트랜지스터의 변천: 트랜지스터 역사 타임라인

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공학의 세계가 복잡할 수 있지만, 트랜지스터가 무엇인지 이해하는 것은 놀랍도록 간단할 수 있습니다. 그것은 단순히 전류가 통하게 하거나 막는 스위치입니다. 디지털적으로 말하자면, 이는 1 또는 0, 켜짐 또는 꺼짐으로 번역됩니다.

이 켜짐과 꺼짐 상태의 지속적인 변화가 바로 오늘날의 컴퓨터를 구동하는 힘이며, 여러분의 모든 게임, 하드웨어 및 프로세스와 상호작용하는 모든 것을 포함합니다. 하지만 이 이해는 이 기술의 숨겨진 세계를 구성하는 것의 시작에 불과합니다. 더 깊이 파고들어 봅시다.

FET - 필드 효과 트랜지스터

FET는 게이트, 드레인, 소스라는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 게이트에 전압을 가하면 전자가 흐를 수 있는 전기장 형태의 경로가 생성됩니다(이를 전류라고도 함). MOSFET 또는 금속 산화물 반도체 FET는 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 가지고 있어 가장 인기 있는 유형입니다. 그리고 전압 제어 방식이기 때문에 전류 제어 방식인 BJT 형제들보다 훨씬 빠르며, 이는 로직에 이상적입니다.

BJT - 양극 접합 트랜지스터

양극 접합 트랜지스터 역시 세 가지 주요 구성 요소 - 베이스, 에미터, 콜렉터로 이루어져 있습니다. 베이스에 소량의 전류를 적용하면 더 큰 전류가 흐를 수 있습니다. BJT에는 NPN과 PNP 두 가지 유형이 있으며, N과 P는 N형 및 P형 반도체를 나타냅니다. N형 반도체는 전자를 주요 캐리어로 사용하고 P형 반도체는 홀을 사용합니다.

트랜지스터의 탄생과 성장

트랜지스터는 1947년에 벨 연구소에서 근무하던 윌리엄 쇼클리, 월터 하우저 브래튼, 그리고 존 바딘에 의해 발명되었습니다. 이 발명은 인류 역사상 가장 중요한 것 중 하나이며 현대 기술의 탄생입니다.

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기술은 빠르게 발전하며, 1947년 첫 트랜지스터에서 우리는 빠르게 1958년 첫 집적회로(IC)로, 그리고 1971년 첫 마이크로프로세서로 진화했습니다. 첫 마이크로프로세서는 인텔^® 4004로, 2,300개의 트랜지스터를 탑재하고 있었으며 손톱만한 크기였습니다. 여기서부터 우리는 오직 장치의 개선만을 경험했습니다. 아마도 여러분은 무어의 법칙을 들어봤을 것입니다만, 간단히 다시 말해보겠습니다:

“칩 내에 통합된 다양한 트랜지스터의 수는 대략 24개월마다 두 배로 증가할 것이다.”

위의 인포그래픽에서 볼 수 있듯이, 우리는 트랜지스터의 크기를 그 개념이 생긴 이래로 계속 줄여왔습니다. 하지만 최근에는 정체기에 접어든 것처럼 보입니다. 우리는 여전히 더 작게 만들 수 있지만, 물리적 한계에 도달하고 있습니다. 실리콘과 실리콘 트랜지스터의 종말에 대해 들어본 적이 있을 수도 있지만, 그것은 다른 날의 주제입니다.

우리가 그들의 성능을 향상시키고 수를 늘릴 수 있었던 방법은 바깥으로 확장하는 대신 위로 올라가는 것이었습니다. 현대 프로세서는 2D 평면에서 벗어나 3D 트라이게이트 트랜지스터로 이동했습니다. 인텔은 이것을 그들의 22nm 기술에서 도입했습니다. 이러한 새로운 발전으로 프로세서는 더 빨라지면서 동시에 훨씬 적은 전력을 소비하게 되었는데, 이는 모바일 기기에는 매우 좋은 소식입니다.

미래가 가져올 것들

트랜지스터의 소형화 진행이 느려지고 있는 것처럼 보일 수 있지만, 이것이 트랜지스터의 종말을 의미하는 것은 아닙니다. 인텔의 공동 창립자인 고든 무어가 한 번 말했듯이 - "할 수 있는 것은 더 잘 할 수 있다." 이 원칙은 매일 사용하는 제품들이 새로운 수준의 자동화, 지능, 유연성으로 설계되면서 연결된 미래로 나아가는 전자 설계에 있어서 그 어느 때보다도 진실합니다. 이 변화의 핵심에는 Altium Designer^®가 있으며, 이는 오늘날 가장 진보된 고속 설계 및 리지드-플렉스 기술을 지원합니다.

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