Los orígenes del almacenamiento de la información (X): la fundación de Intel

https://blogs.publico.es/ignacio-martil/2020/11/20/los-origenes-del-almacenamiento-de-la-informacion-x-la-fundacion-de-intel/

(El contenido de este artículo está recogido de forma más amplia y detallada en el Capítulo 5 de mi libro: “Microelectrónica. La historia de la mayor revolución silenciosa del siglo XX”; 2018, Ediciones Complutense).

Sin lugar a dudas, la fundación de Intel supuso un hito esencial en el devenir de las memorias basadas en semiconductores. En este artículo veremos los momentos clave.

1. 1966: la fundación de Intel

El comienzo exitoso desde el punto de vista comercial de las memorias basadas en semiconductores coincide con la fundación en 1966 de Intel Corporation, compañía que en 1968 comenzó  a vender un chip de memoria construido con semiconductores con 2.000 bits de memoria. La compañía la fundaron Robert Noyce y Gordon Moore, que habían trabajado con Wiliam Shockley, (uno de los inventores del transistor junto a John Bardeen y Walter Brattain), por espacio de poco más de un año en la primera empresa de semiconductores de Silicon Valley, Shockley Semiconductors. Hartos del difícil trato con Shockley, dejaron la empresa y fundaron Fairchild Semicondcutors en 1957, junto con otros seis científicos e ingenieros, a los que se conoce desde entonces como “los ocho traidores”.

Robert Noyce (izquierda) y Gordon Moore (derecha) delante del edificio SC1 de Intel, Santa Clara, California, en 1970. Gordon Moore, pionero de Silicon Valley, fue CEO de Intel entre 1975 y 1987 y presidente de 1979 a 1997. Moore es famoso por su idea conocida como «Ley de Moore”. Robert Noyce fue uno de los inventores del circuito integrado cuando trabajaba en Fairchild. Murió en 1990

Mientras trabajaban en Fairchild y no estando satisfechos con la andadura de la empresa, tomaron la arriesgada decisión de separarse y establecer su propia empresa con el objetivo específico de hacer memorias de semiconductores, pues pensaban que sustituir las memorias de ferritas por otras basadas en semiconductores, aumentaría la capacidad de almacenamiento y la velocidad. Esa empresa se llamó Intel y como el tiempo se encargó de demostrar, fue una apuesta audaz y un éxito prodigioso. Moore y Noyce inicialmente quisieron llamar a la compañía «Moore Noyce«, pero sonaba mal, ya que en inglés suena como More Noise, que literalmente significa “Más Ruido”, un nombre poco adecuado para una empresa electrónica. Utilizaron el nombre NM Electronics durante casi un año, antes de utilizar el nombre actual Integrated Electronics, abreviado «Intel».​ Pero «Intel» estaba registrado por una cadena de hoteles, por lo que tuvieron que comprar los derechos para poder utilizarlo.

Moore es famoso por su muy conocida “Ley de Moore” −Gordon E. Moore, “Cramming more components onto integrated circuits” Electronics Magazine, 38, 114 (1965). Moore publicó este famoso artículo cuando era Director del Research and Development Laboratorie en Fairchild Semiconductor−; Robert Noyce fue uno de los padres del circuito integrado y en años posteriores, supervisó la invención de Ted Hoff del microprocesador, que fue su segunda gran aportación a la tecnología microelectrónica. Murió en 1990.

Intel se fundó con una inversión inicial de 2,5 millones de dólares. Durante el primer año de existencia, su facturación apenas llegó a 3.000 dólares; en 1973 superaron los 60 millones y en el año 2000 ya facturaba ¡30 mil millones de dólares! Intel ha sido el líder mundial de ventas de CI entre los años 1984 y 2016 y ha vuelto al liderato en 2019, tras ser superada por Samsung en 2017 y 2018; hoy en día, la empresa tiene un valor en bolsa de 288.000 millones de dólares. La historia de los orígenes de Intel está magníficamente recogida en estos vídeos:

2. El “bombazo” de Intel: el i3101

El primer producto exitoso de la compañía fue la memoria i310, construida con transistores bipolares, una memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) de alta velocidad de 64 bits, introducida en 1969. El año siguiente, 1970, introdujeron en el mercado el Intel 1103, chip que contenía 1.024 bits, unos 4.000 transistores MOSFET. El i1103 fue el primer circuito integrado de memoria DRAM disponible comercialmente en el mundo; sus principales características eran su bajo precio (1c$/bit) y reducido tamaño. Cuando se introdujo en 1970, los rendimientos iniciales de producción eran pobres, y no fue hasta el quinto paso de las máscaras de producción que estuvo disponible en grandes cantidades durante 1971. El primer ordenador comercial que usó el i1103 fue el HP 9800. El circuito resultante tenía un tamaño de celda de memoria -integrada cada una de ellas por tres transistores y un condensador-, de 2.400 µm²; el circuito completo tenía un tamaño justo por debajo de los 10 mm² (2.85 x 3.5 mm = 9.97 mm²; ver la siguiente Figura) y cada unidad se vendía a 21 dólares -120 euros de 2020-

