Chip de arte

El arte en chip, también conocido como arte de silicio, graffiti de chips o garabatos de silicio, se refiere a ilustraciones microscópicas integradas en circuitos integrados, también llamados chips o circuitos integrados. Dado que los circuitos integrados se imprimen mediante fotolitografía, no se construyen componentes a la vez, no hay costo adicional para incluir características en el espacio que no se utiliza en el chip. Los diseñadores han utilizado esta libertad para colocar todo tipo de obras de arte en las fichas, desde las iniciales simples de los diseñadores hasta dibujos bastante complejos. El graffiti en chip a veces se llama la versión de hardware del software Easter eggs.

El arte de chip se refiere a la obra de arte a microescala que se imprime en circuitos integrados. Cuando las fichas son diseñadas y distribuidas, a veces hay espacios vacíos que no son ocupados por los buses y otros componentes; Los diseñadores de chips a menudo se toman la libertad de usar los espacios vacíos para agregar su propia firma u otras imágenes, desde iniciales simples hasta dibujos más bien complicados.

El arte en chip implica la inclusión de imágenes y otros íconos o firmas en el negativo (máscara) de un chip que se grabará en una oblea de silicio mediante fotolitografía. Dado el tamaño microscópico de las partes de las fichas, el arte de los chips no se puede ver sin un microscopio, y el hecho de que los diseñadores no anunciaron que agregaron algo extra o un huevo de Pascua a ciertas fichas significa que hay una cantidad de chips sin descubrir obras de arte por ahí.

Los circuitos integrados se construyen a partir de múltiples capas de material, típicamente silicio, dióxido de silicio (vidrio) y aluminio. La composición y el grosor de estas capas les otorgan su color y apariencia distintivos. Estos elementos crearon una paleta irresistible para los ingenieros de diseño e diseño de circuitos integrados.

El proceso creativo involucrado en el diseño de estos chips, un fuerte sentido de orgullo en su trabajo y un temperamento artístico combinado, obliga a las personas a querer marcar su trabajo como propio. Es muy común encontrar iniciales o grupos de iniciales en los chips. Esta es la manera en que el ingeniero de diseño «firma» su trabajo.

Antes de 1984, estos garabatos también tenían un propósito práctico. Si un competidor produjo un chip similar, y el examen mostró que contenía los mismos garabatos, entonces esta fue una fuerte evidencia de que el diseño fue copiado (una violación de derechos de autor) y no derivado de forma independiente. Una revisión de 1984 de la ley de derechos de autor de los Estados Unidos (la Ley de protección de microprocesadores de semiconductores de 1984) hizo que todas las máscaras de chips tuvieran derechos de autor automáticamente, con derechos exclusivos para el creador, y reglas similares se aplican en la mayoría de los demás países que fabrican circuitos integrados. Dado que una copia exacta ahora es automáticamente una violación de derechos de autor, los garabatos no sirven para nada.

En 1984, el Congreso de EE. UU. Aprobó la Ley de protección de microprocesadores de semiconductores. Antes de 1984, el graffiti era la única forma de probar la copia; el hecho de que el resto de la máscara fuera idéntico no era prueba suficiente. Después de 1984, una copia idéntica de las piezas de trabajo de una máscara era una violación automática de los derechos de autor, y el graffiti no servía para nada.

Los diseñadores de chips a menudo han grabado imágenes caprichosas en sus creaciones, pero a medida que las herramientas automáticas mejoraron y los ciclos de diseño se redujeron, también lo hicieron la tolerancia de las empresas hacia los extras improvisados.

Debido a la naturaleza oculta del arte de fichas, su existencia no se hizo pública hasta que el fotógrafo Michael Davidson accidentalmente se topó con ella al fotografiar los patrones geométricos de los microchips en 1998. La Smithsonian Institution ahora tiene una gran colección de arte de chips, gracias a Davidson y otros contribuyentes como Chipworks, un proveedor de servicios de ingeniería inversa.

Mike Davidson conoce el arte cuando lo ve. Pero no esperaba verlo en un microchip. Para hacer que los circuitos «aparezcan» para una foto más detallada, iluminó grandes áreas del chip con una luz halógena de tungsteno e incrementó la ampliación a 600X. De repente, vio una cara.

Lo que comenzó como un descubrimiento fortuito se convirtió en una pasión para Davidson. Comenzó a buscar y recopilar imágenes que encontró en otros chips y ponerlas en lo que ahora llama la parte de Silicon Zoo del sitio web Molecular Expressions. A medida que se conocía el sitio, los ingenieros de diseño de todas partes enviaron chips y obleas Davidson, con la esperanza de preservar sus criaturas de silicio para la posteridad. Ahora el Zoológico presenta el Walder alternativo junto con otras 300 piezas de lo que se conoce como arte de chip, artefactos o graffiti.

Las imágenes incluyen todo, desde nombres de diseñadores de chips, representaciones de mascotas favoritas, personajes de dibujos animados como Dilbert, y aviones, trenes y automóviles. Estas imágenes se fabrican junto con los transistores y las interconexiones en una o más capas de metal que recubren una oblea de silicio. En primer lugar, la imagen se dibuja en una máscara que se utiliza para crear un patrón en la fotoprotección que recubre una capa de metal, generalmente la primera. A través de los huecos en la máscara, la luz ultravioleta se ilumina sobre la fotorresistencia, endureciendo lo que expone. Un solvente lava el resto suave, exponiendo las áreas de aluminio al grabado en su turno. Por último, el fotorresistente endurecido se lava con ácido, dejando una imagen en metal.

Muchas de las criaturas alojadas en el zoológico de Silicon Davidson se encuentran en chips de video y gráficos de poca duración que datan de fines de la década de 1970 y principios de la de 1980. En aquel entonces, el graffiti de chips era más abundante, en parte porque frustraba la copia ilegal, dijo Louis Scheffer, ex diseñador de chips de Hewlett-Packard Co. y ahora socio de Cadence Design Systems Inc., San José, California. Si alguien se robó la diseño de chips simplemente copiando las máscaras, el graffiti también se copiaría y se lo daría al ladrón.

A menudo, el instinto de este artista creativo se extiende a la inclusión de pequeñas imágenes o iconos. Estas pueden ser imágenes de importancia para los diseñadores, comentarios relacionados con la función del chip, chistes internos o incluso referencias satíricas. Debido a la dificultad de verificar su existencia, el arte con chispas también ha sido objeto de fraudes en línea (por ejemplo, el comentario nunca visto de «bill sux» en un chip Pentium, la «foto» de renombre que muestra que la inscripción es un engaño).

La producción en masa de estas obras de arte como parásitos en el cuerpo de un IC comercial pasa desapercibida para la mayoría de los observadores y es desalentado por las empresas de semiconductores, principalmente por el temor de que la presencia de la obra de arte (claramente innecesaria) interfiera con algunos función en el chip o flujo de diseño.

Algunos laboratorios han comenzado a colaborar con artistas o directamente produciendo libros y exhibiciones con las micrografías de estos chips. Tal es el caso del químico de Harvard George Whitesides, quien colaboró ​​con el fotógrafo pionero Felice Frankel para publicar Sobre la superficie de las cosas, un libro de fotografía muy elogiado sobre experimentos del laboratorio Whitesides (principalmente). Además, el laboratorio de Albert Folch (que, aunque no por casualidad, trabaja en BioMEMS, el mismo campo que George Whitesides) en el Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Washington, tiene una galería en línea muy popular con más de 1.700 micrografías gratuitas de arte de chips relacionadas con BioMEMS y ya ha producido tres exhibiciones de arte en el área de Seattle, con ventas en línea.