Ese trabajo se puede hacer fácilmente, si lo haces repetidamente.
Federico Faggin es un físico, ingeniero, inventor y empresario italiano-estadounidense. Es mejor conocido por diseñar el primer microprocesador comercial, el Intel 4004. Lideró el proyecto 4004 MCS-4 y el grupo de diseño durante los primeros cinco años del esfuerzo de microprocesadores de Intel. Faggin también creó, mientras trabajaba en Fairchild Semiconductor en 1968, la tecnología de puerta de silicio autoalineada SGT de metal-óxido-semiconductor MOS, que hizo posible los chips de memoria de semiconductores MOS, los sensores de imagen CCD y el microprocesador. Después del 4004, lideró el desarrollo del Intel 8008 y 8080, utilizando su metodología SGT para diseño de chips de lógica aleatoria, que fue esencial para la creación de los primeros microprocesadores Intel. Fue cofundador con Ralph Ungermann y CEO de Zilog, la primera empresa dedicada únicamente a microprocesadores, y lideró el desarrollo de los procesadores Zilog Z80 y Z8. Posteriormente fue cofundador y CEO de Cygnet Technologies, y luego Synaptics.
En 2010, recibió la Medalla Nacional de Tecnología e Innovación 2009, el honor más alto que Estados Unidos otorga por logros relacionados con el progreso tecnológico. En 2011, Faggin fundó la Fundación Federico y Elvia Faggin para apoyar el estudio científico de la conciencia en universidades e institutos de investigación estadounidenses. En 2015, la Fundación Faggin ayudó a establecer una dotación de $1 millón para la Cátedra Presidencial de la Familia Faggin en la Física de la Información en la UC Santa Cruz para promover el estudio de "preguntas fundamentales en la interfaz de la física y campos relacionados incluyendo matemáticas, sistemas complejos, biofísica y ciencia cognitiva, con el tema unificador de la información en la física." Federico Faggin ha sido residente de Silicon Valley desde 1968 y es ciudadano naturalizado estadounidense.
Educación y carrera temprana
Nacido en Vicenza, Italia, Federico creció en un ambiente intelectual. Su padre, Giuseppe Faggin, fue un erudito que escribió muchos libros académicos y tradujo, con comentarios, las Enéadas de Plotino del griego original al italiano moderno. Federico tenía un fuerte interés en la tecnología desde una edad temprana. Asistió a una escuela técnica secundaria en Vicenza, I.T.I.S. Alessandro Rossi, y posteriormente obtuvo una licenciatura en física, summa cum laude, de la Universidad de Padua.
Laboratorios de I+D de Olivetti
Faggin se unió a Olivetti a los 19 años. Allí codiseñó y lideró la implementación de una pequeña computadora de transistores digitales con 4 K × 12 bits de memoria magnética 1960. El departamento de I+D de Olivetti posteriormente desarrolló una de las primeras calculadoras electrónicas de escritorio programables del mundo, la Olivetti Programma 101 1964. Después de esta primera experiencia laboral, Faggin estudió física en la Universidad de Padua e impartió el curso de laboratorio de electrónica para estudiantes de física de 3.er año en el año académico 1965–1966.
SGS-Fairchild
En 1967 se unió a SGS Fairchild, ahora STMicroelectronics, en Italia, donde desarrolló su primera tecnología de proceso MOS de puerta metálica y diseñó sus dos primeros circuitos integrados MOS comerciales. SGS lo envió a California en 1968. Cuando Fairchild vendió SGS-Fairchild, Faggin aceptó una oferta para completar el desarrollo de la tecnología de puerta de silicio con Fairchild.
Carrera en Silicon Valley
Fairchild Semiconductor
La tecnología de puerta de silicio SGT es una de las tecnologías más influyentes que ha impulsado el progreso de la microelectrónica desde el MOSFET. Sin la SGT, el primer microprocesador no podría haberse hecho durante 1970–1971.
En febrero de 1968, Federico Faggin se unió a Fairchild Semiconductor en Palo Alto, donde fue el líder del proyecto de la tecnología de puerta de silicio MOS, un MOSFET con una puerta de silicio autoalineada, e inventor de su única arquitectura de proceso. La SGT se convirtió en la base de todos los circuitos integrados NMOS y CMOS modernos. Hizo posible la creación de chips de memoria de semiconductores MOS durante 1969–1970, el primer microprocesador durante 1970–1971, y el primer CCD y EPROM memoria de solo lectura programable eléctricamente con puertas de silicio flotantes 1970-1971. La SGT reemplazó la tecnología MOS de puerta de aluminio dominante y fue adoptada mundialmente dentro de 10 años, eventualmente haciendo obsoletos los circuitos integrados originales construidos con transistores bipolares.
