dimanche 17 décembre 2017

Boole

L'algèbre de Boole - oeuvre du mathématicien George Boole (1815-1864) - date de
la moitié du 19ième siècle. Mais c'est bien ce travail, qui nous montre comment
exprimer et manipuler des valeurs binaires, qui formera la base des ordinateurs du
20ième siècle.

On y trouve des primitives, AND OR et négation. Et des fonctions annexes:
implication, le XOR, inversion. (On exprime parfois le AND par le x de la multiplication
arithmétique, qui coincide parfaitement; et le OR par l'addition +, qui coincide en
tout sauf pour 1 + 1 = 1).




Si on se demande comment les portes logiques de notre ALU seront fabriquées;
elles ne le seront pas du tout, au sens d'objets pièces (no moving parts). La porte
logique est aussi le transistor; le transistor exprime son actualisation. Dans un
ordinateur mis en marche, le courant se ballade à l'intérieur du jeu des transistors,
ici High, là Low. En mettant notre ALU virtuel au mode 1 - logique - on peut très bien
observer comment les résultats pour toute entrée répondront aux exigences de l'algèbre
de Boole.

Pour cet exemple, on lit le résultat pour chaque colonne dans le tableau XOR,
et on inverse. En passant au mode arithmétique, on trouve:

J'ai laissé le carry-in à High, donc C est à 0. 
Voilà que 7 + 3 = 10

                                              *     *     *

 Très difficile de trouver une photo d'un circuit intégré: C'est extrêmement
petit, et aussi fragile car la moindre poussière risque de tout fausser. Donc,
Intel  nous montre des belles boîtes métalliques avec le nom de ses CPUs imprimés
à l'extérieur.



Grâce à la NASA, on peut voir le dedans.





Les transistors qui sont les bêtes de travail des circuits sont construits grâce à des
processus photographiques qui - à l'aide d'un masque, pour certains - vont identifier les zones
à couper pour introduire les fils. Une fois le transistor assemblé, il sera testé. S'il est faux,
il faut le jeter car il n'y a jamais la possibilité de faire une réparation. C'est à ce point petit.

Que font les transistors? Ils amplifient un signal électrique, de Low vers High. Le transistor
dit de contact est aussi un diode: il ne peut retourner en arrière. Un transistor MOSFET qui
induit un courant, lui, le peu.

Le silicone, un matériel semi-conducteur, sera dopé soit vers le positif (avec moins
d'électrons libres) ou vers le négatif grâce à l'ajout de poussière de métaux conducteurs.
Si un positif et un négatif entrent en contact, il y aura un mouvement d'électrons, donc
un courant. S'il n'y a qu'un rapprochement sans contact, il y aura une hausse de voltage
entre les deux, qui peut induire un courant dans le voisinage. On a le principe du
fonctionnement des deux types de transistor.

source: Gizmodo



http://www.explainthatstuff.com/howtransistorswork.html

Aucun commentaire: