godt opplyst rom. Det er informasjon. Et lite stykke informasjon. Hvis du vil ta avgjørelse med mye informasjon, trenger du mange transistorer. Har du sett en transistor? De er ganske store sammenlignet med hva som er på en IC. Bare for referanse, her er et bilde av hva den aller første transistoren så ut.
Den transistoren kan bare svare på et lite spørsmål om gangen - Ja eller Nei? Sant eller usant? På eller Av?
Hvor mange beslutninger er det nødvendig for å kjøre programmene vi bruker på datamaskiner i disse dager, sekund for andre? Millioner? Milliarder? Ærlig vet jeg ikke. Men det jeg kan fortelle er at Intel i en plass på omtrent en tomme i en tomme har proppet 731 millioner transistorer på i7-prosessorens ekstreme utgave. Det er meningen å være den nyeste og beste prosessoren for en stasjonær datamaskin akkurat nå.
Som du kan forestille deg, ville det være veldig vanskelig å smelte i alt kobber og loddetinn som du ser i den gamle tiden transistoren over. Så var det behov for nye materialer. Skriv inn halvledermaterialet. Har du hørt om silisium riktig? Det er en halvleder. Hva er en halvleder du spør? Godt spørsmål. Du vet hvordan kobber er en dirigent av elektrisitet rett? Og gummi eller glass betraktes som isolatorer av elektrisitet, noe som betyr at de ikke sender strøm, ikke sant?
Vel, en halvleder sortering av passerer elektrisitet under de rette forholdene. Tenk på det som en klemt slange. Hvis det er nok trykk, eller elektromotorisk kraft (EMF), vil vannet eller strømmen flyte.
Du kan se nå hvor viktig silisium er i konstruksjonen av disse kretsene. Det finnes andre halvledermaterialer der ute, men vi har silisium i en slik overflod at det er det mest økonomiske materialet som skal brukes. Det er en silisiumskive, meget polert nedenfor.
Whew, klar som gjørme?
Nå, ta den viktigste delen av CPU, kalt en die, og tenk på over 700 millioner transistorer på den. Ser du 700 millioner små stikkontakter hvor du setter din CPU i? Nei. Det er 1, 366 pinner på bunnen av CPU. Det er en haug med liten elektronikk i døra og CPUen kombinerer de 700 millioner transistorene ned til bare 1, 366 pinner. Jeg liker å prøve å visualisere det ved å tenke på alle veier og gater i et land som fører ned til bare noen få tusen store motorveier.
Så, det korte svaret på spørsmålet om "Hva er dataplisiner er laget av?" Er mange transistorer, litt superledende silisium og noen utrolige teknikker. Alvorlig, etter nesten 20 år med datamaskiner og andre integrerte kretser, har jeg fortsatt en hard tid å fange hva et mirakel det er. Ta en titt på tegningen bare for pakken som døen går inn i.
Forhåpentligvis har denne artikkelen hjulpet deg med å forstå hva en datamaskinbrikke er laget av. Hvis det har, vennligst gi meg beskjed i kommentarene. Jeg er skjøre og trenger validering. Hvis det ikke har det, så gi meg beskjed, så jeg kan prøve å klargjøre noe. Jeg skal bare gråte litt. ;)
Bildekreditter: Wikimedia, Intel