Profil: Gordon Moore, spoluzakladatel společnosti Intel

Na počátku 60. let představil Fairchild Semiconductor díky Noyceově planárnímu procesu výroby integrovaných obvodů první komerční křemíkové integrované obvody. Fairchild, jehož prvním hlavním odběratelem bylo IBM, úspěšně rostl a zakrátko zaměstnával na desítku tisíc lidí...

„Složitost integrovaných obvodů se již od roku 1962 každý rok zdvojnásobovala, tento trend může pokračovat dalších deset let.“ Předpověď, kterou průkopník polovodičové technologie publikoval v polovině 60. let minulého století, se změnila v pozoruhodný zákon, který po určité korekci platí dodnes.

Slova Gordona Moora inspirovala elektronický průmysl k výrobě mikroprocesoru stejně jako řady dalších integrovaných obvodů, které umožnily vznik osobních počítačů, internetu, mobilních telefonů či videoher. Digitální revoluce by byla nepředstavitelná bez vývoje mikroprocesorů. Procesor, který je alfou a omegou každého počítače, ovlivňuje do značné míry jeho výkon. Z technického hlediska jde vlastně o jeden elektronický obvod (jednočipový procesor) s vysokou hustotou integrace, který je umístěn na základní desce počítače. V tomto článku se přirozeně nebudeme zabývat základními parametry CPU (centrální procesové jednotky), ale představíme muže, který jednak předpověděl vývoj čipů a jednak spoluzakládal a po dlouhou dobu řídil největší polovodičovou firmu na světě, společnost Intel, jež je v současnosti nejznámějším výrobcem procesorů. Kromě procesorů pro osobní počítače vyrábí Intel také procesory pro PDA, čipsety, flash paměti, telekomunikační čipy, a dokonce i multimediální vybavení domácností včetně dětských elektronických mikroskopů a webových kamer.

„Zrádcovská osmička“
Gordon Earl Moore se narodil 3. ledna 1929 v San Franciscu. Po střední škole vystudoval chemii na Univerzitě v Berkley, kde získal v roce 1950 bakalářský titul. Doktorskou práci obhájil o čtyři roky později na Caltechu (Kalifornském technologickém institutu), kde se seznámil s profesorem Williamem Shockleyem, jedním z trojice takzvaného „polovodičového týmu“, který ve 40. letech minulého století v Bellových laboratořích vynalezl tranzistor (transfer resistor). O objasnění tranzistorového efektu, tedy pozitivně-negativních (p-n) přechodů, a zvláště role, kterou hraje vysílání (emitování) pohyblivých nosičů nábojů na jedné straně a jejich přijímání (sbírání) na straně protilehlé, se postaral právě William Shockley (1910-1989), jenž byl za tento objev v roce 1956 společně s dalšími dvěma fyziky „polovodičového týmu“ odměněn Nobelovou cenou. Shockley později Bell Labs opustil a v Palo Altu si založil vlastní společnost, zabývající se možnostmi aplikací polovodičových technologií.
Moore nabídku přijal a stal se jedním z prvních zaměstnanců Shockley Semiconductor, ačkoli, jak později přiznal, v té době o tranzistorech takřka nic nevěděl. Ale brzy se v oboru zorientoval. Za zmínku stojí, že Shockley Semiconductor Laboratory byla první společnost založená v údolí mezi městy San Franciscem a San José, zvaném Santa Clara Valley. Tady se začaly vyrábět křemíkové integrované obvody pro komerční využití, a protože zde zakrátko začaly také růst další počítačové firmy jako houby po dešti, začalo se této oblasti říkat Silicon Valley (Křemíkové údolí).
Do Shockleyho firmy nastoupil současně s Moorem také Robert Noyce (1927-1990), fyzik z Massachusettského technologického institutu, jenž společně s Johnem Kilbym vynalezl mikročip, integrovaný obvod složený z jedné křemíkové destičky. Byl to právě Bob Noyce, kdo si jako první nechal patentovat technologii umožňující masovou výrobu integrovaných obvodů, což byl velmi prozíravý čin. (Není bez zajímavosti, že Noyceův životopis, který vyšel minulého roku v USA, nese název Muž, který vynalezl mikročip: Robert Noyce a zrod Silicon Valley.)
William Shockley byl sice mezinárodně proslulým vědcem, jehož časopis Time zařadil mezi nejvlivnější objevitele století, nicméně jeho manažerské schopnosti nebyly příliš valné. Názory podřízených neuznával a ve své laboratoři se choval jako diktátor, jemuž není záhodno odporovat. Z tohoto důvodu se nakonec Robert Noyce a Gordon Moore spolu s dalšími šesti zaměstnanci rozhodli, že pracoviště opustí. Shockley je později údajně označil za „zrádcovskou osmičku“. Tato osmička pak v roce 1957 stála u zrodu nové společnosti s názvem Fairchild Semiconductor.

