17.3 Microelectrónica, PC e Internet

Orígenes de la microelectrónica

La revolución de la microelectrónica comenzó a mediados del siglo XX con la invención del transistor en los Laboratorios Bell en 1947 por William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain. Este dispositivo reemplazó las válvulas de vacío y permitió reducir drásticamente el tamaño y consumo de energía de los circuitos electrónicos. En 1958, Jack Kilby de Texas Instruments y, casi simultáneamente, Robert Noyce de Fairchild Semiconductor, desarrollaron el circuito integrado (CI), que agrupaba múltiples transistores y componentes en una sola pastilla de silicio.

En 1960 apareció el MOSFET (Transistor de Efecto de Campo de Semiconductor Óxido-Metal), inventado por Mohamed Atalla y Dawon Kahng en los Laboratorios Bell. Su diseño facilitó la integración de miles de transistores en un mismo chip. La ley de Moore, propuesta en 1965 por Gordon E. Moore (cofundador de Intel), establecía que el número de transistores en un chip se duplicaría aproximadamente cada dos años, previendo el crecimiento exponencial de la capacidad de procesamiento.

Evolución temprana de la integración

• 1961: Fairchild Semiconductor lanza el primer CI comercial con 2 transistores.
• 1965: Texas Instruments produce un CI con más de 50 transistores.
• 1971: Intel introduce el 4004, el primer microprocesador comercial con 2.300 transistores.
• 1972: Intel 8008 alcanza 3.500 transistores y abre paso a sistemas más complejos.

Tabla comparativa de microprocesadores iniciales

Desarrollo de la computadora personal (PC)

Antes de la llegada del PC, la informática estaba dominada por mainframes (década de 1950-1960) y minicomputadoras (década de 1960-1970). Estos sistemas requerían salas especiales, operadores y altos presupuestos. Con la microelectrónica y la caída de costos, surgió la idea de máquinas más pequeñas y accesibles para el gran público.

En enero de 1975 aparece el MITS Altair 8800, considerado el primer microordenador de éxito comercial. Distribuido en forma de kit, su placa base con el microprocesador Intel 8080 impulsó a desarrolladores a crear software y periféricos para él. Bill Gates y Paul Allen fundaron Microsoft en esa época para proporcionar un intérprete BASIC al Altair.

Inspirados por el Altair, Steve Wozniak y Steve Jobs diseñaron el Apple I (1976) y, al año siguiente, el más exitoso Apple II. Este último incorporaba gráficos a color, tarjetas de expansión y una unidad de disco opcional. A finales de 1977 había vendido más de 100.000 unidades.

Hitos en la era PC

1. 1975 – MITS Altair 8800.
2. 1976 – Apple I.
3. 1977 – Apple II.
4. 1979 – VisiCalc, primera hoja de cálculo para PC.
5. 1981 – IBM PC (modelo 5150) con procesador Intel 8088 a 4,77 MHz.
6. 1983 – Apple Lisa, primera interfaz gráfica para consumidor.
7. 1984 – Apple Macintosh, popularización del ratón y la GUI.
8. 1985 – Microsoft Windows 1.0, adaptación al mercado IBM.

El lanzamiento del IBM PC en agosto de 1981 marcó un antes y un después. Con un precio base de 1.565 USD, arquitectura abierta y estandarizada, alentó la proliferación de clones compatibles («PC compatibles»). En 1982, la Commodore 64, con su chip gráfico y sonoro avanzado, vendió más de 1 millón de unidades en el primer año, convirtiéndose en el ordenador más vendido de la historia.

Durante los años 80 y principios de los 90, la potencia de las PC creció exponencialmente. Intel lanzó la línea x86: 286 (1982), 386 (1985), 486 (1989) y Pentium (1993). La memoria RAM pasó de kilobytes a megabytes, los discos duros de megabytes a gigabytes, y se popularizaron los módems de 56 kbps para acceder a servicios en línea.

La aparición y expansión de Internet

Internet nació como un proyecto militar y académico financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU. (ARPA). El 29 de octubre de 1969 se realizó la primera conexión ARPANET entre la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y el Instituto de Investigación de Stanford. En 1971, Ray Tomlinson envió el primer correo electrónico, introduciendo el uso de «@» para separar usuario y dominio.

En 1983 se adoptó el protocolo TCP/IP como estándar de comunicación. En 1986 la National Science Foundation (NSF) lanzó NSFNET, una red troncal de alta velocidad que interconectó varias universidades y centros de investigación, reemplazando a ARPANET en el ámbito civil. Para 1988 existían ya más de 100.000 hosts en Internet.

