Рубрика «транзисторы»

Почему у первого транзистора СССР была только «мама»? - 1

Сейчас невозможно представить наш мир без транзисторов и микросхем, а ведь создание первого транзистора СССР возложили на хрупкие плечи студентки института. Чем же была так гениальна студентка Сусанна Мадоян?

В 1948 году американская исследовательская корпорация Bell Telephone LaboratoriesЧитать полностью »

image

Теперь, когда мы знаем, как работают процессоры на высоком уровне, настало время углубиться в разбор процесса проектирования их внутренних компонентов. Это вторая статья из серии, посвящённой разработке процессоров. Рекомендую изучить для начала первую часть, чтобы вы понимать изложенные ниже концепции.

Часть 1: Основы архитектуры компьютеров (архитектуры наборов команд, кэширование, конвейеры, hyperthreading)
Часть 2: Процесс проектирования ЦП (электрические схемы, транзисторы, логические элементы, синхронизация)
Часть 3: Компонование и физическое производство чипа (VLSI и изготовление кремния)
Часть 4: Современные тенденции и важные будущие направления в архитектуре компьютеров (море ускорителей, трёхмерное интегрирование, FPGA, Near Memory Computing)

Как вы возможно знаете, процессоры и большинство других цифровых устройств состоят из транзисторов. Проще всего воспринимать транзистор как управляемый переключатель с тремя контактами. Когда затвор включён, электрический ток может течь по транзистору. Когда затвор отключён, ток течь не может. Затвор похож на выключатель света в комнате, только он гораздо меньше, быстрее и может управляться электрически.

Существует два основных типа транзисторов, используемых в современных процессорах: pMOS (PМОП) и nMOS (NМОП). nMOS-транзистор пропускает ток, когда затвор (gate) заряжен или имеет высокое напряжение, а pMOS-транзистор пропускает ток, когда затвор разряжен или имеет низкое напряжение. Сочетая эти типы транзисторов комплементарным образом, мы можем создавать логические элементы КМОП (CMOS). В этой статье мы не будем подробно разбирать особенности работы транзисторов, но коснёмся этого в третьей части серии.
Читать полностью »

«Преодолевая» закон Мура: чем заменить традиционные планарные транзисторы - 1
/ фото Taylor Vick Unsplash

В прошлый раз мы говорили о материалах, которые могут заменить кремний в производстве транзисторов и расширить их возможности. Сегодня обсуждаем альтернативные подходы к разработке полупроводниковых изделий и какое применение они найдут в дата-центрах.
Читать полностью »

История транзистора, часть 3: многократное переизобретение - 1

Более сотни лет аналоговая собака виляла цифровым хвостом. Попытки расширить возможности наших органов чувств – зрения, слуха, и даже, в каком-то смысле, осязания, вели инженеров и учёных на поиски лучших компонентов для телеграфа, телефона, радио и радаров. Лишь по счастливой случайности эти поиски обнаружили путь к созданию новых типов цифровых машин. И я решил рассказать историю этой постоянной экзаптации, во время которой инженеры электросвязи поставляли исходные материалы для первых цифровых компьютеров, а иногда даже сами проектировали и создавали эти компьютеры.

Но к 1960-м это плодотворное сотрудничество подошло к концу, а с ним и моя история. Изготовителям цифрового оборудования уже не нужно было заглядывать в мир телеграфа, телефона и радио в поисках новых, улучшенных переключателей, поскольку сам транзистор обеспечил неисчерпаемый источник улучшений. Год за годом они копали всё глубже и глубже, всегда находя способы экспоненциально увеличивать скорость работы и уменьшать стоимость.
Читать полностью »

