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martedì 3 marzo 2009

SIAMO DIVENTATI UN PO’ EXTRATERRESTRI


Il 3 marzo 1972 decollava dalla piattaforma Atlas-Centaur la sonda Pioneer 10 con inserita sul lato una placca recante un messaggio dell’umanità verso ipotetiche civiltà extraterrestri, tecnologicamente evolute.
Questo messaggio, ideato dallo scienziato Carl Sagan, mette in evidenza la transizione dell’idrogeno ritenuto a ragione l’elemento chimico maggiormente presente nell’universo, la rappresentazione simbolica della sonda, una mappa stellare con l’indicazione di 14 pulsar, il tragitto che la sonda deve compiere, un uomo con la mano alzata in segno di buona volontà e una donna stranamente priva d’organi genitali.
Approfondiamo ora questo ultimo aspetto, lo scrittore Mark Wolverton racconta che per ottenere l’approvazione dei decisori della NASA, Sagan dovette cancellare la breve linea indicante la vulva della donna.
Anche i giornali Los Angeles Times e Chicago Sun Times ricevettero missive dai loro lettori che protestavano contro l’utilizzo del denaro dei contribuenti per spedire oscenità nello spazio, determinando il disegno così come si vede sopra in figura.
Come sono cambiati i tempi!
Oggi, dopo 37 anni, analizzando il messaggio di Carl Sagan vengono alla mente tutte le innovazioni tecnologiche che hanno caratterizzato l’ultimo quarto del secolo scorso e i primi anni del nuovo millennio.
Questa evoluzione tecnologica si è fondata prima sullo sviluppo della microelettronica, con la progettazione di microprocessori sempre più potenti e veloci, e dopo sulla crescita della nanoelettronica che applicando tutte le teorie della meccanica quantistica e dell’ingegneria delle bande ha dato un nuovo impulso alla miniaturizzazione dei sistemi elettronici.
Pochi mesi prima dal lancio del Pioneer 10, l’italiano Federico Faggin creò per l’INTEL il microprocessore 4004, basato su un circuito integrato con circa 2300 transistor.
Questi microprocessori di prima generazione erano progettati con tecnologia PMOS, in pratica con MOS di tipo P, quindi erano a basso costo e poco rapidi.
Nel 1973 era lanciata nel mercato dell’elettronica la seconda generazione di microprocessori con tecnologia NMOS, in pratica MOS di tipo N, quindi più veloci dei PMOS e con un livello d’integrazione maggiore.
Tra questi microprocessori faceva vanto di se lo Z80 della ZILOG.
Nel 1978, a sei anni dalla partenza del Pioneer 10, sono apparsi i microprocessori a 16 bit, terza generazione di questi circuiti integrati come il famoso 8086 della INTEL.
Agli inizi degli anni 80 cominciavano ad essere commercializzati microprocessori con architettura a bus dati a 32 bit e dal 1985, a 13 anni dal lancio del Pioneer 10, l’INTEL con i microprocessori 80386 e 80486 parla di quarta generazione.
Tali circuiti sono realizzati con tecnologia CMOS, vale a dire MOS complementare, e consentono di lavorare a frequenze superiori a 50 MHz con un limitato consumo di energia.
Nel 1993, ventuno anni dopo il lancio del Pioneer 10, nascono i microprocessori Pentium che sono 5 volte più potenti del 80486 a 25 MHz e che incorporano una tecnologia innovativa per inserire ben 3 milioni di transistor in un solo chip.
Nel 1997 con il Pentium II si mette in evidenza la tecnologia a 0,35 micron (ovvero 350 nanometri), che per gli ultimi modelli passa alla dimensione minima di un singolo transistor a 250 nanometri. Ancora non siamo entrati nel mondo della nanoelettronica perché questa inizierà quando si progetteranno componenti elettronici di dimensioni inferiori a 100 nanometri. Infatti la definizione americana di nanotecnologie data nel 2000 nell’ambito della National Nanotechnology Initiative (NNI) USA è:
“Nanotechnology is the understanding and control of matter at dimensions of roughly 1 to 100 nanometres, where unique phenomena enable novel applications... At this level, the physical, chemical, and biological properties of materials differ in fundamental and valuable ways from the properties of individual atoms and molecules or bulk matter”.
L’evoluzione in ogni modo continua, come continua lo scaling del singolo componente transistor e la crescita della densità d’integrazione nel microprocessore.
Nel 2000 nasce il Pentium IV, nel 2003 l’Opteron, nel 2004 l’Itanium con dimensioni del singolo componente di 90 nanometri confermando lo standard di produzione per i chip di silicio in termini di lunghezza illustrato nella International Technology Roadmap for Semiconductors, si entra finalmente in termini dimensionali nella nanoelettronica, e sono passati 32 anni dalla partenza del Pioneer 10.
Nel 2006 fa il suo debutto commerciale il microprocessore Core 2 Quad costruito con tecnologia a 65 nanometri ed infine nel 2008 è la volta di Itanium Quad Core fabbricato sempre con tecnologia a 65 nanometri, con una riduzione a 45 nanometri per i chip Silverthorne.
Le architetture dei microprocessori nei 37 anni che vanno dal lancio del Pioneer 10 ad oggi hanno avuto continui sviluppi, passando dall’INTEL 4004 di Faggin all’ Itanium Quad Core che ha una densità d’integrazione pari a 2000 milioni di transistor, ovvero quasi un milione di volte la capacità del primo microprocessore 4004.
Quando veniva creato il microprocessore 80286 il Pioneer 10 diventava il primo oggetto fabbricato dall’uomo a lasciare il sistema solare dopo aver superato l’orbita di Plutone.
Nel 1997 anno di fabbricazione del Pentium II gli astronomi avevano dato per perso, fuori dal sistema solare, il Pioneer 10 anche se dopo qualche tempo si riattivarono le comunicazioni con il satellite artificiale.
La sonda continuerà a dirigersi verso la stella rossa Aldebaran, l’occhio della costellazione del toro e per raggiungerla impiegherà ancora 2 milioni di anni, il suo destino è quello di sopravvivere a tutte le innovazioni tecnologiche dell’uomo, dalla nanoelettronica a tutte quelle future che si susseguiranno nel tempo.
Rifletto sulla Pioneer plaque e sui primi 37 anni di questo lungo viaggio fuori dal sistema solare, pensando che forse anche noi, rispetto alla tecnologia del Pioneer 10, siamo diventati un po’ extraterrestri.

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