Թարգմանչաց շարժման տեսադարանը

Ինչպես են աշխատում տրանզիստորները - Արագ և հիմնական բացատրություն.mp4

WEBVTT

00:01.000 --> 00:09.000
Գրեթե մեկ դար առաջ համակարգիչները կառուցվել են մեծ վակուումային խողովակներով և շատ մեծ էին, իսկ մեծ ասելով՝ ես նկատի ունեմ հսկայական:

00:09.000 --> 00:13.000
Որոշ համակարգիչներ, փաստորեն, բավականաչափ մեծ էին մի ամբողջ սենյակ զբաղեցնելու համար։

00:14.000 --> 00:19.000
Դեպի 2018 թվական, և համակարգիչները ավելի փոքր են, քան լուցկու տուփը և կարող են ամրացվել մեր դաստակներին:

00:20.000 --> 00:26.000
Այս անհավանական էվոլյուցիան հնարավոր է դարձել մազերի սեղմիչից ոչ ավելի մեծ սարքի՝ տրանզիստորի գյուտի շնորհիվ:

00:27.000 --> 00:33.000
Տրանզիստորը, հավանաբար, անցյալ դարի ամենամեծ գյուտն է, կամ գուցե բոլոր ժամանակների մեծագույններից մեկը:

00:34.000 --> 00:37.000
Տրանզիստորն ընդամենը երեք կիսահաղորդիչ է, որոնք սոսնձված են միմյանց:

00:38.000 --> 00:43.000
Կիսահաղորդիչը, ինչպես երևում է անունից, այն նյութն է, որն անցկացնում է, բայց միայն մասամբ:

00:43.000 --> 00:52.000
Կիսահաղորդչի հաղորդունակությունը, ինչպես սիլիցիումը կամ գերմանիան, գտնվում է մետաղի, ինչպես պղնձի, և մեկուսիչի, ինչպես ռետինե հաղորդունակության միջև:

00:55.000 --> 01:02.000
Կիսահաղորդիչը սովորաբար վարում է բարձր ջերմաստիճանում, բայց մենք կարող ենք նաև հաղորդակից դարձնել՝ ներարկելով այն կեղտերով:

01:02.000 --> 01:08.000
Սա կոչվում է դոպինգ և արվում է ճիշտ այնպես, ինչպես երբ դա արվում է սպորտում` կատարողականը բարելավելու համար:

01:09.000 --> 01:16.000
Կիսահաղորդիչը կա՛մ դոփված է ատոմով, որը կրում է լրացուցիչ էլեկտրոն, կա՛մ ատոմով, որը զրկված է էլեկտրոնից:

01:18.000 --> 01:24.000
Միգրացված էլեկտրոնների թողած թափուր տեղերը կոչվում են անցքեր և համարվում են դրական լիցքեր։

01:25.000 --> 01:31.000
Այնուհետև առաջինը դառնում է N տիպի կիսահաղորդիչ, իսկ երկրորդը դառնում է P տիպի կիսահաղորդիչ:

01:31.000 --> 01:38.000
Կարևոր է հիշել, որ ստացված կիսահաղորդիչները լիցքավորված չեն, դրանք իրականում էլեկտրականորեն չեզոք են:

01:40.000 --> 01:45.000
Դոնորները, որոնք էլեկտրոններ են նվիրաբերել n-տիպի կիսահաղորդչին, այժմ դրական են։

01:47.000 --> 01:52.000
Նմանապես, ընդունիչներն ընդունել են էլեկտրոններ P-տիպի կիսահաղորդչից, այժմ բացասական են:

01:53.000 --> 01:57.000
Հետեւաբար, կիսահաղորդիչները պարունակում են նույն թվով լիցքեր:

01:57.000 --> 02:03.000
Այնուամենայնիվ, դրանք այդպես են անվանվել լիցքի տեսակի պատճառով, որն ազատ է շարժվելու և դրանցում հոսանք տեղափոխելու համար:

02:05.000 --> 02:11.000
Երբ P տիպի և N տիպի կիսահաղորդիչները միացվում են միասին, ձևավորվում է դիոդ:

02:11.000 --> 02:19.000
Այնուամենայնիվ, երբ N-տիպի կիսահաղորդիչը սենդվիչվում է երկու P-տիպի կիսահաղորդիչների միջև, կամ հակառակը, ձևավորվում է տրանզիստոր:

02:19.000 --> 02:24.000
Դիոդը խողովակ է, որի միջոցով ջրի մշտական ​​հոսանքը կարող է հոսել միայն մեկ ուղղությամբ:

02:25.000 --> 02:27.000
Այնուամենայնիվ, տրանզիստորը նման է փականի:

02:27.000 --> 02:32.000
Այն թույլ է տալիս մեզ վերահսկել այս խողովակով հոսող հոսանքը՝ պտտելով այն:

02:35.000 --> 02:48.000
Ամենատարածված տրանզիստորներից մեկում ջրի աղբյուրը ձևավորվում է բարձր լիցքավորված N տիպի կիսահաղորդիչով, որը կոչվում է աղբյուր, իսկ խողովակի վերջը ձևավորվում է թեթև լիցքավորված N տիպի կիսահաղորդիչով, որը կոչվում է արտահոսք:

