计算机导论1

纲要

  • cpu的发展

cpu的发展

目前我们在网络上查到的大多都是从晶体管开始说起cpu的,这里就从最原始的电磁开始说起!

继电器

说到cpu,那么我们肯定离不开计算机中的各种开关;计算机在最早的时候是很庞大的,而且效率还很低!

那么开关最早是个什么样的原理呢?–继电器

png

以上大致就是继电器的工作示意图了(SPST)。

从百度中找到一个电磁继电器的图(适合有一定物理基础的)

png

继电器目前来说可以分为

  • 电磁继电器
  • 热继电器
  • 时间继电器

但是继电器有一个点事满足不了计算机的需求的,—–频率低!而且体积大!

然后真空管登场了!

真空管

真空管一开始是真空的,但是随着时代的发展,现在已经会在管内填充各种气体或者水银之类的。

对物理有一定程度了解的可以看看下面两张从wikipedia上拿来的图

png

png

想要了解更加详细的真空管,可以移步wikipedia

总之,虽然真空管的体积已经小了不少,但是还是很大!

晶体管

详细

这里就简单那点图来说明一下:

png

S是指源极(Source),D是指漏极(Drain),G是栅极(Gate)。晶体管的工作原理其实很简单,就是用两个状态表示二进制的“0”和“1”。

源极和漏极之间是沟道(Channel),当没有对栅极(G)施加电压的时候,沟道中不会聚集有效的电荷,源极(S)和漏极(S)之间不会有有效电流产生,晶体管处于关闭状态。可以把这种关闭的状态解释为“0”。

png

当对栅极(G)施加电压的时候,沟道中会聚集有效的电荷,形成一条从源极(S)到漏极(D)导通的通道,晶体管处于开启状态,如图3所示,可以把这种状态解释为“1”。这样二进制的两个状态就由晶体管的开启和关闭状态表示出来了。

CPU

上面已经大致简述了晶体管原理了,那么现代的cpu制作即将展开,我看了一圈资料,发现我就是个渣渣,还是看看别的大佬的

https://kknews.cc/digital/lnnojoz.html

https://zhuanlan.zhihu.com/p/265840504