La chip art, nota anche come arte del silicio, graffiti di chip o scarabocchi di silicio, si riferisce a materiale illustrativo microscopico incorporato in circuiti integrati, chiamati anche chip o circuiti integrati. Poiché i circuiti integrati sono stampati mediante fotolitografia, non sono costruiti un componente alla volta, non vi è alcun costo aggiuntivo per includere funzionalità nello spazio altrimenti non utilizzato sul chip. I progettisti hanno usato questa libertà per mettere tutti i tipi di opere d’arte sui chip stessi, dalle semplici iniziali dei progettisti a disegni piuttosto complessi. I graffiti sui chip sono talvolta chiamati la versione hardware delle uova di Pasqua del software.

Chip art si riferisce a materiale illustrativo su microscala stampato in circuiti integrati. Quando i chip sono progettati e disposti, a volte ci sono spazi vuoti che non sono occupati da autobus e altri componenti; i progettisti di chip spesso si prendono la libertà di utilizzare gli spazi vuoti per aggiungere la propria firma o altre immagini, che vanno da semplici iniziali a disegni più complicati.

La chip art prevede l’inclusione di immagini e altre icone o firme nel negativo (maschera) di un chip che sarà inciso in un wafer di silicio tramite fotolitografia. Data la dimensione microscopica delle parti dei chip, il chip art non può essere visto senza un microscopio, e il fatto che i progettisti non hanno annunciato che hanno aggiunto qualcosa in più o un uovo di Pasqua a determinati chip significa che ci sono un certo numero di chip non ancora scoperti opere d’arte là fuori.

I circuiti integrati sono costruiti da più strati di materiale, tipicamente silicio, biossido di silicio (vetro) e alluminio. La composizione e lo spessore di questi strati conferiscono loro il loro caratteristico colore e aspetto. Questi elementi hanno creato una tavolozza irresistibile per gli ingegneri di progettazione e layout di IC.

Il processo creativo coinvolto nella progettazione di questi chip, un forte senso di orgoglio nel loro lavoro e un temperamento artistico combinato costringono le persone a voler contrassegnare il proprio lavoro come il proprio. È molto comune trovare iniziali o gruppi di iniziali su chip. Questo è il modo in cui l’ingegnere progettista “firma” il proprio lavoro.

Prima del 1984, questi scarabocchi servivano anche a scopi pratici. Se un concorrente produceva un chip simile, e l’esame mostrava che conteneva gli stessi scarabocchi, allora questa era una prova evidente che il disegno era stato copiato (una violazione del copyright) e non derivava indipendentemente. Una revisione del 1984 della legge sul copyright degli Stati Uniti (il Semiconductor Chip Protection Act del 1984) rese automaticamente tutte le maschere di chip protette da copyright, con diritti esclusivi per il creatore, e regole simili si applicano nella maggior parte degli altri paesi produttori di circuiti integrati. Poiché una copia esatta è ora automaticamente una violazione del copyright, i doodle non hanno uno scopo utile.

Nel 1984, il Congresso degli Stati Uniti ha approvato il Chip Protection Act di Semiconductor. Pre-1984, i graffiti erano l’unico modo per dimostrare la copia; il fatto che il resto della maschera fosse identico non era una prova sufficiente. Dopo il 1984, una copia identica delle parti funzionanti di una maschera era una violazione automatica del copyright e i graffiti non servivano a nulla.

I progettisti di chip hanno spesso inciso l’immaginazione capricciosa sulle loro creazioni, ma man mano che gli strumenti automatizzati sono migliorati ei cicli di progettazione si sono ridotti, così anche la tolleranza delle aziende per gli extra improvvisati

A causa della natura nascosta della chip art, la sua esistenza non è diventata di dominio pubblico fino a quando il fotografo Michael Davidson non si è imbattuto casualmente mentre fotografava i pattern geometrici dei microchip nel 1998. La Smithsonian Institution ora ha una vasta collezione di chip art, grazie a Davidson e altri contributori come Chipworks, un fornitore di servizi di reverse engineering.