Principales hitos de Internet

• 1969: Primer nodo ARPANET (UCLA).
• 1971: Envío del primer correo electrónico.
• 1983: TCP/IP se convierte en estándar.
• 1986: Se crea NSFNET.
• 1989: Tim Berners-Lee diseña el World Wide Web en el CERN.
• 1991: Lanzamiento público del WWW.
• 1993: Nace el navegador Mosaic (‘https://www.ncsa.illinois.edu/’) y populariza el acceso gráfico.
• 1995: Comienzo de la era comercial fundación de Amazon y eBay.
• 2004: Auge de las redes sociales (MySpace, Facebook).
• 2007: Lanzamiento del iPhone, inicia la era del Internet móvil a gran escala.

El WWW (World Wide Web), propuesto por Tim Berners-Lee en 1989 y lanzado públicamente en 1991 en el CERN, añadió tres elementos clave: URLs, HTTP y HTML. El navegador Mosaic, creado por el NCSA en 1993, permitió ver imágenes integradas en texto y facilitó la adopción masiva del servicio. En 1995 la privatización de NSFNET marcó la apertura total a tráfico comercial y el surgimiento de proveedores de acceso a Internet.

A finales de los 90 estalló la burbuja «puntocom»: empresas de Internet recaudaron miles de millones de dólares en Bolsa, aunque muchas carecían de modelo de negocio viable. Tras el estallido en 2000, sobrevivieron gigantes como Amazon (fundada en 1994) y Google (1998). La banda ancha se extendió y la Web 2.0 (blogs, wikis, redes sociales) transformó la comunicación y la economía global.

Impacto y tendencias actuales

• Microprocesadores de miles de millones de transistores (Apple M1, 2020).
• Computación en la nube (‘https://aws.amazon.com/’, ‘https://azure.microsoft.com/’).
• Internet de las Cosas (IoT): millones de dispositivos conectados.
• Redes 5G y baja latencia en comunicación.
• Inteligencia Artificial y machine learning integrados en dispositivos.
• Computación cuántica en fase experimental comercial.

En un recorrido de poco más de 70 años, la microelectrónica, las PC y la Internet han convertido la información y el cálculo en elementos ubicuos de la vida cotidiana. Desde los primeros transistores de silicio hasta los smartphones con varios procesadores de alto rendimiento, la deuda de innovación y miniaturización no deja de crecer. Hoy día, más de 5.000 millones de personas usan Internet y se estima que para 2025 habrá más de 75.000 millones de dispositivos conectados, configurando un universo digital que impacta la ciencia, la industria y la sociedad en su conjunto.

Libros recomendados sobre 17.3 Microelectrónica, PC e Internet

Microelectrónica

• Crystal Fire: The Birth of the Information Age de Michael Riordan y Lillian Hoddeson (W. W. Norton, 1988). Historia del desarrollo del transistor y del inicio de la microelectrónica.
• The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution de T. R. Reid (Simon Schuster, 1986). Relato de la invención del microchip y sus protagonistas.
• The Intel Trinity: How Robert Noyce, Gordon Moore, and Andy Grove Built the World’s Most Important Company de Michael S. Malone (HarperBusiness, 2014). Biografía corporativa de Intel y evolución de la industria.

Computadoras Personales

• Fire in the Valley: The Making of the Personal Computer de Paul Freiberger y Michael Swaine (McGraw-Hill, 2005). Crónica de los pioneros y del auge del PC.
• Accidental Empires: How the Boys of Silicon Valley Make Their Millions, Battle Foreign Competition, and Still Cant Get a Date de Robert X. Cringely (Addison-Wesley, 1992). Historia ágil de Silicon Valley y de las empresas de software.
• Brothers: Bill Gates, Steve Jobs, and the Rise of the Personal Computer de David A. Kaplan (Dutton, 2019). Análisis de los dos grandes iconos del PC.

Internet

• Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet de Katie Hafner y Matthew Lyon (Simon Schuster, 1996). Detallada historia de ARPANET y los inicios de la red.
• The Innovators: How a Group of Hackers, Geniuses, and Geeks Created the Digital Revolution de Walter Isaacson (Simon Schuster, 2014). Recorrido amplio desde Licklider hasta la web y más allá.
• The Master Switch: The Rise and Fall of Information Empires de Tim Wu (Knopf, 2010). Estudia ciclos de apertura y cierre en la historia de las comunicaciones, incluida Internet.