El 12 de septiembre de 1958 nació el primer circuito integrado funcional: el chip. Sin gran ruido, sin presencia de periodistas y sin corchos de champán volando. Sin embargo, este momento dio inicio a la mayor revolución tecnológica en la historia de la humanidad. Veamos la historia que demuestra que las cosas más grandes surgen de la pereza, la genialidad y el aburrimiento veraniego en la oficina.
La era de las válvulas de vacío: Cuando el ordenador era tan grande como una casa y calentaba como una estufa
Para comprender el milagro que demostró Jack Kilby, hay que volver por un momento a la era previa a los chips. En los años cincuenta, en la electrónica dominaba un componente llamado válvula de vacío. Parecía una pequeña bombilla, se calentaba enormemente, consumía electricidad como loca y, sobre todo, se fundía constantemente. El legendario ordenador ENIAC de 1946 contenía casi 18 000 válvulas de vacío. ¿El resultado? Cada pocos minutos se fundía alguna y un equipo de técnicos corría como loco alrededor de la enorme máquina con una cesta de repuestos.
Luego llegó el transistor. ¡Una maravilla! Era pequeño, no se calentaba y no se rompía tan fácilmente. Sin embargo, los ingenieros pronto chocaron contra un nuevo muro que se llamaba misteriosamente la «tiranía de los números».
¿En qué consistía la tiranía de los números?
Imagine que quiere construir un dispositivo más complejo. Necesita miles de transistores, resistencias, condensadores y diodos. Debe fabricar cada uno de estos componentes por separado, fijarlo a una placa y conectarlo manualmente con hilos de cobre. Dos mil componentes significan cuatro mil conexiones soldadas. Y basta una sola soldadura fría defectuosa, un solo hilo roto, para que todo el aparato quede inútil. Los ingenieros estaban atrapados: sabían diseñar circuitos increíblemente complejos, pero era físicamente imposible montarlos de forma que funcionaran con fiabilidad.
Un héroe por necesidad: Por qué Jack Kilby no se fue de vacaciones
En esta situación de punto muerto entra en 1958 Jack Kilby. Un hombre maduro, un gigante silencioso de más de dos metros de altura que acababa de incorporarse a la empresa Texas Instruments (TI). Como novato en periodo de prueba, en el verano de 1958 no tenía derecho a las vacaciones colectivas de la empresa. Mientras todos sus compañeros empaquetaban sus trajes de baño y a sus familias para irse al mar o a sus casas de campo, Jack se quedó solo en el abrasador Dallas. En los laboratorios desiertos de TI tuvo mucho tiempo para pensar.
En lugar de jugar a los dardos o dormir sobre la mesa, se planteó una pregunta fundamental: «¿Por qué demonios fabricamos cada componente de un material diferente y luego los conectamos laboriosamente con hilos? ¿Y si fabricáramos todo —transistores, resistencias y condensadores— a partir de una sola pieza de silicio o germanio?»
La idea era genial en su simplicidad. Si todo el circuito se fabricara a partir de un solo bloque de semiconductor, se eliminaría todo el soldado manual de hilos. ¡Sin hilos significa sin conexiones defectuosas! ¡Y eso significa el fin de la tiranía de los números!
12 de septiembre de 1958: El día en que cobró vida el micromundo
Cuando todos regresaron de las vacaciones, Jack Kilby no tenía en la mano solo bocetos teóricos. Tenía un plan. Su jefe, J. Fred Bucy, era escéptico, pero le dio al novato la oportunidad de demostrar de lo que era capaz. Kilby montó un prototipo a partir de un trozo de germanio. Era una cosa increíblemente fea. Sobre la lámina de germanio había pequeños componentes, conectados por microscópicos hilos de oro, y todo se mantenía unido por simple cinta adhesiva transparente.
El 12 de septiembre de 1958, un grupo de directivos se reunió en un pequeño laboratorio de Dallas. Jack Kilby trajo su extraña creación, le conectó la alimentación y un osciloscopio. Presionó el interruptor. En la pantalla del osciloscopio apareció inmediatamente una sinusoide fluida y brillante de color verde. ¡El circuito funcionaba! Generaba una señal por sí mismo, fabricado a partir de una única pieza de material.
