50 Jahre Mikrochip: Aus der Atomrakete in den PC

11. August 2014 | Von | Kategorie: Computer, Lernfeld 4

Vor 50 Jahren stellte der Ingenieur Jack Kilby den ersten integrierten Schaltkreis vor. Dass dieser so schnell seinen Durchbruch erlebte, ist vor allem dem Kalten Krieg zu verdanken.

Gerade einmal 13 Jahre nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs steuert der Kalte Krieg auf seinen Höhepunkt zu. In Ungarn wird Ministerpräsident Imre Nagy wegen konterrevolutionären Verhaltens hingerichtet. Frankreich kämpft mit einem Aufstand in Algerien. Im Libanon bricht ein Bürgerkrieg aus, 5000 US-Marine-Infanteristen gehen dort an Land. Nikita Chruschtschow wird sowjetischer Ministerpräsident und fordert Ende November im Berlin-Ultimatum die Umwandlung Berlins in eine Freie Stadt.

In der Elektronik liefert sich derweil der Ende der 40er-Jahre eingeführte Transistor ein Technologie-Rennen mit der immer noch weitverbreiteten Elektronenröhre. Erst allmählich beginnen die Ingenieure, den wahren Vorteil des Transistors zu erkennen: Dass er sich weit besser miniaturisieren lässt als die Röhre. Dass er nicht wie der gläserne Konkurrent als einzelnes Bauelement auf einer Platine verlötet werden muss, auf diese Idee kommen nach- und nebeneinander gleich mehrere Forscher. Der erste, der tatsächlich ein funktionsfähiges Exemplar eines sogenannten integrierten Schaltkreises (IC) vorweisen kann, ist Jack Kilby.

 

Elektronikbauteile wie Legosteine

Der Elektrotechniker hatte im Sommer 1958 gerade erst seinen Job bei der Firma Texas Instruments angetreten. Der Legende nach stand ihm als Neueinsteiger kein Urlaub zu – also nutzte er die Zeit im Labor, sich mit einem Problem auseinanderzusetzen, das damals die Elektronikindustrie beschäftigte: Je komplizierter ihre Schaltungen wurden, desto mehr Aufwand musste man treiben, all die Bauteile auch untereinander zu verkabeln.

Gesponsert von der US-Armee, verfolgte Texas Instruments damals die Idee der sogenannten Micro-Modules: Alle Bauteile sollten inklusive der Verkabelung dieselbe Größe erhalten, sodass man sie wie Legosteine hätte zusammenstecken können. Doch das Konzept schien Kilby nicht attraktiv genug – das grundlegende Problem, meinte er, würde dadurch nicht gelöst.

Silizium – der Grundstoff aller Chips

Im Juli notierte Kilby erstmals seine Idee, verschiedene Komponenten wie Transistoren, Widerstände oder Kondensatoren mit Hilfe der Halbleitertechnik auf einem einzigen Bauteil unterzubringen. Erst am 12. September konnte der Ingenieur dann seinen Chefs die erste funktionierende Umsetzung präsentieren: zwei aus dem Halbleiter Germanium bestehende und mit Golddrähten verbundene Transistoren, die die Funktion eines Flip-Flops erfüllten, eines simplen elektronischen Schalters, der die Datenmenge von genau einem Bit über längere Zeit speichern kann.

Kilby war nicht der einzige, der damals an dieser Idee arbeitete: Beim Konkurrenten Fairchild Semiconductor beschäftigte sich der Physiker Robert Noyce damit. Was Noyce dann ein halbes Jahr nach Kilby vorstellte, hat mit dem Mikrochip, wie wir ihn heute kennen, schon weit mehr zu tun als Kilbys Erfindung. Der Schaltkreis von Noyce bestand zum Beispiel schon aus Silizium – noch immer der Grundstoff aller Chips, mit denen Computer, Fernseher oder iPods heute arbeiten. Noyce war schließlich auch der Erste, der ein Patent auf seinen monolithischen Schaltkreis zugesprochen bekam – eine Tatsache, die Texas Instruments und Fairchild Semiconductor später langjährige Rechtsstreitigkeiten bescheren sollte. Offiziell kündigte Kilbys Firma das „Solid Circuit“-Konzept erst im März 1959 an, erste darauf basierende Schaltkreise waren dann ab März 1960 erhältlich.

Erster Einsatz in Raketen und Raumfahrt

Dass sich der integrierte Schaltkreis durchsetzen würde, war damals allerdings noch nicht abzusehen. Bedarf meldete vor allem die US-Armee an: Ihre Interkontinentalraketen vom Typ Minuteman benötigten möglichst leichte Rechner für ihr Leitsystem. Dafür und für das Apollo-Programm erwarb die US-Regierung zwischen 1960 und 1963 so gut wie alle produzierten ICs. Die einsetzende Massenproduktion ließ denn auch die Preise fallen – 1960 kostete ein Schaltkreis noch 1000 Dollar, 1963 nur noch 25 Dollar. Damit war auch die Voraussetzung geschaffen, dass die Chips allmählich in Verbrauchsgütern auftauchen konnten, etwa in Fernsehgeräten. 1966 setzte Kilby den Schaltkreis erstmals in einem elektronischen Taschenrechner ein – ein Geschäftsfeld, für das Texas Instruments in den 70ern berühmt werden sollte.

1968 verließ Mikrochip-Miterfinder Noyce Fairchild Semiconductor und gründete gemeinsam mit dem Chemiker und Physiker Gordon Moore die Halbleiterfirma Intel. Das Unternehmen ist noch immer eines der großen einer Branche, die im Jahr 2008 voraussichtlich 227 Milliarden US-Dollar umsetzen wird und ohne deren Produkte kaum ein technisches Gut heute mehr auskommt.

via 50 Jahre Mikrochip: Aus der Atomrakete in den PC – Computergeschichte – FOCUS Online – Nachrichten.

Keine Kommentare möglich.