《芯片战争》第一部分 冷战时期的筹码

第一部分 冷战时期的筹码

1. 从钢铁到硅片

第二次世界大战是一场工业消耗冲突,其结果取决于工业产出。在华盛顿,战时生产委员会的经济学家,从铜、铁、橡胶和石油、铝、锡等方面,评估了美国将制造业转变为军事力量的可能性

摧毁广岛和长崎的两枚原子弹引发了许多猜测,一个新生的原子时代可能会取代一个由煤炭和钢铁构成的时代。人们越来约意识到战争不是由装配线上的铆工赢得得,而是由能够识别目标并自动进行机动操作的武器赢得的

真空管的开关用1\0表示,可以替代机械旋钮或杠杆;旋钮和杠杆是物理连接束缚的,真空管之间的连接可以重组,能够多种类型的计算

但是真空管会吸引昆虫,还会像灯泡一样烧坏,只能用于破解代码等少数应用,除非能找到更小、更快、更便宜的开关

人物:张忠谋-台湾,盛田昭夫-日本,安迪.格鲁夫-匈牙利

2. 开关

威廉.肖克利认为实现更好的”开关”,需要借助半导体材料。1945年肖克利首次提出”固态阀门”理论,因为仪器不够精确,没有检测出微小电流,理论未被证实

1947年12月16日沃尔特.布拉顿和约翰.巴丁,使用相同的理论观察到流过锗的电流可以被控制并放大,证明肖克利的理论是正确的

拥有贝尔实验室的美国电话电报公司将这种器件命名为”晶体管”

肖克利对同事发明装饰,证实自己的理论感动不快。1948年他构想出由三块掺由不同杂质的半导体,可以操纵施加在晶体管”三明治”中间的小电流,打开和关闭较大的电流

人物:威廉.肖克利、沃尔特.布拉顿和约翰.巴丁,均是贝尔实验室员工

3. 诺伊斯、基尔比、集成电路

每个人都认同晶体管是一种基于最先进物理学的聪明技术,但只有在比真空管做得更好或生产成本更低的情况下,晶体管才会被大规模应用

1958年,TI工程师杰克·基尔比一直琢磨如何减少将不同晶体管串在一起所需的导线数量,多个晶体管可以内置在同一块硅或锗板中。基尔比称他的发明为“集成电路”

诺伊斯意识到霍尔尼的“平面工艺”可以用于在同一块硅材料上制备多个晶体管,由于平面工艺在晶体管上覆盖了一层二氧化硅绝缘层,诺伊斯可以通过在上面沉积金属线,将“导线”直接放在硅片上实现晶体管之间的连接

不久,基尔比和诺伊斯基于半导体材料开发的“集成电路”被简称为“半导体”,或者被更简单地称为“芯片”

人物:杰克·基尔比(TI 工程师)、诺伊斯(肖克利半导体公司工程师、仙童创始人之一、英特尔创始人)、尤金·克莱纳(肖克利半导体公司工程师、世界最大风险投资公司创始人)、戈登·摩尔(肖克利半导体公司工程师、仙童研发、摩尔定律、英特尔创始人)、简·霍尔尼(仙童工程师)

4. 起飞

在整个美国,苏联的太空计划引发了一场信心危机,罗伯特·诺伊斯立即意识到他的集成电路有了一个市场:火箭。诺伊斯芯片的第一笔大订单来自NASA(美国国家航空航天局)。随着诺伊斯为NASA加大生产力度,他为其他客户大幅降价,1961年12月以120美元的价格售出的集成电路,到了第二年10月被打折至15美元

1959年TI生产的集成电路将作为美国海军导弹的一部分进行测试[1000美元64只芯片]

大约在同一时间,仙童开始销售自己的微型逻辑芯片

自1951年起,TI就专注于向军方销售电子产品。1962年TI赢得“民兵II号”导弹合同改变了TI的芯片业务,到1964年底,TI已经为“民兵”导弹计划提供了10万块集成电路

唯一的问题是,TI能否掌握大规模生产技术

人物:帕特·哈格蒂(TI总裁)

5. 迫击炮和规模生产

1958年9月1日,莱思罗普和他的助手詹姆斯·纳尔用倒置的显微镜缩小了矩形图案的尺寸,在锗上形成了完美的微缩版,莱思罗普称这一过程为光刻。他生产的晶体管比以前小得多,直径只有0.1英寸,高度只有0.000 5英寸。光刻技术使人们可以构想大规模生产微型晶体管

1958年,张忠谋与莱思罗普同期来到TI,先经营一条用于IBM电脑的晶体管生产线,很快被任命为TI整个集成电路业务的负责人

1963年安迪.格鲁夫被仙童聘用,与诺伊斯和摩尔一起打造芯片产业,仙童的制造工艺由像安迪·格鲁夫一样的生产工程师来改进

仙童和TI进入了20世纪60年代中期,开始面临一个新的挑战:如何将芯片转变为大众市场产品

人物:莱思罗普(TI)、张忠谋(TI)、詹姆斯·纳尔(TI、仙童)、安迪.格鲁夫(仙童)

6. “我要发财”

在戈登·摩尔的指导下,仙童的研发团队不仅开发了新技术,还开辟了新的民用市场

到1968年,计算机行业购买的芯片数量与美国军方一样多,诺伊斯的降价策略取得了回报——为民用计算机开辟了一个新的市场,这将推动未来几十年的芯片销售

但仙童仍归东海岸的一位百万富翁所有,这位百万富翁给员工丰厚的薪酬,却拒绝给他们股票期权,他把股权赠予视为一种“渐进的社会主义”

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