Was ist eine CPU, Teil 1, der Transistor
am Samstag, 15. September 2007, 14:20 im Topic 'CPU'
CPU steht für Central Prozessing Unit, wie sich daraus schliessen lässt ist der Prozessor mehr oder weniger das Herz eines Computers. Aber was macht der eigentlich?
Die ersten Computer bestanden noch aus analogen Leitungen. Das heisst das man Leitungen gelegt hat und dazwischen hatte man so genannte Logik-Bausteine. Diese hatten ein und Ausgänge und schalteten die Computer.
Zum Beispiel gibt es AND(Und) Bausteine. Die haben zwei Eingänge und einen Ausgang. Wenn nun durch beide Eingänge Strom floss, floss auch welcher durch den Ausgang, ansonsten nicht.
Irgendwann kam man auf die Idee das man die auch "modular" machen könnte. Das heisst im Klartext das man ein Netz aus Drähten in einen solchen Baustein baute und diese an viele Ein- und Ausgänge gehängt hat. Nun konnte man von diesen Drähten einfach welche durchtrennen und sich so seine eigenen Steine basteln. Ausserdem waren da auch noch von diesen Logik-Bausteinen drin. Dadurch konnte man sehr viel mit nur einem Baustein machen. Man nannte diese Bausteine PROMs.
Das Problem: Sie waren nur einmal "beschreibbar" weil die Drähte dann ja mal durch waren. Deshalb gab es bald mal EPROMs die sich mit UV-Licht löschen liessen aber so ganz das wahre war es noch nicht.
Jetzt kommt die Firma Intel ins Spiel die einige von euch wahrscheinlich auch kennen. Jedenfalls hatten sie den Auftrag einige solche Bausteine zu programmieren. Und da kam einem in den Sinn man könnte das ja auch alles in einen Chip stecken.
Dazu waren allerdings die Strukturen noch viel zu gross. Zum Glück gab es bei Intel noch jemand anderen der sich mit einem ähnlichem Thema beschäftigte: Wie mache ich diese Dinger kleiner. Dazu entwickelte er eine Technik die noch heute gebräuchlich ist: Der MOS Transistor.
Dazu muss ich nun etwas weiter ausholen: Es gibt so genannte Leiter, und Halbleiter. Leiter sind Metalle wie Gold die Strom praktisch 1 zu 1 leiten. Halbleiter machen das nicht so einfach, bei ihnen stösst man auf widerstand. Ausserdem gibt es Metalle die besser Negative Ströme Leiten und welche die besser Positive Ströme Leiten.
Ausserdem leitet ein Metall "besser" wenn es schon Aufgeladen ist. Das ist wie mit Regentropfen auf der Scheibe des Autos, die fliessen auch immer in der selben Bahn.
Jedenfalls nimmt man sich jetzt einen Klotz positiv leitenden Metalls und legt darin zwei negative "Wannen" ein. Jetzt hat man also zwei durch ein positives Metall getrennte negativ-Wannen. Zur einer von denen fliesst Strom, bei der anderen Wanne kommt der Strom dann wieder raus. Weil dieser Strom allerdings negativ geladen ist, kommt er nicht durch die Schranke an positiven Metall.
Ausserdem legt man noch einen weiteren Halbleiter oben drauf. Der ist auch negativ, allerdings ist der positive Bereich aufgeladen. Diese "übernimmt" das so genannte Gate (Tor). Wenn man jetzt allerdings negativen Strom in das Gate fliessen lässt wird es wieder negativ und öffnet sozusagen.
Jetzt kann Strom von einer Seite auf die andere fliessen und es ist eine logische 1 entstanden.
Ich hoffe ihr seid mitgekommen und ich habe keinen Blödsinn erzählt ;)
Euer Fanatik
Die ersten Computer bestanden noch aus analogen Leitungen. Das heisst das man Leitungen gelegt hat und dazwischen hatte man so genannte Logik-Bausteine. Diese hatten ein und Ausgänge und schalteten die Computer.
Zum Beispiel gibt es AND(Und) Bausteine. Die haben zwei Eingänge und einen Ausgang. Wenn nun durch beide Eingänge Strom floss, floss auch welcher durch den Ausgang, ansonsten nicht.
Irgendwann kam man auf die Idee das man die auch "modular" machen könnte. Das heisst im Klartext das man ein Netz aus Drähten in einen solchen Baustein baute und diese an viele Ein- und Ausgänge gehängt hat. Nun konnte man von diesen Drähten einfach welche durchtrennen und sich so seine eigenen Steine basteln. Ausserdem waren da auch noch von diesen Logik-Bausteinen drin. Dadurch konnte man sehr viel mit nur einem Baustein machen. Man nannte diese Bausteine PROMs.
Das Problem: Sie waren nur einmal "beschreibbar" weil die Drähte dann ja mal durch waren. Deshalb gab es bald mal EPROMs die sich mit UV-Licht löschen liessen aber so ganz das wahre war es noch nicht.
Jetzt kommt die Firma Intel ins Spiel die einige von euch wahrscheinlich auch kennen. Jedenfalls hatten sie den Auftrag einige solche Bausteine zu programmieren. Und da kam einem in den Sinn man könnte das ja auch alles in einen Chip stecken.
Dazu waren allerdings die Strukturen noch viel zu gross. Zum Glück gab es bei Intel noch jemand anderen der sich mit einem ähnlichem Thema beschäftigte: Wie mache ich diese Dinger kleiner. Dazu entwickelte er eine Technik die noch heute gebräuchlich ist: Der MOS Transistor.
Dazu muss ich nun etwas weiter ausholen: Es gibt so genannte Leiter, und Halbleiter. Leiter sind Metalle wie Gold die Strom praktisch 1 zu 1 leiten. Halbleiter machen das nicht so einfach, bei ihnen stösst man auf widerstand. Ausserdem gibt es Metalle die besser Negative Ströme Leiten und welche die besser Positive Ströme Leiten.
Ausserdem leitet ein Metall "besser" wenn es schon Aufgeladen ist. Das ist wie mit Regentropfen auf der Scheibe des Autos, die fliessen auch immer in der selben Bahn.
Jedenfalls nimmt man sich jetzt einen Klotz positiv leitenden Metalls und legt darin zwei negative "Wannen" ein. Jetzt hat man also zwei durch ein positives Metall getrennte negativ-Wannen. Zur einer von denen fliesst Strom, bei der anderen Wanne kommt der Strom dann wieder raus. Weil dieser Strom allerdings negativ geladen ist, kommt er nicht durch die Schranke an positiven Metall.
Ausserdem legt man noch einen weiteren Halbleiter oben drauf. Der ist auch negativ, allerdings ist der positive Bereich aufgeladen. Diese "übernimmt" das so genannte Gate (Tor). Wenn man jetzt allerdings negativen Strom in das Gate fliessen lässt wird es wieder negativ und öffnet sozusagen.
Jetzt kann Strom von einer Seite auf die andere fliessen und es ist eine logische 1 entstanden.
Ich hoffe ihr seid mitgekommen und ich habe keinen Blödsinn erzählt ;)
Euer Fanatik
