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Fenomenologia del Circuito Integrato

Semiconduttori e circuiti integrati

a L.C. colei che riempie i miei pensieri

 

 

“In ogni storia della filosofia per studenti, la prima affermazione è che la filosofia cominciò con Talete, il quale diceva che tutto è fatto d'acqua”.

Il matematico Bertrand Russell, autore insieme ad Alfred Whitehead dei Principia, incomincia così la sua storia della filosofia occidentale ricordando come quest'affermazione crei disagio agli studenti che affrontano per la prima volta una disciplina di cui non si capisce mai esattamente l'argomento. Un giorno Talete di Mileto (580 a.C.) notò una resina fossile che acquisiva la capacità di attirare corpi leggeri come la paglia quando veniva strofinata. Per il filosofo presocratico questa era anche la dimostrazione che tutte le cose fossero animate.

Quella che per noi era l'ambra per i Greci era invece èlektron [ήλεκτρον] da cui l'etimologia della parola elettronica.

Interessante notare come la filosofia nasca con l'elettronica o per lo meno che vi sia un forte legame fra i filosofi e l'elettricità.

Come sottolineato dal sociologo Armand Mattelart, l'energia elettrica , prima di ogni reale applicazione, ha alimentato l'immaginario di una società ugualitaria e connessa da una “perfetta rete di fili elettrici” come nel saggio del 1852 “The Silent Revolution” di Michael Angelo Garvey. Ideologia che nasce nella prima metà del XIX secolo con il filosofo francese Claude-Henri de Saint-Simon (1760-1825) che vedeva nelle nascenti reti di comunicazione (ferrovie, ponti, strade, telegrafi etc) un metodo per “collegare” i singoli membri di una comunità. La comunicazione non avrebbe solo ridotto le distanze fisiche, ma anche quelle fra le classi sociali, il”tutto per mezzo del vapore e dell'elettricità” (Saint-Simon).

Nel 1904 l'ingegnere britannico John Ambrose Fleming (1849-1945), costruì un tubo a vuoto che chiamò valvola termoionica. In latino “valvae” erano i battenti di una porta minuscola che alla pari di un interruttore potevano aprire e chiudere il transito della corrente elettrica. Questo nuovo componente venne definito anche diodo, essendo solo due (δι-) le vie (οδός) percorribili dalla corrente elettrica. Inoltre i due conduttori vennero chiamati reofori cioè portatori di corrente (ρέος, corrente e φορός, che porta) e distinti fra catodo e anodo cioè due parole greche che indicano la discesa (κάθοδος) e la salita (άνοδος). Tre anni dopo l’americano Lee De Forest (1873-1961) inventò il triodo, da lui battezzato Audion , aggiungendo un terzo conduttore (la griglia) al diodo fra il filamento (catodo) e la placca (anodo), facendo in modo che la valvola amplificasse la corrente. Per gli antichi Greci il triodo (τρίοδος) non era altro che la biforcazione di una strada e le situazioni di crisi in cui un individuo si trovava dinanzi ad una scelta (δίληµµα). Crisi che sarà anche tema portante nella filosofia di Søren Kierkgaard (1813-1855) ed in parte dell'esistenzialismo. Grazie all'audion si poté trasmettere via radio in diretta ,come il 13 gennaio del 1910 successe col concerto dal Metropolitan Opera House di New York del tenore italiano Enrico Caruso,nel quale interpretava il “clown tragico” Canio , che in “Pagliacci” scopre il tradimento della moglie Nedda.

 

Ah, ridi, Pagliaccio,

sul tuo amore infranto!

Ridi del duol, che t'avvelena il cor!

 

Con Fleming e De Forest assistiamo così al passaggio dall'ingranaggio meccanico all'interruttore elettrico che porterà l'ingegnere Claude Shannon, nella sua tesi di laurea “A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits” (1938), a coglierne l'analogia con l'algebra del matematico inglese George Boole (1815-1864).

 

Nel 1948 nei laboratori Bell il fisico inglese William Shockley (1910-1989) ed i suoi due colleghi Walter Houser Brattain (1902-1987) e John Bardeen (1908-1991) inventarono come evoluzione del triodo il transistor: prima quello a punte metalliche ed infine quello a giunzione. Invenzione da cui si svilupperà l'elettronica contemporanea e che valse il premio Nobel a tutti i tre fisici.

