Wussten Sie, dass der heute in der Elektronik verwendete Siliziumchip eigentlich ein umfunktioniertes militärisches Bauteil ist? Auch wenn es ursprünglich für einen ganz anderen Zweck geschaffen wurde, hat dieses Bauteil mittlerweile Eingang in viele moderne Elektronik gefunden. In diesem Artikel werden wir die Geschichte des Siliziumchips untersuchen, von seinen Ursprüngen im Militär bis zu seiner modernen Verwendung in der Elektronik.
Die Erfindung des Siliziumchips
Der Siliziumchip ist eigentlich eine militärische Erfindung, die geschaffen wurde, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Im Zweiten Weltkrieg stießen die Alliierten bei ihren Bemühungen, die deutsche Kommunikation vor den Achsenmächten geheim zu halten, auf ein großes Problem. Im Grunde haben die Alliierten alle deutschen Funkübertragungen abgehört und waren in der Lage, die meisten von ihnen zu entschlüsseln und zu verstehen. Die Alliierten hatten jedoch Probleme, die verschlüsselten oder „klaren“ deutschen Nachrichten zu lesen. Der Grund dafür ist, wie Sie vielleicht erraten haben, dass die Deutschen ein ausgeklügeltes Verschlüsselungssystem verwendeten.
Die Alliierten versuchten eine Reihe verschiedener Ansätze, um die deutsche Verschlüsselung zu knacken, aber alle waren letztendlich erfolglos. Als sich der Krieg hinzog, verlagerte sich der Fokus der Alliierten beim Knacken der deutschen Codes immer mehr auf die Bemühungen, eine Maschine zu bauen, die die deutschen Botschaften „entschlüsseln“ konnte.
Die Frühgeschichte des Siliziumchips
Die Geschichte des Siliziumchips beginnt Anfang des 20. Jahrhunderts, als Forscher in Deutschland, den USA und anderswo begannen, mit Halbleitern zu experimentieren. Diese Forscher versuchten, einen effizienteren elektrischen Leiter zu entwickeln als die Metalle, die damals in Drähten verwendet wurden. 1907 meldete ein deutscher Physiker namens Wilhelm Schallmayer ein Patent für einen „neuen elektrischen Leiter“ an. Er nannte diesen neuen Leiter „Silizium“, und der Name blieb.
In den nächsten 10 Jahren begannen verschiedene Forscher und Wissenschaftler mit der Verwendung von Silizium zum Bau elektrischer Komponenten und Geräte zu experimentieren. Es war jedoch ein deutscher Ingenieur namens Robert Assor, dem die Erfindung des ersten Siliziumchips zugeschrieben wird. 1915 erhielt Assor ein Patent für ein „neues und verbessertes Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen“. Dieser erste Siliziumchip wird oft als so groß wie eine Briefmarke angesehen, obwohl es wichtig ist zu beachten, dass die Komponenten auf den frühen Siliziumchips kleiner waren.
Die digitale Revolution und der Silicon Chip
Der Siliziumchip fand während des Zweiten Weltkriegs seinen Weg in elektronische Geräte, als das deutsche Militär begann, ihn beim Design von Radioröhren zu verwenden. Diese Funkröhren dienten zum Senden und Empfangen von Funksignalen. Silizium war billiger und reichlicher vorhanden als Germanium, das in der vorherigen Generation von Röhren verwendet wurde, sodass das deutsche Militär begann, mehr Silizium in seinen Röhren zu verwenden.
Nach dem Krieg erbeuteten die Alliierten eine Reihe deutscher wissenschaftlicher Dokumente, die die Eigenschaften von Silizium und seine Verwendung in elektronischen Bauteilen erklärten. Dieses Wissen führte zu einem enormen Anstieg der Produktion von Siliziumkomponenten für elektronische Geräte.
Der Siliziumchip heute in Produktion
Die Größe moderner Siliziumchips kann von wenigen Quadratzentimetern bis zu der Größe eines Zimmers reichen. Die heute am häufigsten hergestellte Art von Siliziumchips ist eine kleine Leiterplatte mit integrierten Schaltkreisen (ICs). Diese ICs sind die grundlegenden Bausteine der modernen Elektronik. Sie erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, einschließlich der Funktion als Schalter, Verstärker und Speichergeräte.
Es gibt viele Arten von integrierten Schaltungen (ICs), aber die gebräuchlichsten sind unten aufgeführt.
Transistoren - Dies sind die Schalter auf dem Siliziumchip, die es ihm ermöglichen, Elektrizität zu leiten.
Dioden - Dies sind die „aktiven Komponenten“, die es dem Transistor ermöglichen, den Strom ein- und auszuschalten.
Widerstände - Mit diesen können Sie den Stromfluss einstellen.
Kondensatoren - Diese speichern Strom und geben ihn bei Bedarf wieder an den Stromkreis ab.
Induktoren - Diese verlangsamen die Geschwindigkeit von elektronischen Signalen, die sie passieren.
Wohin geht der Siliziumchip?
Wenn wir in die Zukunft blicken, können wir sehen, dass der Siliziumchip in der Elektronikindustrie immer wichtiger wird. Die Kosten für Chips sinken weiter, und die Zahl der Funktionen, die auf einen einzigen Chip gepackt werden können, nimmt zu. Zudem nimmt die Zahl der Funktionen, die mit einem einzigen Chip realisiert werden können, stetig zu.
Wie leistungsfähig ist ein Siliziumchip?
Ein Silicon Chip mit integrierten Schaltkreisen ist sicherlich leistungsfähiger als einer ohne. Beispielsweise kann ein einzelner Siliziumchip mit integrierten Schaltkreisen die Belastbarkeit eines High-End-Netzteils erreichen. Tatsächlich kann ein einzelner Siliziumchip normalerweise mehr Strom verarbeiten, als mehrere herkömmliche Netzteile bereitstellen können.
Fazit
Der Siliziumchip hat bei der Entwicklung der modernen Elektronik eine große Rolle gespielt. Es wurde ursprünglich für entwickelt einen völlig anderen Zweck, aber seine umfunktionierten militärischen Komponenten haben es zu einem wichtigen Bestandteil vieler moderner elektronischer Geräte gemacht.
Die Erfindung des Siliziumchips war ein wichtiger Fortschritt auf dem Gebiet der Elektronik, und seine weitere Verwendung wird mit der Zeit nur noch zunehmen.