Fairchild 3708
En Fairchild, Faggin diseñó el primer circuito integrado comercial utilizando Tecnología de Puerta de Silicio con transistores MOSFET autoalineados: el Fairchild 3708. El 3708 era un multiplexor analógico de 8 bits con lógica de decodificación, reemplazando al equivalente Fairchild 3705 que utilizaba tecnología de puerta metálica. El 3708 era 5 veces más rápido, tenía 100 veces menos fugas de unión y era mucho más confiable que el 3705, demostrando la superioridad de SGT sobre MOS de puerta metálica. Ver también: Faggin, F., Klein T. 1969. "A Faster Generation of MOS Devices With Low Threshold Is Riding The Crest of the New Wave, Silicon-Gate IC's." Electronics, 29 de septiembre de 1969.
Intel
El Intel 4004. Federico Faggin se unió a Intel desde Fairchild en 1970 como líder del proyecto y diseñador de la familia MCS-4, que incluía el 4004, el primer microprocesador monolítico del mundo. Fairchild no estaba aprovechando la SGT y Faggin estaba ardiendo con el deseo de usar su nueva tecnología para diseñar chips avanzados.
El 4004 1971 fue hecho posible por las capacidades avanzadas de la tecnología de puerta de silicio SGT siendo mejorada a través de la nueva metodología de diseño de chips de lógica aleatoria que Faggin creó en Intel. Fue esta nueva metodología, junto con sus varias innovaciones de diseño, la que le permitió ajustar el microprocesador en un chip pequeño. Un microprocesador monolítico – una idea que se esperaba que ocurriera muchos años en el futuro – se hizo posible en 1971 usando SGT con dos innovaciones adicionales: 1 "contactos enterrados" que duplicaron la densidad del circuito, y 2 el uso de cargas de arranque con relojes de 2 fases—previamente considerado imposible con SGT— que mejoraron la velocidad 5 veces, mientras reducían el área del chip a la mitad comparado con MOS de puerta metálica.
La metodología de diseño creada por Faggin fue utilizada para la implementación de todos los microprocesadores tempranos de Intel y posteriormente también para el Z80 de Zilog.
El Intel 4004 – una CPU central de procesamiento de 4 bits en un chip único – era un miembro de una familia de 4 chips personalizados diseñados para Busicom, un fabricante japonés de calculadoras. Los otros miembros de la familia que constituyen la familia MCS-4 fueron: el 4001, una ROM programable por máscara metálica de 2k bits con líneas de entrada-salida programables; el 4002, una RAM dinámica de 320 bits con un puerto de salida de 4 bits; y el 4003, un registro de desplazamiento serie de entrada y salida paralela/serie de 10 bits para usar como expansor de E/S. Faggin promovió la idea de comercializar ampliamente el MCS-4 a clientes distintos de Busicom mostrando a la gerencia de Intel cómo los clientes podrían diseñar un sistema de control utilizando el 4004. Diseñó y construyó un probador 4004 usando el 4004 como controlador del probador, convenciendo así a Bob Noyce de renegociar la cláusula de exclusividad con Busicom que no permitía a Intel vender la línea MCS-4 a otros clientes.
En 2009, los cuatro contribuyentes al 4004 fueron introducidos como Colegas del Museo de Historia de la Computadora. Ted Hoff, jefe del Departamento de Investigación de Aplicaciones, formuló la propuesta arquitectónica y el conjunto de instrucciones con ayuda de Stan Mazor y trabajando en conjunto con Masatoshi Shima de Busicom. Sin embargo, ninguno de ellos era diseñador de chips y ninguno estaba familiarizado con la nueva Tecnología de Puerta de Silicio SGT. El diseño de silicio fue el ingrediente esencial faltante para hacer un microprocesador ya que todo lo demás ya era conocido. Federico Faggin lideró el proyecto en un departamento diferente sin la participación de Hoff y Mazor. Faggin había inventado la SGT original en Fairchild Semiconductor en 1968 y proporcionó refinamientos e innovaciones adicionales para hacer posible la implementación del 4004 en un chip único. Con ayuda rutinaria de Shima, Faggin completó el diseño del chip en enero de 1971.
El Intel 2102A es un rediseño del Intel 2102 RAM estática, donde Federico Faggin introdujo en Intel, por primera vez, la carga de agotamiento, combinando la tecnología de puerta de silicio con implantación iónica. El diseño fue realizado hacia finales de 1973 por Federico Faggin y Dick Pashley. El 2102A era 5 veces más rápido que el 2102, abriendo una nueva dirección para Intel.
Primeros microprocesadores Intel
La metodología de diseño de silicio de Faggin fue utilizada para implementar todos los microprocesadores tempranos de Intel.
El Intel 8008 fue el primer CPU monolítico de 8 bits del mundo y, como el 4004, fue construido con SGT de canal p. El desarrollo del 8008 fue originalmente asignado a Hal Feeney en marzo de 1970 pero fue suspendido hasta que se completó el 4004. Se reanudó en enero de 1971 bajo la dirección de Faggin utilizando los circuitos básicos y la metodología que había desarrollado para el 4004, con Hal Feeney haciendo el diseño del chip. La arquitectura CPU del 8008 fue originalmente creada por CTC Inc. para la terminal inteligente Datapoint 2200, en la cual fue implementada en lógica IC discreta.
