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Intel 4004: 50 Jahre Mikroprozessor
Aus Kultur-Aktualität vom 15.11.2021. Bild: Wikimedia Commons/ Thomas Ngyuen
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50 Jahre Mikroprozessor Wie der Computer seinen Weg in die Hosentasche fand

1971 entstand der erste Mikrochip. Es war der Beginn einer stillen Revolution. Aber wie kam es überhaupt dazu?

Kaum ein Aspekt des Alltags ist nicht von Mikrochips durchdrungen. Neben PCs und Smartphones rechnen und steuern sie auch in Kameras, Küchengeräten und Heizungen.

Ohne die Erfindung würden Computer wohl noch heute wie Mitte des 20. Jahrhunderts aussehen. Damals füllte ein Rechner gerne einmal ein ganzes Zimmer. Das liegt an den vielen elektronischen Schaltern, die für seinen Aufbau nötig sind.

Schwarzweissaufnahme aus den 60ern: Mann in Anzug und mit Brille steht vor schrankgrosser Rechenmaschine
Legende: Handlich geht anders: Konrad Zuse, Erfinder der ersten programmgesteuerten Rechenmaschine «Z eins», 1961 vor einer seiner Erfindungen. Keystone/STR

In den 1940er-Jahren hatten erst Röhren die Funktion eines solchen Schalters übernommen. Später, in den 1950er- und 60er-Jahren, wechselte man zu Transistoren. Diese Bauteile waren auf verschiedenen Leiterplatten angebracht, die miteinander verbunden waren.

Verliebt in Transistoren

In diese Transistoren habe er sich Anfang der 60er verliebt, erzählt Federico Faggin an einem Podiumsgespräch im Kulturzentrum Mailand. Der Italiener gilt als einer der Väter des Mikrochips.

Älterer Herr in Anzug und mit Brille (Federico Faggin) steht an einem Rednerpult
Legende: Federico Faggin (hier 2019 während einer Rede) war noch nicht einmal 30, als der erste Mikrochip auf den Markt kam. Flickr/Confartigianato Imprese

Bereits mit 19 Jahren arbeitete Faggin beim italienischen Konzern Olivetti an einem Computer. Um Transistoren wirklich zu verstehen, reichte seine Ausbildung jedoch nicht. Dazu benötigte er vertiefte Kenntnisse der Quantenmechanik. Faggin entschloss sich deshalb zu einem Physikstudium an der Universität Padua.

Als der 26-jährige 1967 mit seiner Frau frisch vermählt nach Kalifornien zog, eroberten die Beatles die Charts und das Silicon Valley bestand vorwiegend aus Obstgärten. Die Elektronikindustrie steckte noch in den Kinderschuhen. Erst ein Jahr später wurde der Chip-Konzern Intel gegründet. Faggin arbeitete für die damals bekannteste Chipschmiede «Fairchild».

Halb so gross und fünfmal schneller

Der Italiener entwickelte dort eine verbesserte Transistor-Technologie. Diese Bauteile waren nur noch halb so gross und fünfmal schneller als die Vorgänger. Obendrauf verbrauchten sie massiv weniger Strom.

Bereits zu Beginn der 1950er war ein Verfahren entwickelt worden, um tausende elektronische Bauteile auf wenigen Quadratmillimeter unterzubringen und zu verbinden. Erfunden hatte es der Genfer Physiker Jean Hoerni. Auch er war in die USA ausgewandert.

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Dank der Kombination von Hoernis und Faggins Erfindung waren alle Probleme gelöst. Jetzt liessen sich die Bauteile, die es für einen programmierbaren Computer braucht, auf einen einzigen winzigen Chip packen. An genau einem solchen arbeitete Faggin ab 1970 nach einem Stellenwechsel bei Intel für einen japanischen Kunden.

Erster Mini-Computer der Welt

Am 15. November 1971 kündigte Intel in einem Inserat den ersten Mini-Computer an. Ausgestattet war er mit dem allerersten Mikrochip, dem Intel 4004. Damals rechneten 2300 Transistoren auf einer Fläche, die kleiner als ein Fingernagel ist. Heute kann man auf der gleichen Fläche mehr als 1.5 Milliarden Transistoren unterbringen.

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Der Mikrochip war nicht nur klein, er liess sich auch programmieren. Das erwies sich als Riesenvorteil. So konnte man den gleichen standardisierten Mikrochip in ganz unterschiedlichen Geräten nutzen, etwa in Geldautomaten oder Rechenmaschinen. Die Software machte den Unterschied, nicht die Hardware.

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Die Erfindung liess sich günstig und in hohen Stückzahlen herstellen. Trotzdem erschloss sich ihre Bedeutung der Intel-Geschäftsleitung nicht sofort. Sie glaubte damals noch an das grosse Geschäft mit Speicher-Chips. Erst die grosse Nachfrage nach den neuen Mini-Computern belehrte sie eines Besseren.

Doch nicht nur Intel verdankt seinen Welterfolg dem Mikrochip. Auch zahlreiche andere Firmen, etwa Apple oder Microsoft, gäbe es vielleicht ohne diese 12 Quadratmilimeter Silizium heute nicht.

SRF 2 Kultur, Kultur-Aktualität, 15.11.2021, 07:06 Uhr ; 

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