Inventore straordinario, ma anche fondatore di un nuovo sapere: il curriculum di Federico Faggin è difficile da riassumere con poche definizioni, ma queste due sono un ottimo punto di partenza. Fisico e imprenditore, padre del microprocessore, ha sviluppato una teoria rivoluzionaria su coscienza e intelligenza naturale e artificiale.

Sarà lui stesso a parlare di questa teoria rivoluzionaria martedì 29 ottobre, al Teatro Massimo di Palermo, grazie all’incontro organizzato da Palermo Mediterranea, di cui Innovation Island è media partner. Nei prossimi giorni vi daremo informazioni su come seguire la diretta streaming.

Nasce a Vicenza nel 1941 e, dopo aver conseguito il diploma di perito industriale, con specializzazione in radiotecnica, inizia negli anni Sessanta ad occuparsi di calcolatori presso il Laboratorio di Ricerche elettroniche dell’Olivetti a Borgolombardo, contribuendo alla progettazione e infine dirigendo il progetto di un piccolo computer elettronico digitale a transistori con 4 Ki × 12 bit di memoria magnetica.

Lasciata l’Olivetti, si iscrive al corso di Fisica presso l’Università degli Studi di Padova, dove si laurea e viene subito nominato assistente incaricato. Insegna nel laboratorio di elettronica e continua la ricerca sui flying spot scanner, l’argomento della sua tesi. Viene assunto, nel 1967, dalla SGS-Fairchild, dove sviluppa la prima tecnologia di processo per la fabbricazione di circuiti integrati MOS (Metal Oxide Semiconductor) e progetta i primi due circuiti integrati commerciali MOS.

È la SGS-Fairchild a invitare Faggin a fare un’esperienza di lavoro presso la sua consociata Fairchild Semiconductor, azienda leader del settore semiconduttori a Palo Alto in California. Qui si dedica allo sviluppo dell’originale MOS Silicon Gate Technology, la prima tecnologia di processo del mondo per la fabbricazione di circuiti integrati con gate auto-allineante.

Progetta e produce anche il primo circuito integrato commerciale che usasse la Silicon Gate Technology, il Fairchild 3708, un multiplexer analogico a 8 canali con decoding logic. Sviluppa il processo di silicon gate a N-channel e lavora a processi avanzati di CMOS e BiCMOS con silicon gate. La Silicon Gate Technology nel 1970 rende possibile la large scale integration (LSI) e la very large scale integration (VLSI), permettendo per la prima volta la fabbricazione di circuiti integrati MOS su larga scala, ad alta velocità e a basso costo.

Intel 4004

Federico Faggin decide di stabilirsi negli USA e nel 1970 passa alla Intel, dove viene assunto per sviluppare e dirigere il progetto del 4004 (inizialmente denominato MCS-4), contribuendo con idee fondamentali alla sua realizzazione. Il 4004 è il primo microprocessore al mondo che integra in un singolo chip una potenza di calcolo superiore a quella dello storico ENIAC, il primo calcolatore elettronico al mondo.

Usando la metodologia da lui creata per il progetto del 4004 viene realizzato l’8008, il primo microprocessore a 8 bit. All’inizio del 1972 propone la realizzazione dell’8080 di cui formula l’architettura. L’8008 e l’8080 sono i progenitori della famiglia di processori 8086 che ancora oggi domina il mercato dei personal computer.

Nel 1973 Faggin diviene manager responsabile di tutta l’attività di circuiti MOS (ad eccezione delle memorie dinamiche RAM). Sotto la sua guida vengono sviluppati più di 25 circuiti integrati commerciali, inclusi il 2102A, la prima memoria statica RAM ad alta velocità a 5 volt e 1024 bit.

Zilog

Alla fine del 1974 abbandona l’Intel e fonda la ZiLOG, prima società dedicata esclusivamente alla produzione di microprocessori quando ancora l’Intel era principalmente un produttore di memorie che considera i microprocessori solo un prodotto utile a vendere più memorie.

Il primo e più famoso prodotto della ZiLOG è il microprocessore Z80 e la sua famiglia di dispositivi periferici intelligenti. Introdotto nel 1976, lo Z80 diviene il microprocessore a 8-bit di maggiore successo sul mercato. Nel 1980 abbandona la ZiLOG per divergenze con il principale finanziatore, la Exxon, e fonda la Cygnet Technologies, con la quale progetta e produce il Communication CoSystem, un innovativo apparecchio che permette di collegare personal computer e telefono per la trasmissione di voce e dati, rappresentando un notevole progresso nel campo emergente delle comunicazioni personali.

Nel 1986 Faggin diviene uno dei fondatori della Synaptics, contribuendo alla diffusione di massa del touchpad; è stato Chief Executive Officer dal 1987 al 1999 ed è stato Chairman of the Board of Directors dal gennaio 1999 ad ottobre 2004.

La teoria sulla coscienza

A seguito di una singola esperienza fortuita di carattere trascendentale, Federico Faggin propone una teoria della coscienza secondo la quale essa sarebbe un fenomeno puramente quantistico, unico per ogni individuo. Questa teoria sarebbe supportata, secondo Faggin, da due teoremi della fisica quantistica: il teorema di non clonazione e il teorema di Holevo.

Il primo afferma che non è possibile duplicare esattamente (clonare) uno stato quantistico a priori. È invece possibile effettuare la duplicazione senza errori se lo stato appartiene ad un insieme ortogonale di stati conosciuto a priori; il secondo limita l’ammontare di informazione quantistica, nella pratica che n qubit possono rappresentare solo fino a n bit classici (non codificati in modo quantistico).

Faggin postula che un sistema quantistico che si trova in uno stato puro esperisce tale stato visto che le esperienze coscienti (qualia) hanno tutte le proprietà essenziali di uno stato puro: cioè la conoscenza sarebbe privata, accessibile da fuori solo in piccola parte.

La rappresentazione matematica dell’esperienza (lo stato puro) non descriverebbe però l’esperienza che rimarrebbe privata e conoscibile solo dall’interno, sotto forma di qualia, dal sistema che si trova in quello stato. Quindi, secondo Faggin, nessuna macchina classica potrà mai essere cosciente visto che l’informazione classica è riproducibile (il programma e i dati si possono copiare perfettamente), mentre lo stato quantistico è privato ed è basato su informazione viva (termine coniato da Faggin).

La coscienza non sarebbe quindi legata al funzionamento del corpo e potrebbe continuare ad esistere anche dopo la morte del corpo. Il corpo si comporterebbe come un drone controllato “top down” dall’ente cosciente. Questa teoria è basata sugli studi teorici del fisico Giacomo Mauro D’Ariano che rifondano la teoria quantistica su principi informazionali e sugli studi esperienziali, filosofici e scientifici di Federico Faggin sulla natura della coscienza.

«Nel modello che propongo, […], la coscienza, il libero arbitrio e la vita esistono fin dall’inizio, come semi all’interno di un Tutto olistico che contiene anche le proprietà fondamentali che permettono l’evoluzione dell’universo inanimato. Secondo tale modello, gli organismi viventi sono fenomeni sia quantistici sia classici, mentre la coscienza e il libero arbitrio sono fenomeni puramente quantistici: ragion per cui il computer classico non potrà mai essere cosciente. Quanto alla morte, essa riguarda solo il corpo, non la seity, che è la nostra essenza quantistica». (Federico Faggin, Irriducibile, 2022, pag. 167) – Foto Intel Free Press – CC BY-SA 2.0.