På våren 1961 kunde Fairchild Semiconductor och Texas Instruments knappt hitta köpare till sina första kommersiella IC.

Priset ansågs hutlöst, 120 dollar, för en IC med 3-4 transistorer. Diskreta transistorer och några passiva komponenter gjorde ju samma sak som en IC men för bara några få dollar.

Politiken blev ICns räddning. 1961 skrämde ryssen Gagarins jordenruntfärd vettet ur de amerikanska politikerna. President Kennedys motdrag blev att utmana ryssarna med den vanvettiga idén att skicka en amerikan till månen.

Den nybildade rymdflygstyrelsen, Nasa, fick åtta och ett halvt år på sig att lösa uppgiften.

För rymdteknikerna var ICn en gudagåva. Den sparade ju mångdubbelt med plats och vikt jämfört med diskreta komponenter. Dessutom minskade antalet förbindningar drastiskt med IC-tekniken. Och 120 dollar för en IC var en bagatell i Nasas feta budget.

Militärerna hakade snabbt på. År 1964 var faktiskt hela den amerikanska marknaden för IC en fråga om federala pengar för rymd- och försvarsteknik.



Månfärd full av kretsar


När månfärden ägde rum 1969 var rymdprogrammet redan genomsyrat av elektronik. Raketen startades elektroniskt och den styrdes till månen elektroniskt. Enbart månprojektet hade slukat över en miljon IC och skapat den massmarknad som IC- tillverkarna drömt om.

Rymd- och försvarssatsningarna satte också fart på halvledartekniken i stort. Ordet spin-off, avknoppningseffekt, blev ett begrepp. De allt billigare transistorerna gjöt liv i digitaltekniken. Den teoretiska grunden var redan lagd av tre matematiker - en amatör och två proffs - samt en exjobbare.

1937 skrev teknologen Claude Shannon sitt examensjobb vid MIT, Massachussetts Institute of Technology. Det handlade om signalbehandling med hjälp av strömkretsar. Shannon fann en teori som den engelske amatörmatematikern George Boole hade beskrivit i en bok vid mitten av 1800-talet.

Boken handlade om tvåvärd logik, och den passade Shannons exjobb som hand i handske. Tvåvärd, binär, logik var precis det som behövdes för att beskriva system av strömkretsar som antingen var öppna eller slutna.

I början av 1950-talet hade två matematiker, ungersk-amerikanen John von Neumann och engelsmannen Alan Turing var för sig beskrivit om hur en dator lämpligen borde byggas upp. Den skulle ha fyra huvuddelar: för att ta mot data, behandla data, lagra data och instruktioner samt för att mata ut data. Den här indelningen av datorns funktioner blev sen en mall inte bara för datorer utan i än högre grad för de digitala kretsar och komponenter som så småningom skulle födas. von Neumann ansåg att Booles och Shannons binära teknik skulle bli den lättaste att bygga datorer på. Omvandlingen mellan de decimala och binära talsystemen skulle förstås datorn göra själv med en anordning som von Neumann kallade för avkodare.



Diskret IBM-dator


1964 släppte IBM ut en datorfamilj, System 360, som gav konkurrenterna grått hår. Konkurrenternas motdrag blev att slå till mot IBMs ömma punkt, elektroniken. IBM 360 var nämligen uppbyggd av diskreta komponenter.

Datorer var ju fortfarande stora och dyra produkter och där gjorde det inte så mycket att ICna var dyra. Digital, en uppkäftig uppstickare, gick ännu längre. 1968 lanserade man "minidatorn" PDP-8, en dator som fick plats i ett vanligt kontorsrum istället för i en stor datorhall. Datorn byggde till stor del på IC- teknik och lämpade sig därför för att masstillverkas.

Dåtidens datorer hade internminnen som bestod av små magnetiserade ferritkärnor, kärnminnen. IC-tillverkarna satt nu på en teknik som man också kunde göra halvledarminnen med.

1967 kom Fairchild med sitt första minne, som hade 1 024 transistorer och kunde lagra 256 bitar. Priset, som var flera gånger högre än kärnminnenas, gjorde emellertid minnet minst sagt svårsålt.



Tre på Fairchild startade eget


Tre ingenjörer på Fairchild ville dock satsa helhjärtat på att utveckla minnen i MOS-teknik. Det var en teknisk utmaning som Fairchilds nu rätt försiktiga ledning inte tordes anta.

De tre, Gordon Moore, Robert Noyce och Andrew Grove, hoppade av och startade ett nytt företag för att göra minnen: Intel. Även den här gången var det finansieringsräven Arthur Rock, han som hjälpte till med att starta Fairchild Semiconductor, som skaffade fram pengarna.

Intels första MOS-minne, ett SRAM, blev klart 1969. Nästa minne blev ett DRAM, som kom ett år senare. De här minnena var en teknisk bedrift, men i början en usel affär. Intel fick lära sig läxan att det blir vinst bara när kretsarna går blixtsnabbt från prototyp till en kommersiell produkt.



Räknesnurra och fickräknare


Kretstillverkarna letade efter produkter som var dyra nog för att det skulle löna sig att bygga dem med IC, inklusive minnen. Man fann också en produkt: räknesnurran. Den fanns på vart och vartannat kontor. Flera företag började att konstruera specialkretsar som ersatte snurrornas mekanik med elektronik.

På TI började man fundera i de här banorna redan 1965. Jack Kilby, mannen som hade uppfunnit monolitkretsen, fick i uppdrag att konstruera en fickräknare som skulle klara de fyra räknesätten.

Kilby sneglade på von Neumanns och Turings idéer. Han kom fram till att fickräknaren borde byggas som en enkel dator och inte en som elektronisk variant av en räknesnurra.

Kilby och hans kollegor Jerry Merryman och James van Tassel konstruerade de fyra enheter som behövdes: en in- och en utmatningsenhet, en räkneenhet - "processorn" - och ett minne. Vanliga halvledarminnen var för dyra, så istället uppfann de ett primitivt halvledarminne i form av en transistorkedja där data matades in i den ena änden och i matades ut, "skiftades ut", i samma takt ur den andra änden. Den typen av enkla minnen döptes till skiftregister.

Det svåraste var utmatningen. Lysdioden, en annan typ av halvledarkomponent som hade fötts i mitten av 1960-talet, var alldeles för ljussvag. Istället uppfann ingenjörerna på TI en skrivare med ett värmehuvud som skrev på en remsa av värmekänsligt papper.

Dessutom fick man konstruera något som ingen dittills hade behövt, nämligen ett litet batteridrivet nätaggregat.

Men det dög bara till en prototyp som visades 1967, och den var snarare släpbar än bärbar. Inte förrän på våren 1971 kom den kommersiella fickräknaren. Då låg hela elektroniken på ett enda chips, vilket var en ytterst otrevlig överraskning för de konkurrenter som utvecklade kretsar till bordskalkylatorer. Ett av de företagen var Intel. Lösningen på Intels dilemma skulle dock visa sig leda till en formlig revolution inom elektroniken.

Per Stymne