La base de la electrónica digital es la lógica booleana. Utilizando un sistema de números binarios (base 2), la lógica booleana puede representar el procesamiento de información en bits de 0 o 1, y esos bits se manipulan utilizando puertas como AND, OR, NOT, etc. (podría reemplazarse por: todo tipo de lógica El circuito de compuerta se puede hacer utilizando solo compuertas NAND de 2 entradas y, por lo tanto, cada cálculo binario se puede resolver utilizándolas solas. Además, los inversores y los amortiguadores agotan todas las posibilidades para cada circuito de compuerta de entrada única.) que abarcan completamente todas las representaciones matemáticas y cálculos (integridad de turing). Podemos calcular la lógica binaria en nuestras cabezas, o usar papel y lápiz, pero mecanizarla nos da velocidad y almacenamiento mucho más grandes de lo que podríamos de otra manera.
En los viejos tiempos, dicha lógica se mecanizaba en hardware utilizando relés o tubos de vacío, cada elemento representaba un bit de 0 o 1 (verdadero o falso) dependiendo de si estaba activado o desactivado. El problema era que eran físicamente grandes, requerían mucha energía y tendían a quemarse rápidamente. Los transistores revolucionaron la forma en que representamos estos ceros y ceros en el hardware porque los transistores son semiconductores pequeños, de potencia relativamente baja y duraderos que pueden manipularse para actuar como conductores o aislantes de electricidad utilizando un voltaje de umbral. Si el voltaje que sale de un transistor está por encima de cierto umbral, lo etiquetamos 1 / verdadero / alto, si está por debajo de ese umbral es 0 / falso / bajo (podemos revertir estas etiquetas si es necesario y preservar la distinción).
El silicio (con elementos dopantes) es el material preferido para construir circuitos de transistores. A través de la fotolitografía, usamos luz para grabar circuitos de transistores en silicio y construir microprocesadores y circuitos de memoria que realizan cálculos generales y específicos. A medida que nuestra capacidad de grabar más transistores por área aumenta y nuestros diseños avanzan, estos dispositivos se vuelven más pequeños, más baratos y más potentes exponencialmente, siguiendo una curva ahora conocida como la Ley de Moore.
Esto marcó el comienzo de la revolución de la información, ya que ahora sabemos que está remodelando nuestro mundo. Los transistores son la innovación que permite, y el silicio es el sustrato material sobre el que se funda.
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