The transistor is one of the most important inventions of the 20th century. It is a semiconductor device that can amplify or switch electrical signals, and it has revolutionized the fields of electronics and computing. In this blog post, we will explore the history and applications of the transistor in 1970, a year that marked a significant milestone in its development.
The first transistor was created in 1947 by John Bardeen, Walter Brattain and William Shockley at Bell Laboratories. They used a point-contact design that consisted of two gold contacts on a germanium crystal. The transistor replaced the vacuum-tube triode, which was much larger and consumed more power. The inventors received the Nobel Prize in Physics in 1956 for their work.
The transistor was initially used for military and radio applications, but soon it found its way into consumer products such as radios, televisions and calculators. The transistor also enabled the development of integrated circuits (ICs), which are circuits that contain many transistors on a single chip. The first IC was demonstrated in 1958 by Jack Kilby at Texas Instruments.
In 1970, a major breakthrough occurred when Intel introduced the first commercially available microprocessor, the Intel 4004. A microprocessor is a type of IC that can perform arithmetic and logic operations on data. The Intel 4004 contained 2,300 transistors and could execute 60,000 instructions per second. It was designed for a calculator, but it paved the way for personal computers and other digital devices.
Another important application of transistors in 1970 was in power electronics. Power electronics are devices that convert or control electric power, such as inverters, converters and regulators. In 1970, MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors) became widely available and replaced BJTs (bipolar junction transistors) for most power electronic applications. MOSFETs have several advantages over BJTs, such as higher efficiency, lower heat dissipation and easier fabrication.
The transistor has changed the world in many ways. It has enabled the miniaturization and automation of electronic devices, increased the speed and capacity of communication and computation, and improved the quality and reliability of various systems. The transistor is still evolving and finding new applications in fields such as nanotechnology, biotechnology and quantum computing. The transistor is truly a remarkable device that deserves our appreciation and admiration.
A transistor is a device that can amplify or switch electrical signals. In 1970, transistors were widely used in radios, televisions, computers, and other electronic devices. Transistors were also integrated into circuits on silicon chips, which increased the speed and efficiency of computing.
Vertaling:
De transistor is een van de belangrijkste uitvindingen van de 20e eeuw. Het is een halfgeleiderapparaat dat elektrische signalen kan versterken of schakelen, en het heeft een revolutie teweeggebracht op het gebied van elektronica en computers. In deze blogpost gaan we in op de geschiedenis en toepassingen van de transistor in 1970, een jaar dat een belangrijke mijlpaal markeerde in zijn ontwikkeling.
De eerste transistor werd in 1947 gemaakt door John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley bij Bell Laboratories. Ze gebruikten een puntcontactontwerp dat bestond uit twee gouden contacten op een germaniumkristal. De transistor verving de vacuümbuistriode, die veel groter was en meer stroom verbruikte. De uitvinders ontvingen in 1956 de Nobelprijs voor natuurkunde voor hun werk.
De transistor werd aanvankelijk gebruikt voor militaire en radiotoepassingen, maar vond al snel zijn weg naar consumentenproducten zoals radio's, televisies en rekenmachines. De transistor maakte ook de ontwikkeling van geïntegreerde schakelingen (IC's) mogelijk, dit zijn schakelingen die veel transistors op een enkele chip bevatten. De eerste IC werd in 1958 gedemonstreerd door Jack Kilby bij Texas Instruments.
In 1970 vond een grote doorbraak plaats toen Intel de eerste commercieel verkrijgbare microprocessor introduceerde, de Intel 4004. Een microprocessor is een type IC dat rekenkundige en logische bewerkingen op gegevens kan uitvoeren. De Intel 4004 bevatte 2.300 transistors en kon 60.000 instructies per seconde uitvoeren. Het was ontworpen voor een rekenmachine, maar het maakte de weg vrij voor pc's en andere digitale apparaten.
Een andere belangrijke toepassing van transistors in 1970 was vermogenselektronica. Vermogenselektronica zijn apparaten die elektrisch vermogen omzetten of regelen, zoals omvormers, omvormers en regelaars. In 1970 kwamen MOSFET's (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors) op grote schaal beschikbaar en vervingen BJT's (bipolaire junctie-transistors) voor de meeste vermogenselektronische toepassingen. MOSFET's hebben verschillende voordelen ten opzichte van BJT's, zoals hogere efficiëntie, lagere warmteafvoer en eenvoudiger fabricage.