El i1103 se convirtió en el primer chip de memoria de semiconductores en desafiar seriamente la hegemonía de las memorias de núcleo magnético. El i1103 fue un punto de inflexión en la historia del circuito integrado: por primera vez, se podía almacenar una cantidad significativa de información en un solo chip de tamaño muy reducido. Comenzó a reemplazar a las memorias de ferritas y su uso en la industria de los ordenadores se generalizó rápidamente; de hecho, en 1972 fue el dispositivo semiconductor más vendido en el mundo.

El i1103, según los estándares actuales, era un dispositivo primitivo. Era lento, difícil de fabricar y delicado de operar. Pero demostró que las memorias de semiconductores no solo eran viables, sino que eran representaban una gran mejora con respecto a las memorias de ferrita, y aumentaba enormemente las prestaciones de los ordenadores que las empezaron a utilizar.

Izquierda: Imagen del i1103 encapsulado. Derecha: dentro del i1103; el circuito completo tenía un tamaño justo por debajo de los 10 mm² (2.85 x 3.5 mm = 9.975 mm²), y cada unidad se vendía a 21$ (130 dólares o 118 euros al cambio actual)

La rápida evolución de la tecnología MOS permitió fabricar memorias DRAM de 4Kbit en 1973 y de 16Kbit en 1974. Para finales de la década de 1970 ya se habían comercializado memorias de 64Kbit; todos ellos fiables, más rápidos y más económicos que las memorias basadas en ferritas. El mundo del almacenamiento de datos había cambiado para siempre. En la actualidad las memorias basadas en semiconductores tienen una densidad de almacenamiento de datos que ronda los 1.3 Tbit/cm2, lo que significa billones (1012) de transistores en pocos milímetros cuadrados de superficie.

3. Un comentario final

Es muy frecuente encontrar en la literatura científica declaraciones del estilo «El primer dispositivo que hacía tal cosa», esto merece una aclaración. Como ya hemos visto al principio de este artículo, durante la década de 1960 se hicieron multitud de pruebas en numerosos laboratorios y empresas con la tecnología de los circuitos integrados, de aparición reciente en aquellos años. En este sentido, el i3101 no fue el primer chip en el que se fabricaban memorias con semiconductores, fue más bien el primer dispositivo COMERCIAL exitoso de tales características. La virtud de Intel fue ser capaz de aglutinar en la compañía el “know-how” (conocimiento) proveniente de otras compañías del sector, especialmente de Fairchild, de donde venían sus fundadores, junto con las propias innovaciones de diseño, avances en la fabricación y la “osadía” y audacia de poder materializar todas estas capacidades y habilidades en un producto comercial más densos, más baratos y más rápidos que todo lo existente hasta ese momento. Cuando Intel hizo todo eso, tenía menos de 200 empleados y hoy en día, con más de 110.00 empleados, lo sigue haciendo.

Publicado por Ignacio Mártil de la Plaza

Soy Doctor en Física (1982) y Catedrático de Universidad (2007) en el área de Electrónica. Realizo mi actividad docente e investigadora en la Universidad Complutense de Madrid, de carácter marcadamente experimental, en el campo de la física de los semiconductores. Soy especialista en propiedades eléctricas y ópticas de estos materiales, así como en dispositivos electrónicos y opto-electrónicos basados en ellos, siendo mi principal objetivo en la actualidad el estudio de conceptos avanzados en células solares. Mi trabajo científico se concreta en los siguientes indicadores principales: soy co-autor de más de 160 artículos científicos publicados en revistas de alto impacto de ámbito internacional; he presentado más de 100 Ponencias en congresos internacionales; he participado y participo, como Investigador Principal o como miembro del equipo investigador, en 25 proyectos de investigación financiados con fondos públicos en concurrencia competitiva; he dirigido 7 Tesis Doctorales; finalmente, soy evaluador de publicaciones (“referee”) de 15 revistas científicas internacionales. Fuera del ámbito académico, tengo un blog personal de divulgación científica en el diario Público, (“Un poco de ciencia, por favor”); soy colaborador de El País, OpenMind, El Confidencial, El Periódico de la Energía, etc. En las Redes Sociales, tengo perfiles en Instagram, Twitter, YouTube y Facebook, en este último caso, con más de 775.000 seguidores.