Mike Davidson conosce l’arte quando la vede. Ma non si aspettava di vederlo su un microchip. Per rendere il circuito “pop” per una foto più riccamente dettagliata, ha illuminato ampie aree del chip con una luce alogena al tungsteno e aumentato l’ingrandimento a 600X. All’improvviso, vide una faccia.

Quello che era iniziato come una scoperta fortuita divenne una passione per Davidson. Ha iniziato a cercare e raccogliere le immagini che ha trovato su altri chip e ad inserirli in quella che ora chiama la porzione di Silicon Zoo del sito Web Molecular Expressions. Quando il sito è stato informato, i progettisti di tutto il mondo hanno inviato chip e wafer Davidson, sperando di preservare le loro creature di silicio per i posteri. Ora lo zoo presenta il surrogato Waldo insieme a 300 altri pezzi di ciò che viene variamente definito arte chip, artefatti o graffiti.

Le immagini includono tutto, dai nomi dei progettisti di chip, ai rendering degli animali domestici preferiti, ai personaggi dei cartoni animati come Dilbert, agli aerei, ai treni e alle automobili. Queste immagini sono fabbricate insieme ai transistor e alle interconnessioni su uno o più strati metallici sovrastanti un wafer di silicio. Innanzitutto, l’immagine viene disegnata su una maschera utilizzata per creare un motivo in photoresist sovrastante uno strato di metallo, di solito il primo. Attraverso le lacune della maschera la luce ultravioletta viene riflessa sulla fotoresist, indurendo ciò che espone. Un solvente lava via il residuo morbido, esponendo le aree di alluminio a incisione nel loro turno. Infine, la fotoresist indurita viene lavata via con acido, lasciando un’immagine in metallo.

Molte delle creature ospitate nel Silicon Zoo Davidson hanno trovato video e chip grafici di piccole dimensioni risalenti alla fine degli anni ’70 e all’inizio degli anni ’80. Allora i graffiti dei chip erano più abbondanti, in parte perché ostacolavano la copia illegale, ha detto Louis Scheffer, un ex chip designer con Hewlett-Packard Co. e ora fellow presso Cadence Design Systems Inc., San Jose, California. Se qualcuno ha rubato disegno del chip semplicemente copiando le maschere, i graffiti dovrebbero essere copiati e consegnare il ladro.

Spesso l’istinto di questo artista creativo si estende all’inclusione di piccole immagini o icone. Queste possono essere immagini significative per i progettisti, commenti relativi alla funzione del chip, battute o anche riferimenti satirici. A causa della difficoltà nel verificare la loro esistenza, il chip art è stato anche oggetto di bufale online (ad esempio il commento mai visto “bill sux” su un chip Pentium: la famosa “foto” che mostra l’iscrizione è una bufala).

La produzione di massa di queste opere d’arte come parassiti sul corpo di un IC commerciale passa inosservata dalla maggior parte degli osservatori ed è scoraggiata dalle società di semiconduttori, principalmente dal timore che la presenza dell’opera d’arte (che non è chiaramente necessaria) interferisca con alcune necessarie funzione nel chip o nel flusso di progettazione.

Alcuni laboratori hanno iniziato a collaborare con artisti o direttamente a produrre libri e mostre con le micrografie di questi chip. È il caso del chimico di Harvard, George Whitesides, che ha collaborato con il fotografo pioniere Felice Frankel per pubblicare On the Surface of Things, un libro fotografico molto apprezzato su esperimenti (principalmente) del laboratorio Whitesides. Inoltre, il laboratorio di Albert Folch (che, forse non a caso, lavora in BioMEMS, lo stesso campo di George Whitesides) presso il Dipartimento di Bioingegneria dell’Università di Washington ha una galleria online molto popolare con oltre 1.700 micrografie di chip art relative a BioMEMS gratuite e ha già prodotto tre mostre d’arte nell’area di Seattle, con vendite online.