De transistor heeft de wereld op veel manieren veranderd. Het heeft de miniaturisatie en automatisering van elektronische apparaten mogelijk gemaakt, de snelheid en capaciteit van communicatie en berekening verhoogd en de kwaliteit en betrouwbaarheid van verschillende systemen verbeterd. De transistor evolueert nog steeds en vindt nieuwe toepassingen op gebieden als nanotechnologie, biotechnologie en quantum computing. De transistor is echt een opmerkelijk apparaat dat onze waardering en bewondering verdient.
Een transistor is een apparaat dat elektrische signalen kan versterken of schakelen. In 1970 werden transistors veel gebruikt in radio's, televisies, computers en andere elektronische apparaten. Transistors werden ook geïntegreerd in circuits op siliciumchips, waardoor de snelheid en efficiëntie van computers toenam.
Hoeveel transistors zitten er in een computer?
Een computer is opgebouwd uit verschillende componenten, maar de belangrijkste daarvan is de processor. De processor voert de berekeningen en instructies uit die nodig zijn voor de werking van de computer. De processor bestaat uit miljoenen of zelfs miljarden kleine schakelaars die transistors worden genoemd.
Een transistor is een halfgeleidercomponent met meestal drie aansluitingen: de emitter, de collector en de basis. Een transistor kan elektronische signalen versterken of schakelen door de stroom tussen de emitter en de collector te regelen met een kleine stroom op de basis. Transistors kunnen afmetingen hebben van enkele nanometers tot meerdere centimeters.
Het aantal transistors op een processor bepaalt grotendeels de snelheid en de mogelijkheden van de computer. Volgens de wet van Moore groeit het aantal transistors van geïntegreerde schakelingen exponentieel. Dit betekent dat elke twee jaar het aantal transistors ongeveer verdubbelt. Zo had de eerste werkende transistor van Bell Labs in 1947 slechts twee transistors, terwijl een moderne processor zoals de Intel Core i7 er meer dan 700 miljoen heeft.
Het maken van een processor met zoveel transistors is een complex en nauwkeurig proces dat gebruikmaakt van chemische reacties en lichtstralen. Een processor wordt gemaakt op een dunne plak silicium, een halfgeleidermateriaal dat elektriciteit kan geleiden of isoleren afhankelijk van de toevoeging van andere elementen. De transistors worden gevormd op de onderste laag van het silicium door middel van lithografie, een techniek die patronen overbrengt op het oppervlak met behulp van maskers en licht.
Het aantal transistors in een computer is dus afhankelijk van het type en het model van de processor die gebruikt wordt. Hoe meer transistors er zijn, hoe krachtiger en sneller de computer kan zijn. Transistors zijn de fundamentele bouwstenen van computers en vele andere elektronische schakelingen.
Bronnen:
- Microsoft Ondersteuning (z.d.). Bronvermeldingen toevoegen in een Word-document. Geraadpleegd op 15 juni 2023, van https://support.microsoft.com/nl-nl/office/bronvermeldingen-toevoegen-in-een-word-document-ab9322bb-a8d3-47f4-80c8-63c06779f127
- Scribbr (2021). APA-stijl bronvermeldingen in de literatuurlijst (voorbeelden). Geraadpleegd op 15 juni 2023, van https://www.scribbr.nl/apa-stijl/bronvermeldingen-literatuurlijst/
- Wikipedia (2021). Aantal transistors. Geraadpleegd op 15 juni 2023, van https://nl.wikipedia.org/wiki/Aantal_transistors
- Wikipedia (2021). Transistor. Geraadpleegd op 15 juni 2023, van https://nl.wikipedia.org/wiki/Transistor
Het aantal transistors in een computer varieert sterk, afhankelijk van de specificaties en de generatie van de computerchip. Over het algemeen geldt dat computers steeds meer transistors bevatten naarmate de technologie vordert.
Op het moment van mijn kennisafspraak in september 2021, bevatten moderne high-end processors zoals de AMD Ryzen- en Intel Core-serie vaak enkele miljarden transistors. Bijvoorbeeld, de AMD Ryzen 9 5950X-processor uit die tijd bevat ongeveer 16 miljard transistors.
Het is belangrijk op te merken dat de technologie voortdurend evolueert en dat het aantal transistors in computers zal blijven toenemen naarmate er nieuwe ontwikkelingen plaatsvinden. Het is dus mogelijk dat er in computers van de toekomst nog meer transistors zullen zitten dan op dit moment.
Engineer Karen Leadlay working on the analog computers in the space division of General Dynamics, 1964
by u/AxlCobainVedder in cablefail
.png)