jueves, 17 de noviembre de 2011

Intel 4004, la conquista de lo pequeño

Se cumplen cuarenta años de la invención del microprocesador, un tipo de chip que hoy es omnipresente en prácticamente todos los aparatos electrónicos. A pesar de su pequeño tamaño y de su modesta composición, simple silicio, el mundo actual no se podría entender sin él. Nosotros movemos a los microprocesadores y ellos mueven el mundo.

El número de noviembre de 1971 de la revista Electronic News llevaba una curiosa noticia: Intel, una compañía de Silicon Valley recién nacida, acababa de anunciar el lanzamiento del primer microprocesador encapsulado en un solo y minúsculo chip. Para un lego en asuntos tecnológicos aquella historia apenas tenía interés, por eso ni la gran prensa ni la televisión se hicieron eco de ella. Para los ingenieros, sin embargo, semejante noticia suponía una auténtica revolución. La invención de ese pequeño microprocesador que tenía el tamaño de una uña, abría posibilidades sin fin para una industria que, en el lapso de tres décadas, estaba llamada a cambiar la faz de la Tierra.


Los chicos de Intel, jóvenes idealistas locos por la circuitería –ya fuese física o lógica– bautizaron a aquel revolucionario chip con un simple número capicúa: 4004. Todo muy ingenieril, no eligieron aquel anodino nombre porque les gustase, sino porque daba cuenta con exactitud de la naturaleza del circuito en cuestión. El primer cuatro significaba que era el cuarto de a un conjunto de cuatro chips destinados a hacer funcionar una calculadora. Los otros tres se llamaban 4001, 4002 y 4003. El segundo hacía referencia a su arquitectura interna, que era de cuatro bits.

Pero, aunque el nombre era de una sencillez impecable, llegar al 4004 no había sido fácil. Hasta un año antes concentrar tanta potencia de cálculo en un espacio tan pequeño era pura ciencia ficción, un desafío tecnológico en toda regla. Pero no para un jovencísimo ingeniero italiano, Federico Faggin, que acababa de llegar a California procedente de Olivetti. Al poco de pisar la tierra prometida, Intel se fijó en él y le encargó lo imposible: crear un microprocesador que insuflase vida a una novedosa y compacta calculadora dotada de una pequeña impresora, que una empresa japonesa quería sacar al mercado. Faggin se encerró en su laboratorio con un puñado de colaboradores y en poco más de un año obró la magia de crear el primer microprocesador de la historia.

El 4004 hoy nos parecería de risa –y de hecho lo es–, pero entonces, hace sólo cuarenta años, era un prodigio de la tecnología, lo último de lo último. Lo que más llamaba la atención era su tamaño, extremadamente pequeño, pero, a la vez, muy potente. Tenía la misma capacidad de cálculo que los ordenadores de los años cincuenta, pesados y voluminosos armatostes que ocupaban el espacio de un armario ropero. Para fabricarlo Intel tuvo que hilar muy fino. Era tan diminuto que la oblea de silicio sobre la que estaba diseñado medía tan sólo dos pulgadas. En ese espacio Faggin fue capaz de meter 2.300 transistores, una cantidad asombrosa para la época. Pero lo que más llamaba la atención del ingenio era el grosor de los circuitos que lo recorrían, diez veces inferior al de un cabello humano, es decir, 10 micrones o, lo que es lo mismo, 10.000 nanómetros.

Pero lo más extraordinario del 4004 no eran sus atributos físicos, sino los lógicos, que es donde realmente descollaba. Los chips que ya existían en el mercado nada más servían para un cometido que venía preprogramado, el 4004 podía programarse y reprogramarse a placer. Esta peculiaridad es lo que le hizo único. A partir del 4004 los chips dejaron de ser circuitos tontos y se convirtieron en pequeños cerebros electrónicos, que han terminado por gobernar prácticamente todas las máquinas que nos rodean y que hacen nuestra vida más fácil y agradable… ¿o acaso pensaba que su teléfono móvil, su microondas o su televisor funcionan por arte de magia?

Los japoneses quedaron encantados con el invento del italiano y, al poco tiempo, pusieron en el mercado su calculadora, que se llamaba Busicom 141-PF. Intel se debatió entonces en un amargo dilema. O vendía a un alto precio la patente a los japoneses o le dejaba los 4004 a precio de ganga y se reservaba el derecho de vendérselos a otros fabricantes. Los jefes de Intel escogieron la segunda opción y ello les llevó en unos años a convertirse en el primer fabricante de microprocesadores del mundo, posición de la que no se han bajado gracias a su espíritu innovador, que mantienen tan fresco como el primer día.

Faggin, por su parte, siguió investigando y patentando nuevos chips. Hoy, con setenta años recién cumplidos, es uno de los ingenieros más galardonados del mundo. Es uno más de los reyes del silicio que, conquistando lo pequeño, han hecho de la electrónica algo muy grande.

De ayer a hoy

Mucho han cambiado los microprocesadores desde que Faggin inventó el 4004. Su frecuencia de reloj era de 740 kilohercios, hoy, el procesador más normalito, alcanza los 2 gigahercios sin despeinarse. En cuanto a los transistores, la evolución ha sido más acusada. El 4004 incorporaba 2.300, hoy un procesador del montón ronda los 500 millones. Respecto al grosor de la circuitería interna, hace mucho que dejó de compararse con un cabello humano. Los 10.000 nanómetros que en 1971 causaban sensación hoy se han quedado en sólo 32 nanómetros, que es la tecnología que utilizan los procesadores actuales. Increíble sí, pero en unos pocos años se habrá quedado desfasada.