«Si hubiera sabido entonces lo que eso provocaría, probablemente me habría asustado mucho», recordaba más tarde Jack Kilby con exageración el momento en que dio nacimiento a la microelectrónica moderna.
Duelo de gigantes: La guerra de patentes por el silicio
La historia del circuito integrado no estaría completa si no mencionáramos que las ideas geniales a menudo están en el aire. Mientras Kilby celebraba en Texas con su circuito de germanio, al otro lado de EE. UU., en California, un hombre llamado Robert Noyce (cofundador de la empresa Intel) trabajaba en algo similar.
Noyce presentó unos meses más tarde una mejora. En lugar de germanio utilizó silicio y, en lugar de hilos de oro sobresalientes, ideó la forma de depositar los conductores metálicos directamente sobre la superficie del chip (el llamado proceso planar). Así creó el chip tal como lo conocemos hoy.
- Jack Kilby (Texas Instruments): Construyó el primer circuito integrado funcional (septiembre de 1958).
- Robert Noyce (Fairchild Semiconductor): Ideó una versión de silicio más práctica adecuada para la producción en masa (enero de 1959).
A continuación se desató una batalla legal de muchos años sobre quién era realmente el «padre» del circuito integrado. Los abogados se enriquecieron, las empresas discutieron, pero finalmente se impuso el sentido común. Ambas empresas se concedieron licencias cruzadas de sus patentes y el mundo reconoció a ambos hombres como coinventores a partes iguales. Kilby recibió el Premio Nobel de Física en el año 2000 (lamentablemente, Noyce no vivió para verlo).
De un monstruo con cinta aislante a miles de millones de transistores
El primer chip de Jack Kilby contenía tan solo un transistor, tres resistencias y un condensador. Medía alrededor de un centímetro de largo y era más ancho que un dedo humano. Inicialmente, la dirección de Texas Instruments ni siquiera sabía qué hacer con él. Las ventas comenzaron con tibieza y el ejército fue uno de los pocos clientes dispuestos a pagar un precio elevado por las dimensiones reducidas, por ejemplo para los sistemas de guiado del misil Minuteman.
Para demostrar al mundo que los chips no eran solo para los militares, Kilby desarrolló en 1967 la primera calculadora de bolsillo. Fue una sensación. La gente vio de repente que el monstruo matemático que antes ocupaba un escritorio cabía en la palma de la mano.
Una comparación que le dejará asombrado:
- El primer chip (1958): 1 transistor, fabricación manual, sujeto con cinta aislante.
- El primer microprocesador comercial Intel 4004 (1971): aprox. 2 300 transistores.
- Los procesadores actuales de los teléfonos inteligentes (hoy): más de 15 a 20 MIL MILLONES de transistores en una superficie del tamaño de la uña del meñique.
Imagine que la industria automovilística se hubiera desarrollado tan rápido como la tecnología de los chips desde 1958. Hoy en día, un coche costaría unos pocos centavos, viajaría a la velocidad de la luz y daría cincuenta vueltas a la Tierra con un solo depósito. Ese es el poder de la llamada ley de Moore, que predijo que el número de transistores en un chip se duplicaría cada dos años.
¿Por qué deberíamos celebrar el 12 de septiembre como un día festivo?
Sin el 12 de septiembre de 1958, el mundo actual sería completamente diferente. No habría internet en el bolsillo, no habría redes sociales, ni relojes inteligentes, ni fotografía digital, ni dispositivos médicos modernos como el TAC o la resonancia magnética, y ni siquiera el coche arrancaría sin docenas de microordenadores bajo el capó.
Toda esa magia digital que hoy damos totalmente por sentada depende de miles de millones de interruptores microscópicos embutidos en obleas de silicio. Y todo comenzó porque un modesto ingeniero en Texas no tenía derecho a vacaciones de verano, se aburría en el laboratorio y pensó que los cables eran simplemente algo obsoleto.
Así que la próxima vez que saque el teléfono para mirar el tiempo, pedir comida o ver un vídeo de gatitos, recuerde a ese hombre alto llamado Jack Kilby. Un genio silencioso que en septiembre de 1958 tomó un trozo de germanio, un poco de cinta aislante y cambió para siempre el curso de la historia humana.