Una breve storia del transistor MOS, parte 6: Intel

May 08, 2023

Robert Noyce e Gordon Moore sono indissolubilmente legati alle tre più importanti aziende commerciali di semiconduttori nella storia dei semiconduttori. Per prima cosa William Shockley riunì Noyce e Moore nel suo Shockley Semiconductor Laboratory a Palo Alto, in California, per sviluppare transistor al silicio. Sebbene l’azienda non riuscisse a sviluppare prodotti di successo commerciale, il team riunito da William Shockley fondò poi Fairchild Semiconductor, forse la più importante azienda di semiconduttori mai creata perché diede vita a tante altre aziende di semiconduttori e fu un fattore importante nella creazione della Silicon Valley.

Nel settembre 1957, otto dipendenti di Shockley - Robert Noyce, Gordon Moore, Julius Blank, Victor Grinich, Jean Hoerni, Eugene Kleiner, Jay Last e Sheldon Roberts - si stancarono dello stile autocratico di Shockley, si dimisero in massa e fondarono la Fairchild come azienda filiale di Fairchild Camera and Instrument, una società tecnologica della costa orientale con attività di produzione fotografica e aeronautica. In breve tempo, Fairchild Semiconductor ha sviluppato il processo planare, il fondamento tecnologico e produttivo dell'industria dei semiconduttori da oltre mezzo secolo, e il circuito integrato, basato sul processo planare. I transistor e i circuiti integrati di Fairchild sono diventati protagonisti nel mercato dell'elettronica.

Nel 1968, Noyce e Moore videro che Fairchild si stava sgretolando. L'azienda era dominata dallo stile di gestione della costa orientale e sembrava che Fairchild generasse società di semiconduttori concorrenti quasi settimanalmente. Si è verificata una grave fuga di cervelli. Oltre a ciò, Noyce era stato scavalcato quando giunse il momento di nominare un amministratore delegato per Fairchild, in favore di C. Lester Hogan. Vedendo una nave che affondava, Noyce e Moore lasciarono Fairchild nel 1968 e fondarono la NM Electronics, che presto divenne Intel.

Noyce e Moore fondarono Intel come società di circuiti integrati di memoria perché Moore determinò che la memoria dei semiconduttori avrebbe molto probabilmente beneficiato della tendenza al ridimensionamento esponenziale che aveva descritto in un articolo del 1965 pubblicato sulla rivista "Electronics". Questa tendenza divenne universalmente nota come Legge di Moore, che in realtà non è una legge. È una profezia che si autoavvera. Le aziende di semiconduttori appresero presto che avrebbero seguito la legge di Moore o sarebbero morte.

A causa della forte storia di Fairchild nei semiconduttori bipolari e poiché il suo laboratorio di ricerca e sviluppo Fairchild aveva studiato approfonditamente i circuiti integrati MOS, Moore rimase agnostico riguardo ai circuiti integrati bipolari rispetto a quelli MOS. Era disposto a provare a creare memorie IC con entrambi i tipi di tecnologie di processo.

I primi prodotti di memoria di Intel furono la RAM bipolare 6101 a 64 bit e la ROM bipolare 3301 a 1 kbit. Non si trattava di dispositivi di grandi dimensioni, ma dimostravano che Intel aveva costruito una fabbrica di semiconduttori funzionante nel 1969. Il successivo prodotto fu il 1101, una SRAM PMOS a 256 bit. Il 1101 si dimostrò troppo lento e troppo piccolo per essere utilizzato dai produttori di mainframe come memoria principale nei loro computer, quindi non ebbe successo commerciale, ma utilizzò il processo silicon-gate sviluppato da Federico Faggin alla Fairchild, poco prima di Noyce e Moore lasciò quella compagnia. A quel punto Faggin lavorava ancora per Fairchild, ma lui e la sua tecnologia silicon-gate sarebbero diventati cruciali nell'immediato futuro di Intel.

Nel frattempo, Intel aveva bisogno di un grande venditore e il suo successivo circuito integrato di memoria, la rivoluzionaria DRAM 1103 da 1 Kbit, si sarebbe rivelato un successo quando fu introdotto nell'ottobre 1970 e, dopo diverse iterazioni del layout del die, funzionò. La DRAM 1103 e i suoi discendenti misero rapidamente fuori mercato i produttori di memorie a nucleo magnetico. Tuttavia, mentre Intel stava tentando di sviluppare un business di circuiti integrati di memoria standard ad alto volume, la società ha iniziato a stipulare contratti di circuiti integrati personalizzati per ottenere alcune entrate mentre cercava di sviluppare un prodotto di memoria commercialmente redditizio.

Una delle aziende che si rivolse a Intel con un contratto IC personalizzato fu una società giapponese di calcolatrici denominata Busicom, che aveva sviluppato il progetto di una calcolatrice da tavolo programmabile. Busicom aveva già firmato un accordo con Mostek per sviluppare un chip di calcolatrice personalizzato per una semplice calcolatrice a 4 tasti che alla fine sarebbe stata chiamata Busicom Junior. Quel chip della calcolatrice era il Mostek MK6010. I chip per calcolatrici a chip singolo rappresentarono l'apice del design MOS LSI alla fine degli anni '60 e molti fornitori di chip li svilupparono.