02:48.000 --> 02:53.000
Փականը ձևավորվում է չափավոր լիցքավորված P- տիպի կիսահաղորդիչով, որը խցկված է նրանց միջև:

02:53.000 --> 02:55.000
Սա կոչվում է դարպաս:

02:58.000 --> 03:03.000
Այժմ, քանի որ կիսահաղորդիչները էլեկտրականորեն չեզոք են, նրանց միջով հոսանք չի անցնում:

03:03.000 --> 03:08.000
Մենք պետք է պատրվակ ստեղծենք, որպեսզի նրանց մեղադրանքները շարժվեն և, հետևաբար, հոսանք կազմեն:

03:08.000 --> 03:16.000
Երբ դարպասին դրական լարում ենք կիրառում, բարձր դոպինգային աղբյուրի էլեկտրոնները հրապուրվում են դեպի այն, իսկ դարպասի անցքերը վանվում են դրանից:

03:16.000 --> 03:23.000
Սա աստիճանաբար բացում է մի ալիք աղբյուրից դեպի արտահոսք, որը էլեկտրոնները հատում են՝ դրանով իսկ առաջացնելով հոսանք:

03:25.000 --> 03:33.000
Դարպասին լարման կիրառումը նման է փականի պտտմանը` հեռացնելու պատնեշը, որը թույլ չի տալիս ջուրը հոսել աղբյուրից և դուրս գալ խողովակից:

03:33.000 --> 03:39.000
Փոփոխելով դրա պտտման աստիճանը, մենք կարող ենք վերահսկել ջրի քանակը, որը հոսում է խողովակում:

03:39.000 --> 03:42.000
Սա տրանզիստորի աշխատանքի սկզբունքն է:

03:45.000 --> 03:51.000
Այժմ մենք կարող ենք նախագծել փականը, որպեսզի ջուրը հոսի դրա միջով միայն այն դեպքում, երբ այն պտտվում է որոշակի աստիճանով:

03:52.000 --> 03:56.000
Երբ պտտվում է այս շեմից պակաս, այն խեղդում է խողովակով հոսող ջուրը:

03:56.000 --> 03:59.000
Այս կերպ տրանզիստորը գործում է որպես անջատիչ:

04:00.000 --> 04:02.000
Այսպես են ստեղծվում երկուական թվերը։

04:02.000 --> 04:11.000
Յուրաքանչյուր բիթ, մեկ կամ զրո, կամ բաց փական է, որի հոսանքի մեծությունը ստանդարտացված է որպես մեկ, կամ փակ փական, որը թարգմանվում է որպես զրո:

04:11.000 --> 04:17.000
Բիթերի հաջորդականությունը այնուհետև մանիպուլյացիայի է ենթարկվում միկրոպրոցեսորների կողմից՝ իրականացնելու մի շարք գործողություններ:

04:20.000 --> 04:24.000
Այս անջատիչները չափազանց արագ են, բայց ամենակարևորը՝ չափազանց փոքր:

04:25.000 --> 04:34.000
Համակարգիչը, որի վրա դուք այս պահին դիտում եք սա, սնուցվում է սիլիցիումի շերտով, որը ծածկված է միլիարդավոր տրանզիստորներով, որոնք ավելի բարակ են, քան մազը:

04:36.000 --> 04:45.000
Տրանզիստորների անհեթեթ մասշտաբայնությունը թելադրված է Մուրի օրենքով, ըստ որի միկրոպրոցեսորը բնակեցնող տրանզիստորների թիվը պետք է կրկնապատկվի ամեն տարի:

04:46.000 --> 04:50.000
Բնականաբար, տրանզիստորների ավելացումը առաջացնում է մշակման արագության բարձրացում:

04:50.000 --> 05:00.000
1985թ.-ին Intel-ի լավագույն չիպն աշխատում էր քառորդ միլիոնից պակաս տրանզիստորների համեմատ՝ համեմատած գրեթե 3 միլիարդ տրանզիստորների հետ, որոնք այժմ աշխատում է Intel-ի լավագույն չիպը:

05:00.000 --> 05:02.000
Արագության ավելացում?

05:02.000 --> 05:10.000
1985 թվականին Intel-ի լավագույն չիպը կպահանջի չորսուկես ժամ՝ մշակելու այն, ինչ այժմ Intel-ի լավագույն չիպը կարող է մշակել մեկ վայրկյանում:

05:11.000 --> 05:12.000
Դա արագություն է:

05:13.000 --> 05:37.000
Եթե ​​չլիներ մասշտաբայնությունը, մենք չէինք կարող մշակել միլիարդավոր ավելի փոքր, ավելի արագ և էժան սարքեր, այդ թվում՝ համակարգիչներ, հեռախոսներ, GPS սարքեր, լապտերներ, ռադիո, խաղային վահանակներ, հեռուստացույցներ, երթուղիչներ և մարդկային ձեռքից ոչ ավելի մեծ սարք, որը միավորում է այս բոլոր անփոխարինելի տեխնոլոգիական հրաշքները նույն էկրանի տակ: