0.引子
从<<深入了解计算机系统>>一本书看： CPU内寄存器的读取速度是内存速度的100倍， 硬盘读取时间费是内存的1000万倍.
从寄存器(即L0)->L1高速缓存->L2高速缓存->内存->硬盘->分布式硬盘， 成本逐渐降低， 速度逐渐减慢, 容量逐渐增加； 相反，成本逐渐昂贵， 速度逐渐提高, 容量逐渐下降.
看完这组数据，不禁想知道内存，cpu，硬盘的制造材料是什么？是什么造成了如此大的速度差异？
1.内存
内存颗粒材料的原料为：硅， 硅提炼成晶圆，然后切割.
2.硬盘（港台叫硬盘，英文名：Hard Disc Drive 简称HDD 全名 温彻斯特硬盘)
它是计算机的主要存储媒介之一，由一个或多个铝或玻璃光盘组成。这些光盘被铁磁性材料覆盖。绝大多数硬盘是固定硬盘，永久密封并固定在硬盘驱动器中。
早期硬盘的盘子是以塑料材料为盘子基质，然后在塑料基质上涂上磁性材料，形成硬盘的盘子。目前，市场上使用铝材料作为硬盘板基质。IDE几乎所有的硬盘都使用铝硬盘基质。使用玻璃材料作为磁盘基质是最新的硬盘磁盘技术，玻璃材料可以使硬盘光滑，更坚固。此外，玻璃材料在硬盘高速时具有更高的稳定性。IBM该公司是使用玻璃材料作为硬盘基质的先驱，富士笔记本硬盘也有相应的玻璃材料产品.
3.CPU
大多数人都知道，现代CPU它是由硅材料制成的。硅是一种非金属元素。从化学角度来看，由于它位于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处，具有半导体性能，适用于制造各种小晶体管。它是目前最适合制造现代大型集成电路的材料之一。从某种意义上说，沙滩上沙子的主要成分是硅(二氧化硅)CPU使用的硅材料实际上是从沙子里提取的。当然，CPU在制造过程中使用一些其他材料，这就是为什么我们看不到它Intel或者AMD把成吨的沙子拉到他们的制造商身上。同时，制造CPU硅材料的纯度要求很高。虽然它来自便宜的沙子，但由于材料净化过程的复杂性，我们仍然无法比较100克高纯硅和一吨沙子的价格。
制造CPU另一种基本材料是金属。用于制造金属CPU连接各部件的内部电路。铝是常用的金属材料之一，因为它便宜，性能好。现在主流CPU铜主要用来代替铝，因为铝的电迁移性太大，无法满足目前的快速发展CPU需要制造工艺。所谓电迁移，是指金属的个别原子在特定条件下(如高压)从原地迁出。
显然，如果原子不断从连接元件的金属微电路上迁出，电路很快就会变成千疮百孔，直到断路。这就是为什么超频者试图对抗它Northwood Pentium 当4的电压大幅上升时，这种悲伤的生活CPU经常在突发性Northwood死亡综合症（Sudden Northwood Death Syndrome，SNDS）中休克甚至牺牲的原因。SNDS使得Intel铜首次互连（Copper Interconnect）技术应用到CPU在生产过程中。铜互连技术可以显著减少电迁移现象，但也可以小于铝工艺制造的电路，这也是纳米制造过程中不可忽视的问题。
不仅如此，铜的电阻比铝小得多。各种优点使铜互连工艺迅速取代铝的位置，成为CPU制造业的主流选择。除硅和某些金属材料外，还有许多复杂的化学材料CPU制造工作。
4.晶体管
晶体管（transistor）可用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能的固体半导体装置。晶体管作为一种输入电压控制流出电流的可变开关，因此晶体管可作为电流开关和一般机械开关（如Relay、switch）不同之处在于晶体管由电信号控制，开关速度可以非常快，实验室切换速度可以达到100GHz以上。
5.电子管
是最早的电信号放大器件。阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极(屏极)被焊接在玻璃容器(一般为玻璃管)中。电场将电子调制信号注入真空中的控制栅极，并在阳极放大或反馈振荡后获得不同的参数信号数据。早期应用于电视、收音机扩音器等电子产品，近年来逐渐被半导体材料放大器和集成电路取代，但在一些高保真音响设备中，仍采用低噪声、高稳定系数电子管作为音频功率放大设备（香港称电子管功率放大器为胆汁）。
二极管、三极管按功能分类，
根据材料和结构对电子管和晶体管进行分类。
有电子二极管、电子三极管、晶体二极管、晶体三极管。
电子管是指真空电子管，一种比较古老的器件。
电子二极管的基本工作原理：灯丝加热阴极，阴极涂有活性材料，加热时会
发射大量电子(通过加热发射的电子称为热刺激。阴极射线管（CRT）
有类似的结构，发射的电子可以在电场加速后轰击荧光屏发光
6.计算机发展史
电子管->晶体管->集成电路->大规模集成电路.
