Transistoren

[Taudan]

Ich dachte mir ich mach mal einen Thread auf über eine Erfindung die revolutionär war und wir uns heute ohne die das Leben garnicht vorstellen könnten.
Vor etwa 65 Jahren waren diese Elektronenröhre radios bekannt wobei man mehrere Minuten abwarten musste bis sie genug angeheitzt wurden um normal zu funktionieren.Schnell änderte sich das mit Transistor radios wobei man garnicht warten musste.Diese Radios waren leichter und hatten Batterien.Damals war das,und ich übertreibe nicht wenn ich sage,für die Menschen Zauberei.Danach ging alles schnell und die Transistoren entwickelten sich sehr schnell weiter.Hierbei kam auch das Element unserer Zeit im Einsatz Silizium.Vielleicht ist noch zu erwähnen dass heutzutage Computers mehrere Milliarden von Transistoren haben können und es vor 50 Jahren kaum ein Paar tausende waren.

Was ist ein Transistor überhaupt?
Ein Transistor ist ein elektronisches Bauelement zum Schalten und Verstärken von elektrischen Signalen, ohne dabei mechanische Bewegungen auszuführen. Transistoren sind die weitaus wichtigsten „aktiven“ Bestandteile elektronischer Schaltungen, welche beispielsweise in der Nachrichtentechnik, der Leistungselektronik und in Computersystemen eingesetzt werden. Besondere Bedeutung haben Transistoren in integrierten Schaltkreisen, was die derzeit weit verbreitete Mikroelektronik ermöglicht.
Transistor

Man kennt zwei wichtige Gruppen von Transistoren,Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren.

Bipolartransistoren:

Hier kennt man wieder zwei Typen und zwar NPN und PNP.Diese Abkürzungen bedeuten einfach die Reihefolge der Anschlüsse,zB bei NPN bedeuten N(emitter),P(base),N(collector).Also wie man sieht hat man drei Anschlüsse und die sind aus verschiedenen Materialien bzw aus verschieden Halbleitern.Ja es ist ein wenig kompliziert.:|
Bipolartransistor

Feldeffekttransistoren:

Auch hier kennt man mehrere Transistoren.Auch hier gibt es drei Anschlüsse und zwar Source,Gate und Drain.Der meist benutzte Transistor ist hier der MOSFET(Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor).
Feldeffekttransistor

Hier ein lustiges Video darüber aber ich glaub dass es ganz gut erklärt:

How Does a Transistor Work? - YouTube

 

[Paokaras]

Selber Transsexuelle

 

[Taudan]

Die Geschichte der Transistor-Erfindung

 

[Taudan]

Neues aus der Welt der Transitoren.

Erster Computer rechnet mit Nanoröhrchen-Transistoren

Areal mit 178 Transistoren bewältigt logische Grundoperationen – Grundstein für die weitere Entwicklung von Prozessoren auf Kohlenstoffbasis

Erster Computer rechnet mit Nanoröhrchen-Transistoren - Wissenschaft aktuell

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Wie wir ja wissen ist Kohlenstoff eigentlich keine leitendes elektrisches Element.Erst durch die spezifische Anordnung der Atome können elektrische Eigenschaften von Kohlenstoff zur geltung kommen.Wie zB Graphit oder halt Nanoröhrchen die ja wegen der Anordnung der Atome freie Elektrone haben und somit leitend werden.Ich verstehe aber immer noch nicht wieso Kohlenstoff besser sein soll als dopirendes Sillizium.Zwar kann Kohlenstoff zB die Wärme super leiten(Diamant zB) aber Nanoröhrchen herzustellen ist auch ziemlich teuer.Also in wie fern soll das so viel besser sein?Also fürs erste sehe ich das nicht als ein Schritt nach vorne.

 

[pr!mus]

Wie wir ja wissen ist Kohlenstoff eigentlich keine leitendes elektrisches Element.Erst durch die spezifische Anordnung der Atome können elektrische Eigenschaften von Kohlenstoff zur geltung kommen.Wie zB Graphit oder halt Nanoröhrchen die ja wegen der Anordnung der Atome freie Elektrone haben und somit leitend werden.Ich verstehe aber immer noch nicht wieso Kohlenstoff besser sein soll als dopirendes Sillizium.Zwar kann Kohlenstoff zB die Wärme super leiten(Diamant zB) aber Nanoröhrchen herzustellen ist auch ziemlich teuer.Also in wie fern soll das so viel besser sein?Also fürs erste sehe ich das nicht als ein Schritt nach vorne.

