heb je ooit gehoord van Silicon Valley? Dat deel van Californië waar CPU ‘ s zijn ontworpen en startups lijken te bloeien de hele tijd. Maar heb je er ooit over nagedacht waarom het Silicon Valley heet? Of waarom precies lijkt dit silicium zo universeel te worden gebruikt voor computerchips? In plaats van een ander materiaal zoals koper, grafiet of ijzer.
Silicium heeft een aantal eigenschappen die het naast andere chemische elementen ongebruikelijk maken. Op dit moment kennen wetenschappers slechts 118 elementen. Van deze 118 bekende elementen zijn er slechts 6 geclassificeerd als metalloïden. Silicium is een van de metalloïden.
deze metalloïden vertonen metaalachtige kenmerken, maar zijn geen echte metalen. Meestal hebben ze een zilverachtige glanzende look als echte metalen. Maar in plaats van kneedbaar, zijn ze vaak behoorlijk broos. Dat betekent dat ze makkelijk uit elkaar kunnen breken als glas.
Lees ook: Wat is Galliumnitride (GaN) – technologie in moderne elektronica
halfgeleider
en hoewel metalloïden elektriciteit kunnen geleiden zoals metalen, zijn ze er niet zo goed in. Daar komt het woord halfgeleider vandaan. Deze halfgeleider is vooral erg belangrijk voor de werking van elektronica. Vergeet niet dat computers en andere elektronica die microchips gebruiken elektriciteit nodig hebben om te werken.
echter, hun hele principe van de werking is afhankelijk van de mogelijkheid om elektriciteit te laten passeren door bepaalde transistors selectief. Een normale metalen geleider zoals koper zou elektronen te gemakkelijk doorlaten. Dat betekent dat veel te veel transistors tegelijk zouden oplichten. Dit betekent dat uw CPU niet in staat zou zijn om instructies correct te verwerken.
Lees ook: Wat is een SoC (systeem op een Chip) en hoe verschilt het van de CPU?
Waarom is silicium beter dan andere halfgeleiders voor computerchips?
we hebben nog steeds geen antwoord gegeven op de vraag waarom silicium specifiek? Dat is in plaats van een andere halfgeleider zoals Germanium. Hoewel Silicon Valley misschien een dure plek is om te wonen, is silicium best goedkoop. Silicium is ook vrij gemakkelijk te vinden in de aardkorst. Silicium is een van de meest voorkomende elementen in het heelal.
dus het is heel goed mogelijk dat ruimtevarende beschavingen in een ver sterrenstelsel ook silicium CPU ‘ s gebruiken. Bovendien heeft silicium andere voordelen, zoals het goed kunnen werken bij een breed temperatuurbereik. Silicium kan ook gemakkelijk worden gedoteerd met andere chemicaliën die nodig zijn voor microprocessors om te werken.
het is bijvoorbeeld vrij eenvoudig om een isolatielaag van siliciumdioxide te vormen door silicium in een hete oven te steken. Deze zijn nodig omdat de kleine transistors in een CPU geïsoleerde gebieden nodig hebben om de stroom van elektriciteit met precisie verder te regelen en te sturen. Het is dus de veelzijdigheid van silicium die het een natuurlijke keuze maakt.
Lees ook: DDR5 SDRAM komt eraan: Releasedatum en Specs
is silicium Perfect voor computerchips en elektronica?
hoewel silicium zeer nuttig is gebleken, is het verre van perfect. Hoewel het goedkoop en overvloedig is, is er een trade-off met hoe snel het elektriciteit kan geleiden. Andere halfgeleiders kunnen de elektronen sneller bewegen.
dat betekent dat ze kunnen worden gebruikt om processors met een hogere prestatie te maken, zij het tegen hogere kosten. Er is een andere beperking van silicium dat betekent dat het niet het universele materiaal in onze computerchips te veel langer zal zijn. Transistors worden steeds kleiner om onze chips krachtiger en energiezuiniger te maken.
we komen echter op het punt dat silicium niet veel kleiner kan worden gemaakt dan wat we al hebben vanwege zijn chemische eigenschappen. In feite, Intel aangekondigd dat Voor haar 7nm chips die rond 2021 zou kunnen worden uitgebracht, ze zullen worden met behulp van iets anders dan silicium. Om dat in de context te plaatsen, 7 nm is slechts ongeveer 35 atomen breed.
we hebben een uitgebreid artikel over een dergelijk materiaal genaamd Galliumnitride (GaN) dat bedoeld is om silicium in elektronica te vervangen. Terwijl kleinere transistors en snellere CPU ‘ s meer exotische materialen nodig hebben, is er geen twijfel dat het pad naar deze toekomst van morgen geplaveid is met silicium.