L'invenzione del chip di silicio

Sapevi che il chip di silicio utilizzato oggi nell'elettronica è in realtà un componente militare riproposto? Anche se originariamente era stato creato per uno scopo completamente diverso, questo componente ha ora trovato la sua strada in molti dispositivi elettronici moderni. In questo articolo esploreremo la storia del chip di silicio, dalle sue origini in campo militare al suo moderno utilizzo in elettronica.

L'invenzione del chip di silicio

Il chip di silicio è in realtà un'invenzione militare, nata per risolvere un problema specifico. Nella seconda guerra mondiale, gli alleati incontrarono un grave problema nei loro sforzi per mantenere segrete le comunicazioni tedesche dalle potenze dell'Asse. Fondamentalmente, gli alleati stavano intercettando tutte le trasmissioni wireless tedesche e sono stati in grado di decifrare e comprendere la maggior parte di esse. Tuttavia, gli alleati avevano problemi a leggere i messaggi tedeschi crittografati o "chiari". La ragione di ciò, come avrai intuito, è che i tedeschi utilizzavano un sofisticato sistema di crittografia.

Gli alleati hanno provato una serie di approcci diversi per violare la crittografia tedesca, ma alla fine non hanno avuto successo. Con il trascinarsi della guerra, l'attenzione degli Alleati sulla decifrazione dei codici tedeschi si è spostata sempre di più sullo sforzo di costruire una macchina in grado di "decifrare" i messaggi tedeschi.

La prima storia del chip di silicio

La storia del chip di silicio inizia nei primi anni del 1900, quando ricercatori in Germania, negli Stati Uniti e altrove iniziarono a sperimentare con i semiconduttori. Questi ricercatori stavano cercando di progettare un conduttore elettrico più efficiente rispetto ai metalli usati all'epoca nei fili. Nel 1907, un fisico tedesco di nome Wilhelm Schallmayer depositò un brevetto per quello che definì un "nuovo conduttore elettrico". Ha chiamato questo nuovo conduttore "silicone" e il nome è rimasto.

Nei successivi 10 anni circa, vari ricercatori e scienziati iniziarono a sperimentare l'utilizzo del silicio per costruire componenti e dispositivi elettrici. Tuttavia, è stato un ingegnere tedesco di nome Robert Assor ad aver inventato il primo chip di silicio. Nel 1915, Assor ricevette un brevetto per un "metodo nuovo e migliorato di fabbricazione di dispositivi a semiconduttore". Questo primo chip di silicio è spesso considerato delle dimensioni di un francobollo, anche se è importante notare che i componenti dei primi chip di silicio erano più piccoli.

La rivoluzione digitale e il chip di silicio

Il chip di silicio ha trovato la sua strada nei dispositivi elettronici durante la seconda guerra mondiale, quando l'esercito tedesco ha iniziato a utilizzarli nella progettazione di tubi radio. Questi tubi radio sono stati utilizzati per trasmettere e ricevere segnali radio. Il silicio era meno costoso e più abbondante del germanio, che era utilizzato nella generazione precedente di tubi, quindi l'esercito tedesco iniziò a utilizzare più silicio nei suoi tubi.

Dopo la guerra, le forze alleate catturarono una serie di documenti scientifici tedeschi che spiegavano le proprietà del silicio e come poteva essere utilizzato nei componenti elettronici. Questa conoscenza ha portato a un enorme aumento della produzione di componenti in silicio per dispositivi elettronici.

Il chip di silicio in produzione oggi

Il moderno chip di silicio può variare in dimensioni da pochi pollici quadrati a grandi quanto una stanza. Il tipo più comune di chip di silicio in produzione oggi è un piccolo circuito stampato con circuiti integrati (CI). Questi circuiti integrati sono gli elementi costitutivi fondamentali dell'elettronica moderna. Svolgono una vasta gamma di funzioni, tra cui fungere da interruttori, amplificatori e dispositivi di archiviazione di memoria.

Esistono molti tipi di circuiti integrati (CI), ma i più comuni sono elencati di seguito.

Transistor - Questi sono gli interruttori sul chip di silicio, che gli consentono di condurre l'elettricità.

Diodi - Questi sono i "componenti attivi" che consentono al transistor di accendere e spegnere l'elettricità.

Resistori: consentono di regolare il flusso di elettricità.

Condensatori: immagazzinano elettricità e la rilasciano nel circuito quando necessario.

Induttori - Questi rallentano la velocità dei segnali elettronici che li attraversano.

Dove sta andando il chip di silicio?

Guardando al futuro, possiamo vedere che il chip di silicio diventerà sempre più importante nell'industria elettronica. Il costo dei chip continua a diminuire e il numero di funzioni che possono essere raggruppate su un singolo chip è in aumento. Inoltre, il numero di funzioni che possono essere eseguite con un singolo chip è in costante aumento.

Quanto è potente un chip di silicio?

Un chip di silicio con circuiti integrati è sicuramente più potente di uno senza. Ad esempio, un singolo chip di silicio con circuiti integrati può eguagliare la capacità di gestione della potenza di un alimentatore di fascia alta. In effetti, un singolo chip di silicio può solitamente gestire più energia di quella che possono fornire diversi alimentatori tradizionali.

Conclusione

Il chip di silicio ha svolto un ruolo importante nello sviluppo dell'elettronica moderna. È stato originariamente sviluppato per uno scopo completamente diverso, ma i suoi componenti militari riproposti lo hanno reso una parte importante di molti dispositivi elettronici moderni.

L'invenzione del chip di silicio è stato un importante passo avanti nel campo dell'elettronica e il suo uso continuato aumenterà solo nel tempo.