История транзистора: пробираясь на ощупь в темноте - 1

Дорога к твердотельным переключателям была долгой и сложной. Она началась с открытия, что определённые материалы странно ведут себя в присутствии электричества – не так, как предсказывали существовавшие тогда теории. За этим последовала история о том, как в XX веке технология становилась всё более научной и институциональной дисциплиной. Дилетанты, новички и профессиональные изобретатели практически без всякого научного образования делали серьёзные вклады в становление телеграфа, телефонии и радио. Но, как мы увидим, почти все продвижения в истории твердотельной электроники случились благодаря учёным, учившимся в университетах (и обычно имеющим степень доктора наук по физике), и работавшим при университетах или корпоративных исследовательских лабораториях.
Читать полностью »

Любопытная смесь из электронной лампы и МОП-транзистора однажды, возможно, заменит традиционный кремний

image

В сентябре 1976 года, в разгаре Холодной войны, Виктор Иванович Беленко, советский лётчик и перебежчик, отклонился от курса тренировочного полёта над Сибирью, который он проводил в самолёте Миг-25П, быстро пересёк Японское море на малой высоте, и посадил самолёт в гражданском аэропорту Хоккайдо, когда топлива уже оставалось всего на 30 секунд. Его внезапная измена Родине стала манной небесной для американских военных аналитиков, у которых впервые появилась возможность вблизи изучить высокоскоростной советский истребитель, считавшийся ими одним из наиболее передовых самолётов. Но то, что они увидели, их поразило.

Корпус летательного аппарата был сделан грубее, чем у современных ему американских истребителей, и в основном состоял из стали, а не из титана. Приборные отсеки были заполнены оборудованием, работавшим на электронных лампах, а не на транзисторах. Очевидным заключением, несмотря на бытовавшие страхи, стало то, что даже самая передовая технология безнадёжно отстала от западной.
Читать полностью »

Австралийские специалисты представили металл-воздушный транзистор, принцип действия которого напоминает работу вакуумных транзисторов. Рассказываем, в чем суть технологии.

Металл-воздушный транзистор продлит действие закона Мура — как работает технология - 1Читать полностью »

Это — продолжение ретроспективы о культуре стартапов. Первый материал приняли хорошо. Надеюсь, что и второй покажется интересным и будет обсуждение в комментариях.

Ретроспектива: с чего начиналась эра транзисторов и как развивалась стартап-культура в 1940-е и 1950-е - 1Читать полностью »

Загадочное сердце драм-машины Roland TR-808 - 1

История особого транзистора, находившегося в самом центре легендарной драм-машины

В 1970-х и 80-х, в золотую эпоху дизайна синтезаторов, несколько производителей выделялись постоянно высоким качеством своей продукции и прекрасными электронными схемами. Во многих случаях ситуацией заправляли японские компании, их инструменты были результатом прекрасной работы инженеров, причём как изнутри, так и снаружи – качественные корпуса, печатные платы и прекрасный выбор компонентов позволяли создавать надёжную электронику. Компания Roland славилась и славится своими синтезаторами и другими инструментами, и одним из самых влиятельных и известных из них была драм-машина TR-808. Её влияние на современную музыку и культуру 1980-х было, мягко говоря, беспрецедентным. Она существует уже почти 40 лет, за ней охотятся многие ценители, музыканты любят её использовать, и она редко появляется на рынке подержанных инструментов.
Читать полностью »

В IBM создали новое поколение транзисторов из углеродных нанотрубок - 1

Не так давно мы публиковали статью о создании 5нм техпроцесса, позволяющего создавать более производительные и экономичные процессоры. Сегодня IBM публикует еще одну важную новость — дело в том, что специалисты корпорации, используя материалы нового типа, создали транзисторы, которые меньше всех прочих транзисторов по размеру и в то же время быстрее.

Новый материал — это углеродные нанотрубки, свернутые листы атомов углерода толщиной в 1 нанометр. О существовании данного материала известно давно, но вот создавать что-то либо из него было сложно из-за ряда его особенностей. Существующие технологии позволяли делать транзисторы из углеродных нанотрубок, но в этом случае размер элементов был бы даже больше, чем размер существующих кремниевых транзисторов.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js