by Chris Woodford. 最終更新日
1940年代に登場した「ENIAC」というコンピュータをご存知ですか？
コンピュータの歴史は、より多くのパワーをより少ないスペースに収めるという手品のようだとしたら、それはそのとおりです。 それを可能にしたのが、1958年のIC（集積回路）の発明です。 ICとは、指の爪ほどの大きさのシリコンチップに、何百、何千、何百万、何十億という電子部品を詰め込んだものだ。
写真。 写真：集積回路を外から見たところ。 このICは、DIP（デュアルインラインパッケージ）と呼ばれる便利な形をしています。これは、黒いプラスチックやセラミック製の外箱の両側に金属のピンが付いていて、大きな電子回路基板（背景に見える茶色のもの）に差し込むことができます。
集積回路とは
写真。 集積回路を内側から見たところ。 上の写真のような典型的なマイクロチップのカバーを外すことができたら（簡単にはできませんが、私は試してみました！）、中はこのようになっています。 中央の小さな正方形が集積回路です。 そこから端っこにある端子（金属製のピンや足）に接続されています。 この端子に何かを接続すると、実は回路そのものに接続されることになる。 チップの表面には、電子部品のパターンが見え隠れしている。
テレビやラジオを開けてみると、プリント基板を中心に構成されていることがわかります。建物の代わりに抵抗器やコンデンサーなどの小さな電子部品を配置し、それらをプリントした銅製の接続部でつなぐことで、金属製のミニストリートのように、電気街の地図のようになっています。 このような小型機器であれば、回路基板は問題ないが、コンピュータなどの複雑な電子機器を同じ手法で作ろうとすると、すぐに問題が発生する。 最も簡単なコンピュータでも、1バイト（1文字）の情報を記憶するためには、8個の電子スイッチが必要です。 この段落を記憶するだけのメモリーを持つコンピューターを作ろうとすると、1段落に約750文字×8、約6000個のスイッチが必要になるのだ。
1947年に3人のアメリカ人物理学者がトランジスタを発明すると、状況は少し改善されました。 トランジスタは、真空管やリレー（40年代半ばに真空管に代わって登場した電磁開閉器）に比べて数分の1の大きさで、消費電力も少なく、信頼性も格段に高かった。 しかし、その一方で、これらのトランジスタを複雑な回路でつなぐという問題もあった。
写真：集積回路は、この緑色のもののようなプリント回路基板（PCB）に組み込まれます。 2つの異なるICの「足」（端子）をつなぐ細い線がある。 また、ICと抵抗やコンデンサーなどの一般的な電子部品をつなぐ線路もある。 この線路は、便利なことをする「建物」（部品）をつなぐ「道」のようなものだと思ってください。 また、集積回路の中には、シリコンウエハーの表面に微細な形で作られた回路基板のミニチュア版があります。 基本的なアイデアは、多くの部品とその間の接続を含む完全な回路を、シリコンの表面に微細な形で再現することでした。
ムーアの法則
集積回路は、1960年代から1970年代にかけて、エレクトロニクスとコンピューティングに革命をもたらしました。 1970年頃になると、LSI（大規模集積回路）では数千個、VLSI（超大規模集積回路）では数万個、ULSI（超大規模集積回路）では数百万個の部品を、それまでと変わらない大きさのチップに搭載するようになりました。 1965年、大手チップメーカーであるインテル社のゴードン・ムーア氏は、チップの部品点数が約1〜2年ごとに倍増していることに気づいた。 ムーアの法則」と呼ばれるこの法則は、その後も続いています。 それから50年後の2015年、ニューヨーク・タイムズ紙のインタビューに応じたムーアは、法則が続いていることに驚きを隠せませんでした。 “当初の予測では10年後を想定していましたが、それは無理があると思いました。 集積回路の素子数が60個程度だったのが、10年で6万個になるのですから、1000倍にもなります。 私は、これはかなりワイルドなことだと思いました。
Chart: ムーアの法則。 マイクロチップに詰め込まれているトランジスタの数は、過去50年間、1～2年ごとに約2倍になっており、つまり、指数関数的に成長しています。 過去数十年間の一般的なマイクロチップ（黄色の星印）について、トランジスタ数（Y軸）を発売年（X軸）に対してプロットすると、指数関数的な曲線になるが、代わりに対数をプロットすると、このような直線になる。 このグラフの縦軸(y)は対数で、横軸(x)は(使用したOpenOfficeのグラフソフトの関係で)漠然とした直線になっていることに注意してください。 出典: Transistor Count, Wikipediaのデータを使用してプロットし、他のソースと照合。