トランジスター

トランジスターは、電流の流れを変化させる基本的な電気部品です。トランジスターは、コンピューターのプロセッサやCPUなどの集積回路を構成する基本要素です。現在のCPUには、サイズが顕微鏡でしか見えないほど小さいトランジスターが何百万個も搭載されています。

ほとんどのトランジスターには3つの接続点、つまり端子があり、ほかのトランジスターや電気部品に接続できます。1番目と2番目の端子の間を流れる電流を変化させると、2番目と3番目の端子の間を流れる電流も変化します。これにより、トランジスターは信号をオンまたはオフにできるスイッチとして機能します。コンピューターは二進法で動作し、トランジスターの「オン」または「オフ」の状態は1または0を表せるため、トランジスターは数学的な計算に適しています。トランジスターを複数組み合わせると、論理演算を実行する際の論理ゲートとしても使用できます。

コンピューターのプロセッサに使われているトランジスターは、信号をオンまたはオフにすることがよくあります。ただし、トランジスターは流れる電流の量を変えることもできます。たとえば、オーディオアンプには、信号の流れを増幅するために複数のトランジスターが使われていることがあります。増幅された信号によって、音声出力も増幅されます。トランジスターは低コストで信頼性が高いため、音声の増幅には、ほとんどの場合、真空管に代わって使われるようになりました。

初期のトランジスターは手で持てるほど大きかったのに対し、現在のトランジスターは肉眼では見えないほど小さくなっています。実際、IntelのIvy Bridgeプロセッサなどに使われているCPUのトランジスターは、22ナノメートルの間隔で配置されています。1ナノメートルは1ミリメートルの100万分の1なので、これは非常に小さいサイズです。この顕微鏡レベルの小ささにより、チップメーカーは1つのプロセッサに何億個ものトランジスターを搭載できます。