John Lanchester · Mettere il silicio nella Silicon Valley: realizzare il microchip · LRB 16 marzo 2023

Immaginate la seguente scena antichissima: uno scrittore seduto al tavolo della cucina, che finge di lavorare. Ambientato quarant'anni fa. I conservatori sono al potere e tutto è rotto, ma il nostro argomento è roba da scrittore. Sul tavolo c'è una macchina da scrivere; da un lato c'è una radio, dall'altro c'è un telefono; inoltre in camera sono presenti un frigorifero, un forno, un piano cottura, un tostapane, un mazzo di chiavi della macchina e un aspirapolvere. Ora andiamo avanti velocemente fino alla stessa scena quarant’anni dopo. I conservatori sono di nuovo al potere e tutto è di nuovo rotto; la stanza (e forse lo scrittore) è un po' più brillante, ma le cose nella stanza sono più o meno le stesse. Almeno, ha le stesse funzioni, se si scambia il laptop con la macchina da scrivere, il cellulare con la rete fissa, Dyson con Hoover.

Una cosa importante, tuttavia, è diversa. Nel 1983, quella cucina conteneva solo una manciata di transistor, i quali vivevano tutti nella (c'è un indizio nel nome) radio a transistor. Nel 2023, ogni elemento di quella lista di oggetti domestici utilizza microchip, ciascuno composto da migliaia, milioni, miliardi di transistor. Forni, frigoriferi, aspirapolvere, chiavi della macchina, radio, altoparlanti: ormai tutti contengono microchip. Un'auto normale ne contiene dozzine. Un'auto elegante ne contiene mille. E questi sono solo gli articoli di consumo standard della metà del XX secolo. Per quanto riguarda le cose che consideriamo la nuova tecnologia di questo secolo, sono alcuni degli artefatti più complicati e belli che l'umanità abbia mai realizzato, soprattutto per i chip che contengono. Il telefono di chi scrive è un iPhone 12, che utilizza un chip per il modem, un chip per controllare il Bluetooth, un chip per rilevare il movimento e l'orientamento, un chip per il rilevamento delle immagini, chip per la ricarica wireless e la gestione della batteria e dell'audio, e un paio di chip di memoria. Tutti questi vengono acquistati da Apple da altre società e sono tutti semplici bestie rispetto al chip logico principale di quel telefono, l'A14 progettato da Apple, che contiene 11.800.000.000 di transistor. Il laptop dello scrittore, un MacBook Air, utilizza un altro "system on a chip", l'M2 di Apple. Quel singolo chip contiene 20.000.000.000 di transistor. Il portatile contiene così tanti transistor che se lo scrittore tornasse indietro nel tempo fino al 1983, potrebbe dare a ogni singola persona sul pianeta una radio a transistor e ne avanzerebbero ancora un miliardo.

Se vuoi una guida su come siamo arrivati ​​fin qui, non troverai niente di meglio del libro completo e illuminante Chip War di Chris Miller. Nella misura in cui lavoriamo, viviamo e pensiamo diversamente rispetto a quarant'anni fa, lo facciamo grazie alle rivoluzioni dell'economia e della comunicazione la cui tecnologia abilitante sono quei microchip, che sono stati la causa necessaria e allo stesso tempo prossima del passaggio dell'umanità al digitale. Questo processo è iniziato con il tubo a vuoto,

un filamento metallico simile a una lampadina racchiuso nel vetro. La corrente elettrica che scorreva attraverso il tubo poteva essere accesa e spenta, eseguendo una funzione non dissimile da quella di una pallina di abaco che si muove avanti e indietro su un'asta di legno. Un tubo acceso era codificato come 1 mentre il tubo a vuoto spento era uno 0. Queste due cifre potevano produrre qualsiasi numero utilizzando un sistema di conteggio binario e quindi teoricamente potevano eseguire molti tipi di calcoli.

I tubi a vuoto potrebbero consentire la riprogrammazione dei sistemi; potrebbero essere utilizzati ripetutamente e in modo flessibile. I tubi rendevano possibili calcoli complessi, ma erano ingombranti, soggetti a rotture e laboriosi da riparare. L'ENIAC, il computer leader a livello mondiale dell'esercito americano, introdotto nel 1946, utilizzava 18.000 tubi a vuoto per calcolare le traiettorie dell'artiglieria più velocemente e con maggiore precisione di qualsiasi essere umano. Ciò lo rese rivoluzionario, ma la sua utilità era limitata dal fatto che aveva le dimensioni di una stanza e che ogni volta che un singolo tubo si guastava, cosa che accadeva in media ogni due giorni, l'intera macchina si rompeva.

L'uomo che migliorò il tubo a vuoto fu il fisico americano nato a Londra William Shockley. Dopo la guerra, Shockley lavorò presso i Bell Labs, il ramo di ricerca del monopolio telefonico statunitense AT&T. Si rese conto che alcuni elementi chimici potevano svolgere una funzione simile di codificare e trasmettere gli 1 e gli 0. I materiali conduttori conducono l'elettricità; i materiali non conduttori no; i semiconduttori lo fanno e non lo fanno, e questa capacità di trovarsi in due stati diversi rende possibili i calcoli binari. Shockley elaborò prima la teoria della semiconduzione, quindi incaricò i suoi colleghi John Bardeen e Walter Brattain di lavorare su un dispositivo pratico per manipolare la corrente elettrica su un semiconduttore. Il 23 dicembre 1947 dimostrarono il primo transistor funzionante. Quell’invenzione valse ai tre uomini il Premio Nobel per la fisica nel 1956.