Ken Shirriff es un entusiasta de la ingeniería inversa de circuitos integrados que disfruta restaurando computadoras y equipos antiguos. Mientras reparaba una unidad de disquete HP de ocho pulgadas, el historiador de la informática descubrió una tecnología de fabricación obsoleta y casi obsoleta. Shirriff explicó en su blog que el chip de interfaz de la vieja unidad de disquete estaba roto. Decidió descifrarlo y tomó fotografías. El sustrato del chip es muy especial y consta de un sustrato de zafiro, componentes de silicio y circuitos metálicos.

Shirriff señaló que este chip de "silicio de zafiro" es parcialmente transparente y está diseñado para servir como interfaz entre el HP Interface Bus (HP-IB) y el procesador Z80, que es el centro del controlador de la unidad de disquete.

El chip de silicio de zafiro es un componente PHI (procesador a interfaz HP-IB) que se utiliza en varios productos HP para administrar protocolos de bus y almacenar datos en búfer entre el bus de interfaz y el microprocesador del dispositivo. El sustrato de zafiro confiere al chip capacidades únicas, que Shirriff detalla en su artículo.

A diferencia de los circuitos integrados ordinarios, los transistores del chip están completamente aislados porque el sustrato de zafiro es un aislante. Esto significa que se reduce la capacitancia entre transistores, mejorando el rendimiento y proporcionando protección contra la radiación y cortocircuitos de baja impedancia.

Debido a que el silicio de zafiro es naturalmente resistente al endurecimiento por radiación, las naves espaciales, incluidas las sondas Galileo, han utilizado estructuras de silicio de zafiro desde 1963 o antes. Shirriff comparó el chip PHI con otros procesadores de la década de 1970, que estaban hechos de un sustrato de zafiro y un sustrato de silicio puro.

Según el historiador, el procesador MC2 de 16 bits de Hewlett-Packard de 1977 utilizaba tecnología de silicio de zafiro, tenía 10.000 transistores, funcionaba a 8 megahercios y consumía sólo 350 milivatios. En comparación, la CPU Intel 808 de 616 bits de 1978 se implementó en un sustrato de silicio "normal" utilizando procesos de fabricación NMOS en lugar de CMOS. El chip tiene 29.000 transistores, originalmente funcionaba a 5 MHz y consumía 2,5 vatios de potencia mucho más.

Si bien los sustratos de zafiro tienen ciertas ventajas en términos de rendimiento y consumo de energía, como confirma la investigación de Shirriff, la densidad de transistores en los sustratos de zafiro no es tan alta como en los sustratos de silicio. Además, la "incompatibilidad cristalina" entre el silicio y el zafiro también creó desafíos de fabricación, lo que resultó en un rendimiento de HP de sólo el 9%. Esta dificultad probablemente jugó un papel importante en el hecho de que el silicio se convirtiera en el material elegido para la fabricación de circuitos integrados en los años siguientes.