微处理器和真空管

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

微处理器和真空管之间的区别

微处理器 vs. 真空管

微处理器（Microprocessor，缩写：µP或uP）是可程式化特殊集成电路。一种处理器，其所有元件小型化至一块或数块集成电路内。一种集成电路，可在其一端或多端接受编码指令，执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。又称半导体中央处理器（CPU），是微型计算机的一个主要部件。微处理器的元件常安装在一个单片上或在同一组件内，但有时分布在一些不同芯片上。在具有固定指令集的微型计算机中，微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。在具有微程序控制的指令集的微型计算机中，它包含另外的控制存储单元。用作处理通用资料时，叫作中央处理器。這也是最为人所知的应用（如：Intel Pentium CPU）；专用于图像资料处理的，叫作Graphics Processing Unit图形处理器（如Nvidia GeForce 9X0 GPU）；用于音讯资料处理的，叫作Audio Processing Unit音讯处理单元（如Creative emu10k1 APU）等等。从物理角度来说，它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子元件的半导体集成电路芯片。 之所以会被称为微處理器，並不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。最主要的区别別，还是因为当初各大晶片厂之制程，已经进入了1 微米的阶段，用1 微米的制造，所產製出來的处理器晶片，厂商就会在产品名称上用「微」字，强调他们很高科技。与现在的许多商业广告中，「纳米」字眼时常出现一样。 早在微处理器问世之前，電子計算機的中央处理单元就经历了从真空管到晶体管以及再后来的离散式TTL集成电路等几个重要阶段。甚至在電子計算機以前，还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。，但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。微處理器的發明使得複雜的電路群得以製成單一的電子元件。 从1970年代早期开始，微处理器性能的提升就基本上遵循着IT界著名的摩尔定律。这意味着在过去的30多年里每18个月，CPU的计算能力就会翻倍。大到巨型机，小到筆記型电脑，持续高速发展的微处理器取代了诸多其他计算形式而成为各个类别各个领域所有计算机系统的计算动力之源。. -- -- -- -- 真空管（Vacuum Tube）是一種在電路中控制電子流動的電子元件。參與工作的電極被封裝在一個真空的容器內（管壁大多為玻璃），因而得名。在中国大陆，真空管則會被稱為「電子管」。在香港和廣東省，真空管會被稱作「膽」。一般來說真空管內都是真空。但隨著發展也不一定：有充气震盪管、充氣穩壓管及水银整流管。 在二十世紀中期前，因半導體尚未普及，基本上當時所有的電子器材均使用真空管，形成了當時對真空管的需求。但在半導體技術的發展普及和平民化下，真空管因成本高、不耐用、體積大、效能低等原因，最後被半導體取代了。但是可以在音響擴大機、微波爐及人造衛星的高頻發射機看見真空管的身影；許多音響特別使用真空管是因為其特殊音質，在音響界、老舊的真空管常與最新的數位IC共存。另外，像是電視機與電腦陰極射線管顯示器內的阴极射线管以及X光機的X射线管等則是屬於特殊的真空管。 對于大功率放大（如百万瓦电台）及衛星而言（微波大功率）而言，大功率真空管及行波管仍是唯一的選擇。對于高頻電焊機及X射线机，它仍是主流器件。.

半导体

半导体（Semiconductor）是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。 材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时，电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电，而绝缘材料则因为能隙很大（通常大于9电子伏特），电子很难跳跃至导电带，所以无法导电。 一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发，或是改变其能隙之间距，此材料就能导电。 半导体通过电子传导或電洞傳导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似，即在电场作用下高度电离的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。電洞导电则是指在正离子化的材料中，原子核外由于电子缺失形成的“空穴”，在电场作用下，空穴被少数的电子补入而造成空穴移动所形成的电流（一般称为正电流）。 材料中载流子（carrier）的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他“杂质”（IIIA、VA族元素）来控制。如果我們在純矽中摻雜（doping）少許的砷或磷（最外層有5個電子），就會多出1個自由電子，這樣就形成N型半導體；如果我們在純矽中摻入少許的硼（最外層有3個電子），就反而少了1個電子，而形成一個電洞（hole），這樣就形成P型半導體（少了1個帶負電荷的原子，可視為多了1個正電荷）。.

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電子元件

電子元件（electronic component），是電子電路中的基本元素，通常是個別封裝，並具有兩個或以上的引線或金屬接點。電子元件須相互連接以構成一個具有特定功能的電子電路，例如：放大器、無線電接收機、振盪器等，連接電子元件常見的方式之一是焊接到印刷電路板上。電子元件也許是單獨的封裝（電阻器、電容器、電感器、晶體管、二極管等），或是各種不同複雜度的群組，例如：集成电路（運算放大器、排阻、邏輯閘等）。.

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