Ötvenéves az integrált áramkör

Napjaink miniatűr mobiltelefonjait, nagy felbontású tévéit, intelligens mosó- és mosogatógépeit mind egy találmánynak köszönhetjük: a mikrochipnek.

Ötven éve a számítógépeknek még egy egész terem kellett a működésükhöz, ha egy-egy elektroncső kiégett akkor pedig fehérköpenyes mérnökök órákig keresték, melyik alkatrészt kell kicserélni, hogy a milliárd dolláros szerkezet újra működőképes legyen. Később a tranzisztorok lehetővé tették, hogy a masinákat beszorítsák egy nagyobb ruhásszekrény méretű dobozba. Napjaink oldaltáskában hordható, zsebbe tehető, nyakba akasztható számítógépeit viszont csak a mikrochipek tették lehetővé.

Az integrált áramkör ötletét már 1952-ben felvetette egy radarokkal foglalkozó brit tudós. Geoffrey Dummer tudta, hogy létre lehet hozni olyan lapkát, amire több tranzisztort integráltak, ám kísérletei nem jártak sikerrel. A dicsőség a Texas Instrumentsnél dolgozó Jack Kilbynek jutott, aki 1958. szeptember 12-én bemutatta a világ első működő mikrochipjét.

Az IC-nek jutott egy második apa is Robert Noyce személyében. A Fairchild Semiconductor kutatója fél évvel Kilby után készült el a saját lapkájával, ám a ráérősebb munkatempó lehetővé tette, hogy számos olyan tervezési problémát megoldjon, amely felett a Texas Instruments-es kutató elsiklott. Noyce jött rá, hogy a chipek alapanyagául a szilícium sokkal megfelelőbb, mint Kilby által használt germánium.

Az első generációk

Az integrált áramkörök kezdetben nem mozgatták meg az ipar fantáziáját, Kilby visszaemlékezései szerint a következő pár évben a szakmai rendezvényeken az IC leginkább szórakoztató fantasztikus elemként szerepelt. Egyedül a hadsereg érdeklődött utána komolyabban, a Minuteman nukleáris rakéták vezérlő elektronikája és az Apolló-program űreszközeinek irányítását az új techológiát felhasználva építették fel. A katonaság megrendelései tették lehetővé, hogy a kísérleti állapotában darabonként ezer dollárba kerülő áramkörök sorozatgyártásba kerüljenek, áruk pedig darabonkénti huszonöt dollárra mérséklődjön.

Az IC-k elfogadtatását a Fairchild és a Texas Instruments által vívott szabadalmi harc is nehezítette. Egészen 1964-ig küzdött a két vállalat az integrált áramkör ötletének levédetéséért, csak hat évvel a tulajdonképpeni felfedezés után tudtak megegyezni. Az ilyen módon rendezett jogállású találmány népszerűsítésére létrehozott első termék a szintén Kilbyt dicsérő zsebszámológép volt.

Kilby első mikrochipje - méretes darab

Maréknyitól a millióig

Míg a kezdeti mikrochipek csupán egy maréknyi tranzisztort tartalmaztak, hamarosan ugrásszerű növekedésnek indult az egy lapkára zsúfolható alkatrészek száma. A tízezres határt még a hetvenes évek közepén lépte át a gyártás, tíz évvel később pedig már az első milliónál is több tranzisztort tartalmazó egységnek lehetett örülni. 2005-ben az egymilliárd egységes álomhatár dőlt meg engedelmeskedve Gordon Moore 1965-ben lefektetett törvényének, mely szerint az egy chipbe zsúfolható tranzisztorok száma kétévente megduplázódik, miközben áruk jelentősen csökken.

Nagy idők nagy alakjai

Kilby nem csak az első mikrochippel büszkélkedhet el, szabadalmai között szerepel a faxokból és bankautomatákból ismerős hőpapíros nyomtató és a zsebszámológép is. A mikrochip feltalálásáért 2000-ben fizikai Nobel-díjjal jutalmazták.

A mikrochip másik atyja is nagy karriert futott be, Robert Noyce a mikrochip feltalálása után tíz évvel otthagyta a Fairchild Semiconductort, hogy egy kollégájával saját céget indítsanak. A kollégát Gordon Moore-nak hívták, a saját céget pedig az Intel nevet kapta. Az idén negyvenedik születésnapját ünneplő chipgyárót történetét viszont korábbi cikkünkben már megírtuk.