Robert H. Dennard, der Ingenieur, der die Silizium-Speichertechnologie erfunden hat, die in jedem Smartphone, Laptop und Tablet eine unverzichtbare Rolle spielt, starb am 23. April im Alter von 91 Jahren in Sleepy Hollow, New York.
Seine Tochter Holly Dennard sagte, die Todesursache im Krankenhaus sei eine bakterielle Infektion gewesen.
Die Pionierarbeit von Herrn Dennard bei IBM begann in den 1960er Jahren, als die zum Speichern und Speichern von Computerdaten benötigte Ausrüstung teuer, sperrig – oft raumgroße Maschinen – und langsam war. Er untersuchte das aufstrebende Gebiet der Mikroelektronik, bei dem Transistoren auf Siliziumbasis zum Speichern digitaler Informationsbits verwendet werden.
Im Jahr 1966 erfand Herr Dennard eine Möglichkeit, ein einzelnes digitales Bit auf einem einzelnen Transistor zu speichern – eine Technologie namens Dynamic Random Access Memory (DRAM), die Informationen als elektrische Ladung speichert, die mit der Zeit langsam schwindet und regelmäßig aktualisiert werden muss.
Seine Entdeckung öffnete die Tür zu einer bisher unvorstellbaren Verbesserung der Datenkapazität mit geringeren Kosten und höheren Geschwindigkeiten, und das alles unter Verwendung winziger Siliziumchips.
DRAM war in den vergangenen Jahrzehnten die Grundlage für stetigen Fortschritt. Hochgeschwindigkeits-Speicherchips mit hoher Kapazität speichern Daten und übertragen sie schnell an den Mikroprozessor eines Computers, der sie in Text, Ton und Bilder umwandelt. Das Streamen von Videos auf YouTube, das Abspielen von Musik auf Spotify oder Apple Music und die Verwendung von KI-Chatbots wie ChatGPT verlassen sich darauf.
„DRAM hat einen Großteil der modernen Computertechnik möglich gemacht“, sagte John Hennessy, Präsident von Alphabet, der Muttergesellschaft von Google.
Herr Dennard erstellte außerdem ein Konzept, das als Fahrplan für zukünftige Fortschritte in der Mikroelektronik diente. Es erschien erstmals 1972 in einer vorläufigen Arbeit und wurde in weiteren zwei Jahren später konkretisiert. Es beschrieb die Physik, die es Transistoren ermöglichen würde, zu schrumpfen und leistungsfähiger und kostengünstiger zu werden, selbst wenn die von jedem einzelnen verbrauchte Leistung ungefähr konstant blieb.
Dieses als Denard-Skala bekannte Prinzip ergänzte eine Vorhersage aus dem Jahr 1965 von Gordon Moore, dem Mitbegründer von Intel. Herr Moore behauptete, dass sich die Zahl der Transistoren, die in einem Siliziumchip untergebracht werden könnten, etwa alle zwei Jahre verdoppeln könne und dass sich die Rechenleistung und -geschwindigkeit auf diesem Weg beschleunigen würde. Seine Vorhersage wurde als Moores Gesetz bekannt.
Bei Moores Gesetz ging es um die Dichte von Transistoren auf einem Chip, während es bei Dennards Skalierung hauptsächlich um den Stromverbrauch ging. Im Jahr 2005 hatte es seine Grenzen erreicht: Die Transistoren wurden zu klein und begannen, Elektronen abzugeben, wodurch sich die Chips erhitzten und verbrauchen mehr Strom.
Aber Dennards Ansatz zur Identifizierung von Herausforderungen in der Technologie hatte einen nachhaltigen Einfluss auf die Chipentwicklung, sagen Forscher.
„Jeder im Halbleiterbereich hat seine Prinzipien studiert, um dorthin zu gelangen, wo wir heute sind“, sagte Lisa Su, Geschäftsführerin von Advanced Micro Devices, einem großen Chiphersteller, und ehemalige Kollegin von Herrn Dennard bei IBM.
Robert Dennard wurde am 5. September 1932 in Terrell, Texas, als jüngstes von vier Kindern geboren. Sein Vater, Buford Dennard, war Milchbauer, und seine Mutter, Loma Dennard, war Hausfrau und arbeitete auch in der Schulkantine.
Als Robert noch ein kleines Kind war, zog die Familie in den Osten und er begann seine Ausbildung in einem Schulhaus mit nur einem Raum in der Nähe von Carthage, Texas. Die Familie zog später nach Irving, einer damaligen Kleinstadt, als sein Vater dort einen Job bei einem Düngemittelunternehmen bekam.
Als er aufwuchs, entwickelte Robert eine Wertschätzung für die Künste, indem er die Geschichten von H.G. Wells und die Gedichte von Ogden Nash las, die seine ältere Schwester Evangeline zurückließ, als sie Texas verließ, um während des Zweiten Weltkriegs als Krankenschwester in der Armee zu arbeiten. In Ein Oral History-Interview für das Computer History Museum Im Jahr 2009 erinnert er sich daran, unzählige Male das Operettenalbum von Sigmund Romberg gehört zu haben. „Sie hat einige wirklich gute Dinge hinterlassen, um eine intellektuelle Karriere zu beginnen“, sagte er über seine Schwester.
In der High School war er ein guter Schüler, besonders in Mathematik und Englisch, und plante, ein nahegelegenes Junior College zu besuchen. Doch sein musikalisches Talent bot einen anderen Weg. Er spielte Es-Bass in seiner High-School-Band und als der Banddirektor der Southern Methodist University zu Besuch kam, bot er Robert ein Stipendium an.
„Das war meine Chance“, erinnert sich Herr Dennard.
Obwohl die Musik sein Einstiegspunkt war, erwarb er an der Universität einen Bachelor- und einen Master-Abschluss in Elektrotechnik. Später erlangte er einen Ph.D. Vom Carnegie Institute of Technology (heute Carnegie Mellon University).
Im Jahr 1958 wurde Herr Dennard von IBM eingestellt, wo er seine gesamte Karriere bis zu seiner Pensionierung im Jahr 2014 verbrachte.
Er war dreimal verheiratet. Er und seine zweite Frau, Mary Dolores (Maciewicz) Dennard, ließen sich 1984 scheiden und 1995 heiratete er Frances Jane Bridges.
Neben seiner Tochter und seiner Frau hinterlässt Herr Dennard eine weitere Tochter, Amy Dennard, und vier Enkelkinder. Sein Sohn Robert H. Dennard Jr. starb 1998.
Im Laufe seiner Karriere meldete Herr Dennard 75 Patente an und erhielt zahlreiche wissenschaftliche Auszeichnungen, darunter 1988 die National Medal of Technology von Präsident Ronald Reagan und 2019 den Kyoto Award in Advanced Technology der Inamori Foundation of Japan.
Als Herr Dennard 2009 in einem Interview gefragt wurde, welchen Rat er einem jungen Menschen geben würde, der sich für Wissenschaft und Technologie interessiert, verwies er auf seine „sehr bescheidene Erziehung“ und sagte: „Jeder kann sich darauf einlassen.“
„Da besteht eine Chance“, fügte er hinzu. „Diese Dinge passieren nicht einfach so. Es braucht echte Menschen, um diese Durchbrüche zu ermöglichen.