반도체 기술과 CPU에 들어가는 여러가지 Gate

10319임태형

통합과학 1

2-2 물질의 전기적 성질

탐구동기

저는 예전에 "CPU는 집에서 만들지말고 사서쓰세요 제발"이라는 영상을 보고, 이러한 내용에 관심을 갖게되었고, 이번 수행평가에서 이 내용을 바탕으로 조사하게 되었습니다.

CPU는 집에서 만들지말고 사서쓰세요 제발

N형 반도체

N형 반도체는 실리콘에 인을 섞어 만든 반도체입니다. 인은 실리콘보다 전자가 하나 더 많아서, 자유전자가 생기고 이 전자들이 움직이며 전류를 잘 흐르게 합니다.

P형 반도체

P형 반도체는 실리콘에 붕소를 섞어 만든 반도체입니다. 붕소는 실리콘보다 전자가 하나 부족해서 양공이 생기고, 이 양공이 이동하며 전류가 흐릅니다.

트랜지스터

트랜지스터는 P형, N형 반도체를 쌓아올려 만들어졌습니다.

트랜지스터의 부분

Source는 전류가 들어오거나 시작되는 부분입니다.

Drain은 전류가 빠져나가는 부분입니다.

Gate는 전류가 흐를지 말지를 조절하는 부분입니다.

AND 게이트

AND 게이트는 내부가 직렬로 연결된 구조로 생각할 수 있습니다. 그래서 두 입력이 모두 1이어야만 전류가 끝까지 흐르고, 출력이 1이 됩니다.

source

G

drain

OUT = 0

OR 게이트

OR 게이트는 내부가 병렬로 연결된 구조로 생각할 수 있습니다. 그래서 두 입력 중 하나만 1이어도 전류가 흐르고, 출력이 1이 됩니다.

source

G

drain

OUT = 0

NOT 게이트

NOT 게이트는 입력을 반대로 바꾸는 게이트입니다. 입력이 0이면 출력은 1이 되고, 입력이 1이면 출력은 0이 됩니다.

source

G

drain

OUT = 1

CPU

CPU는 이런 트렌지스터 조합으로 구성

Zoom 1 / 5

소감 및 발전된 역량

이번 탐구를 통해 CPU와 트랜지스터가 어떤 구조로 이루어져 있는지 더 잘 알게 되어 신기했습니다. 앞으로는 RAM 등 다른 컴퓨터 부품들의 구조와 역할도 더 알아보고 싶어졌습니다.

참조자료