Schockley fondò nel 1956 una sua azienda a Palo Alto in California, che però fallì subito dopo per la sua gestione autoritaria, costringendo 8 dei suoi migliori ingegneri ad abbandonarlo.

Il gruppo in seguito divenne noto come “gli Otto Traditori” ed avrebbero fondato la Fairchild Semiconductor (1957), ma i più noti sarebbero stati Robert Noyce (1927-1990) e Gordon Moore che avrebbero dato vita all'Intel(1968), contrazione di Integrated Electronics, con Andrew Grove. Schocley passò il resto dei suoi anni sostenendo che i geni erano determinanti nello sviluppo dell'intelligenza e che l'uomo bianco era superiore, visti anche i risultati ai test d'intelligenza riportati dallo psico-pedagogista Arthur Jensen.

Ovviamente negli anni '80 Schockley colse l'occasione della nascita della banca del seme per Nobel da parte di Robert Graham per donare il suo.

Nel libro-inchiesta del giornalista americano David Platz veniamo invece a sapere che fine hanno fatto i 229 figli e le madri del sogno eugenetico di Schockley e Graham. Ritornando all'elettronica il nome Transistor venne però suggerito dall’ingegnere americano John Robinson Pierce (1910-2002) , ed è la crasi di “transmit resistor”, parole inglesi ma di origine latina, per significare che il dispositivo era in grado di trasmettere (trans, al di là, mittĕre) una corrente attraverso una resistenza (resistentia, dal verbo resistĕre, opporsi). Pierce fu un pioniere della “musica elettronica”così che il computer cessava di essere soltanto un calcolatore, ma come sottolineato dal musicologo francese Pierre Shaeffer (1910-1995) poneva anche la duplice questione del suo utilizzo in musica come compositore o strumento vero e proprio. Assistiamo così alla nascita dei primi studi di sperimentazione come a Milano nel 1951 e a Colonia nel 1953 da parte di Luciano Berio, Bruno Maderna e Karlheinz Stockhausen. Pierce inoltre fu anche uno scrittore di fantascienza, pubblicando però con lo pseudonimo J.J. Coupling.

Alla fine degli anni '50 Jack Kilby per la Texas Instruments (TI) e Robert Noyce (1927-1990) per la Fairchild inventarono il circuito integrato (IC) avendo la stessa intuizione: realizzare in un singolo wafer in germanio o in silicio non solo i transistor, ma tutti i componenti comprese le connessioni. Noyce, al contrario di Kilby, realizzò il circuito integrato in silicio anche grazie alla collaborazione del suo collega Jean Hoerni (1924-1997) che aveva inventato il processo planare.

Verso gli anni '70 s'inizio ad impiegare lo standard TTL (Transistor Transistor Logic) ossia l'implementazione di funzioni logiche attraverso i transistor confezionati in contenitori neri di plastica o di ceramica La confezione DIP , che identifica un package in cui i piedini sono distribuiti su due file parallele, venne creata nel 1964 da Rex Rice ispirandosi al lavoro dell'inventore Nathan Pritikin che sarebbe diventato però famoso per la dieta che porta il suo stesso nome. L'avvento del circuito integrato preparò quindi l'avvento del personal computer e dell'elettronica di consumo.

 

Bibliografia

B.Russell, Storia della filosofia occidentale,Tea,Milano, 2006

A.Mattelart, Storia della società dell'informazione, Einaudi, Torino 2002

J.r. Pierce, La scienza del suono, Zanichelli , Bologna,1988

A.Frova, Armonia celeste e dodecafonia, Bur,Milano, 2006

J.C. Rissett, Musica e Computer, La Matematica,Einaudi,Torino,2011

P.Odifreddi, Penna,pennello e bacchetta, LaTerza, Roma-Bari,2005

D. Plotz,La fabbrica dei geni. L'incredibile storia della banca del seme dei Nobel, Lindau,Torino,2006

A.Jensen, How Much Can We Boost IQ and Scholastica Achievement?, Harvard Educational Review, 1969

J. Hoerni, Planar Silicon Diodes and Transistors, Fairchild Semiconductor Technical Paper, 1961

T.Foremski,How The "Traitorous Eight" Created Silicon Valley, SiliconValleyWatcher, 2011

