킬비는 캔사스 출신으로 MIT공대에 낙방하여 입학의 기회를 얻지 못하고 일리노이대 공대를 간신히 졸업했다. 그리고 텍사스 인스트루멘츠(Texas Instruments)에서 위대한 발명을 했다. 아마도 그것은 인류역사상 가장 위대한 획기적 발명일지도 모른다. 그것이 바로 IC(Integrated Circuit), 즉 집적회로라는 것이다.
컴퓨터의 제1세대(1951∼58)는 진공관이라는 것이다. 그런데 이것은 부피가 엄청나고 열이 많이 난다. 그리고 조작이 불편하다. 제2세대(1959∼64)가 트랜지스터(transistor)라는 것이다. 윌리엄 샤크리(W. Shockley)등 벨랩(Bell Lab)의 세명의 과학자들이 발명한 것인데 그 이름은 전달(transfer)과 저항(resistor)이라는 말을 합쳐 만든 것이다. 이것은 전기신호를 증폭시키는 장치다. 이 트랜지스터를 여러개 연결시켜 원하는 작용을 만들어 낸다. 우리 어렸을 때 청계천에서 부속을 사다가 납땜하여 회로를 만들던 것이 바로 이런 트랜지스터를 이용한 라디오였다.
그런데 이런 축전기, 전기저항기, 트랜지스터를 비롯한 여러 가지 회로의 소자들을 작은 기판 하나에 다 집어 넣어 압축시킨 것이 바로 이 집적회로라는 것이다. 지금 이 집적회로의 집적도는 우리 머리카락 하나의 단면의 크기에 서울특별시 지도 전체를 혼란없이 정밀하게 그려넣는 수준을 능가해가고 있다. 우리시대의 북의 명인, 흑우 김대환이 쌀 한톨에 ‘반야심경’을 한자로 다 새겨넣어 기네스북에 올랐는데, 오늘날의 집적회로는 그 몇천만배되는 집적도와 정밀도를 과시하고 있는 것이다. 참으로 경이로운 세계라 할 것이다.
반도체(semiconductor)란 앞서 말한 집적회로(IC)의 소재가 되는 실리콘(silicon)을 말하는 것이다. 그것은 도체와 부도체의 중간자적 성격이라고 해서 붙여진 이름이다. 도체는 구리 같이 전기저항이 작아 전기가 잘 통하는 것이다. 부도체는 전기저항이 커서 전기가 잘 통하지 않는 것이다. 그런데 반도체는 그 중간쯤 되는 것이다. 이것은 조건에 따라 전기가 통할 수도 있고 안 통할 수도 있다. 보통 모래는 산화실리콘이다. 여기서 산소를 빼면 순수 실리콘을 얻는다. 이 실리콘을 납작한 판으로 만든 것을 웨이퍼(wafer)라고 한다. 이 웨이퍼 위에다가 IC회로를 새겨넣는 것이 우리가 흔히 말하는 반도체라는 것이다. 컴퓨터의 계산은 모두 0과 1로 표시되는 2진법을 따르는데 이것은 전기가 통하고 안 통하는 단순한 온(on)과 어프(off)의 스위치개념으로 표시가 될 수가 있다. 이러한 표시의 소재로서 반도체가 쓰이고 있는 것이다.
메모리란 기억장치를 말한다. 비메모리란 프로세서(processor)이며 이것은 연산(演算)기능을 말한다. 우리로 말하면 두뇌작용에 해당된다. 비메모리기술은 당연히 메모리기술보다 더 선진기술이며 그 분야에서는 아직도 미국이 선두를 달리고 있다. 그런데 메모리는 연습장이나 정리노트 같은 것이다. 비메모리의 연산기능을 담아내기만 하는 그릇이다. 정보의 기록이나 삭제를 주로 하는 것이다. 그래서 구조 자체는 비메모리보다는 단순할 수도 있다. 그러나 메모리는 높은 용량의 집적도를 지향한다. 어떡하면 작은 공간에 큰 저장능력을 집적시키느냐는 싸움이 메모리의 과제상황이다.
“DRAM”이란 “Dynamic Random Access Memory”의 약자로서 기억의 방식이다. 그리고 256메가라는 것은 2억5600만개의 기억저장단위가 손톱보다 작은 반도체 칩(chip) 속에 들어가 있는 것이다.
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