晶体管
晶体管是一种能够改变电流流动的基本电子元件。晶体管是集成电路的构成部件,例如计算机处理器或CPU。现代 CPU 包含数百万个独立晶体管,其尺寸小到只有微观级别。
大多数晶体管包含三个连接点,也称为端子,可以连接到其他晶体管或电子元件。通过改变第一和第二个端子之间的电流,可以改变第二和第三个端子之间的电流。这样,晶体管就可以充当开关,将信号打开或关闭。由于计算机以二进制运行,而晶体管的“开”或“关”状态可以表示 1 或 0,因此晶体管适合执行数学计算。在执行逻辑运算时,一系列晶体管还可以用作逻辑门。
计算机处理器中的晶体管通常用于打开或关闭信号。不过,晶体管也可以改变所传输电流的大小。例如,音频放大器可能包含一系列晶体管,用于增强信号流。增强后的信号会产生放大的声音输出。由于成本低且可靠性高,晶体管已经基本取代真空管,用于声音放大。
早期的晶体管体积足够大,可以用手拿着;而现代晶体管小到肉眼无法看见。事实上,CPU 中的晶体管,例如 Intel Ivy Bridge处理器中使用的晶体管,彼此之间的距离只有 22 纳米。要知道,1 纳米等于 1 毫米的百万分之一,这个尺寸非常小。这种微观尺寸让芯片制造商能够在单个处理器中装入数亿个晶体管。
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