Tecnología de la Información y la Comunicación Profesora Elisa Merletti TP N° 3 La Revolución del silicio Gracias al diminuto Chip de Silicio, un enorme potencial informático y sofisticados sistemas de control pueden comprimirse en pequeñas computadoras y dispositivos computarizados. E n las primeras computadoras de la década del cuarenta, los interruptores electrónicos que manejaban y procesaban toda la información eran miles de válvulas de vidrio, parecidas a las bombitas eléctricas. Pero incluso las computadoras que tenían válvulas de baja potencia, eran gigantescas; las válvulas generaban demasiado calor, y ellas y otros componentes de alto voltaje a menudo se quemaban. Recién en la década del cincuenta, con el reemplazo de las válvulas por pequeños transistores, se dio inicio a la revolución de las computadoras. Los transistores dependen de materiales llamados semiconductores, tales como el germanio y el silicio, que conducen la electricidad de manera parcial. Cuando se implantan electrodos en masa sólidas de estos elementos, ellos pueden transmitir o bloquear una corriente, y así actuar como interruptores. A LO LARGO DE GENERACIONES Obleas de Silicio Las computadoras electrónicas han recorrido un largo camino desde la primera generación, basada en válvulas de triodos. Éstas trabajaban con base en el flujo unidireccional de la corriente, desde el cátodo del filamento hasta el ánodo del metal que lo rodeaba. La rejilla metálica en el medio es un tercer electrodo, de ahí tri-odo, que controla la corriente. La invención del transistor de tríodos en 1948 anunció la segunda generación de computadoras, esta vez más pequeñas y compactas. La integración de varios transistores en un solo microchip dio origen a la tercera generación. La cuarta generación se basó en una integración a gran escala en la década del setenta, cuando se comprimieron en un diminuto microchip. Las computadoras de válvulas ocupaban habitaciones enteras y el calor debía ser retirado por medio de ventiladores. Pero incluso así, las válvulas tenían una vida muy corta. La quinta y más reciente generación enlaza en paralelo todos los procesadores para obtener fenomenales velocidades de cómputo. Un transistor simple no excede el tamaño de una arveja; pero las modernas computadoras y dispositivos electrónicos se valen del poder del chip de silicio, o microchip, un pequeño disco de unos cuatro milímetros de diámetro, en el que se graban las conexiones de numerosos transistores. En los microchips más simples, como los empleados en los aparatos estéreo personales, se utilizan no más de una docena de transistores. Pero los asombrosos microprocesadores de una computadora son chips con un millón o más de transistores, unidos todos en un solo circuito integrado. La aparición de los microprocesadores, en 1971, dio origen a una revolución en la computación, ya que se podían construir circuitos complejos en un espacio muy pequeño, y su reproducción era fácil y económica. Con los microprocesadores vinieron las primeras microcomputadoras, de un tamaño que permitía su instalación en un escritorio o inclusive llevarlas en el bolsillo. La existencia de los microprocesadores significa que los circuitos de control computarizados altamente sofisticados pueden encontrarse no sólo en las computadoras, sino también en muchos aparatos eléctricos, incluyendo calculadoras de bolsillo, cámaras, relojes, equipos de sonido y 1 Tecnología de la Información y la Comunicación Profesora Elisa Merletti TP N° 3 televisores. EL CHIP En pocos años, todas las máquinas electrónicas comenzaron a achicarse y a multiplicarse. Además en sólo dos años, el costo se redujo a una décima parte de su valor inicial. Había nacido el chip. PEDACITOS DE GENIALIDAD La fotolitografía es el proceso que dio origen al gran cambio. Literalmente significa escribir en la piedra con luz -y precisamente de eso se trata. Consiste en tomar un material semiconductor como el silicio y oxidarlo. Esa capa de óxido tiene un efecto aislante. Luego se cubre con un polímero o plástico, como la silicona, sensible a la luz. Por esta característica, se puede grabar en ella con un rayo de luz, el diseño de un circuito electrónico. Posteriormente, utilizando ciertos productos químicos, se eliminan las partes afectadas por la luz, logrando así un circuito de silicio, mientras el resto de la placa continúa cubierta por el plástico. Con este método se fabricaba un gran número de transistores en un sólo disco de silicio. Luego el disco se rompía en pequeñas partes. -Chip-, en inglés, significa fragmento o trocito. Electrónica Liliputiense Este sistema se utilizó inicialmente para fabricar transistores y fue el que dio lugar a los circuitos integrados. Los circuitos integrados se fabrican colocando en una sola pieza de silicio, miles de elementos que configuran un sólo circuito. Por ello, el montaje y la conexión de todos los pequeños elementos, es muy sencilla. Así, se logran chips que contienen una serie de circuitos integrados y que incluso se pueden amontonar unos encima de otros, hasta formar una pila de diez. Con el avance de las técnicas de miniaturización, se pueden empaquetar cada vez mayor número de transistores en un circuito integrado. Por ejemplo, los chips llamados digitales, contienen miles de transistores que actúan como interruptores; mientras que los llamados analógicos, contienen sólo docenas de transistores que actúan como amplificadores. El mundo sin los chips Si no se hubieran inventados los chips y todos los aparatos que usamos a diario estuvieran hechos con transistores como los primeros que se fabricaron, probablemente no quedaría lugar en el planeta para los seres humano. Los circuitos de un reloj de pulsera digital, ocuparían el espacio, por ejemplo, de un maletín. Las computadoras personales serían del tamaño de una piscina como hay en el club de tu barrio. Los satélites artificiales jamás podrían levantarse del suelo. Y como si esto fuera poco, los aparatos se estarían averiando continuamente, ya que por su tamaño, los componentes normales están mucho más expuestos que los chips, además de ser mucho menos confiables. 2 Tecnología de la Información y la Comunicación Profesora Elisa Merletti TP N° 3 PREGUNTAS: 1. ¿Qué tipo de interruptores se utilizaban e las primeras computadoras (década del 40)? Menciona sus características. 2. ¿Cuándo fueron reemplazados? ¿Mediante que dispositivos? 3. ¿Cómo han evolucionado las computadoras? En términos generales. 4. Indica diferencias entre cada una de ellas.( características específicas de cada generación). 5. ¿Qué ventajas se obtuvieron con la invención de los microprocesadores? Mencionar ejemplos de su uso en la actualidad. 6. ¿Qué es la fotolitografía? 7. ¿A qué se llama chips digitales? ¿Son iguales a los analógicos? 8. ¿Cuál es la importancia del uso de los chips? ACTIVIDAD Transcribir el texto y responder el siguiente cuestionario usando hipervínculos, que relaciones las preguntas con las respuestas. Utiliza las siguientes herramientas del procesador de textos Encabezado y Pie de página: Cambiar el que tiene y coloca el nombre del trabajo. La fecha, tu nombre y el curso. El texto debe presentar un formato que respete el modelo dado, en cuanto a las Fuentes, formatos y tamaños de las letras, También en cuanto a su distribución, se recomienda el uso de Tablas para organizar el texto en columnas e Insertar las imágenes. El texto debe estar corregido (verificar ortografía y gramática). Debe contener imágenes del texto, al que hacen referencia. Insertar imagen. Las respuestas deben estar relacionadas al texto mediante Hipervínculos (previa colocación de Marcadores en el texto). Cada trabajo debes Guardarlo en la Carpeta original (C: Temp), con el nombre: SILICIOapellido. 3