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Photo: cole8888, https://flickr.com/photos/187597251@N05/ (aka Cole L), Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0.Quão bem você conhece os cérebros microscópicos de silício que movem todo o nosso mundo moderno? Teste seus conhecimentos sobre a história, a ciência e a escala do circuito integrado.
Curioso por circuitos 0–4 · Explorador de silício 5–8 · Mestre do micro 9–10
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O silício é a base dos microchips modernos devido às suas excelentes propriedades semicondutoras e à sua abundância — ele é o segundo elemento mais comum na crosta terrestre, encontrado na areia comum! Ele substituiu o germânio porque funciona muito melhor em temperaturas mais altas.
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Formulada pelo cofundador da Intel, Gordon Moore, em 1965, a lei de Moore tem guiado o rápido ritmo de inovação da indústria tecnológica por décadas. Embora não seja uma lei física da natureza, ela serviu como meta para os fabricantes reduzirem continuamente os transistores a escalas atômicas. Foto: Max Roser, Hannah Ritchie, Wikimedia Commons, CC BY 4.0.
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Os primeiros computadores dependiam de válvulas termiônicas para controlar a eletricidade, mas eram volumosas, consumiam muita energia e queimavam com frequência como lâmpadas. A transição para microchips de estado sólido tornou os computadores milhares de vezes menores, mais rápidos e muito mais confiáveis.
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A identificação por radiofrequência (RFID) usa campos eletromagnéticos para identificar e rastrear tags. Cartões por aproximação usam Near Field Communication (NFC), um subconjunto refinado da RFID. Tags passivas não precisam de bateria; elas são alimentadas sem fio pelo campo eletromagnético do leitor.
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O Intel 4004 foi uma unidade central de processamento de 4 bits em um único chip. Originalmente projetado para uma empresa japonesa de calculadoras chamada Busicom, este minúsculo chip continha 2.300 transistores e tinha o mesmo poder de computação do gigantesco computador ENIAC construído em 1946.
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As fábricas de microchips utilizam salas limpas avançadas onde o ar é filtrado para ser milhares de vezes mais limpo do que a sala de cirurgia de um hospital. Uma única partícula de poeira é muito maior do que os transistores modernos e pode arruinar completamente uma bolacha de silício inteira.
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A fotolitografia é a principal técnica usada para transferir designs de circuitos microscópicos para o silício. Funciona de forma semelhante à fotografia analógica antiga, usando luz ultravioleta para expor um revestimento químico fotossensível no wafer, que é então corroído para formar os transistores.
Foto: Rob Bulmahn, Wikimedia Commons, CC BY 2.0.
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Jack Kilby construiu o primeiro circuito integrado funcional em setembro de 1958, enquanto trabalhava na Texas Instruments. Ele usou uma pequena tira de germânio para o seu protótipo. Por causa dessa invenção revolucionária, Kilby recebeu o Prêmio Nobel de Física em 2000. Foto: James R. Biard, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
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Enquanto Jack Kilby fez o primeiro protótipo funcional de germânio, Robert Noyce inventou de forma independente o circuito integrado de silício alguns meses depois. O design de Noyce resolveu o problema prático de conectar componentes em um único chip, tornando possível a produção em massa. Foto: Intel Free Press, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0.
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William Shockley co-inventou o transistor e montou seu laboratório em Mountain View, na Califórnia, para comercializá-lo. No entanto, seu estilo de gestão difícil levou oito engenheiros brilhantes a se demitirem e fundarem a Fairchild Semiconductor, dando origem efetivamente ao que hoje chamamos de Vale do Silício.
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