Zeitung Heute : Wenn Ja und Ja, dann Ja. Sonst Nein

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Die digitale Verarbeitung von Daten nutzt Elektronen , die durch das Atomgitter von Halbleitern wandern. Anders als Metalle haben die Halbleiter kleine Löcher im Gefüge , die das regelmäßige Gitter stören. Legt man von außen eine elektrische Spannung an das Material an, versuchen die Elektronen diese Löcher auszufüllen. Wie Golfbälle springen sie dann von Loch zu Loch, immer hübsch in eine Richtung, so dass ein Strom fließt.

Durch einen weiteren Anschluss kann man die Transistoren jedoch zusätzlich steuern. Legt man dort eine bestimmte Spannung an, lässt sich der Stromfluss sogar

sperren.

Auf diese Weise kennt ein Transistor – der Grundbaustein des Prozessors – nur zwei elektrische Zustände : Er befindet sich unter Strom oder ist stromlos; er sagt Ja oder Nein, Eins oder Null. Diese beiden möglichen Informationen bilden die Basis der so genannten binären Logik .

Verknüpft man zwei Transistoren miteinander, lassen sich aus Ja und Nein auch komplexere Antworten umsetzen: Beispielsweise, wenn ein Transistor unter Strom steht, soll er den benachbarten Transistor sperren. Übersetzt in Logik, heißt diese Schaltung: wenn Ja, dann Nein.

Erweitert auf drei Transistoren, können die Schaltungen auch ausdrücken: Nur wenn zwei Transistoren Ja sagen, also Strom durchlassen, schaltet auch der dritte auf Durchgang. Soll heißen: Wenn Ja und Ja, dann Ja. Sonst Nein.

Die Transistoren sind die Wasserträger der Computer . In einem einzigen Pentium-4-Prozessor stecken rund 60 Millionen dieser kleinen Dinger, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. In jeder Sekunde bewältigen sie rund drei Milliarden Rechentakte; also Abfragen nach Ja und Nein.

Dass ihnen bei dieser Hektik warm wird, liegt auf der Hand: Pro Flächeneinheit geben die Chips etwa sieben Mal mehr Hitze ab als eine Herdplatte. Deshalb müssen die Prozessoren unbedingt gekühlt werden, sonst reden sich die Transistoren vielleicht wirklich die Köpfe heiß. Und sterben den schnellen Hitzetod, indem sie durchbrennen. HS

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