トランジスタとは何か、そしてそれがコンピューティングを革新する方法は？

要約：

トランジスタは、現代のコンピュータが想像を絶するタスクを実行できるようにする基礎的な発明です。コンピュータは数学的操作を実行することによって動作し、トランジスタは電気的な電流を制御する信頼性の高い効率的な装置です。初期の電子コンピュータは、信頼性が低くかさばる真空管を使用していました。トランジスタは、シリコンなどの半導体を利用して、電子を放出するn型と電子を吸収するp型を生成し、各々に端子がある3つの交互層に配置されます。これらの小さなデバイスは、1秒間に数兆回の計算を実行することができ、コンピューティングを革新しました。

最初のコンピュータとは何か？
電子コンピュータはどのように動作するのか？
論理ゲート回路とは何か？
初期の電子コンピュータはどのように動作したのか？
真空管はなぜ信頼性が低くかさばるのか？
トランジスタとは何か？
トランジスタはどのように電流を制御するのか？
トランジスタの利点は何か？
マイクロチップはどのようにして数十億のトランジスタを含むようになったのか？
トランジスタはどのようにコンピューティングを革新したのか？

はじめに：

コンピュータは現代の生活に欠かせないものとなり、数十年前には想像もできなかったタスクを実行しています。コンピューティングの基礎となる発明物であるトランジスタについて、何か、それがどのように動作するのか、そしてコンピューティングを革新した方法について探求していきます。

Q&A:

最初のコンピュータとは何か？

最初のコンピュータは、算盤のような手動の計算機であり、後には機械的な部品を使用するものがありました。それらがコンピュータであったのは、数値を表現する方法と、それらを操作するシステムを持っていたからです。電子コンピュータは同じように動作しますが、物理的な配置の代わりに、数値は電圧で表現されます。

電子コンピュータはどのように動作するのか？

電子コンピュータは、電圧で表現された数値を使用して動作します。これらのコンピュータのほとんどは、二つの可能な値を持つブール論理を使用しています。それは、二進数の1と0で表される論理条件の真と偽です。回路は、結合、論理和、否定の3つの基本的な論理演算を実行します。これらの回路は、入力の論理文に基づいて出力が1または0になる論理ゲート回路を使用します。