27 agosto 2019

El transistor


La radio a pilas
El primer uso masivo de los transistores fue esta radio modelo Regency TR-1, ideada por un tal señor Morita, fundador de una desconocida empresa japonesa llamada Sony, esto ocurrió en 1955 justo el año en que yo nací, en cierto modo mi historia personal ha sido paralela a la historia del transistor, ojalá hubiese sido igual de exitosa.

Qué es un transistor
El transistor es lejos el invento más importante del Siglo 20 y hace exactamente lo mismo que un antiguo tubo de vacío llamado "triodo". En el fondo es una resistencia variable que puede controlar con pequeñas variaciones a una corriente continua mucho mayor, replicándola de manera exacta en su forma. Es uno de los dos componentes fundamentales de la electrónica, el otro es el diodo.

El nombre de transistor se refiere a que "trasfiere resistencia", es un dispositivo con tres conexiones, el colector se conecta a un voltaje alto de corriente continua (llamado habitualmente +B), la base recibe una señal débil y el emisor conecta a tierra. El análogo hidráulico es como una llave de paso, que con pequeñas esfuerzos nos permite controlar un poderoso chorro de agua, de manera que replique los cambios que hacemos en la llave, pero amplificados.

Como decía antes, el transistor es una resistencia variable que se puede controlar con una señal pequeña, es exactamente la misma función que cumplía el tubo de vacío, con dos diferencias fundamentales (i) el tamaño, un transistor puede ser millones de veces más pequeño que un tubo y (ii) el consumo de corriente que en un transistor es millonésimas del consumo de un tubo.

A diferencia de los tubos, los transistores no funcionan en base a calor, por eso se pueden alimentar con baterías, una de las sensaciones de la radio Regency TR-1 era que se podía llevar en el bolsillo. Durante las primeras décadas, en Estados Unidos los inventores y primeros productores se concentraron en el mercado miliar y de armas, eso dejó el campo libre a las empresas japonesas para producir la electrónica de consumo, en que fueron los reyes entre 1955 y 1985 más o menos, en esos treinta años Japón se convirtió en potencia económica mundial gracias a su dominio en el mercado de la electrónica de consumo.

Los inventores

Allí están, en esa foto en que posaron para propaganda de Bell Labs, el famoso labortorio donde trabajaban: William Bradford Shockley, John Bardeen y Walter Houser Brattain, enormes ególatras y seguramente los mayores genios de la física experimental contemporánea. Shockley era el jefe del equipo, el más genial y lejos el más ególatra. Durante casi diez años estuvieron tratando de lograr esta resistencia variable por medios físico-químicos en una pieza de cristal, años de fracaso tras fracaso, hasta que Bardeen logró el primer resultado con un rústico transistor de contacto: un pedacito de germanio pinchado por dos agujas de metal, era la tecnología "bigote de gato".

La envidia
El logro de Bardeen le arruinó el carácter y la vida a Shockley, desde ese momento la antigua amistad y trabajo en equipo se convirtió en una competencia a muerte, hasta que Shockley pudo descubrir el transistor de juntura: un sandwich con tres capas de silicio totalmente sólido y muy resistente, de allí viene la frase "electrónica del estado sólido". Cuando Bell Labs patentó el transistor poniendo como inventores a los tres integrantes del equipo, Shockley se enfureció, alegando que solo su nombre debería aparecer. No fue así y Shockley se fue amargando la vida más y más cada día.

La ruptura
Finalmente el equipo se desarmó, Shockley peleado a muerte contra sus ex compañeros, renunció a los Laboratorios Bell y se fue a California a un pueblito olvidado alrededor de la Universidad de Stanford -el había estudiado en el Cal Tech-  allí levantó su propia compañía "Shockley Semicnductors", donde contrató a grandes talentos. Pero su empresa no tendría éxito porque Shockley era horrible como gerente. Antes de quebrar, le dieron el Premio Noble a los tres inventores, probablemente Shockley pensaba que solo él lo merecía, pero que diablos, en una cena después de la premiación los tres se juntaron para brindar por los viejos tiempos y establecieron un pequeño armisticio.. Años más tarde John Bardeen se convertiría en el primero en ganar dos premios Nobel de Física, cuando lo premiaron por segunda vez por sus descubrimiento sobre superconductores.

La quiebra
"Shockley Semicnductors" quebró poco tiempo después y William Shockley -inventor del transistor y de Silicon Valley- terminó como profesor, haciendo clases en la Universidad de Stanford. Pero ese no fue el fin de la historia, sino que apenas el comienzo.

Los ocho traidores
Antes de la quiebra de "Shockley Semicnductors" ocho de sus más brillantes empleados, aburridos de trabajar con el laureado Nobel, se fueron de la compañía, entonces el inventor millonario Sherman Fairchild los apoyó para la creación de  "Fairchild Semiconductors", a la que le empezó a llover plata como maná del cielo, gracias a la carrera espacial y la Guerra Fría. Allí estaban los técnicos, físicos e ingenieros más brillantes de su época en el mundo, en especial el químico Gordon Moore. Fueron años de enorme avance especialmente en la producción comercial y masiva de semiconductores. Ese fue el nacimiento de Silicon Valley.

