【计算机】如何给计算机“减肥”？晶体管的发明

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不是计算机改变世界，而是晶体管改变了计算机，计算机才改变世界。

一、电子管的问题

1. 电子管计算机的问题非常大。电子管是能耗极高的计算单元，一个电子管的能耗跟一个白炽灯差不多。ENIAC有超过17000个电子管，就好比17000个白炽灯同时工作；

2. 电子管非常容易损坏，并且损坏之后，很难确定损坏的电子管是哪个；

二、什么是晶体管？

3. 晶体管的出现对计算机来说是一场革命；

4. 晶体管是一种半导体元器件。半导体的导电性介乎于导体和绝缘体之间，因此可以通过外部电压的大小来控制晶体管的通电和断电，这样就能表示0和 1的信号；

5. 晶体管的体积非常小，可以在小面积内同时放置许多个晶体管；

| 传统的硅晶体管

6. 晶体管的发明人之一是Bardeen，他因为晶体管的发明和对超导理论的研究，获得了两次诺贝尔物理学奖；

三、现代晶体管

7. 硅是最好的半导体材料。现代计算机产业是通过光刻和doping（杂化）的手段，将晶体管刻在硅板上；

| 光刻（左）和doping（右）

8. 现代晶体管可以做到几纳米大小，因此可以在小面积内包含上百亿个计算单元，这成为现代计算机的基本原理。