 

 

Andres Reyes

Integrational Mind Labs (Iml)


Coordinatore sezione Junior


http://integrationalmindlabs.it/

Come aderire:

http://integrationalmindlabs.it/iml-adesioni.html

 

 

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Una ricapitolazione davvero efficace :)

Una ricapitolazione davvero efficace :)

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Spesso il ripasso sul tema del "Chi siamo" e "Da dove veniamo" è

Spesso il ripasso sul tema del "Chi siamo" e "Da dove veniamo" è indispensabile per poter comprendere l'oggi ma soprattutto "Dove andiamo" :)

ritratto di Giancarlo Allasia

Alan Turing non è neanche stato nominato...

Alan Turing non è neanche stato nominato...

ritratto di Andres Reyes

Ciao Giancarlo, l'intento dell'articolo era più una brevistoria

Ciao Giancarlo, l'intento dell'articolo era più una brevistoria dalle valvole al circuito integrato tentando di studiarne l'aspetto linguistico etimologico e magari evidenziando alcuni personaggi come Shockley che si sono spinti su argomenti di Bioetica. Turing avrei potuto aggiungerlo dopo la citazione di Shannon, ma poi avrei dovuto aggiungere Godel, e perchè no il formalismo di Hilbert? Ma non sarebbe più stata una brevistoria, no?? E' già difficile citare senza contestualizzare, sarebbe come leggere una bibliografia, sai che noia? Tutto sta sul come vuoi raccontare una storia, su quale aspetto mettere in evidenza.. infine citando e parafrasando Nietzsche:" questo è un articolo per tutti e nessuno". Nel senso che tento di strizzare sempre un occhio sia alla parte umanistica che a quella scientifica a seconda della formazione intellettuale che uno abbia. Un articolo deve incitare alla curiosità quindi non deve mai essere esaustivo..

ritratto di Emanuele

Mi è piaciuto molto questo articolo, trovo sia una interessante

Mi è piaciuto molto questo articolo, trovo sia una interessante rievocare la storia dei semiconduttori ed in particolare della nascita della Silicon Valley con la "storia degli 8 traditori". Tutti i citati (e non solo ovviamente) sono stati personaggi straordinari, tra i quali anche il mio ispiratore Jean Hoerni.
Nonostante il suo pessimo carattere, nella sua vita fece dei gesti bellissimi, come finanziare scuole nel Karakorum.
Mi sono ispirato a lui quando tempo fa decisi di contribuire a finanziare una Scuola in R.D Congo
http://it.emcelettronica.com/u...

ritratto di Emanuele

Abbiamo pubblicato un pezzo bellissimo su Tuning tempo fa: p

Abbiamo pubblicato un pezzo bellissimo su Tuning tempo fa:

http://it.emcelettronica.com/a...

ritratto di Ivan Scordato

Bella ricapitolazione... Chissà tra qualche anno cosa potrà e

Bella ricapitolazione...
Chissà tra qualche anno cosa potrà essere aggiunto a questa lista... :)

ritratto di Andres Reyes

Adoro le biografie quindi vi ho messo un bel po' a scrivere l'ar

Adoro le biografie quindi vi ho messo un bel po' a scrivere l'articolo, infatti mi sono perso dietro le gesta di Shockley, ma anche di Pierce che fu influenzato dalla sua passione per la fantascienza (di cui era anche autore) nei suo progetti di Elettronica. Non spaevo fossi stato ispirato da Jean Hoerni..chapeau per l'iniziativa

ritratto di Emanuele

Qui è spiegato tutto :) href="http://it.emcelettronica.

Qui è spiegato tutto :)

http://it.emcelettronica.com/b...

ritratto di Andres Reyes

transitor a livelli di atomi? Superamento della legge di Moore?

transitor a livelli di atomi? Superamento della legge di Moore? Sarebbe da farne un articolo, nel senso che sarebbe davvero interessante capire dove sta andando l'elettronica sia a livello di progettazione dei componenti, etc @EmanueleEMC:disqus Dove sta andando l'elettronica??

ritratto di Guest

Esatto. L'ho pensato anche io.

Esatto. L'ho pensato anche io.

 

 

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