Cosa sono i circuiti integrati (CI)?
Un circuito integrato (IC), popolarmente noto come chip di silicio , chip di computer o microchip , è un circuito elettronico in miniatura reso su una scheggia di materiale semiconduttore, tipicamente silicio, ma talvolta zaffiro. Grazie alle loro misurazioni minime e all'incredibile potenza di elaborazione - i moderni circuiti integrati ospitano milioni di transistor su schede di soli 5 millimetri quadrati (circa 0,2 pollici) e 1 millimetro (0,04 pollici) di spessore - si trovano praticamente in tutti i giorni nostri apparecchio e dispositivo, da carte di credito, computer e telefoni cellulari a sistemi di navigazione satellitare, semafori e aeroplani.
In sostanza, un circuito integrato è un composto di vari componenti elettronici, vale a dire transistor, resistori, diodi e condensatori, che sono organizzati e collegati in modo da produrre un effetto specifico. Ogni unità in questa "squadra" di componenti elettronici ha una funzione unica all'interno del circuito integrato. Il transistor si comporta come un interruttore e determina lo stato 'on' o 'off' del circuito; la resistenza controlla il flusso di elettricità; il diodo consente il flusso di elettricità solo quando sono soddisfatte alcune condizioni sul circuito; e infine il condensatore immagazzina elettricità prima del suo rilascio in una raffica sostenuta.
Il primo circuito integrato fu dimostrato dall'impiegato di Texas Instruments Jack Kilby nel 1958. Questo prototipo, che misurava circa 11,1 per 1,6 millimetri, consisteva in una striscia di germanio e un solo transistor. L'avvento del silicio, unito alla dimensione sempre minore dei circuiti integrati e al rapido aumento del numero di transistor per millimetro, ha comportato che i circuiti integrati hanno subito un'enorme proliferazione e hanno dato origine all'era dell'informatica moderna.
Dal suo inizio negli anni '50 ad oggi, la tecnologia dei circuiti integrati ha conosciuto varie 'generazioni' che ora vengono comunemente chiamate Small Scale Integration (SSI), Medium Scale Integration (MSI), Large Scale Integration (LSI) e Very Integrazione su larga scala (VSLI). Queste generazioni tecnologiche progressive descrivono un arco nel progresso della progettazione IC che illustra la presenza del capo della Intel, George Moore, che negli anni '60 ha coniato la "Legge di Moore", affermando che i circuiti integrati raddoppiano di complessità ogni due anni.
Questo raddoppio della complessità è confermato dal movimento generazionale della tecnologia che ha visto decine di transistor SSI aumentare a centinaia di MSI, quindi a decine di migliaia di LSI e infine a milioni di VSLI. La prossima frontiera che i circuiti integrati promettono di violare è quella dell'ULSI, o integrazione su larga scala, che comporta lo spiegamento di miliardi di microscopici transistor ed è già stata annunciata dal progetto Intel nome in codice Tukwila, che si ritiene impieghi oltre due miliardi transistori.
Se fossero necessarie ulteriori prove della persistente veridicità del detto di Moore, dobbiamo solo guardare al circuito integrato dei tempi moderni che è più veloce, più piccolo e più onnipresente che mai. A partire dal 2008, l'industria dei semiconduttori produce oltre 267 miliardi di chip all'anno e questa cifra dovrebbe salire a 330 miliardi entro il 2012.