Moorův zákon
Jednalo se pochopitelně o firmu, jejímž cílem bylo zhodnotit vědecké poznatky z oboru polovodičů a jemné elektroniky v obchodní sféře. Na počátku 60. let představil Fairchild Semiconductor díky Noyceově planárnímu procesu výroby integrovaných obvodů první komerční křemíkové integrované obvody. Takřka ve stejné době tak učinila i společnost Texas Instruments, kde působil již zmíněný Jack Kilby, později za objev integrovaného obvodu odměněný rovněž Nobelovou cenou za fyziku. Fairchild, jehož prvním hlavním odběratelem bylo IBM, úspěšně rostl a zakrátko zaměstnával na desítku tisíc lidí nejen v různých koutech Spojených států, ale i v jiných zemích.
Gordon Moore v roce 1965 napsal článek nazvaný Jak natěsnat do integrovaných obvodů více součástek, který vyšel ve výročním čísle časopisu Electronics Magazine. Upozornil zde na skutečnost, že složitost integrovaných obvodů se již od roku 1962 každý rok zdvojnásobovala. Nakonec z tohoto poznatku vyvodil odvážný předpoklad, že tento trend bude pokračovat dalších deset let. Moore v článku rovněž předestřel vizi, že význam stále složitějších mikročipů bude obrovský, a to nejen pro průmysl, ale i čím dál více i pro jednotlivé spotřebitele. „Integrované obvody povedou k takovým divům, jako jsou domácí počítače – nebo přinejmenším terminály napojené centrální počítač, k takovým divům, jako je samočinné řízení automobilu či přenosná komunikační zařízení,“ psal Moore v roce 1965, tedy více než deset let před tím, než Jobs a Wozniak představili první osobní počítač určený pro domácnosti.
Předpověď Gordona Moora je dnes známa jako Moorův zákon (viz rámeček), který je vlastně nepřímo vyjadřuje i příčinu toho, proč PC každých pár let zastarávají. Moore o deset let později svůj zákon aktualizoval v smyslu, že složitost integrovaných obvodů se ve skutečnosti zdvojnásobuje každých 18 až 24 měsíců. To se vskutku potvrdilo. A mělo to ještě jeden nezanedbatelný efekt. Zatímco výpočetní výkon a kapacita paměti čipu exponenciálně narůstaly, cena výpočtu a paměti exponenciálně klesala.

Noyce, Gordon, Grove
V roce 1968 opustili Robert Noyce a Gordon Moore společnost Fairchild Semiconductor a 18. června v kalifornské Santa Claře založili Intel Corporation (Integrated Electronics Corporation). Původně měl jejich podnik nést název Moore Noyce, ale kdosi poukázal na to, že by tento název asocioval sousloví „more noise“ (více hluku). V souvislosti se založením Intelu je také nutno poznamenat, že Fairchild o rok později opustili další osobnosti z takzvané „zrádcovské osmičky“. Ti založili - patrně inspirovaní odvahou svým kolegů - v kalifornském Sunyvalley společnost AMD (Advanced Micro Devices), která je dnes hlavním konkurentem Intelu.
Ale vraťme se k Moorovi a Noycovi. Jejich jména měla na konci 60. let již určité renomé, které vyvažovalo nejasnost podnikatelského výhledu a umožnilo jim přilákat investory (nezapomínejme, že se psal rok 1968 a osobní počítače byly stále ještě hudbou budoucnosti). Finance na rozjezd firmy jim pomohl sehnat Arthur Rock, absolvent Harvardovy univerzity a proslulý investor, jenž se proslavil ve světě nových technologií. (Později vstoupil Rocke do povědomí i tím, že formuloval takzvaný Rockův zákon, dovětek k výše zmíněnému Moorovu zákonu, který praví: „Náklady na základní vybavení pro výrobu polovodičů se zdvojnásobují každé dva roky.“)
Zaměstnancem číslo tři se stal Andrew Grove (původním jménem Andrász Gróf), chemický inženýr maďarského původu, který opustil Budapešť po sovětské okupaci Maďarska v roce 1956. Moore jej přesvědčil, aby stejně jako oni opustil Fairchild Semiconductor a vydal se s nimi vstříc neznámým kontinentům. Grove také později, v roce 1987, převzal od Moorea křeslo ředitele Intelu.

