ai auzit vreodată de Silicon Valley? Acea parte a Californiei în care procesoarele sunt proiectate și startup-urile par să înflorească tot timpul. Dar te-ai oprit vreodată să te gândești de ce se numește Silicon Valley? Sau de ce exact acest siliciu pare a fi folosit atât de universal pentru cipurile computerului? În loc de alte materiale, cum ar fi cuprul, grafitul sau fierul.
Ei bine, siliciul are o serie de proprietăți care îl fac neobișnuit printre alte elemente chimice. Vedeți, în acest moment, oamenii de știință cunosc doar 118 elemente. Din aceste 118 elemente cunoscute, doar 6 sunt clasificate ca metaloizi. Siliciul este unul dintre metaloizi.
acești metaloizi prezintă caracteristici asemănătoare metalelor, dar nu sunt metale adevărate. De obicei, au un aspect argintiu strălucitor ca metalele adevărate. Dar, în loc să fie maleabile, sunt adesea destul de fragile. Ceea ce înseamnă că se pot rupe ușor ca sticla.
Citește și: ce este tehnologia Nitrurii de galiu (GaN) în electronica modernă
Semiconductivitate
și, deși metaloizii pot conduce electricitatea ca metalele, nu sunt la fel de buni la asta. De aici provine cuvântul semiconductor. Această semiconductivitate este deosebit de importantă pentru funcționarea electronicii. Amintiți-vă că computerele și alte electronice care utilizează microcipuri au nevoie de energie electrică pentru a funcționa.
cu toate acestea, întregul lor principiu de funcționare se bazează pe posibilitatea de a lăsa electricitatea să treacă selectiv prin anumite tranzistoare. Un conductor metalic normal, cum ar fi cuprul, ar lăsa electronii să treacă prea ușor. Înseamnă că prea mulți tranzistori s-ar aprinde deodată. Aceasta înseamnă că procesorul dvs. nu ar putea procesa corect instrucțiunile.
Citește și: ce este un soc (sistem pe un cip) și cum este diferit de CPU?
de ce este siliciul mai bun decât alte semiconductoare pentru cipurile computerului?
încă nu am răspuns la întrebarea De ce Silicon în mod specific? Aceasta este în loc de un alt semiconductor, cum ar fi germaniul. Ei bine, deși Silicon Valley ar putea fi un loc scump pentru a trăi, siliciul real este destul de ieftin. De asemenea, siliciul este destul de ușor de găsit în scoarța Pământului. De fapt, siliciul este unul dintre cele mai comune elemente din univers.
deci este foarte posibil ca civilizațiile care călătoresc în spațiu într-o galaxie îndepărtată să folosească și procesoare de siliciu. În plus, siliciul are și alte beneficii, cum ar fi capacitatea de a funcționa bine la o gamă largă de temperaturi. Siliciul poate fi, de asemenea, ușor dopat cu alte substanțe chimice care sunt necesare pentru ca microprocesoarele să funcționeze.
de exemplu, este destul de ușor să formați un strat izolator de dioxid de siliciu doar prin lipirea siliciului într-un cuptor fierbinte. Acestea sunt necesare deoarece tranzistoarele minuscule dintr-un procesor au nevoie de zone izolate pentru a controla și direcționa în continuare fluxul de energie electrică cu precizie. Deci, versatilitatea siliconului este cea care o face o alegere naturală.
Citește și: DDR5 SDRAM vine: Data lansării și specificațiile
siliconul este Perfect pentru cipurile și electronica computerului?
chiar dacă siliciul s-a dovedit a fi extrem de util, este departe de a fi perfect. Deși este ieftin și abundent, există un compromis cu cât de repede poate conduce electricitatea. Alți semiconductori sunt capabili să miște electronii mai repede.
asta înseamnă că ar putea fi folosite pentru a face procesoare de performanță mai mare, deși la un cost mai mare. Există o altă limitare a siliciului care înseamnă că nu va mai fi Materialul universal din cipurile computerului nostru prea mult timp. Vedeți, tranzistoarele devin din ce în ce mai mici pentru a face cipurile noastre mai puternice și mai eficiente din punct de vedere energetic.
cu toate acestea, ajungem la punctul în care siliciul nu poate fi făcut mult mai mic decât ceea ce avem deja datorită proprietăților sale chimice. De fapt, Intel a anunțat că pentru cipurile sale de 7 nm care ar putea fi lansate în jurul anului 2021, vor folosi altceva decât siliciu. Pentru a pune asta în context, 7 nm are doar aproximativ 35 de atomi lățime.
avem de fapt un articol cuprinzător care acoperă un astfel de material numit nitrură de galiu (Gan) care este programat să înlocuiască siliciul în electronică. În timp ce tranzistoarele mai mici și procesoarele mai rapide pot necesita materiale mai exotice, nu există nici o îndoială că calea către acest viitor de mâine a fost pavată cu siliciu.