O que são chips de computador feitos de? [Tecnologia explicada]

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PCB_Spectrum Se você já se perguntou: "Do que são feitos os chips de computador?" - Essa é uma pergunta mais difícil do que se poderia pensar. Um chip de computador é qualquer pequeno dispositivo eletrônico que contém um circuito integrado (IC). O que isso significa é que se você olhar para um circuito eletrônico comum, como as linhas de cobre nas placas verdes de um rádio, esse circuito é miniturizado e integrado em um 'chip'.

Então, isso não se limita a Unidades de Processamento Central (CPU), mas pode incluir qualquer outro dispositivo transistorizado no computador.

Kilby_solid_circuit Por que eu digo transistor? Bem, um transistor é o componente eletrônico responsável pela parte de computação de um IC. Pense no transistor como um interruptor. Se as condições eletrônicas estiverem corretas, o interruptor pode estar ligado. Se as condições não estiverem corretas, a chave pode estar desligada. On pode representar true e off pode representar false. On pode representar o número binário 1 e off pode representar o número binário 0.

Levando um pouco mais longe a metáfora do interruptor, uma lâmpada acesa representa uma sala bem iluminada. Isso é informação. Um pequeno pedaço de informação. Se você quiser tomar uma decisão com muitas informações, precisará de muitos transistores. Você viu um transistor? Eles são muito grandes em comparação com o que está em um IC. Apenas para referência, aqui está uma imagem de como era o primeiro transistor.

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Esse transistor só pode responder uma pequena pergunta de uma só vez - Sim ou Não? Verdadeiro ou falso? Ligado ou desligado?

Quantas decisões são necessárias para executar os programas que usamos nos computadores hoje em dia, segundo a segundo? Milhões Bilhões? Honestamente eu não sei. Mas o que eu posso dizer é que em um espaço de aproximadamente uma polegada por uma polegada quadrada, a Intel encheu 731 milhões de transistores no processador i7 Extreme Edition. Supostamente, esse é o maior e mais recente processador para um computador de mesa agora.

Como você pode imaginar, seria muito difícil enfiar todo o cobre e solda que você vê no antigo transistor de tempo acima. Então, novos materiais foram necessários. Digite o material semicondutor. Você já ouviu falar de silício certo? É um semicondutor. O que é um semicondutor que você pergunta? Boa pergunta. Você sabe como o cobre é um condutor de eletricidade, certo? E borracha ou vidro são considerados isolantes de eletricidade, o que significa que eles não passam eletricidade, certo?

Bem, um tipo de semicondutor passa eletricidade sob as condições certas. Pense nisso como uma mangueira comprimida. Se houver pressão suficiente ou força eletromotriz (EMF), a água ou a eletricidade fluirão.

Você pode ver agora como o silício é importante na construção desses circuitos. Existem outros materiais semicondutores por aí, mas temos silício em abundância que é o material mais econômico a ser usado. Essa é uma bolacha de silício, altamente polida abaixo.

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Ufa, claro como lama?

Agora, pegue a parte principal da CPU, chamada de die, e pense em mais de 700 milhões de transistores. Você vê 700 milhões de pequenos soquetes onde você coloca sua CPU? Não. Existem 1.366 pinos na parte inferior da CPU. Há um monte de pequenos eletrônicos no chip e o processador combina esses 700 milhões de transistores em apenas 1.366 pinos. Eu gosto de tentar visualizá-lo pensando em todas as estradas e ruas de um país que leva a apenas algumas milhares de estradas principais.

Então, a resposta curta para a questão de: “Do que são feitos os chips de computador?” São muitos transistores, um pouco de silício supercondutor e uma engenharia inacreditavelmente incrível. Sério, depois de quase 20 anos com computadores e outros circuitos integrados, ainda tenho dificuldade em imaginar o milagre que é. Dê uma olhada no desenho apenas para o pacote em que o dado entra.

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Espero que este artigo tenha ajudado você a entender do que é feito um chip de computador. Se tiver, por favor, deixe-me saber nos comentários. Eu sou frágil e preciso de validação. Se não, bem, me avise também, para tentar esclarecer qualquer coisa. Eu só vou chorar um pouco. ;)

Créditos da imagem: Wikimedia, Intel

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