Computerchip
Sie haben die Welt der Mikroelektronik und der Informationstechnik revolutioniert. Die Rede ist vom Computerchip (integrierte Schaltungen). Die kleinen Alleskönner sind seit ihrem Erscheinen in den 1970ern nicht mehr aus dem modernen Leben der Menschen wegzudenken.
Computerchips – Wie alles begann
Vor den integrierten Schaltungen, in den 1950/60ern, verwendete man noch seperate Bausteine, wie Röhren, Dioden, Transistoren. Jene Bauteile wurden dann als Schaltung auf einer Leiterplatine zusammengefasst. Gerade mit dem Siegeszug der Transistoren fanden die Elektronenröhren kaum noch Verwendung. Einer der ersten Chips war ein FlipFlop entwickelt von Jack Kilby (1958), später folgte der erste echte Mikroprozessore Intel 4004 Anfang der 1970er. Diese ersten Computerchips hatten noch wenige dutzend Transistoren. Mit zunehmender Miniaturisierung waren die integrierten Schaltkreise in den 1980er und 1990er Jahren nicht mehr aufzuhalten.
Die Arten und Herstellung von Computerchips
Ein Computerchip von heute vollbringt eine Vielzahl an Aufgaben. Da gibt es zum einen natürlich die Hauptprozessoren, die alle Aufgaben steuern und berechnen, die Halbleiterspeicher, die Informationen festhalten aber auch die gewöhnlichen Logikschaltungen, Mikrocontroller (Teilbereiche einer CPU), oder gar ganze Systeme (SoC – System on a Chip), die auf einem einzigen Computerchip Platz finden. Die Herstellung ist nach wie vor ein aufwändiger Prozess. Hierfür werden sogenannte Wafer verwendet auf denen mehrere Schaltungen simultan aufgebracht werden (Fotolithografie). Hierfür gibt es 2 Verfahren, das Front-End (Verarbeitung der elektrisch aktiven Bauelemente) und das Back-End-Verfahren (Einbettung des Chips in ein Gehäuse).
Ohne Computerchips geht es nicht mehr
Nachdem in den 1980ern unter anderem das LSI/VLSI-Verfahren (Large und Very Large-Scale-Integration) entwickelt wurde, sanken die Preise für Personalcomputer bis in die 90er rapide und wurden für viele erschwinglich. Heutige Computerchips und Platinen enthalten weit über 2 Mrd. Transistoren (aktuelle Grafikkarten) und haben eine solch hohe Leistungsfähigkeit, die noch vor 10 Jahren als kaum realisierbar erschien. Wer weiß, welche technischen Wunder uns noch in Zukunft erwarten.