Oletko koskaan kuullut Piilaaksosta? Se osa Kaliforniaa, jossa prosessorit on suunniteltu ja startupit näyttävät kukoistavan koko ajan. Oletko miettinyt, miksi sitä kutsutaan Piilaaksoksi? Tai miksi juuri tätä piitä käytetään niin yleisesti tietokonesiruihin? Jonkin muun materiaalin, kuten kuparin, grafiitin tai raudan sijasta.
piillä on useita ominaisuuksia, jotka tekevät siitä epätavallisen muiden alkuaineiden joukossa. Tällä hetkellä tutkijat tietävät vain 118 alkuainetta. Näistä 118 tunnetusta alkuaineesta vain 6 luokitellaan metalloideiksi. Pii on yksi metalloideista.
näillä metalloideilla on metallimaisia ominaisuuksia, mutta ne eivät ole oikeita metalleja. Yleensä ne ovat hopeanhohtoinen kiiltävä näyttää tosi metalleja. Sen sijaan, että ne olisivat muokattavia, ne ovat usein melko hauraita. Eli ne voivat hajota helposti kuin lasi.
Lue myös: Mikä on Galliumnitriditekniikka (GaN) nykyaikaisessa elektroniikassa
puolijohde
ja vaikka metalloidit voivat johtaa sähköä kuten metallit, ne eivät ole siinä aivan yhtä hyviä. Siitä sana puolijohde tulee. Tämä puolijohde on erityisen tärkeä elektroniikan työskentelylle. Muista, että mikrosiruja käyttävät tietokoneet ja muu elektroniikka tarvitsevat sähköä toimiakseen.
niiden koko toimintaperiaate perustuu kuitenkin siihen, että sähköä voidaan päästää tiettyjen transistorien läpi valikoivasti. Normaali metallinen johdin, kuten kupari, päästäisi elektroneja läpi liian helposti. Eli aivan liian monta transistoria syttyisi kerralla. Tämä tarkoittaa, että CPU ei pysty käsittelemään ohjeita oikein.
Lue myös: Mikä on SoC (systeemi sirulla) ja miten se eroaa suorittimesta?
miksi Pii on parempi kuin muut puolijohteet Tietokonesiruille?
Emme ole vieläkään vastanneet kysymykseen, miksi juuri pii? Se on sen sijaan, että jokin muu puolijohde, kuten Germanium. Vaikka Piilaakso saattaa olla kallis paikka asua, varsinainen Pii on melko halpaa. Myös piitä on melko helppo löytää maankuoresta. Itse asiassa Pii on yksi maailmankaikkeuden yleisimmistä alkuaineista.
on siis täysin mahdollista, että jonkin kaukaisen galaksin avaruussivilisaatiot käyttävät myös pii-suorittimia. Lisäksi piillä on muita etuja, kuten se, että se voi toimia hyvin monenlaisissa lämpötiloissa. Piitä voidaan myös helposti seostaa muilla kemikaaleilla, joita mikroprosessorit tarvitsevat toimiakseen.
esimerkiksi piidioksidista on melko helppo muodostaa eristävä kerros vain työntämällä piitä kuumaan uuniin. Nämä ovat tarpeen, koska suorittimen pikkuruiset transistorit tarvitsevat eristettyjä alueita ohjatakseen ja ohjatakseen sähkövirtaa tarkasti. Joten se on piin monipuolisuus, joka tekee siitä luonnollisen valinnan.
Lue myös: DDR5 SDRAM on tulossa: julkaisupäivä ja tekniset tiedot
onko pii täydellinen Tietokonesiruille ja elektroniikalle?
vaikka Pii on osoittautunut erittäin hyödylliseksi, se on kaikkea muuta kuin täydellinen. Vaikka se on halpaa ja runsaasti, on kompromissi siitä, kuinka nopeasti se voi johtaa sähköä. Muut puolijohteet pystyvät liikuttamaan elektroneja nopeammin.
tämä tarkoittaa, että niitä voitaisiin käyttää korkeamman suorituskyvyn prosessoreihin, vaikkakin kalliimmalla. On olemassa toinen rajoitus pii, joka tarkoittaa, että se ei ole universaali materiaali meidän tietokonesirut liian kauan. Transistorit pienenevät koko ajan, jotta siruistamme tulee tehokkaampia ja tehokkaampia.
ollaan kuitenkin pääsemässä siihen pisteeseen, ettei piistä voida tehdä kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi paljon nykyistä pienempää. Itse asiassa Intel ilmoitti, että sen 7nm-siruja, jotka voidaan julkaista noin 2021, he käyttävät jotain muuta kuin piitä. 7 nm on siis vain noin 35 atomin levyinen.
meillä on itse asiassa kattava artikkeli, joka kattaa yhden tällaisen materiaalin nimeltä Galliumnitridi (GaN), joka on suunniteltu korvaamaan pii elektroniikassa. Vaikka pienemmät transistorit ja nopeammat suorittimet saattavat vaatia eksoottisempia materiaaleja, ei ole epäilystäkään siitä, että tie tähän huomispäivän tulevaisuuteen oli päällystetty piillä.