El microprocesador Intel 4040 1974 era una versión mucho mejorada, compatible con código máquina, del CPU 4004 permitiéndole interfacear directamente con memorias estándar y dispositivos de E/S. Federico Faggin creó la arquitectura del 4040 y supervisó a Tom Innes quien realizó el trabajo de diseño.
El microprocesador 8080 1974 fue el primer microprocesador de 8 bits de alto rendimiento en el mercado, utilizando la SGT de canal n más rápida. El 8080 fue concebido y diseñado por Faggin, y diseñado por Masatoshi Shima bajo la supervisión de Faggin. El 8080 era una mejora importante sobre la arquitectura 8008, sin embargo retuvo compatibilidad de software con él. Era mucho más rápido y más fácil de interfacear con memoria externa y dispositivos de E/S que el 8008. El alto rendimiento y bajo costo del 8080 permitieron a los desarrolladores usar microprocesadores para muchas aplicaciones nuevas, incluyendo los precursores de la computadora personal.
Cuando Faggin dejó Intel a finales de 1974 para fundar Zilog con Ralph Ungermann, era gerente del departamento de I+D responsable de todos los productos MOS, excepto por las memorias dinámicas.
Zilog
Zilog fue la primera empresa completamente dedicada a microprocesadores iniciada por Federico Faggin y Ralph Ungermann en noviembre de 1974. Faggin fue presidente y CEO de Zilog hasta finales de 1980 y concibió y diseñó la CPU Z80 y su familia de componentes periféricos programables. También codiseñó la CPU cuyo líder del proyecto fue Masatoshi Shima. La Z80-CPU era una mejora importante sobre el 8080, sin embargo retuvo compatibilidad de software con él. Mucho más rápida y con más del doble de registros e instrucciones del 8080, era parte de una familia de componentes que incluía varios periféricos inteligentes el Z80-PIO, un controlador de entrada-salida paralela programable; el Z80-CTC, un contador-temporizador programable; el Z80-SIO, controlador interfaz de comunicaciones serie programable, y el Z80-DMA, controlador de acceso directo a memoria programable. Esta familia de chips permitió el diseño de microcomputadoras poderosas y de bajo costo con rendimiento comparable a minicomputadoras. La Z80-CPU tenía una estructura de bus y una estructura de interrupción sustancialmente mejores que el 8080 y podía interfacear directamente con RAM dinámica, ya que incluía un controlador de refresco de memoria interno. El Z80 fue utilizado en muchas de las primeras computadoras personales, así como en sistemas de videojuegos como MSX, ColecoVision, Sega Master System y Game Boy. El Z80 sigue en producción en volumen en 2017 como microprocesador central en varios sistemas sobre un chip.
El microcontrolador Zilog Z8 1978 fue uno de los primeros microcontroladores monolíticos en el mercado. Integró una CPU de 8 bits, RAM, ROM e instalaciones de E/S, suficiente para muchas aplicaciones de control. Faggin concibió el Z8 en 1974, poco después de que fundó Zilog, pero luego decidió dar prioridad al Z80. El Z8 fue diseñado en 1976–78 y sigue en producción en volumen hoy 2017.
El Sistema de Comunicación Co
El Sistema de Comunicación Co 1984. El Cosystem fue concebido por Faggin y diseñado y producido por Cygnet Technologies, Inc., la segunda empresa emergente de Faggin. Conectado a una computadora personal y a una línea telefónica estándar, el CoSystem podía manejar automáticamente todas las comunicaciones personales de voz y datos del usuario, incluyendo correo electrónico, acceso a bases de datos, transferencias de pantalla de computadora durante una comunicación de voz, registro de llamadas, etc. La patente que cubre el CoSystem está muy citada en el campo de comunicación personal.
Synaptics
En 1986 Faggin cofundó y fue CEO de Synaptics hasta 1999, convirtiéndose en presidente de 1999 a 2009. Synaptics fue inicialmente dedicada a I+D en redes neuronales artificiales para aplicaciones de reconocimiento de patrones usando VLSI analógico. Synaptics introdujo el I1000, el primer reconocedor de caracteres ópticos monolítico del mundo en 1991. En 1994, Synaptics introdujo el panel táctil para reemplazar la incómoda bola de seguimiento que se usaba en las computadoras portátiles. El panel táctil fue ampliamente adoptado por la industria. Synaptics también introdujo las primeras pantallas táctiles que fueron eventualmente adoptadas para teléfonos inteligentes y tabletas; aplicaciones que ahora dominan el mercado. Faggin se le ocurrió la idea general del producto y lideró un grupo de ingenieros que refinaron aún más la idea a través de muchas sesiones de lluvia de ideas. Faggin es coinventor de diez patentes asignadas a Synaptics. Es presidente emerit
