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Mikrochips

Eine Chip mit mehr als einem Element ist eine IC: somit ist der MOS-Transistor (Metal Oxide Semiconductor), eine spannunggesteuerte Spannungsquelle (voltage controlled voltage source) aus zwei FETs (Field Effect Transistor) die erste Chip.

Der Durchbruch in der Miniaturisierung kam 1958, als Jack Kilby von Texas Instruments und Robert Noyce von Fairchild Semiconductor, die erste Integrierte Schaltung (IC) entwarfen. Letzterer wurde einer der Gründer von dem Mikrochiphersteller INTEL. Diese Prototyp wurde auf einer Halbleiter-Wafer platziert, das aus Germanium hergestellt, welches Transistoren, Widerstände und Kapazitäten verwendete. Nur können bis heute keine Spulen hergestellt werden, da sie dreidimensional sind und einen metallischen Kern aus Eisen brauchen. Dies lässt sich in mikroskopischer Größe innerhalb der Halbleiter-Wafer (Waffel) nicht herstellen, da es ja auch mit der Isolation große Probleme geben würde.

Mit weniger teueren Siliziumchips konnten Ingenieure mehr und mehr an Elementen auf eine platzieren. Die Auflösung, die man brauchte, um diese Schaltungen maßstabgerecht darzustellen, wurde immer größer. Ist z. B. eine Karte mit einem Maßstab von 1:200.000 schon ziemlich detailliert, so ist der Maßstab eines Klassenzimmers viel größer (z. B. 1:200), da das Klassenzimmer kleiner ist als ein Land… Bei noch kleineren Gegenständen muss man vergrößern: 400:1, 1.000.000:1, usw. Daher kommt auch die Bezeichnung für verschiedene Integrationsdichten:

	Integrationsdichte		Anzahl	Anzahl (CMOS)
	(Scale of Integration )	Abkürzung	Gatter/Chip	Transistor/Chip
	Small	SSI	10-12	40-48
	Medium	MSI	12-100	48-400
	Large	LSI	100-20.000	400-80.000
	Very Large	VLSI	20.000-500.000	80.000-2.000.000
	Ultra Large	ULSI	>500.000-10.000.000	>2.000.000-40.000.000

Vielleicht gibt es bald auch eine »Extremely Large« Integration.

Mit Gatter wird ein Grundelement der Logikdarstellung gemeint, wie die Funktion NAND (Not AND) oder NOR (NOT OR), in CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) mit vier Transistoren. Der Gatter hat zwei Eingänge, A und B, und verknüpft die als Spannungsebenen (0 V = FALSCH, 5 V = WAHR) den Wert am Ausgang C berechnen. Ist z. B. A = WAHR und B = WAHR, so ist C = NICHT (WAHR UND WAHR) = NICHT WAHR = FALSCH. Da das logische Und sonst immer FALSCH ist, gibt die Funktion das verkehrte Resultat aus: WAHR.

Eine andere Entwicklung gab den letzten Anstoß für die Computerrevolution. 1971 vereinigte der Ingenieur Marcian E. Hoff die Basiselemente eines Rechners auf ein Stück Silizium, das man Mikroprozessor (µP) nennt. Dieser erste Mikroprozessor war der INTEL 4004 und hunderte Variationen folgten ihm, die die zahlreichen Rechner in den Geräten »beseelen«, ohne die das moderne Leben heute fasst undenkbar geworden ist [L8].