Oko

Na úsvitu křemíkové éry

AMD Geode
AMD Geode je systém na čipu kompatibilní s x86. Obrázek: Wikipedia, autor: Kozuch.

Aniž o nich často víme, mění drobné plátky křemíku stále více náš život. Ukrývají v sobě statisíce a miliony elektronických prvků a jsou přítomé nejen ve složité technice, ale i v přístrojích, které denně používáme. Počet tranzistorů, které se vejdou do křemíkového čipu, se každým rokem zdvojnásobuje, a nepřetržitě se tak zvyšuje tempo informatické revoluce.

Výroba integrovaného obvodu začíná tím, že se metr dlouhý válec dokonale čistého křemíku o průměru asi 15 centimetrů rozřeže na plátky o tloušťce asi čtvrt milimetru. Protože svým vzhledem trochu připomínají bramborové lupínky, kterým se anglicky říká chips, ujalo se pro ně toto jméno. A tak se pod tímto docela obyčejným názvem skrývá složité zařízení, které umí zpracovávat a uchovávat elektrické signály.

Z každého takového křemíkového plátku se pak vyrobí desítky mikročipů o ploše necelého čtverečního centimetru. Pod mikroskopem se do nich vyleptají elektronické prvky integrovaného obvodu, kondenzátory a tranzistory.

V polovině dvacátého století byla elektrinická zařízení se spoustou elektronek, kabelů a spojů už tak složitá, že vyžadovala pracnou ruční montáž, při níž mohly vznikat chyby. To přivedlo vídeňského inženýra Paula Eislera na myšlenku vytisknout obvody na měděnou folii podloženou bakelitovou destičkou. První tištěný obvod vytvořil inženýr Eisler v roce 1943.

Kromě toho byly také elektronky - vakuové lampy - snadno rozbitné, byly díky své relativní velikosti náročné na prostor, měly vysokou spotřebu energie, zahřívaly se a měly i celou řadu dalších nevýhod, takže byly v roce 1947 překonány vynálezem tranzistoru, což umožnilo vyvíjet stále složitější obvody se statickými prvky. Vše přímo vybízelo k vytvoření integrovaných objektů, které nezávisle na sobě vynalezli Američané Jack Kilby a Bob Noyce.

Jack St. Clair Kilby už jako dítě doprovázel svého otce, elektrotechnického inženýra, při pracovních pochůzkách. Elektřina ho natolik zaujala, že ve čtrnácti letech sám sestrojil rozhlasový přijímač a později postupně přihlásil šedesát patentů. Vystudoval elektrotechniku a fyziku, začal pracovat u jedné z elektrotechnických firem a v roce 1958 přešel ke společnosti Texas Instruments. O první letní dovolené se pouze s materiálem, který měl právě k dispozici, pokusi sestavit monolitní a integrovaný obvod. Za necelý měsíc pak skutečně vyrobil na jediném stavebním prvku z polovodičového materiálu úplný obvod se všemi jeho součástmi. Tak se zrodil první mikročip. Byla to germaniová destička nalepená na sklo, ze které vyčnívalo několik drátků. Laboratorně byl první mikročip vyzkoušen 12. srpna 1958.

Bob Noyce si zase v mládí vydělával různými pracemi u sousedů. Sekal jim trávníky a hlídal děti. Chodil pracovat také k jednomu profesorovi fyziky a v roce 1948 dostal jeden z tranzistorů, které byly právě vynalezeny. Noyce s ním začal dělat pokusy, při kterých se zaměřil na fyziku pevných látek. V roce 1958 použil jako polovodiče křemík a vyrobil z něj integrovaný obvod, v němž byly dráty nahrazeny tištěnými spoji. Patentoval jej pro firmu Fairchild Semiconductors, která se spolu s dalšími firmami téhož oboru usadila v Palo Alto v Kalifornii, na místech později známých jako Silicon Valley.

O deset let později založil Noyce společně s Gordonem Moorem společnost Intel Corporation, která měla vyrábět čipy s velkou paměťovou kapacitou. Jejím prvním produktem byla v roce 1970 paměť s přímým přístupem - RAM - s 1024 bity (1 K), jichž se za rok prodalo za devět milionů dolarů. Rok nato, zatímco Kilby sestrojil první kapesní kalkulátor s integrovanými obvody, vyvinul Noyce mikroprocesor Intel 4004 - čip, který obsahoval všechny prvky počítače. To byl počátek informatické revoluce.

Dnes jsou po celém světě v provozu miliardy čipů. Uplatnění nalézají všude, od robotiky a družicových komunikačních systému, přes televizory a mobilní telefony, až po řídící jednotky automobilů nebo třeba spotřební elektrotechniku.


Další články

Tmavá slída se vyznačuje dokonalou štěpností.
Turecká káva má pěnu.
Bioluminiscence je pozoruhodný přírodní jev.
Pověst o tom, jak zámek Červená Lhota ke své barvě přišel a proč je dnes červený.
Singapur je město zákazů v jihovýchodní Asii.
Staré město Dubrovník je sevřeno mezi hradbami.
Mletá nebo zrnková káva, jaký je mezi nimi rozdíl.
Ostrov Aldabra působí dojmem, jako by byl z pohádky.
Tmavá třtinová melasa je sladká a výživově cenná.
Zámek Červená Lhota má omítku červené barvy.
Ranní káva se může stát zážitkem.
Město Chicago má vlastní osobitý směr.
Ostrov Martinik bývá nazýván ostrovem květin.
Zámek Dymokury je v současné době přístupný.
Vodní zámek Blatná byl postaven ve 14. století.

Na úsvitu křemíkové éry mění drobné plátky křemíku stále více život lidí. Počet tranzistorů, které se vejdou na křemíkový čip, se každoročně zdvojnásobuje.

Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů