No desenvolvimento de microchips, como na vida, pequenas coisas às vezes se somam a fenômenos significativos. Invente um chip complicado, crie-o a partir de uma tira de silício e sua pequena criação pode levar a uma revolução tecnológica. Isso aconteceu com o microprocessador Intel 8088. E com a DRAM Mostek MK4096 de 4 kilobit. E com o processador de sinal digital Texas Instruments TMS32010.
Entre os muitos chips excelentes que apareceram nas fábricas nos cinquenta anos do reinado de circuitos integrados, um pequeno grupo se destaca. Seus planos acabaram sendo tão avançados, tão incomuns, tão adiantados que não temos mais clichês tecnológicos para descrevê-los. Basta dizer que eles nos deram a tecnologia que tornou suportável nossa existência fugaz e geralmente entediante.
Preparamos uma lista de 25 IPs que, em nossa opinião, merecem um lugar de honra na lareira da casa, construída por
Jack Kilby e
Robert Neuss [inventores do circuito integrado - aprox. transl.]. Alguns deles se tornaram um ícone de adoração duradouro para os amantes de chips: por exemplo, o temporizador Signetics 555. Outros, por exemplo, o amplificador operacional Fairchild 741, tornaram-se exemplos elementares de circuitos. Alguns, por exemplo, microcontroladores PIC da Microchip Technology, venderam bilhões e ainda são vendidos. Vários chips especiais, como a memória flash da Toshiba, criaram novos mercados. E pelo menos um se tornou um símbolo de nerds na cultura pop. Pergunta: em qual processador Bender, um alcoólatra, um fumante e um robô repreensível da Futurama funcionam? Resposta: MOS Technology 6502.
O que une todos esses chips é que, em parte, e por causa deles, os engenheiros raramente saem para dar uma volta.
Obviamente, essas listas são bastante controversas. Alguém pode nos acusar de caprichos e do fato de termos perdido alguma coisa. Por que escolhemos a Intel 8088, e não a primeira, 4004? Onde está o processador militar resistente a radiação RCA 1802, o antigo cérebro de muitas naves espaciais?
Se você precisar de um resultado da introdução, deixe-o assim: nossa lista é o que resta após muitas semanas de disputas antes da rouquidão entre o autor, suas fontes confiáveis e vários editores do IEEE Spectrum. Não tentamos criar uma enumeração exaustiva de cada chip, que se tornou uma inovação tecnológica ou um sucesso comercial reconhecido. Também não incluímos na lista os chips que eram os maiores em essência, mas eram tão desconhecidos que apenas cinco engenheiros que os desenvolveram se lembraram deles. Nós nos concentramos nas fichas, que se tornaram únicas, interessantes, incríveis. Escolhemos chips de diferentes tipos, de grandes e pequenas empresas, criadas há muito tempo e recentemente. Acima de tudo, selecionamos CIs que influenciaram a vida de muitas pessoas - chips que se tornaram parte dos aparelhos que chocaram o mundo, simbolizaram tendências tecnológicas ou simplesmente encantaram as pessoas.
Cada chip é acompanhado por uma descrição de como apareceu, por que foi inovador e comentários são dados por engenheiros e diretores envolvidos no desenvolvimento. Como essa coleção não é para o arquivo histórico, não as organizamos em ordem cronológica, nem por tipo nem por importância. Nós os colocamos aleatoriamente em um artigo para que fosse interessante ler. Afinal, a história, de fato, é bastante confusa.
Temporizador NE555 da Signetics (1971)
Foi no verão de 1970. O desenvolvedor de chips Hans Camenzind provavelmente sabia muito sobre restaurantes chineses, pois seu pequeno escritório estava entre dois restaurantes nos subúrbios de Sunnyvale, Califórnia. Kamenzind trabalhou como consultor da Signetics, uma empresa local de semicondutores. A economia estava voando para o abismo. Ele ganhava menos de US $ 15 mil por ano e, em casa, tinha esposa e quatro filhos. Ele precisava urgentemente inventar algo que valesse a pena.
E ele fez isso. E inventou uma das melhores fichas de todos os tempos. O 555 era um CI simples capaz de operar como um temporizador ou oscilador. Ele se tornará o circuito semicondutor analógico mais vendido, aparecerá em utensílios de cozinha, brinquedos, naves espaciais e milhares de outras coisas.
“Mas eles quase decidiram fazê-lo”, lembra Kamenzind, que aos 75 anos continua desenvolvendo chips, embora já esteja muito longe de qualquer restaurante chinês.
A idéia do 555th veio a ele enquanto trabalhava em um circuito de sincronização de fase. Com pequenas correções, o circuito poderia funcionar como um temporizador simples. Você o coloca em ação e funciona por um certo período de tempo. Parece simples, mas não havia nada parecido.
O departamento de engenharia da Signetics inicialmente rejeitou essa idéia. A empresa já vendia componentes dos quais os clientes podiam fabricar temporizadores. Tudo poderia terminar aí, mas Kamenzind insistiu. Ele marcou uma consulta com Art Fury, gerente de marketing da empresa. Fury gostou da ideia.
Por quase um ano, Kamenzind testou protótipos em placas de prototipagem, desenhou componentes em papel e máscaras fotográficas de filmes Rubylith. "Tudo isso foi feito manualmente, sem computadores", diz ele. O circuito final acabou por ser 23 transistores, 16 resistores e 2 diodos.
Entrando no mercado em 1971, o chip 555 se tornou uma sensação. Em 1975, a Signetics foi adquirida pela Philips Semiconductors, agora conhecida como NXP, reivindicando bilhões em vendas. Os engenheiros ainda usam o 555 para criar módulos eletrônicos úteis, bem como peças menos úteis como as grades do radiador de carros no estilo do "
Cavaleiro da Estrada ".
Sintetizador de fala Texas Instruments TMC0281 (1978)
Se não fosse o TMC0281, o ET nunca seria capaz de "ligar para casa". Isso ocorre porque o TMC0281, o primeiro sintetizador de fala em um chip, foi o coração (ou, provavelmente, a boca?) Do brinquedo educacional da Texas Instruments Speak & Spell. No filme de Steven Spielberg, o alienígena de cabeça chata o usa para construir um comunicador interplanetário (para ser mais preciso, ele também usa um cabide, uma lata de café e uma circular).
A voz sintetizada TMC0281 usando codificação de previsão linear. O som foi obtido a partir de uma mistura de zumbidos, assobios e cliques. Essa foi uma solução inesperada para um problema considerado "impossível de ser resolvido com IP", diz Gene Franz, um dos quatro engenheiros que desenvolveram o brinquedo e ainda trabalham na TI. Variantes deste chip foram usadas nos jogos de arcade Atari e carros da Chrysler na plataforma K. Em 2001, a TI vendeu a linha de chips sintetizadores de fala da Sensory, que interrompeu a produção em 2007. Mas se você precisar fazer uma ligação a uma distância muito, muito grande, poderá encontrar os brinquedos Speak & Spell em excelentes condições no eBay por US $ 50.
Microprocessador MOS Technology 6502 (1975)
Quando um nerd inchado inseriu esse chip no computador e o baixou, o Universo congelou por um momento. Aquele nerd era Steve Wozniak, o computador era a Apple I e o chip era 6502, um microprocessador de 8 bits desenvolvido pela MOS Technology. O chip se tornou o cérebro de computadores incrivelmente frutíferos como Apple II, Commodore PET, BBC Micro, sem mencionar sistemas de jogos como Nintendo e Atari. Chuck Pedl, um dos fabricantes de chips, lembra como eles apresentaram seu 6502 em uma feira em 1975. "Tínhamos dois decantadores de vidro com batatas fritas", diz ele, "e minha esposa sentou e os vendeu". Havia uma multidão de compradores. A razão é que o 6502 não era apenas mais rápido que seus concorrentes, mas também muito mais barato. Custou US $ 25 quando o Intel 8080 e o Motorola 6800 custaram US $ 200 cada.
A inovação, diz Bill Mensch, que criou o 6502 com Peddle, foi um conjunto mínimo de instruções e um novo processo de fabricação, "produzindo 10 vezes mais chips utilizáveis que os concorrentes". O 6502 quase sozinho forçou a queda do custo dos processadores, o que ajudou a iniciar a revolução dos computadores pessoais. Alguns sistemas embarcados ainda o utilizam. Curiosamente, 6502 também serve como o cérebro eletrônico de Bender, um robô da Futurama, que se segue ao episódio de 1999.
Processador de sinal digital Texas Instruments TMS32010 (1983)
O grande estado do Texas é conhecido por muitas coisas excelentes, como um chapéu de cowboy, um bife rústico, o Dr. Pepper e o TMS32010, um processador de sinal digital. Não foi o primeiro DSP (o primeiro foi o DSP-1 da Western Electric, que apareceu em 1980), mas foi o mais rápido deles. Ele poderia produzir uma multiplicação em 200 ns - uma propriedade sua que causava aos engenheiros uma sensação agradável em todo o corpo. Além disso, ele poderia executar instruções da ROM no chip e da RAM externa, enquanto os concorrentes não tinham tais recursos. "Isso flexibilizou o desenvolvimento de programas para o TMS32010, exatamente o mesmo para microcontroladores e microprocessadores", diz Wanda Gass, membro da equipe de desenvolvimento de DSP que ainda trabalha na TI. O chip custou US $ 500 e 1.000 foram vendidos no primeiro ano. As vendas cresceram gradualmente e o DSP passou a fazer parte de modems, dispositivos médicos e sistemas militares. Ah, e outro uso - uma assustadora boneca Chucky, Julie, do Worlds of Wonder, que podia conversar e cantar. O chip foi o primeiro de uma grande família DSP a ganhar uma fortuna de TI.
Microchip Technology PIC 16C84 Microcontrolador (1993)
No início dos anos 90, o enorme universo de microcontroladores de 8 bits pertencia a uma empresa, a poderosa Motorola. E então um pequeno concorrente apareceu com o nome comum de Microchip Technology. Ele desenvolveu o PIC 16C84, que também incluía uma memória chamada EEPROM, uma ROM reprovável e eletricamente apagável. Ele não precisava de ultravioleta para apagar, como seu antecessor, EPROM, precisava. "Depois disso, os usuários podem mudar seu código rapidamente", disse Rod Drake, desenvolvedor chefe de chips, agora diretor da Microchip. O que é ainda melhor, o chip custa US $ 5, quatro vezes mais barato que as alternativas, a maioria feita pela Motorola. 16C84 encontrou aplicação em cartões inteligentes, painéis de controle e teclas sem fio para carros. Este foi o início de uma linha de microcontroladores que se tornaram superestrelas eletrônicas, tanto para empresas da Fortune 500 quanto para quem gosta de soldar algo em casa. Foram vendidos 6 bilhões de cópias do chip usado em controladores industriais, veículos aéreos não tripulados, testes de gravidez digital, fogos de artifício, jóias com LEDs e sensores de enchimento de fossas sépticas, chamados Turd Alert.
Fairchild Semiconductor μA741 Op-Amp (1968)
Um amplificador operacional é um pão fatiado de design analógico. Você sempre precisa de algumas coisinhas e também pode combiná-las com qualquer coisa e obter algo comestível. Os desenvolvedores os usam para fazer pré-amplificadores de áudio e vídeo, comparadores de voltagem, retificadores de precisão e muitos outros sistemas incluídos no cotidiano da eletrônica.
Em 1963, o engenheiro Robert Widlar, de 26 anos, desenvolveu o primeiro amplificador operacional de circuito integrado monolítico, μA702, para a Fairchild Semiconductor. Eles os venderam por US $ 300. Widlar então emitiu um circuito aprimorado, o μA709, reduzindo o custo para US $ 70 e levando o chip ao enorme sucesso comercial. Dizem que o imprudente Widlar pediu um aumento depois disso e, quando ele não o recebeu, desistiu. A National Semiconductor, com grande prazer, contratou um amigo que na época ajudou a estabelecer a disciplina do design de IP analógico. Em 1967, Widlar melhorou novamente o amplificador operacional, fabricando o LM101.
Enquanto os gerentes da Fairchild estavam preocupados com a concorrência repentina, em seu laboratório, o recém-contratado David Fullagar estudou cuidadosamente o LM101. Ele percebeu que o chip, embora brilhantemente criado, apresentava algumas falhas. Para evitar distorção de frequência, os engenheiros tiveram que conectar um capacitor externo a ele. Além disso, a parte de entrada do IP, o chamado front-end, para alguns chips era muito sensível ao ruído devido à qualidade inconsistente de fabricação de semicondutores.
"O front end parecia feito às pressas", diz ele.
Fullagar assumiu seu próprio desenvolvimento. Ele expandiu os limites da fabricação de semicondutores incorporando um capacitor de 30 pF no chip. Mas como melhorar o front end? A solução foi simples: “de repente, ocorreu-me quando eu dirigia o carro” - e consistia em alguns transistores adicionais. Eles tornaram o amplificador mais suave e a qualidade da produção mais consistente.
Fullagar levou seu desenvolvimento ao chefe do laboratório chamado Gordon Moore e o enviou ao departamento comercial da empresa. O novo chip μA741 se tornou o padrão entre os amplificadores operacionais. Esse IP e as variantes Fairchild criadas pelos concorrentes venderam centenas de milhões. Agora, com US $ 300, solicitado pelo seu antecessor 702, você pode comprar mil 741 fichas.
Gerador de forma de onda Intersil ICL8038 (por volta de 1983)
Os críticos zombaram do desempenho limitado do ICL8038 e sua propensão a comportamentos instáveis. Esse chip, um gerador de ondas sinusoidais, retangulares, triangulares e outras, realmente se comportou de maneira caprichosa. Mas os engenheiros logo aprenderam a usá-lo de maneira confiável, e o 8038 se tornou um sucesso vendido a centenas de milhões, encontrando inúmeros usos - por exemplo,
os sintetizadores de Mug e as "caixas azuis" que os freeloaders usavam para quebrar empresas de telefonia na década de 1980. O componente era tão popular que a empresa lançou um documento intitulado "Tudo o que você sempre quis saber sobre o ICL8038". Um exemplo de uma pergunta a partir daí: "Por que, depois de conectar 7 e 8 contatos, o IC funciona melhor sob condições de mudança de temperatura?" A Intersil interrompeu a produção do 8038 em 2002, mas os amadores ainda os procuram e fabricam conversores funcionais para a casa e caixas térmicas.
Western Digital WD1402A UART (1971)
Gordon Bell é conhecido pela série de minicomputadores PDP lançada na década de 1960 na Digital Equipment Corp. Ele também inventou um chip menos conhecido, mas não menos importante: um receptor / transmissor assíncrono universal, o UART. Bell precisava de circuitos para conectar o Teletype e o PDP-1, e isso exigia a conversão de sinais paralelos em sinais seriais e vice-versa. Sua implementação incluiu 50 componentes individuais. A Western Digital, uma pequena empresa que fabricava chips para calculadoras, propôs fazer o UART em um único chip. O fundador da empresa, Al Phillips, ainda lembra como seu vice-presidente de desenvolvimento mostrou as folhas de filme com o esquema, prontas para produção. "Olhei para eles por um minuto e descobri um loop aberto", diz Phillips. "O vice-presidente estava histérico." A Western Digital introduziu o WD1402A por volta de 1971, e outras opções logo se seguiram. O UART agora é amplamente utilizado em modems, periféricos de computadores e outros equipamentos.
Processador ARM1 da Acorn Computers (1985)
No início dos anos 80, a Acorn Computers era uma pequena empresa com um grande produto. Sediada em Cambridge, Inglaterra, a empresa vendeu mais de 1,5 milhão de micro-desktops da BBC. Estava na hora de desenvolver um novo modelo, e os engenheiros decidiram fabricar um microprocessador de 32 bits por conta própria. Eles chamavam de Acorn RISC Machine, ou ARM. Os engenheiros sabiam que a tarefa não seria fácil. Eles estavam quase prontos para problemas intransponíveis para forçá-los a abandonar o projeto. “A equipe era tão pequena que todas as decisões tiveram que ser aplicadas, priorizando a simplicidade - ou nunca a terminaremos!” - diz um dos desenvolvedores, Steve Forber, agora professor da Universidade de Manchester. Como resultado, a simplicidade se tornou a principal característica do produto. O ARM era pequeno, consumia pouco e a programação era fácil para ele. Sophie Wilson, que desenvolveu o conjunto de instruções, ainda se lembra de como eles testaram o chip no computador. "Nós escrevemos 'PRINT PI' e ele deu a resposta certa", diz ela. "Abrimos o champanhe." Em 1990, a Acorn separou o ARM em uma divisão separada, e a arquitetura começou a dominar o campo dos processadores de 32 bits incorporados. Mais de 10 bilhões de núcleos ARM foram usados em todos os tipos de dispositivos, incluindo uma das falhas mais vergonhosas da Apple, o computador de mão Newton e um de seus sucessos mais ensurdecedores, o iPhone.
Sensor de imagem Kodak KAF-1300 (1986)
A câmera digital Kodak DCS 100, que apareceu em 1991, custava US $ 13.000 e exigia blocos de memória externos de 5 kg que os usuários tinham que carregar nos ombros. Mas ainda assim, nos componentes eletrônicos da câmera, localizados no estojo Nikon F3, havia um componente impressionante: um chip do tamanho de uma unha capaz de tirar fotos com uma resolução de 1,3 megapixels, o que tornava possível tirar fotos de qualidade aceitável com um tamanho de 7 "x5". "Naquela época, 1 megapixel era um número mágico", diz Eric Stevens, desenvolvedor chefe de chips que ainda trabalha na Kodak. Esse chip - um verdadeiro
dispositivo bifásico
acoplado a carga - tornou-se a base para futuros sensores CCD, desencadeando a revolução da fotografia digital. Qual foi a primeira fotografia tirada com o KAF-1300? "Umm", diz Stevens, "apenas apontamos o sensor para a parede do laboratório".
Chip de Xadrez IBM Deep Blue 2 (1997)
De um lado do quadro, há um quilo e meio de substância cinzenta. Por outro lado, 480 fichas de xadrez. As pessoas acabaram perdendo para os computadores em 1997, quando um computador de xadrez da IBM Deep Blue derrotou o então campeão mundial, Garry Kasparov. Cada um dos chips Deep Blue consistia em 1,5 milhão de transistores localizados em uma matriz lógica que contava os movimentos - assim como RAM e ROM. Juntos, os chips poderiam processar 200 milhões de posições de xadrez por segundo. Essa força bruta, combinada com as difíceis funções de avaliação do jogo, produziu os movimentos que Kasparov chamou de "não computador". "Eles estavam sob séria pressão psicológica", lembra Feng Xiong Xiu, principal autor do Deep Blue, que hoje trabalha para a Microsoft.
Transmeta Corp. Processador Crusoé (2000)
Grandes recursos incluem grandes radiadores. E um pouco de bateria viva. E consumo de energia louco.
Portanto, o objetivo da Transmeta era desenvolver um processador com baixo consumo de energia, capaz de equipar contrapartes gulosas da Intel e AMD. De acordo com o plano, o software deve converter instruções x86 em tempo real no código da máquina Crusoe, e sua simultaneidade efetiva economizará tempo e energia. Foi apontado como a maior conquista desde a criação de substratos de silício, e ao mesmo tempo foi. “Os engenheiros-bruxos chamaram o ouro dos processadores” foi escrito na capa do IEEE Spectrum em maio de 2000. Crusoe e seu sucessor, Efficeon, "provaram que a tradução binária dinâmica pode ser comercialmente bem-sucedida", disse David Dietzel, co-fundador da Transmeta, agora Intel. Infelizmente, ele acrescenta, os chips apareceram alguns anos antes do desenvolvimento ativo do mercado de computadores de baixa potência. E, embora a Transmeta não tenha cumprido suas promessas,por meio de licenças e ações judiciais, ela forçou a Intel e a AMD a esfriar seu ardor.Texas Instruments Digital Micromirror Device (1987)
Em 18 de junho de 1999, Larry Hornbeck levou sua esposa Laura para um encontro. Eles foram assistir ao Episódio 1 de Guerra nas Estrelas no Cinema Burbank, na Califórnia. O engenheiro cinzento não era um fervoroso fã dos Jedi. Eles foram lá de trás do projetor. Ele usou um chip - um dispositivo de microespelho digital - inventado por Hornbeck para a Texas Instruments. O chip usa milhões de espelhos microscópicos rotativos para direcionar a luz através das lentes do projetor. Essa visão foi "a primeira demonstração digital de um grande filme", diz Hornbeck. Hoje, os projetores de filmes que usam a tecnologia DLP operam em milhares de salas de cinema. Eles também são usados em televisores, projetores de escritório e pequenos projetores de telefones celulares. “Parafraseando Houdini”, diz Hornbeck, “micro-espelhos, senhores. O efeito é criado usando micro-espelhos. ”Microprocessador Intel 8088 (1979)
Houve algum chip que arrastou a Intel para a lista da Fortune 500? A empresa diz que era: 8088. Foi a CPU de 16 bits que a IBM escolheu para sua linha original de PCs, que passou a dominar o mercado de desktops.Pelas estranhas vicissitudes do destino, o nome do chip, que ficou conhecido por suportar a arquitetura x86, não terminou com "86". O 8088th foi uma pequena alteração do 8086th, o primeiro chip de 16 bits da Intel. Ou, como disse o engenheiro da Intel, Stephen Morse, o 8088 era uma "versão castrada do 8086". Isso ocorre porque a principal inovação do novo chip não foi um passo à frente: o 8088 processou dados em palavras de 16 bits, usando um barramento de dados externo de 8 bits.Os gerentes da Intel não divulgaram os detalhes do projeto 8088 até que o design do 8086 estivesse quase completo. "A gerência não queria adiar o 8086 nem por um dia, nos dizendo que eles estavam pensando no 8088", disse Peter Stoll, engenheiro-chefe do projeto 8086, que trabalhou um pouco e no 8088.Somente depois que o primeiro trabalhador do 8086 apareceu, a Intel transferiu os desenhos e a documentação para o departamento de desenvolvimento em Haifa, Israel, onde dois engenheiros, Rafi Retter e Dani Star, trocaram o chip para trabalhar em um ônibus de 8 bits.Essa modificação foi uma das melhores decisões da empresa. Uma CPU 8088 com 29.000 transistores exigia menos chips auxiliares, o que poderia ser mais barato e "era totalmente compatível com o hardware de 8 bits, além de trabalhar mais rápido e ajudar a organizar uma transição suave para os processadores de 16 bits", como Robert Neuss e Ted Hoff escreveram. da Intel em um artigo para a revista IEEE Micro em 1981.O primeiro PC a usar o 8088 foi o IBM Model 5150, um computador monocromático de US $ 3000. Agora, quase todos os PCs do mundo são construídos em CPUs, cujo ancestral é o 8088. Nada mal para um chip esterilizado.Decodificador MP3 Micronas Semiconductor MAS3507 (1997)
Antes do iPod ainda era o Diamond Rio PMP300. É improvável que você se lembre dele. Ele apareceu em 1998 e imediatamente se tornou um sucesso, mas o hype diminuiu mais rapidamente do que Milli Vanilli. Mas uma característica interessante do aparelho era que ele funcionava no decodificador MP3 MAS3507 - o processador de sinal digital RISC, com um conjunto de instruções otimizadas para compactar e descomprimir dados. O chip, desenvolvido pela Micronas, permitiu ao Rio colocar um pouco mais de uma dúzia de músicas na memória flash - hoje é ridículo, mas na época podia competir com CD players portáteis. Quão encantadoramente antiquado, não é? Rio e seus seguidores abriram o caminho para o iPod, e agora você pode carregar milhares de músicas no seu bolso - e todos os álbuns e vídeos de Milli Vanilli.Mostek MK4096 DRAM de 4 Kilobit (1973)
Mostek não foi o primeiro DRAM. Mas sua DRAM de 4 kilobytes continha uma inovação importante - um truque de compactação de endereços inventado pelo co-fundador Bob Probsting. De fato, o chip usou os mesmos pinos para acessar as colunas e linhas de memória, compactando os sinais de endereço. Como resultado, com o aumento da memória, o chip não precisou aumentar o número de contatos e pode ficar mais barato. Houve apenas um pequeno problema de compatibilidade. O 4096 usava 16 pinos, e a memória fabricada pela Texas Instruments, Intel e Motorola trabalhava com 22 pinos. O resultado foi um dos confrontos mais épicos da história da DRAM. A Mostek, depois de definir seu futuro nesse chip, tentou converter usuários, parceiros, imprensa e até seus funcionários em sua fé. Fred Behuzen, que, como funcionário que ingressou recentemente na empresa,teve que testar 4096 dispositivos, relembra como Probsting e o CEO Sevin o procuraram em seu turno da noite e realizaram uma pequena conferência às 2 da manhã. "Eles corajosamente previram que em seis meses ninguém se importaria com a DRAM de 22 pinos", diz Behuzen. Eles estavam certos. 4096 e seus seguidores se tornaram, durante anos, a principal tendência no mercado de DRAM.Xilinx XC2064 FPGA (1985)
No início dos anos 80, os projetistas de chips tentaram extrair tudo de todos os transistores do circuito. Mas então Ross Freeman teve uma ideia radical. Ele criou um chip entupido de transistores que formavam blocos lógicos não muito estritamente organizados que podiam ser configurados usando software. Às vezes, um grupo de transistores não podia ser usado - aqui, heresia! - mas Freeman acreditava que a lei de Moore acabaria por tornar os transistores muito baratos. E assim aconteceu. Freeman co-fundou a Xilinx para comercializar um chip chamado de FPGA programável pelo usuário. (Um conceito estranho para uma empresa com um nome estranho). Quando seu primeiro produto foi lançado em 1985, os funcionários receberam a tarefa: eles tiveram que desenhar manualmente um exemplo de circuito usando blocos lógicos XC2064, assim como os clientes da empresa. Bill Carterum ex-CTO, lembra como o CEO Bernie Wonderschmitt se aproximou dele, reclamando que ele "foi um pouco mal sucedido nos trabalhos de casa". Carter alegremente ajudou o chefe. "Então, nós, armados com papel e lápis de cor, estávamos trabalhando na tarefa de Bernie!" Hoje, os chips FPGA vendidos pela Xilinx e outras empresas são usados em uma lista tão grande de coisas que será difícil trazer para cá. Aqui está essa configuração!que será difícil trazê-lo aqui. Aqui está essa configuração!que será difícil trazê-lo aqui. Aqui está essa configuração!Zilog Z80 Microprocessor (1976)
Federigo Faggin sabia bem quanto dinheiro e horas-homem eram necessários para trazer o microprocessador ao mercado. Enquanto trabalhava na Intel, ele participou do desenvolvimento de dois representantes frutíferos desse gênero: o primeiro, 4004 e 8080, do gênero Altair. Juntamente com o ex-colega da Intel, Ralph Ungerman, Zilog, eles decidiram começar com algo mais simples: um microcontrolador em um único chip.
Fuggin e Angerman alugaram um escritório em um subúrbio de Los Altos, na Califórnia, deixaram um plano de negócios e foram à procura de capital de risco. Jantaram no supermercado Safeway mais próximo - Camembert Cheese and Crackers, como ele se lembra.
Mas logo os engenheiros perceberam que o mercado de microcontroladores já estava cheio de chips muito bons. Mesmo que seus chips fossem melhores que outros, eles obtinham lucros muito pequenos e continuavam a comer queijo com biscoitos. A Zilog precisava elevar a visão da cadeia alimentar - e nasceu o projeto do microprocessador Z80.
Seu objetivo era contornar o desempenho do 8080 e oferecer compatibilidade total para os programas do 8080, para afastar os usuários da Intel. Por meses, Faggin, Ungerman e Masatoshi Shima, outro ex-engenheiro da Intel, trabalhavam 80 horas por semana, debruçados sobre mesas e desenhando circuitos Z80. Faggin logo percebeu que mesmo tamanho pequeno pode ser bonito ["
pequeno é bonito " - coleção de ensaios do popular economista E. F. Schumacher / aprox. perev.], mas seus olhos ficam muito cansados.
"No final do trabalho, eu tinha que comprar óculos", diz ele. "Eu me tornei míope."
A equipe arou todo o ano de 1975 e entrou em 1976. Em março, eles finalmente tinham um chip protótipo. O Z80 era contemporâneo do 6502 da MOS Technology e, assim, destacava-se não apenas pelo design elegante, mas também pelo baixo preço (US $ 25). Mas, para começar a produzi-lo, foi preciso muito esforço para convencê-lo. "Foi apenas um tempo ocupado", diz Faggin, que também ganhou uma úlcera [de acordo com conceitos modernos, uma úlcera é uma doença infecciosa, não nervosa / aprox. transl.].
Mas as vendas acabaram. O Z80 foi integrado a milhares de produtos, incluindo o primeiro laptop Osborne I, computadores domésticos Radio Shack TRS-80 e MSX, impressoras, faxes, fotocopiadoras, modems e satélites. O Zilog ainda produz o Z80 devido à sua popularidade em alguns sistemas embarcados. Na configuração básica, hoje custa US $ 5,73 - é ainda mais barato que um almoço de queijo e bolachas.
Processador SPARC da Sun Microsystems (1987)
Há muito tempo, no início dos anos 80, as pessoas usavam perneiras quentes de cor neon e assistiam a novela de 13 temporadas de
Dallas sobre o insidioso magnata do petróleo / aprox. trad.] e os desenvolvedores de microprocessadores tentaram aumentar a complexidade das instruções da CPU para que mais ações pudessem ser executadas em um ciclo de cálculo. Mas então um grupo da Universidade da Califórnia em Berkeley, conhecido por seus vícios em contracultura, sugeriu o contrário: simplifique o conjunto de instruções e processe-as tão rapidamente que, como resultado, você compensa o fato de que menos é feito em um ciclo. Um grupo de Berkeley, liderado por David Patterson, chamou essa abordagem de RISC - computador com conjunto de instruções reduzido [computador com um conjunto reduzido de instruções].
Do ponto de vista acadêmico, a ideia de RISC não era ruim. Mas ela vai vender? Ele colocou a Sun Microsystems. Em 1984, uma pequena equipe de engenheiros da Sun começou a desenvolver o processador RISC de 32 bits SPARC (Scalable Processor Architecture, arquitetura de processador escalável). Eles queriam usar esse chip em uma nova linha de estações de trabalho. Um dia, Scott McNealy, diretor da Sun, apareceu no laboratório de desenvolvimento da SPARC. “Ele disse que a SPARC transferirá a Sun de uma empresa com receita de US $ 500 milhões por ano para uma empresa com receita de um bilhão por ano”, lembra Patterson, consultor do projeto SPARC.
E se isso não bastasse, muitos especialistas duvidavam que a empresa conseguisse concluir esse projeto. Pior ainda, a equipe de marketing teve uma visão desagradável: SPARC, pelo contrário, será CRAPS! [dados de jogo ou merda no plural - aprox. [trad.] Os membros da equipe tiveram que jurar que não falavam nada sobre isso nem mesmo entre os funcionários da empresa - sem mencionar que esses rumores chegaram ao seu principal concorrente MIPS Technologies, que também estudou o conceito RISC.
A primeira versão do SPARC minimalista consistia em um "processador de matriz de 20.000 válvulas que nem tinha instruções para multiplicação e divisão de números inteiros", diz Robert Garner, arquiteto-chefe da SPARC, agora na IBM. Mas a uma velocidade de 10 milhões de instruções por segundo, funcionou três vezes mais rápido que os processadores com um conjunto de instruções complexas (CISC) da época.
A Sun usará o SPARC para rodar em estações de trabalho e servidores lucrativos por muitos anos. O primeiro produto baseado em SPARC a aparecer em 1987 foi a linha de estações de trabalho Sun-4, que rapidamente conquistou o mercado e ajudou a impulsionar a receita da empresa além da marca de um bilhão de dólares, como previa Makili.
Tripath Technology TA2020 Amplificador de áudio (1998)
Há um subconjunto de audiófilos que insistem que os amplificadores valvulados oferecem o melhor som, e sempre será. Então, quando alguém da comunidade de áudio afirmou que o amplificador de semicondutor de
Classe D inventado pela Tripath Technology, uma empresa do Vale do Silício, produz o mesmo som quente e vibrante que os amplificadores de tubo, essa foi uma afirmação séria. O truque era usar um sistema de amostragem de 50 MHz para operar o amplificador. A empresa se gabou de que o TA2020 tivesse um desempenho melhor e custasse muito menos do que qualquer amplificador de estado sólido comparável. Para demonstrar seu trabalho em exposições, "tocamos essa música muito romântica do Titanic", diz Adya Tripati, fundadora do Tripath. Como a maioria dos amplificadores de classe D, 2020 foi muito eficiente em termos de energia; ele não precisava de um radiador e poderia caber em uma caixa compacta. Uma versão de baixa qualidade e 15 watts do TA2020 foi vendida nos EUA por US $ 3 e foi usada em caixas de som e mini gravadores. Outras versões - a mais poderosa delas com potência de 1000 watts - foram usadas em home theaters, sistemas de áudio de ponta e televisores da Sony, Sharp, Toshiba e outros. Como resultado, grandes fabricantes de dispositivos semicondutores entraram nesse mercado, criaram chips semelhantes e enviaram Tripath ao esquecimento. Mas suas fichas se tornaram um assunto de adoração. Kits de amplificadores e produtos baseados em TA2020 ainda são vendidos por empresas como 41 Hz Audio, Sure Electronics e Winsome Labs.
Conjunto de chips ADSL de abertura da Amati Communications (1994)
Lembra quando os modems DSL foram lançados e você jogou esse patético modem de 56,6 kbps no lixo? Você e dois terços de todas as pessoas que usam a tecnologia DSL devem agradecer à Amati Communications, uma startup da Universidade de Stanford. No início dos anos 90, eles criaram a modulação DSL denominada modulação multi-tom discreta, DMT. De fato, permite transformar uma linha telefônica em centenas de canais e melhorar a transferência de dados pelo método inverso ao esquema de trabalho de Robin Hood. "Os bits roubam dos canais mais pobres e dão para os mais ricos", diz John Kjoffi, co-fundador da Amati, atualmente professor em Stanford. A DMT superou seus concorrentes - incluindo ofertas da gigante da AT&T - e se tornou o padrão global da DSL. Em meados dos anos 90, o chipset DSL da Amati, um analógico e dois digitais, não estava vendendo muito bem, mas em 2000, as vendas haviam aumentado para milhões. No início dos anos 2000, as vendas excederam 100 milhões de chips por ano. A Texas Instruments comprou a Amati em 1997.
Microprocessador Motorola MC68000 (1979)
A Motorola estava atrasada para uma festa de processadores de 16 bits, então decidiu parecer elegante. O MC68000 híbrido de 16 bits / 32 bits continha 68.000 transistores, mais do que o dobro do Intel 8086. Tinha registros internos de 32 bits, mas um barramento de 32 bits o tornaria muito caro, então o 68000 usado endereçamento de 24 bits e canais de dados de 16 bits. Este foi provavelmente o último dos grandes processadores projetados à mão com lápis e papel. "Entreguei cópias pequenas de diagramas de bloco, recursos de bloco executivo, decodificadores e lógica de controle para outros membros do projeto", diz Nick Tredenick, que projetou a lógica do 68000. As cópias eram pequenas e difíceis de ler e, como resultado, seus colegas com olhos cansados o informaram lucidamente. “Quando cheguei ao escritório e encontrei na mesa uma cópia dos diagramas de blocos do tamanho de meus cartões de crédito”, lembra Tredenik. O 68000 apareceu em todos os macs antigos, bem como em Amiga e Atari ST. As vendas sérias foram graças à integração do chip em impressoras a laser, máquinas de fliperama e controladores industriais. O 68000º também foi um dos maiores erros que quase atingiram o alvo, junto com Pete Best, que deixou o cargo de baterista dos Beatles. A IBM queria usar o chip em sua linha de PCs, mas optou pelo Intel 8080 porque, entre outras coisas, 68.000 eram relativamente raros. Como observou mais tarde um observador, se a Motorola vencer, o duopólio Windows-Intel chamado Wintel poderia ser chamado Winola.
Chips e tecnologias no chipset (1985)
Em 1984, quando a IBM lançou a linha de PCs 80286 AT, a empresa já estava se tornando a líder clara no mundo dos desktops e estava prestes a dominar lá e além. Mas os planos da Blue Giant foram frustrados pela pequena empresa Chips & Technologies, de San Jose. A C&T desenvolveu cinco chips que duplicavam a funcionalidade de uma placa-mãe AT usando 100 chips. Para garantir que o chipset fosse compatível com o IBM PC, os engenheiros da C&T perceberam que tinham apenas uma solução. "Tivemos uma tarefa dolorosa, mas certamente divertida - jogar por semanas", diz Ravi Bhatnagar, designer de chipset, agora vice-presidente da Altierre Corp. Os chips C&T permitiram a fabricantes como a Acer de Taiwan fabricar PCs mais baratos e lançar uma invasão de clones de PC. A Intel comprou a C&T em 1997.
Processador Sh-Boom para cowboys de computador (1988)
Dois desenvolvedores de chips vão ao bar. Este é Russell Fish III e Chuck Moore, e o bar é chamado "Sh-boom". E este não é o começo da piada - esta é a parte real da história tecnológica, cheia de desentendimentos e litígios, muitos litígios. Tudo começou em 1988, quando Fish e Moore criaram um estranho processador chamado Sh-Boom. O chip estava tão bem depurado que podia correr mais rápido que a frequência do relógio no circuito que controlava o resto do computador. Portanto, dois desenvolvedores encontraram uma maneira de fazer o processador funcionar de acordo com seu relógio interno ultrarrápido, enquanto permaneciam sincronizados com o restante do computador. Sh-Boom não teve sucesso comercial e, após patentear inovações, Fish e Moore assumiram outra coisa. Fish posteriormente vendeu seus direitos de patente para a Patriot Scientific da Califórnia, que permaneceu uma pequena empresa sem lucro até seus diretores receberem uma revelação: ao longo dos anos desde a invenção do Sh-Boom, a velocidade do processador excedeu em muito a velocidade das placas-mãe, razão pela qual quase todos os fabricantes de computadores e eletrônicos de consumo simplesmente precisará usar uma solução semelhante à inovação patenteada por Fish e Moore. Oppochki! A Patriot entrou com uma ação judicial contra empresas americanas e japonesas. Se o desempenho do chip dessas empresas dependia das idéias usadas no Sh-Boom era um ponto discutível. Mas desde 2006, Patriot e Moore tiveram mais de US $ 125 milhões em royalties da Intel, AMD, Sony, Olympus e outros. Quanto ao nome Sh-Boom, Moore, que atualmente trabalha na IntellaSys, diz: “Ele supostamente veio do nome do bar onde Fish e eu bebemos bourbon e desenhávamos guardanapos. Na verdade, isso não é bem verdade, mas gostei do nome que ele propôs. ”
Memória Flash Toshiba NAND (1989)
A saga da invenção da memória flash começou quando um gerente de fábrica da Toshiba chamado Fujio Masuoka decidiu reinventar a memória de semicondutores. Mas primeiro, um pouco de história.
Antes que a memória flash aparecesse, a única maneira de armazenar o que era considerado grande memória naquele momento eram fitas magnéticas, disquetes e discos rígidos. Muitas empresas tentaram criar alternativas para semicondutores, mas opções acessíveis, como a EPROM, que exigia radiação ultravioleta para apagar dados, e a EEPROM, que funcionava sem radiação ultravioleta, eram economicamente desvantajosas.
Masuoka-san da Toshiba entra. Em 1980, ele contratou quatro engenheiros para trabalhar em um projeto semi-secreto para desenvolver um chip de memória que pode armazenar uma grande quantidade de dados por pouco dinheiro. A estratégia deles era simples. "Sabíamos que o custo do chip cairia enquanto o tamanho dos transistores fosse reduzido", disse Masuoka, agora CTO da Unisantis Electronics em Tóquio.
A equipe de Masuoka criou uma variante EEPROM, na qual a célula de memória consistia em um único transistor. Naquela época, uma EEPROM convencional exigia dois transistores por célula. Parece que a diferença foi pequena, mas afetou muito o custo.
Em busca de um nome memorável, eles adotaram o "flash", devido à alta velocidade de apagamento. Mas se você acha que, depois disso, a Toshiba correu para introduzir memória na produção e vê-los gastar dinheiro - você não sabe como as grandes empresas geralmente se relacionam com idéias internas. Acontece que os chefes de Masuok ordenaram que ele, em geral, apagasse essa ideia.
Naturalmente, ele não fez isso. Em 1984, ele apresentou trabalho sobre desenvolvimento de memória na IEEE International Electron Devices Meeting. Isso levou a Intel a desenvolver um tipo de memória flash baseada nas portas lógicas da NOR. Em 1988, a empresa lançou um chip de 256 kbit, que encontrou aplicações em transporte, computadores e outros dispositivos comuns, o que abriu um bom nicho para a Intel.
Isso foi o suficiente para a Toshiba finalmente decidir lançar a invenção de Masuoka no mercado. Seu chip flash foi baseado na tecnologia NAND, com alta densidade de gravação, mas difícil de fabricar. O sucesso ocorreu em 1989, quando o primeiro flash NAND apareceu no mercado. Como Masuoka previu, os preços continuaram caindo.
No final dos anos 90, a fotografia digital contribuiu para a popularidade do flash, e a Toshiba se tornou um dos maiores players do mercado de bilhões de dólares. Ao mesmo tempo, o relacionamento de Masuok com outros diretores azedou e ele deixou a empresa. Mais tarde, ele entrou com uma ação exigindo diminuir parte do lucro e venceu.
Agora, o flash NAND é um componente essencial de qualquer dispositivo: telefones celulares, câmeras, players e, é claro, drives flash USB que os técnicos adoram usar no pescoço. "Meus 4 gigabytes", diz Masuoka.