Intel Inside
Dva roky po založení společnosti představil Intel první čip DRAM (Dynamic Random Acces Memory) o kapacitě 1 024 bitů. O rok později spatřil světlo světa první mikroprocesor, Intel 4040, který obsahoval okolo 2300 tranzistorů vyleptaných do obvodů o šířce 10 mikronů. Tento mikroprocesor, jehož frekvence činila z dnešního pohledu směšných 104 kHz, byl navržen ve standardní architektuře, zahrnující čtyřbitovou CPU, ROM, RAM, sadu instrukcí CPU, sériový vstup a výstup. V roce 1972 byl na jeho základě vyvinut i první osmibitový procesor Intel 8008, který se, ostatně stejně jako jeho předchůdce, používal hlavně v kalkulátorech. První procesor určený pro počítače (zejména pro populární Altair) představil Intel v roce 1974. Nesl označení 8080 a pracoval již na frekvenci 2 MHz, přičemž obsahoval 6 000 tranzistorů. Při jeho výrobě se používala 8mikronová technologie.
V polovině 70. let se prezidentem Intelu stal Gordon Moore. Za jeho etapy na pozici nejvyššího představitele firmy (v letech 1975-1987) došlo k uvedení 16tibitového procesoru 80286, „dvaosmšestky“, jímž vlastně začala éra řady procesorů x86. Historici se vesměs shodují, že tento procesor, ačkoli nebyl technicky nijak převratný, výrazně napomohl odstartovat fenomén osobního počítače. Ke skutečnému předělu došlo ovšem spíše až v roce 1985, kdy Intel představil procesor 80386 - první 32bitový procesor pro PC. „Třiosmšestka“ pracovala na frekvencích 16-33 MHz, výrobní technologie byla 1,5 mikronu a později dokonce i 1 mikron, počet tranzistorů v jádru činil 275 tisíc. Procesor 386 se prodával ve třech variantách DX, SX, SL, přičemž SX verze byla obdobou dnešního Celeronu (v tomto případě místo zmenšené L2 cache se zmenšila datová sběrnice, pomocí které procesor komunikoval s ostatními komponentami).
Devadesátá léta a přelom století byla ve znamení čtyř generací mikroprocesoru Pentium, na trh uvedeného pod tímto názvem poprvé v roce 1992. Důvod, proč společnost opustila číselná označení procesorů, spočíval v soudním sporu s hlavním konkurenčním rivalem AMD, prodávajícím klony intelovských procesorů, které byly podle některých uživatelů dokonce ještě lepší než produkty Intelu. Pentium, což byl název, jímž se dokonce nepřesně označovaly i celá PC, přineslo řadu novinek, ale nejvýznamnější z nich bylo zpracovávání několika instrukcí v jednom taktu. Ale to vše je už zcela jiná kapitola.
Gordon Moore, jak už bylo předznamenáno, opustil post prezidenta v roce 1987. Jako spoluzakladateli mu náleželo doživotní křeslo v předsednictvu společnosti Intel, ale v roce 2001 se rozhodl odejít na odpočinek. Se svou manželkou se věnuje především filantropickým projektům. Gordon Moore obdržel v roce 1990 od tehdejšího prezidenta USA. George Bushe Národní medaili za technologii a mnohá další významná ocenění. Se svými spolupracovníky se mu podařilo udělat z původně malé firmičky mezinárodní korporaci, největší polovodičovou firmu, která po celém světě zaměstnává téměř 90 tisíc lidí. Intel v současné době vyrábí ročně na 100 milionů procesorů, což je zhruba 75% celosvětové produkce x86 procesorů (zbylé asi 23 % přináležejí firmě AMD a 2 % zaujímají procesory firmy VIA Technologies).