Il microprocessore: il cuore del computer

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Commento sulle tecniche utilizzate per creare i microprocessori e i progressi fatti dal primo computer Eniac ad oggi. (4 pg - formato word) (0 pagine formato doc)

Federico Maria Itollo 3^ D IL MICROPROCESSORE: IL CUORE DEL COMPUTER Quando si parla di velocità di un computer bisogna tener conto dei molti diversi componenti che lo formano.
La velocità nell'eseguire un programma può dipendere dalla quantità di memoria ram presente nel computer, dalla potenza della scheda video nel caso che si tratti di un programma con grafica molto complessa e così via, ma il vero cuore del computer è il microprocessore chiamato anche più semplicemente chip. E' all'interno dei chip, infatti, che vengono elaborate migliaia di informazioni al secondo e permettono al computer di compiere quella lunga ed elaborata sequenza di istruzioni che noi facciamo iniziare con un semplice “clic” del mouse e se pensiamo che tutta quella fittissima rete di circuiti elettrici occupa uno spazio inferiore ad un centimetro, non riusciamo a capire come tutto ciò sia possibile. Qui di seguito cercheremo di spiegarlo partendo dalla costruzione di un chip fino ad arrivare ad un confronto tra le prestazioni dei vari processori presenti in questo periodo sul mercato.
Il primo computer della storia si chiamava “Eniac”, fu costruito nel 1947 e pesava circa 30 tonnellate. Come è possibile, allora, essere arrivati ai leggerissimi portatili? E' molto semplice: Eniac funzionava grazie alle vecchie valvole che possiamo ancora trovare in qualche radio d'epoca, ma l'anno successivo alla sua costruzione fu inventato il transistor che andava a sostituire le valvole a vuoto. La parola “transistor” deriva dalla contrazione di due parole inglesi e cioè “transferring” e “resistor” (in italiano “trasferimento di resistenza”). Alla base dei transistor ci sono i semiconduttori: particolari materiali che si trovano a metà tra i conduttori e gli isolanti. All'inizio venne utilizzato il germanio, ma essendo un materiale raro e costoso, spinse i ricercatori a trovare un nuovo materiale che avesse le stesse caratteristiche e lo trovarono nel silicio. Di certo è meno costoso del germanio dato che è uno dei maggiori componenti della comunissima sabbia ed in più si scoprì che aggiungendo delle impurità al silicio, questo poteva servire anche da amplificatore, raddrizzatore e sorgente di onde elettromagnetiche. Come si può, quindi, da un semplice pugno di sabbia arrivare ad un chip e di conseguenza ad un circuito integrato (IC)? Qui di seguito riporteremo il processo di costruzione di un chip, ma prima è necessario soffermarsi sul cosiddetto “drogaggio” del silicio: si tratta di aggiungere delle impurità al silicio in modo da ottenerne uno di tipo p ed un altro di tipo n. Nel silicio di tipo p l'elettricità passa grazie ad un eccesso di cariche positive: si viene a formare una lacuna (portatrice di cariche positive) e grazie al loro spostamento verso il polo negativo, si forma un passaggio di corrente. Nel silicio di tipo n avviene il contrario e quindi c'è un eccesso di cariche negative, gli e