トランジスタの移り変わり：トランジスタの歴史タイムライン

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工学の世界が複雑であるとしても、トランジスタが何であるかを理解することは驚くほど単純です。それは単に、電流が通るか通らないかを制御するスイッチです。デジタル的に言えば、これは1または0、オンまたはオフとして翻訳されます。

このオンとオフの状態の絶え間ない変動が、今日のコンピューターを動かしており、あなたのゲーム、ハードウェア、そしてプロセスとやり取りするその他のものすべてを含みます。しかし、この理解はこの技術の隠された世界を構成するものの始まりに過ぎません。もっと深く掘り下げてみましょう。

FET - フィールド効果トランジスタ

FETは、ゲート、ドレイン、ソースの3つの主要な部品で構成されています。ゲートに電圧が加えられると、電子が流れる（電流としても知られている）電場の形の経路が作られます。MOSFET（金属酸化物半導体FET）は、高い入力インピーダンスと低い出力インピーダンスを持っているため、最も人気のあるタイプです。そして、電圧制御されているため、電流制御されるBJTの兄弟よりもはるかに速く、ロジックに理想的です。

BJT - バイポーラ接合トランジスタ

バイポーラ接合トランジスタも、ベース、エミッタ、コレクタの3つの主要部品で構成されています。ベースに小さな電流が適用されると、それを通じてより大きな電流が流れることができます。BJTにはNPNとPNPの2種類があり、NとPはN型とP型の半導体を指します。N型半導体は電子を主要なキャリアとして使用し、P型半導体はホールを使用します。

トランジスタの誕生と成長

トランジスタは、1947年にベル研究所で働いていたウィリアム・ショックレー、ウォルター・ハウザー・ブラッテイン、ジョン・バーディーンによって発明されました。この発明は人類史上最も重要なものの一つであり、現代技術の誕生です。

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技術は素早く進化し、1947年の最初のトランジスタから、1958年の最初の集積回路（IC）、そして1971年の最初のマイクロプロセッサへと急速に進歩しました。最初のマイクロプロセッサはIntel^® 4004で、2,300個のトランジスタを搭載し、小さな爪のサイズでした。ここからは、デバイスの改良が続いています。おそらくムーアの法則については聞いたことがあるでしょうが、ここで簡単に再確認しましょう：

「チップに組み込まれるトランジスタの数は、およそ24ヶ月ごとに倍増する。」

上のインフォグラフィックからわかるように、トランジスタのサイズをその発明以来、ずっと縮小し続けてきました。しかし、最近になって停滞しているように見えます。まだ小さくすることは可能ですが、物理的な限界に達しつつあります。シリコンとシリコントランジスタの終焉について聞いたことがあるかもしれませんが、それはまた別の話です。

数を増やし、性能を向上させる方法は、外側に広がるのではなく、上に移動することによります。現代のプロセッサは2D平面から3Dトライゲートトランジスタに移行しました。インテルはこれらを22nm技術で導入しました。これらの新しい進歩により、プロセッサはより高速になり、同時にはるかに少ない電力を消費するようになりました。これはモバイルデバイスにとって大きな利点です。

未来がもたらすもの

トランジスタの微細化の進歩が遅くなっているように見えるかもしれませんが、それはトランジスタの終わりを意味するものではありません。インテルの共同創設者であるゴードン・ムーアがかつて言ったように - 「できることは、より良くできる。」この原則は、日常製品が新しいレベルの自動化、知能、柔軟性を持って設計されるようになる、つながる未来に向けて電子設計にとってこれまで以上に真実です。Altium Designer^®は、この変化の中核にあり、今日の最先端の高速設計およびリジッドフレックス技術をサポートする機能を備えています。

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