Всі електронні компоненти комп'ютера побудовані на основі транзисторів. Принцип роботи транзистора був відкритий трьома вченими в кінці 40-х років, які працювали в компанії Bell Labs. Цими вченими були Вільям Шоклі (William Shockley), Джон Бардін (John Bardeen) і Вальтер Бретнен (Walter Brettain). У 1954 році їм була присуджена Нобелівська премія. Важливість і значення відкриття транзистора для подальших розробок в комп'ютерній галузі рівносильно відкриттю свого часу колеса і способів видобутку вогню.
Перший комп'ютер отримав назву ENIAC (elecronic Numeracal Integrator and Computer), був розроблений на початку 40-х років.
Комп'ютер ENIAC на основі електронних ламп.
У той час не були винайдені транзистори, тому комп'ютер був виготовлений на основі тисяч громіздких і незручних вакуумних ламп, а для його розміщення було потрібно декілька кімнат. Вага сягала 27 тонн. Вакуумні лампи сильно нагрівалися, були дуже ненадійними і вимагали багато електроенергії. Коли ENIAC включали - вогні довколишнього міста кожен раз тьмяніли. ENIAC виконував лише кілька функцій. Сьогодні ці операції робить будь-який кишеньковий калькулятор.
З моменту винаходу першого транзистора був здійснений величезний стрибок вперед в області комп'ютерної техніки. Транзистори - простіші у виготовленні, дешевше, легше, надійніше і споживають набагато менше енергії.
Перший транзистор замінював 40 електронних ламп, працював з більшою швидкістю, був дешевше і надійніше.
Як можна змусити транзистор працювати на нас? Говорячи спрощено, ми використовуємо для цього програмне забезпечення, яке і дає вказівки комп'ютера на включення і виключення транзисторів і в результаті призводить до вирішення поставленого завдання. У процесі виконання будь-яких програм відбувається генерація послідовності електричних імпульсів (цифрових сигналів) у вигляді наявності двох рівнів напруги. Дана послідовність і визначає роботу транзисторів.
Природно, чим більш універсальним є програмне забезпечення і чим більше транзисторів використовується, тим більше складну і трудомістку роботу може виконати комп'ютер.
У комп'ютері транзистор працює як перемикач і складається з трьох основних елементів: колектора, емітера і бази. Припустимо, що колектор транзистора підключений до позитивного полюса 6 - вольтової батареї, а емітер до негативного полюса. Електрони не будуть при цьому проходити через транзистор (він закритий). Але якщо ми подамо невелике (відкриває) напруга, на базу, то транзистор відкриється і через нього на ділянці колектор-емітер піде струм.
У комп'ютері використовуються мільйони транзисторів. Наприклад процесор Intel core i7 містить близько мільярда транзисторів.
Процесор Intel core i7 під мікроскопом
Транзистори в процесорі, на материнській платі, різних картах розширення і периферійних пристроях реагують на цифрові сигнали, що надходять від інших пристроїв.
Таким чином сучасний комп'ютер являє собою набір електронних перемикачів - транзисторів.
Як можна змусити транзистор працювати на нас?
