O que é um transistor de CPU?

Um transistor é um dispositivo semicondutor que alterna e amplifica sinais eletrônicos. Possui no mínimo três terminais que o conectam a um circuito eletrônico. O transistor foi inventado no início dos anos 50 e rapidamente substituiu os tubos de vácuo em dispositivos eletrônicos. Esses dispositivos agora são um componente essencial de quase todos os dispositivos eletrônicos, como a unidade central de processamento (CPU) de um computador. Um transistor de CPU geralmente faz parte de um circuito integrado, embora também possa ser adquirido individualmente.

Os terminais em um transistor de CPU têm nomes específicos, dependendo do tipo de transistor. Os terminais de um transistor bipolar simples são chamados de coletor, emissor e base. A corrente ou tensão aplicada à base afeta o fluxo de corrente do coletor para o emissor.

A tensão na base do transistor pode ser usada para ligar e desligar o fluxo de corrente do coletor para o emissor. Esse tipo de transistor é um comutador e é um tipo comum de transistor da CPU chamado de porta lógica. Um comutador geralmente não permite que a corrente flua através dele, a menos que a tensão na base esteja acima de um limite mínimo. A tensão na base é controlada por outros componentes no circuito.

Um transistor de CPU também pode ser um amplificador. Este tipo de transistor usa a tensão na base para controlar a quantidade de corrente que flui através do amplificador. Isso significa que uma pequena alteração na voltagem na base pode produzir uma grande diferença na voltagem entre o coletor e o emissor.

Os transistores oferecem vantagens significativas sobre os tubos de vácuo nos computadores. Um transistor de CPU é muito menor que seu equivalente no tubo de vácuo, permitindo a miniaturização de computadores. A fabricação de transistores pode ser automatizada em maior extensão do que a dos tubos a vácuo, o que significa que os transistores são mais baratos que os tubos a vácuo.

A primeira patente para um transistor foi registrada por Julius Edgar Lilienfeld em 1925, embora ele não tenha realmente construído esse dispositivo. Herbert Matare descobriu os efeitos dos semicondutores enquanto trabalhava em um sistema de radar Doppler em 1942. Então a tecnologia progrediu e, em 1947, enquanto trabalhava nos laboratórios Bell da AT&T, Walter Brattain e John Bardeen descobriram que um cristal de germânio poderia amplificar uma corrente elétrica. Gordon Teal construiu o primeiro transistor de silício da Texas Instruments em 1954, e o transistor de CPU, que é um transistor de semicondutor de óxido de metal (MOS), foi construído pela primeira vez no Bell Labs em 1960.