L'humble transistor est une partie extrêmement importante des ordinateurs et de leur fonctionnement. En fait, chaque ordinateur possède littéralement des milliards de transistors - un processeur Intel Core de quatrième génération dispose de 1, 7 milliard de transistors - sur le seul processeur. Mais comment fonctionnent ces transistors? Curieusement, vous pourriez construire vous-même un ordinateur sans toujours comprendre le fonctionnement des transistors.
Bien sûr, c'est pourquoi nous avons élaboré ce guide.
Une façon simple de penser aux transistors est de dire aux processeurs ce que les neurones sont pour notre cerveau: de minuscules commutateurs qui permettent aux humains de penser et de se souvenir d'événements. Le transistor est en silicium, un élément chimique présent dans le sable. Il a été inventé il y a plus de 50 ans.
Les bases
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Les bases du fonctionnement d'un transistor sont en réalité assez simples. Dans la grande majorité des cas, un transistor fait l'une des deux choses suivantes: il fonctionne soit pour amplifier un signal, soit comme commutateur.
Lorsqu'un transistor fonctionne comme un amplificateur, il absorbe un courant électrique infime et le rend beaucoup plus puissant. C'est une fonction très importante, en particulier dans le monde audio. Sans amplificateur de signal, vous ne pourriez pas entendre le signal capté par les microphones, par exemple.
Comme mentionné, les transistors fonctionnent également comme des commutateurs, c’est-à-dire qu’ils absorbent un courant électrique infime et que ce courant provoque la sortie d’un autre courant plus important. C’est le genre de transistor que l’on trouve le plus souvent dans les ordinateurs - puisque les transistors peuvent exister dans l’un des deux états, ils peuvent être activés ou désactivés individuellement. Ils peuvent donc fonctionner comme un 1 ou un 0. Avec des milliards de transistors sur processeur, ces 1 et 0 s’ajoutent à de plus grandes quantités de données. C'est pourquoi les ordinateurs les plus récents peuvent traiter plus de données à la fois, car les transistors sont de plus en plus compacts, de sorte qu'un plus grand nombre d'entre eux peuvent tenir sur une puce.
Silicium et sandwichs
Les transistors, comme mentionné, sont fabriqués à partir de silicium, qui ne conduit pas naturellement l'électricité. Cependant, si nous manipulons le silicium avec des éléments chimiques tels que l'arsenic ou le phosphore, le silicium possède quelques composants électroniques supplémentaires, ce qui signifie qu'il peut transporter beaucoup plus facilement un courant électrique. En raison du fait que les électrons ont une charge négative, le silicium avec ce traitement est appelé type n.
Si vous traitez le silicium avec d'autres éléments, tels que le bore, les électrons à proximité vont y pénétrer plutôt que s'en éloigner - c'est ce qu'on appelle le type p.
Ces deux types de silicium sont combinés en couches, permettant essentiellement à différents types de composants électriques de fonctionner. Par exemple, si un type n et un type p sont superposés, les électrons circuleront d'un côté et de l'autre. Cela s'appelle une diode.
Bien sûr, vous pouvez alors choisir d’utiliser trois couches au lieu de deux, essentiellement pour la fabrication de sandwichs au silicium. Selon la manière dont ce silicium est mis en couche, nous pouvons créer quelque chose qui va amplifier un courant ou créer un commutateur. Ces mots vous semblent familiers? Eh oui, ces sandwichs au silicium sont des transistors.
Fermeture
Les transistors peuvent être utilisés dans un large éventail d'applications et constituent un élément essentiel de l'évolution technologique. Ils vont aussi devenir de plus en plus petits - pour que les processeurs deviennent de plus en plus puissants.
