De uitvinding en razendsnelle evolutie van micro- en nanochips

De uitvinding van de chip, die ook wel ‘geïntegreerde schakeling’ of ‘integrated circuit’ genoemd wordt, is van enorme betekenis geweest voor de ontwikkeling van elektronische apparatuur en de gehele computerindustrie. In de jaren vijftig werd de elektronische chip ironisch genoeg door twee verschillende ingenieurs – los van elkaar – uitgevonden en geproduceerd. Een van hen was Robert Noyce, destijds hoofd van het bedrijf Fairchild Semiconductor Corporation in Californië. De andere uitvinder was Jack Kilby, toen verbonden aan Texas Instruments, een bedrijf dat in Dallas gevestigd was.

Vanaf het moment dat de eerste chips goed en wel in gebruik werden genomen, werd er continu en in hoog tempo gewerkt aan het verbeteren, doorontwikkelen en optimaliseren van de chips. Dit heeft ertoe geleid dat er anno 2021 talloze soorten en maten chips op de markt verkrijgbaar zijn. Stuk voor stuk hebben de chips hun eigen kenmerken en specifieke toepasbaarheid. Hoewel chips vaak op microscopisch klein niveau ingezet worden, zijn zij evenzeer onmisbaar bij majestueuze projecten zoals de Hubble Space Telescope, welke op 24 april 1990 gelanceerd werd.

Verschillende soorten elektronische chips

Er zijn inmiddels oneindig veel soorten chips beschikbaar die we natuurlijk niet allemaal kunnen benoemen en toelichten. Om toch enigszins een beeld te schetsen van de veelsoortigheid van chips, hebben we een beknopt lijstje voor je gemaakt.

  • Er zijn analoge elektronische schakelingen en digitale elektronische schakelingen. Bij een analoge chip wordt gewerkt met transistoren, draadjes, diodes en condensatoren, terwijl bij een digitale chip gebruikgemaakt wordt van elektronische stroompjes welke worden omgezet in binaire getallen (eentjes en nulletjes), om zo informatie te kunnen verwerken en over te brengen.
  • De grootte van chips, microchips en nanochips lopen respectievelijk van groot naar klein. Inmiddels bestaan er nanochips die een afmeting hebben van slechts 14 nanometer. Om je enige indruk te geven: één nanometer is een miljardste van een meter en in een nanometer passen slechts 5 atomen.
  • Je hebt er wellicht nog nooit bij stilgestaan, maar de simkaart die zich in je smartphone bevindt is eigenlijk ook een soort chip.
  • Pc’s en laptops waaronder de milieuvriendelijke refurbished MacBook Pro 15, bevatten in feite een hele verzameling van aan elkaar gekoppelde chips. In de allerlaatste Intel-computerprocessoren bevinden zich miljoenen tot zelfs miljarden kleine transistoren, welke allemaal informatie met elkaar uitwisselen.

Wereldwijde chiptekorten

De ontwikkeling van chips geschiedde de afgelopen zeventig jaar in een razendsnel tempo. De voortgang gaat de laatste jaren echter moeizaam. Hieraan liggen een aantal zaken ten grondslag.

  • Geblunder van chipfabrikant Intel
  • De coronacrisis
  • De onophoudelijke technologische wapenwedloop
  • De verlaging van de prijzen van chips
  • De aanhoudende vraag naar geavanceerdere chips