Mis on protsessori transistor?

Transistor on pooljuhtseade, mis lülitab ja võimendab elektroonilisi signaale. Sellel on vähemalt kolm terminali, mis ühendavad selle elektroonilise vooluringiga. Transistor leiutati 1950. aastate alguses ja see asendas kiiresti elektroonikaseadmetes vaakumtorud. Need seadmed on tänapäeval peaaegu kõigi elektroonikaseadmete, näiteks arvuti keskprotsessori (CPU) olulised komponendid. CPU-transistor on tavaliselt integraallülituse osa, kuigi seda saab osta ka eraldi.

CPU-transistori klemmidel on sõltuvalt transistori tüübist spetsiifilised nimed. Lihtsa bipolaarse transistori klemme nimetatakse kollektoriks, emitteriks ja baasiks. Alusele rakendatav vool või pinge mõjutab voolu voolu kollektorist emitterisse.

Transistori põhjas olevat pinget saab kasutada kollektorist emitterisse suunduva voolu sisse- ja väljalülitamiseks. Seda tüüpi transistor on lüliti ja see on tavaline protsessori transistor, mida nimetatakse loogikaväravaks. Lüliti üldiselt ei lase voolul läbi seda voolata, välja arvatud juhul, kui aluse pinge ületab miinimumläve. Aluse pinget juhivad ahela teised komponendid.

Protsessori transistor võib olla ka võimendi. Seda tüüpi transistor kasutab võimendit läbiva voolu reguleerimiseks baasi pinget. See tähendab, et aluse pinge väike muutus võib tekitada suure pinge erinevuse kollektori ja emitteri vahel.

Transistorid pakuvad märkimisväärseid eeliseid arvutite vaakumtorude ees. Protsessori transistor on palju väiksem kui selle vaakumtoru ekvivalent, mis võimaldab arvuteid miniatuurselt muuta. Transistoride valmistamine on vaakumtorudest suuremal määral automatiseeritav, mis tähendab, et transistorid on vaakumtorudest odavamad.

Esimese patendi transistorile esitas Julius Edgar Lilienfeld 1925. aastal, kuigi tegelikult ta sellist seadet ei konstrueerinud. Herbert Matare avastas 1942. aastal Doppleri radarisüsteemi kallal töötades pooljuhtefektid. Seejärel arenes tehnoloogia ja 1947. aastal AT&T Bell Labsis töötades avastasid Walter Brattain ja John Bardeen, et germaaniumikristall võib elektrivoolu võimendada. Gordon Teal ehitas Texas Instrumentsi jaoks esimese ränitransistori 1954. aastal ja CPU transistor, mis on metalloksiidi pooljuht (MOS) transistor, ehitati esmakordselt Bell Labsis 1960. aastal.