Integrované obvody
Integrované obvody patří mezi jedny z nejdůležitějších vynálezů 20. století. Umožnily raketový vzestup počítačů a dnes se s nimi setkáváme na každém kroku.
Roku 1958 nastoupil k firmě Texas Instruments inženýr Jack Kilby. Předmětem jeho výzkumu se stala miniaturizace součástek. O prázdninách téhož roku odjeli skoro všichni zaměstnanci na dovolenou a Kilby zůstal v práci téměř sám. Došel k názoru, že to, co polovodičová firma umí nejlépe vyrábět, jsou polovodiče. A proto by se z polovodičů tedy měly dělat všechny elektronické součástky, ne pouze diody a tranzistory. Odpory a kondenzátory se sice vyráběly levněji z jiných materiálů, ale takto by mohly být všechny součástky obvodu vytvořeny na jediném kusu polovodiče. Vedení firmy tuto myšlenku podpořilo a 12. září 1958 byly předvedené první tři kusy funkčních integrovaných obvodů. Materiálem pro jejich výrobu se stalo germánium. Jejich velikost 11x2 mm byla více než uspokojující.
Jako k mnohých dalších objevům, tak i k integrovaným obvodům dospělo v téže době více vědců. Počátkem roku 1959 vynalezla nezávisle na Texas Instruments integrovaný obvod i kanadská firma Fairchild, konkrétně její zaměstnanec Robert Noyce. Později se však o objevu amerických kolegů dozvěděli a patentovou přihlášku velmi podrobně specifikovali a nezbylo jim než doufat, že se jejich vynález nebude překrývat s Texas Instruments. Naštěstí kanadský integrovaný obvod byl křemíkový a jeho výroba tzv. planární technologií byla v výhodnější hlavně kvůli ceně a jejich patent uznán. Nyní se většinou jako vynálezci integrovaného obvodu uvádí oba dva vědci.
V šedesátých letech se dostaly integrované obvody do prodeje, ale nebyl o ně příliš velký zájem, a to hlavně kvůli jejich poměrně vysoké ceně. Ledy prolomil až kapesní kalkulátor vyrobený firmou Texas Instruments roku 1967, kteří tím ukázaly hlavní výhodu integrovaných obvodů proti klasicky letovaným tranzistorům velikost.
Integrované obvody byly také použity v programu Apollo, umožnily vytvořit řídící systémy pro let na Měsíc. Díky jejich stoupající výrobě klesla i jejich cena.
Roku 1969 navrhla japonská firma Busicom kalkulačku pro náročné typy výpočtů potřebovala výrobce dvanácti druhů integrovaných obvodů. Zakázku získala společnost Intel. Pak ale bylo usouzeno, že se nevyplatí vytvářet s každým novým zařízením nový integrovaný obvod je to totiž příliš nákladné. Roku 1971 následovalo vytvoření univerzálního obvodu ovládaného programem uloženém v paměti ROM. Jednalo se o první mikroprocesor Intel 4004. Byl čtyřbitový, obsahoval 2 300 tranzistorů a jeho taktovací frekvence byla 108 kHz a uměl adresovat 640 bajtů paměti.
Asi nejznámějším se stal Intel 8086, který se objevil v červnu 1978, jelikož se stal prvním procesorem osobních počítačů.
Pak následoval proces zvyšování rychlostí a kapacit, který pokračuje dodnes. Zajímavostí je, že dodnes platí Moorův zákon o exponenciálním růstu procesorů z roku 1965. Jeho znění je následující:
Množství komponent na čipu vzroste každý rok přibližně na dvojnásobek. Jistě lze předpokládat, že se tento trend v kratším časovém horizontu udrží, či dokonce vzroste. V dlouhodobém výhledu už to není tak jisté. Není však důvod, proč by zmíněná rychlost růstu nemohla zůstat skoro konstantní nejméně 10 let.
V dnešních mikroprocesorech již nalezneme stovky milionů tranzistorů. Miniaturizace tranzistorů však není neomezená, existuje minimální velikost, pod kterou již nebude možné jít.
Roku 2000 získal Jack Kilby Nobelovu cenu za fyziku, držel celkem 60 patentů (mezi nimi je např. kapesní kalkulátor a termální tiskárna) a je po něm pojmenovaný např. klopný obvod. Zemřel 20. června 2005.