O que são circuitos integrados (ICs)?

Um circuito integrado (IC), conhecido popularmente como chip de silício , chip de computador ou microchip , é um circuito eletrônico em miniatura processado em uma tira de material semicondutor, normalmente silício, mas às vezes safira. Devido às suas pequenas medições e incrível poder de processamento - os circuitos integrados modernos hospedam milhões de transistores em placas de até 5 milímetros quadrados e 1 milímetro de espessura - eles podem ser encontrados em praticamente todos os dias modernos aparelhos e dispositivos, de cartões de crédito, computadores e telefones celulares a sistemas de navegação por satélite, semáforos e aviões.

Essencialmente, um circuito integrado é composto de vários componentes eletrônicos, a saber, transistores, resistores, diodos e capacitores, organizados e conectados de uma maneira que produz um efeito específico. Cada unidade nesta 'equipe' de componentes eletrônicos tem uma função única dentro do circuito integrado. O transistor atua como um interruptor e determina o status 'ligado' ou 'desligado' do circuito; o resistor controla o fluxo de eletricidade; o diodo permite o fluxo de eletricidade somente quando alguma condição no circuito for atendida; e, finalmente, o capacitor armazena eletricidade antes de sua liberação em uma explosão sustentada.

O primeiro circuito integrado foi demonstrado pelo funcionário da Texas Instruments, Jack Kilby, em 1958. Esse protótipo, medindo cerca de 11,1 por 1,6 milímetros, consistia em uma tira de germânio e apenas um transistor. O advento do silício, combinado com o tamanho cada vez menor dos circuitos integrados e o rápido aumento no número de transistores por milímetro, significou que os circuitos integrados sofreram uma proliferação maciça e deram origem à era da computação moderna.

Desde a sua criação na década de 1950 até os dias atuais, a tecnologia de circuitos integrados conheceu várias 'gerações' agora conhecidas como Integração em Pequena Escala (SSI), Integração em Pequena Escala (MSI), Integração em Grande Escala (LSI) e Muito Integração em larga escala (VSLI). Essas gerações tecnológicas progressivas descrevem um arco no progresso do design de CI que ilustra a presciência do chefe da Intel, George Moore, que cunhou a 'Lei de Moore' na década de 1960, afirmando que os circuitos integrados dobram em complexidade a cada dois anos.

Essa duplicação de complexidade é confirmada pelo movimento geracional da tecnologia que viu as dezenas de transistores da SSI aumentarem para centenas da MSI, depois para as dezenas de milhares de LSI e, finalmente, para os milhões da VSLI. A próxima fronteira que os circuitos integrados prometem romper é a ULSI, ou Ultra-Large Scale Integration, que implica a implantação de bilhões de transistores microscópicos e já foi anunciada pelo projeto Intel, codinome Tukwila, que deve empregar mais de dois bilhões transistores.

Se fossem necessárias mais provas da persistência da veracidade do ditado de Moore, temos apenas de olhar para o circuito integrado moderno, que é mais rápido, menor e mais onipresente do que nunca. A partir de 2008, a indústria de semicondutores produz mais de 267 bilhões de chips por ano e esse número deverá subir para 330 bilhões em 2012.