第一代(1946~1958年：电子管数字计算机
计算机的逻辑元件采用电子管，主存储器采用汞延迟线、磁鼓和磁芯；外存储器采用磁带；软主要采用机器语言和汇编语言；主要应用于科学计算。其特点是体积大、功耗大、可靠性差、价格昂贵、维护复杂，但为未来的计算机技术奠定了基础。
二、二代(1958~1964：晶体管数字计算机
晶体管的发明促进了计算机的发展。采用晶体管后，计算机体积大大降低，功耗降低，可靠性提高，性能比第一代计算机大大提高。
主存储器采用磁芯，外存储器开始使用更先进的磁盘；软件发展迅速，出现了各种先进的语言和编译程序，以批处理为主的操作系统，主要用于科学计算和各种事务处理，并开始用于工业控制。
第三代(1964)~1971:集成电路数字计算机
20世纪60年代，计算机的逻辑元件采用小中型集成电路(SSI、MSI)，计算机体积小，功耗少，可靠性高，性能比第十代计算机大大提高。此时，小型机器也蓬勃发展，应用领域也在扩大。
主存储器仍采用磁芯，软件逐步完善，分时操作系统、会话语言等高级语言有了新的发展。
四、第四代(1971年以后):大型集成电路数字计算机
计算机的逻辑元件和主存储器都使用了大型集成电路(LSI)。所谓大规模集成电路，是指单片硅片集成1万~2000多个晶体管的集成电路比中小规模集成电路增加了1~两个以上数量级。此时，计算机已发展到微型化、功耗低、可靠性高的阶段。大规模集成电路发展了军事工业、空间技术和原子能技术。这些领域的蓬勃发展对计算机提出了更高的要求，有效地促进了计算机工业前所未有的发展。随着大规模集成电路技术的快速发展，计算机不仅向巨型机发展，还向超小型机和微型机飞跃。1971年底，美国旧金山南部硅谷出现了世界上第一台微处理器和微计算机，开创了微计算机的新时代。此后，各种微处理器和微计算机如雨后春笋般涌现，涌向市场，成为当时最畅销的产品。这种势头至今仍方兴未艾。特别是IBM-PC系列机诞生后，几乎统一了世界微型机市场，各种兼容机相继问世。
内存
http://baike.baidu.com/view/1082.htm
硬盘
http://baike.baidu.com/view/4480.htm?fr=ala0_1_1
cpu
http://baike.baidu.com/view/2089.htm
电子管
http://baike.baidu.com/view/50088.htm
电子管和二极管、晶体管和三极管有什么关系？
http://www.dzsc.com/dzbbs/20060520/20076518538406972.html
计算机发展史
http://baike.baidu.com/view/22636.htm
集成电路
http://zh.wikipedia.org/wiki/集成电路
http://baike.baidu.com/view/1355.htm