Genau das ist der springende Punkt an der ganzen Sache. In dem von dir zitierten Text steht ja auch:

(..) Doch haben Prozessoren aus Nanoröhrchen-Transistoren das Potenzial, weniger Strom zu verbrauchen und das Problem einer zunehmend störenden Wärmeentwicklung zu lösen.

Die Leistungsbilanz heutiger CMOS-Technologie korreliert häufig mit der Taktfrequenz, mit der ein Prozessor betrieben wird. Nimmt die Taktfrequenz zu, so äußert sich dies auch positiv im Hinblick auf die Leistungsbilanz. In der Vergangenheit hat man die Rechenleistung häufig über die CPU-Taktung erhöht, bis man an einen Punkt geraten ist, an dem diese Entwicklung stagniert hat. Weshalb ist das so? Nun, das hängt entschieden mit der im Text genannten Wärmeentwicklung zusammen. Denn im Gegenzug zur Rechenleistung hat sich die Fläche, auf der die Transistoren platziert sind, kaum verändert. Diese ist über die Jahre sogar kleiner geworden - bei gleichbleibenden Ansprüchen, die man in Bezug auf die Geschwindigkeit an die Hardware gestellt hat. Die immer schneller schaltenden Transistoren arbeiten auf winzigen Flächen und erzeugen damit eine sehr hohe Leistungsdichte (Watt/cm²), die sich in Form einer höheren Wärmeentwicklung bemerkbar macht. Letztere muss natürlich abtransportiert werden und das ist garnicht so einfach. Wenn man das Problem mit der Wärmeentwicklung in den Griff bekommt, dann ergeben sich somit auch bessere Möglichkeiten hinsichtlich eines erhöhten Leistungszuwachs und darauf zielt diese Nanoröhrchen-Technolgie auch ab, denke ich.

 

[Taudan]

Genau das ist der springende Punkt an der ganzen Sache. In dem von dir zitierten Text steht ja auch:



Die Leistungsbilanz heutiger CMOS-Technologie korreliert häufig mit der Taktfrequenz, mit der ein Prozessor betrieben wird. Nimmt die Taktfrequenz zu, so äußert sich dies auch positiv im Hinblick auf die Leistungsbilanz. In der Vergangenheit hat man die Rechenleistung häufig über die CPU-Taktung erhöht, bis man an einen Punkt geraten ist, an dem diese Entwicklung stagniert hat. Weshalb ist das so? Nun, das hängt entschieden mit der im Text genannten Wärmeentwicklung zusammen. Denn im Gegenzug zur Rechenleistung hat sich die Fläche, auf der die Transistoren platziert sind, kaum verändert. Diese ist über die Jahre sogar kleiner geworden - bei gleichbleibenden Ansprüchen, die man in Bezug auf die Geschwindigkeit an die Hardware gestellt hat. Die immer schneller schaltenden Transistoren arbeiten auf winzigen Flächen und erzeugen damit eine sehr hohe Leistungsdichte (Watt/cm²), die sich in Form einer höheren Wärmeentwicklung bemerkbar macht. Letztere muss natürlich abtransportiert werden und das ist garnicht so einfach. Wenn man das Problem mit der Wärmeentwicklung in den Griff bekommt, dann ergeben sich somit auch bessere Möglichkeiten hinsichtlich eines erhöhten Leistungszuwachs und darauf zielt diese Nanoröhrchen-Technolgie auch ab, denke ich.

Hmmm ich verstehe.
Ich glaube deine Denkweise ist richtig.Also geht es hier am meisten um die Wärmeentwicklung.Das Problem bleibt aber immer noch die grösse der Nanoröhrchen.Wir wir ja wissen braucht man viel mehr Transistoren auf einer kleinen Fläche.Und da sind noch die Kosten der Produzierung dieser Nanoröhrchen die wie wir ja wissen immer noch ziemlich hoch sind.

 

[pr!mus]

Und da sind noch die Kosten der Produzierung dieser Nanoröhrchen die wie wir ja wissen immer noch ziemlich hoch sind.

Naja, es ist ja am Anfang immer so, dass die Erforschung und Produktion neuartiger Technologien mit hohen Kosten verbunden ist. Aber die Kosten werden sich früher oder später ohnehin auf einem niedrigen Niveau einpendeln (ist ja bei der gegenwärtigen CMOS-Technologie ja auch so) und dann spricht eigentlich nichts mehr gegen die Verwendung dieser Nanoröhrchen-Transistoren.

 

[Mayweather Jr.]

Ich glaub ich hab son Ding in meinem Toaster