Un circuito integrato (IC), comunemente noto come chip di silicio, chip per computer o microchip, è un circuito elettronico in miniatura reso su una scheggia di materiale semiconduttore, tipicamente silicio, ma a volte zaffiro. Grazie alle loro minuscole misure e all’incredibile potenza di elaborazione – i moderni circuiti integrati ospitano milioni di transistor su schede di appena 5 millimetri (circa 0.2 pollici) quadrati e 1 millimetro (0.04 pollici) di spessore – si trovano praticamente in ogni moderno elettrodomestici e dispositivi, da carte di credito, computer e telefoni cellulari a sistemi di navigazione satellitare, semafori e aeroplani.
In sostanza, un circuito integrato è un composto di vari componenti elettronici, vale a dire transistor, resistori, diodi e condensatori, che sono organizzati e collegati in modo da produrre un effetto specifico. Ogni unità di questa “squadra” di componenti elettronici ha una funzione unica all’interno del circuito integrato. Il transistor agisce come un interruttore e determina lo stato ‘on’ o ‘off’ del circuito; il resistore controlla il flusso di elettricità; il diodo consente il flusso di elettricità solo quando è soddisfatta qualche condizione sul circuito; e infine il condensatore immagazzina elettricità prima del suo rilascio in una raffica sostenuta.
Il primo circuito integrato è stato dimostrato dal dipendente di Texas Instruments Jack Kilby nel 1958. Questo prototipo, che misurava circa 11.1 per 1.6 millimetri, consisteva in una striscia di germanio e un solo transistor. L’avvento del silicio accoppiato con la dimensione sempre minore dei circuiti integrati e il rapido aumento del numero di transistor per millimetro ha fatto sì che i circuiti integrati subissero una massiccia proliferazione e diedero origine all’era dell’informatica moderna.
Dalla sua nascita negli anni ‘1950 fino ai giorni nostri, la tecnologia dei circuiti integrati ha conosciuto varie “generazioni” che ora sono comunemente indicate come integrazione su piccola scala (SSI), integrazione su media scala (MSI), integrazione su larga scala (LSI) e molto Integrazione su larga scala (VSLI). Queste generazioni tecnologiche progressiste descrivono un arco nel progresso della progettazione dei circuiti integrati che va ad illustrare la preveggenza del capo di Intel, George Moore, che coniò la “Legge di Moore” negli anni ‘1960 che affermava che i circuiti integrati raddoppiano in complessità ogni due anni.
Questo raddoppio della complessità è confermato dal movimento generazionale della tecnologia che ha visto le decine di transistor di SSI aumentare a centinaia di MSI, poi a decine di migliaia di LSI e infine a milioni di VSLI. La prossima frontiera che i circuiti integrati promettono di violare è quella dell’ULSI, o Ultra-Large Scale Integration, che prevede lo spiegamento di miliardi di transistor microscopici ed è già stata annunciata dal progetto Intel nome in codice Tukwila, che si ritiene impiegherà oltre due miliardi transistor.
Se fossero necessarie ulteriori prove della persistente veridicità del detto di Moore, non ci resta che guardare al circuito integrato moderno che è più veloce, più piccolo e più onnipresente che mai. A partire dal 2008, l’industria dei semiconduttori produce più di 267 miliardi di chip all’anno e si prevede che questa cifra salirà a 330 miliardi entro il 2012.