Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Elektronik

Mekanisk logikport:Kunne håndtag erstatte transistorer?

Mens håndtag kan bruges til at skabe simple logiske porte, er de ikke en praktisk erstatning for transistorer i moderne computere. Her er hvorfor:

1. Størrelse og skalerbarhed :Transistorer er utroligt små og kan pakkes tæt på integrerede kredsløb (IC'er). Denne miniaturisering er afgørende for at skabe komplekse elektroniske kredsløb i et kompakt rum. Håndtagene er på den anden side i sagens natur større og kræver mere plads at betjene. At skalere håndtag ned til samme størrelse som transistorer ville være udfordrende og upraktisk.

2. Hastighed :Transistorer kan tænde og slukke meget hurtigt, hvilket giver mulighed for hurtig behandling af information. Hastigheden af ​​løftestangsbaserede logiske porte ville være meget langsommere på grund af de mekaniske begrænsninger af bevægelige dele. Dette vil i væsentlig grad påvirke ydeevnen af ​​enhver computerenhed.

3. Plidelighed :Transistorer er yderst pålidelige og kan modstå milliarder af koblingsoperationer uden fejl. Håndtagene har dog bevægelige dele, der er udsat for slid, hvilket gør dem mindre pålidelige over tid. Pålidelighedsudfordringerne ved mekaniske logiske porte ville begrænse deres praktiske anvendelser.

4. Strømforbrug :Transistorer bruger meget lidt strøm, hvilket gør dem energieffektive. Mekaniske logiske porte vil på den anden side kræve mere kraft for at fungere på grund af den energi, der er nødvendig for at flytte håndtagene. Dette ville gøre dem mindre egnede til bærbare enheder og batteridrevne systemer.

5. Integration med andre komponenter :Transistorer kan nemt integreres med andre elektroniske komponenter såsom kondensatorer og modstande for at skabe komplekse kredsløb. Håndtag er dog ikke så let at integrere med elektroniske komponenter, hvilket ville begrænse deres alsidighed i kredsløbsdesign.

På grund af disse begrænsninger er håndtag ikke en levedygtig erstatning for transistorer i moderne computere. Transistors lille størrelse, hastighed, pålidelighed, strømeffektivitet og lette integration gør dem til det foretrukne valg til at bygge elektroniske kredsløb og computere.