Chip Art

Chip art, também conhecido como silicon art, chip graffiti ou silicon doodling, refere-se a obras de arte microscópicas incorporadas em circuitos integrados, também chamados de chips ou ICs. Uma vez que os CIs são impressos por fotolitografia, não construídos um componente de cada vez, não há custo adicional para incluir recursos no espaço não utilizado no chip. Os designers usaram essa liberdade para colocar todo tipo de obras de arte nos próprios chips, desde as iniciais simples dos designers até desenhos bastante complexos. Graffiti de chips é às vezes chamado de versão de hardware de ovos de páscoa de software.

Chip art refere-se a obras de arte de microescala que são impressas em circuitos integrados. Quando os chips são projetados e dispostos, às vezes há espaços vazios que não são ocupados por ônibus e outros componentes; Os designers de fichas muitas vezes se libertam para usar os espaços vazios para adicionar sua própria assinatura ou outras imagens, desde iniciais simples até desenhos mais complicados.

Chip art envolve a inclusão de imagens e outros ícones ou assinaturas no negativo (máscara) de um chip que será gravado em uma bolacha de silício através de fotolitografia. Dado o tamanho microscópico das partes dos chips, a arte de chip não pode ser vista sem um microscópio, e o fato de que os designers não anunciaram que adicionaram algo extra ou um ovo de Páscoa a certas fichas significa que há uma série de chips não descobertos obras lá fora.

Os circuitos integrados são construídos a partir de múltiplas camadas de material, tipicamente silício, dióxido de silício (vidro) e alumínio. A composição e a espessura destas camadas dão a eles a sua cor e aparência distintivas. Esses elementos criaram uma paleta irresistível para engenheiros de design e layout do IC.

O processo criativo envolvido no design desses chips, um forte sentimento de orgulho em seu trabalho e um temperamento artístico combinado obrigam as pessoas a querer marcar seu trabalho como seus. É muito comum encontrar iniciais, ou grupos de iniciais em fichas. Esta é a maneira do engenheiro de design de “assinar” o seu trabalho.

Antes de 1984, esses doodles também tinham um propósito prático. Se um competidor produziu um chip semelhante, e o exame mostrou que continha os mesmos doodles, então esta foi forte evidência de que o projeto foi copiado (violação de direitos autorais) e não derivado de forma independente. Uma revisão de 1984 da lei de direitos autorais dos EUA (Semiconductor Chip Protection Act, de 1984) tornou todas as máscaras de chip automaticamente registradas, com direitos exclusivos para o criador, e regras similares aplicam-se na maioria dos outros países que fabricam ICs. Uma vez que uma cópia exata agora é automaticamente uma violação de direitos autorais, os doodles não servem de propósito útil.

Em 1984, o Congresso dos EUA aprovou o Semiconductor Chip Protection Act. Antes de 1984, o graffiti era a única maneira de provar a cópia; O fato de que o resto da máscara era idêntico não era prova suficiente. Após 1984, uma cópia idêntica das peças de trabalho de uma máscara era uma violação automática de direitos autorais, e os graffiti não serviram de propósito útil.

Os criadores de chips tipicamente criaram imagens caprichosas em suas criações, mas, à medida que as ferramentas automatizadas melhoraram e os ciclos de design diminuíram, a mesma tolerância das empresas para os extras improvisados

Devido à natureza oculta da arte de chip, sua existência não se tornou público até o fotógrafo Michael Davidson ter tropeçado acidentalmente com ela ao fotografar os padrões geométricos dos microchips em 1998. A Smithsonian Institution agora possui uma grande coleção de arte de chip, graças a Davidson e outros contribuidores, como a Chipworks, um fornecedor de serviços de engenharia reversa.

Mike Davidson conhece a arte quando vê. Mas ele não esperava ver isso em um microchip. Para tornar o circuito “pop” para uma foto mais detalhada, ele acendeu grandes áreas do chip com uma luz halógena de tungstênio e aumentou a ampliação para 600X. De repente, viu um rosto.

O que começou como uma descoberta serendipitória tornou-se uma paixão por Davidson. Ele começou a procurar e coletar imagens que ele encontrou em outras fichas e colocá-las no que ele agora chama da porção Silicon Zoo do site Molecular Expressions. À medida que a palavra sobre o site se aproximava, engenheiros de design de todos os chips e bolachas Davidson enviados, na esperança de preservar suas criaturas de silício para a posteridade. Agora, o Zoológico possui o ersatz Waldo juntamente com outras 300 peças do que é designadamente arte de chip, artefatos ou graffiti.

As imagens incluem tudo, desde nomes de designers de chips, renderings de animais favoritos, personagens de desenho animado como Dilbert e aviões, trens e automóveis. Essas imagens são fabricadas juntamente com os transistores e interligações em uma ou mais camadas de metal que cobrem uma bolacha de silício. Primeiro, a imagem é desenhada em uma máscara usada para fazer um padrão em fotorresistendo sobre uma camada de metal, geralmente a primeira. Através das lacunas na máscara, a luz ultravioleta brilha na fotorresistência, endurecendo o que ela expõe. Um solvente elimina o restante macio, expondo as áreas de alumínio à gravura, por sua vez. Por fim, a fotorresistência endurecida é lavada com ácido, deixando uma imagem em metal.

Muitas das criaturas alojadas no Silicon Zoo Davidson encontraram vídeos de gráficos e gráficos pequenos executados no final da década de 1970 e início dos anos 80. Em seguida, o graffiti de chips foi mais abundante, em parte porque frustrou a cópia ilegal, disse Louis Scheffer, um antigo designer de chips da Hewlett-Packard Co. e agora um colega da Cadence Design Systems Inc., San Jose, Califórnia. Se alguém roubasse o chip design, simplesmente copiando as máscaras, os graffiti também seriam copiados e dariam o ladrão de distância.

Muitas vezes, o instinto desse artista criativo se estende à inclusão de pequenas imagens ou ícones. Estas podem ser imagens de importância para os designers, comentários relacionados à função do chip, piadas interiores ou mesmo referências satíricas. Devido à dificuldade em verificar sua existência, a arte de chip também foi objeto de fraudes em linha (por exemplo, o comentário de “bill sux” nunca visto em um chip Pentium – a “foto” de renome mostrando a inscrição é uma fraude).

A produção em massa dessas obras de arte como parasitas no corpo de um IC comercial passa despercebida pela maioria dos observadores e é desencorajada por corporações de semicondutores, principalmente pelo medo de que a presença da obra de arte (que é claramente desnecessária) interferirá com alguns necessários funcionam no chip ou no fluxo de design.

Alguns laboratórios começaram a colaborar com artistas ou a produzir diretamente livros e exposições com as micrografias desses chips. Tal é o caso do químico de Harvard, George Whitesides, que colaborou com o fotógrafo pioneiro Felice Frankel para publicar On the Surface of Things, um livro de fotografia altamente elogiado sobre experimentos do (principalmente) o laboratório de Whitesides. Além disso, o laboratório de Albert Folch (que, talvez não por coincidência, trabalhe no BioMEMS, o mesmo campo que George Whitesides) no Departamento de Bioengenharia da Universidade de Washington, tem uma galeria on-line altamente popular com mais de 1.700 micrografias gratuitas de arte de chip BioMEMS e já produziu três exposições de arte na área de Seattle, com vendas on-line.