Technologia mikroprocesorów, od stworzenia do niedoboru w łańcuchu dostaw

Ponieważ niedobór chipów nadal wywiera presję na łańcuch dostaw w produkcji, przedstawiamy transformacyjną historię tego wynalazku XX wieku

Trwający Niedobór półprzewodników (chipów)nadal powoduje problemy dla światowego przemysłu wytwórczego. Początkowo zaostrzony przez pandemię COVID-19, gdy wiele globalnych branż zostało wstrzymanych, zakłócony łańcuch dostaw chipów zwrócił uwagę na wcześniej pomijany fakt: nasz coraz bardziej globalizujący się i cyfrowy świat opiera się na mikroczipach, aby funkcjonować.
Wraz z tym rosnącym niepokojem pojawił się Zwiększona uwaga poświęcona pochodzeniu i funkcji mikroczipa. Kiedy zostały wynalezione? W jakim celu się je stosuje? I dlaczego dopiero pandemia pozwoliła nam uświadomić sobie, jak ważne są one dla naszego świata?
Odpowiedzi na te pytania znajdziemy na naszej osi czasu poniżej.
 

1959: Wynalezienie mikroczipa

W latach pięćdziesiątych XX wieku komputery były drogimi i skomplikowanymi maszynami składającymi się z maleńkich części. Ścisłe i skomplikowane okablowanie komputerów, tak zwana "tyrania liczb", oznaczały, że inżynierowie nie byli w stanie poprawić wydajności swoich komputerów.
W imieniu wszystkich sfrustrowanych tym inżynierów, Jack Kilby, inżynier w Texas Instruments, postanowił stworzyć pojedynczy komponent, który mógłby sam wykonać to zadanie. Wynalazł mikroczip i pokazał go kierownictwu swojej firmy. W lutym 1959 r. złożono amerykański wniosek patentowy na "zminiaturyzowane układy elektroniczne", pierwszy w historii układ scalony. Rozpoczęła się era nowoczesnych komputerów.
 

1961: Kosztowny postęp

Gdy mikroprocesor zaczął być szerzej dystrybuowany, zaczął być używany przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych do produkcji pocisków oraz przez NASA w projektach Apollo. Na tym etapie pojedynczy mikroczip kosztował 31 USD.
 

1965: Prawo Moore'a

Współzałożyciel Intela, Gordon E. Moore, twierdził, że liczba tranzystorów w mikroprocesorze podwaja się co dwa lata, chociaż koszt komputerów jest o połowę. To stwierdzenie, które stało się wówczas znane jako prawo Moore'a, sugerowało, że komputery staną się tańsze wraz ze wzrostem ich możliwości.
 

1971: Niższe koszty dzięki masowej produkcji w łańcuchu dostaw

Pół dekady później okazało się, że prawo Moore'a jest słuszne. Dzięki inwestycjom rządu amerykańskiego masowa produkcja mikroprocesorów obniżyła ich koszt do 1,25 USD.
"To rząd stworzył duży popyt, który ułatwił masową produkcję mikroprocesora" – wyjaśnia Fred Kaplan, autor książki 1959: The Year Everything Changed.
 

1986: Zarządzanie kosztami w ramach umowy dotyczącej półprzewodników

Moore nie brał jednak pod uwagę, w jaki sposób konkurencyjne interesy międzynarodowe i wojny handlowe wpłyną na produkcję mikroprocesorów. Umowa w sprawie półprzewodników między USA a Japonią zapewniła ustalenie cen produkcji, aby konkurencja w łańcuchu dostaw nie wymknęła się spod kontroli.
 

1998: Pierwszy mikroczip zostaje wszczepiony człowiekowi

Pierwszy eksperyment z mikroczipem i człowiekiem miał miejsce pod koniec XX wieku. Profesor Kevin Warwick, dyrektor ds. cybernetyki na Uniwersytecie w Reading, był pierwszym człowiekiem w historii, któremu wszczepiono mikroczip.
Po tygodniu mikroczip został usunięty. Warwick powiedział, że drzwi aktywowane kartą inteligentną otworzyły się dla niego, a światła wokół niego.
 

2021: Masowa produkcja w Chinach w obliczu pandemii

Wkrótce po wynalezieniu przez Texas Instruments w 1959 roku, chińscy inżynierowie zbudowali własny tranzystor. Jednak rewolucja kulturalna sprawiła, że ich wysiłki pozostały w większości niezauważone, a nawet gdy gospodarka Chin otworzyła się na całym świecie w latach 80., ich firmy produkcyjne pozostawały w tyle za resztą świata.
W 2021 roku chińskim firmom udało się wyprodukować 29,9 mld chipówpodczas różnych blokad związanych z COVID-19.
 

2022: Niedobór chipów powoduje kryzys w łańcuchu dostaw

Produkcja mikroprocesorów, podobnie jak wiele innych branż, została wstrzymana przez pandemiczne lockdowny. Od tego czasu producenci chipów mają trudności z zaspokojeniem popytu z powodu ograniczeń i niedoborów w całym łańcuchu dostaw.
Na przykład zamknięcie Szanghaju, chińskiego centrum produkcji chipów, doprowadziło do całkowitego zakłócenia w krajowym łańcuchu dostaw technologicznych, co wpłynęło na firmy na całym świecie – w tym Międzynarodowa Korporacja Produkcji Półprzewodników. (SMIC).
Niedawno poinformowano również, że niedobór chipów jest zmuszanie rosyjskich żołnierzy do nalotów na opuszczone kuchniena Ukrainie, szukając mikroczipów w zmywarkach i lodówkach do zasilania swojej broni.
W obliczu tego długotrwałego globalnego kryzysu inżynierowie szukają obecnie sposobów na ulepszenie technologii mikroprocesorów, nie tylko w celu przyspieszenia globalnej cyfryzacji, ale także w celu zarządzania ryzykiem w przypadku kolejnego zakłócenia w łańcuchu dostaw.