Intel, el otro salto cuántico
Y empezaron a aparecer más y más empresas en torno al negocio de los transistores. La producción fue tan grande que en los setentas incluso se maquilaba y acá en Arica existió la empresa Elecna, donde las primeras obleas semiconductoras de Texas Instruments se cortaban, conectaban y encapsulaban, cuando todo eso aún se hacía a mano. En 1968 Gordon Moore con Robert Noyce fundaron Intel, la empresa que lo cambió todo.

En Fairchild ya manejaban el concepto del circuito integrado, juntando varios componentes en un mismo chip, pero en el año 1971 ocurrió esto

Se llamaba Intel 4004, el primer microprocesador comercial de la historia, hecho por encargo para las calculadoras de la compañía Nippon. Fue otro salto cuántico, esta vez en capacidad de producción. Los métodos de producir eran tan sofisticados, que ese "chip" (el primero) ya integraba 2300 transistores a una velocidad de 750 Khz.

Desde allí no pararon, Intel fue pionera y dueña de las primeras patentes industriales, luego vino el 8008, el 8080 (yo aprendí con ese, integrado en el kit  SDK 80), el 8088, 286, 386, Pentium, etc. Aunque ya no tienen monopolio de las patentes originales, Intel sigue teniendo el casi monopolio para los chip de procesadores para PC, su "arquitectura X86" es probablemente el éxito comercial más sostenido y duradero en la historia de la industria. Hoy, un chip moderno puede tener 4 mil millones de transistores sin problemas, IBM ha llegado a poner 30.000 millones de transistores en un chip.

Los avances hoy son mejores procesos
Los grandes avances ahora no son en nuevos dispositivos, sino en mejorados métodos de producción, ese es un campo en que aparece un avance cada día, la nanolitografía, los procesos químicos de difusión, nuevos materiales, nuevas maquinarias tecnologías de producción, son lo que ha creado fortunas, especialmente a los que fueron empleados de los inventores del transistor.

Nadie sabe para quien trabaja
Porque ninguno de los tres inventores hizo fortuna, como sus descubrimientos fueron parte de su trabajo en los Laboratorios Bell, solo recibieron un dólar, cantidad simbólica por concepto de regalías y siendo tan geniales y visionarios en la ciencia, resultaron un completo fracaso como hombres de negocios. Sus empleados en cambio salieron mucho más avispados y fueron el núcleo de todos los billonarios que después aparecerían en Silicon Valley.

Los transistores crearon la electrónica
La historia del transistor es maravillosa, yo tuve la enorme suerte de conocer el mundo antes de los transistores y de estudiar cuando dominaban los tubos de vacío. Con el transistor nació realmente la electrónica, las tensiones y potencias bajas, el mundo fabuloso de las corrientes débiles. Antes éramos electricistas, lo transistores nos convirtieron en electrónicos.

Solo un genio meree ser llamado emprendedor
Finalmente esta historia también nos enseña mucho sobre la naturaleza del manoseado emprendimiento. Los llamados "emprendimientos" no son jamás vender sopaipillas con mermelada, o estafar a la gente con absurdos cuentos chinos, como se entiende hoy en Chile. En el origen de todo emprendimiento de verdad, hay un salto tecnológico genial, una diferencia cuántica, sin continuidad con lo que existía antes. Todos los emprendimientos "de verdad", incluso los basados en software como Microsoft, Google, Amazon, etc. son producto de genios, no de personas corrientes. Las personas comunes y corrientes como ustedes o como yo, jamás seremos verdaderos emprendedores.

3 comentarios:

  1. Leí parte de esa fabulosa saga en un libro llamado "Los nuevos alquimistas", autor un periodista científico americano que lo describía muy bien. Empezaba en la "guerra de las corrientes" de Edison y Tesla y llegaba hasta más allá de la Atari. El capítulo del transistor fue una gloria. Esos tipos entre otras modelaron nuestra actual forma de vida, no hay duda de ello.

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  2. A propósito de rivalidades, celos y guerras de egos, hay una película llamada Los piratas de Silicon Valley, donde retratan a Steve Jobs y Bill Gates....unos verdaderos patanes ....con enorme suerte y ambición.

    Un nota de humor sobre el creador de la manzanita....

    https://www.youtube.com/watch?v=_dFuAGYIph4

    Marcelo

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  3. Me recordaste la Teoría de Moore sobre el incremento y la velocidad de los procesadores. gran invento, el transistor.

    Vi la foto y me recordó las clases de electrónica que tuve en la media.

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"Send me a postcard, drop me a line
Stating point of view
Indicate precisely what you mean to say
Yours sincerely, wasting away
Give me your answer, fill in a form
Mine for evermore
Will you still need me, will you still feed me
When I'm sixty-four"