集成電路(integrated circuit,)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu);其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母"IC"表示。
60年代發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體器件。它是經(jīng)過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導(dǎo)體制造工藝,把構(gòu)成具有一定功能的電路所需的半導(dǎo)體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導(dǎo)線全部集成在一小塊硅片上,然后焊接封裝在一個管殼內(nèi)的電子器件。
在集成電路發(fā)展歷程中,有很多人做出了突出的貢獻,在人類享受集成電路技術(shù)給我們的生活和生產(chǎn)翻天覆地的變化的同時,不能忘記那些在集成電路發(fā)展進程中,起到關(guān)鍵作用,做出突出貢獻的人。下面我們挑選出集成電路發(fā)展史上10位最著名的人物介紹給大家:
一、肖克利(晶體管發(fā)明人之一)
威廉·肖克利(1910-1989),出生地英國倫敦,后遷往美國加州。著名的物理學(xué)家。由于他對半導(dǎo)體的研究和發(fā)現(xiàn)了晶體管效應(yīng),與巴丁和布拉頓分享了1956年度的諾貝爾物理學(xué)獎。
肖克利,1910年生于英國倫敦。3歲就隨父母舉家遷往美國的加州。他學(xué)生時代考入了大名鼎鼎的麻省理工(MIT),獲固體物理學(xué)博士學(xué)位后留校任教。二戰(zhàn)結(jié)束后,貝爾實驗室開始研制新一代的電子管,具體由肖克利負責(zé)。1947年圣誕節(jié)前兩天的一個中午,肖克利的兩位同事沃爾特·布蘭坦(Walter Brattain)和約翰·巴丁(John Bardeen),用幾條金箔片,一片半導(dǎo)體材料和一個彎紙架制成一個小模型,可以傳導(dǎo)、放大和開關(guān)電流。他們把這個一發(fā)明稱為"點接晶體管放大器"。這成為后來引發(fā)一場電子革命的"晶體管"。肖克利和這兩位同事榮獲1956年度的諾貝爾物理學(xué)獎。
事實上,這是一種用以代替真空管的電子信號放大元件,是電子專業(yè)的強大引擎,被全球媒體和科學(xué)界稱為"20世紀最重要的發(fā)明"。曾經(jīng)有人說:"沒有貝爾實驗室,就沒有硅谷。"
1948年,肖克利等人申請了發(fā)明晶體管的專利。1949年,肖克利提出一種性能更好的結(jié)型晶體管的設(shè)想,通過控制中間一層很薄的基極上的電流,實現(xiàn)放大作用。1950年,結(jié)型晶體管研制成功。尤其是1955年,高純硅的工業(yè)提煉技術(shù)已成熟,用硅晶片生產(chǎn)的晶體管收音機也問世。在貝爾實驗室工作的肖克利坐不住了。
肖克利不滿足于眼下的發(fā)明,他十分想把這項發(fā)明商品化,并且推向市場。肖克利不喜歡貝爾實驗室拿他的發(fā)明來賺錢,特別是生產(chǎn)的晶體管性能非常不穩(wěn)定,這樣損害了發(fā)明人的榮譽。肖克利于1955年回到老家圣克拉拉谷(硅谷),后來這塊地最理想的開辦晶體管工廠之地,成為展開科技競爭的風(fēng)水寶地。
"晶體管之父"肖克利的到來,意味著"硅谷"迎來了電子產(chǎn)業(yè)的新時代。 肖克利來到帕洛阿爾托,他從前在加州理工學(xué)院讀書時的化學(xué)教授阿諾德·貝克曼,在斯坦福研究區(qū)開辦了一家制造科學(xué)測量設(shè)備的公司–貝克曼儀器公司。貝克曼為肖克利創(chuàng)辦公司提供了財力上的支持。1956年,肖克利獲得了諾貝爾物理獎。
肖克利對于人才的挑選,技術(shù)眼光非常敏銳、獨到。他回到人氣旺盛的美國東岸,發(fā)布了招聘信息,他聘用了八位優(yōu)秀人才。后來成為偉大天才的集合,因為所有的人都在30歲以下,極具戰(zhàn)斗力。比如瓊.赫爾尼,來自加州理工學(xué)院,擁有劍橋和日內(nèi)瓦大學(xué)兩個博士頭銜;維克多·格里尼克,是斯坦福研究所的研究員; 八人中年齡最大的是29歲的尤金·克萊頓,他是通用電氣的制造工程師; 戈登·摩爾來自約翰斯·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理試驗室; 而一心要成為最著名科學(xué)家的羅伯特·諾伊斯來自菲爾科-福特公司;另外還有朱利葉斯、布蘭克、杰伊·拉斯特和謝爾頓·羅伯茨,可以說他們都是不凡之輩。
正是肖克利,觸發(fā)了形成硅谷半導(dǎo)體工業(yè)的創(chuàng)業(yè)連鎖反應(yīng)。在這八人中的諾伊斯與摩爾,于1957年一起離開肖克利并創(chuàng)辦了仙童公司,后兩人又合作于1968年創(chuàng)辦了英特爾。羅伯茨·克萊頓、拉斯特和赫爾尼于1961年離開仙童,創(chuàng)辦了另一家Anelc半導(dǎo)體公司。赫爾尼后來又于1964年離去,創(chuàng)辦了聯(lián)碳電子公司,并于1967年創(chuàng)辦了Intersil公司。
二、巴?。ňw管發(fā)明人之二)
約翰·巴丁 (John Bardeen,1908年5月23日—1991年1月30日) ,美國威斯康星州人。美國著名的物理學(xué)家、電氣工程師。曾經(jīng)兩次獲得諾貝爾物理學(xué)獎。尤其是1956年與W·H·布喇頓和W·肖克萊因發(fā)明晶體管獲得諾貝爾物理學(xué)獎,而1972年,他又同L·N·庫珀和J·R·施里弗因提出低溫超導(dǎo)理論再次獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
約翰·巴丁1908年5月23日生于威斯康星州麥迪遜城,15歲便高中畢業(yè)。1923年入威斯康星大學(xué)電機工程系就學(xué),畢業(yè)后即留在該校擔(dān)任電機工程研究助理。1930-1933年在匹茲堡海灣實驗研究所從事地球磁場及重力場勘測方法的研究。1928年獲威斯康星大學(xué)理學(xué)士學(xué)位,1929年獲碩士學(xué)位。1936年獲普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位。1933年到普林斯頓大學(xué),在E·P·維格納的指導(dǎo)下,從事固態(tài)理論的研究。1935-1938年任哈佛大學(xué)研究員。
1936年,他以《金屬功函數(shù)理論》的論文從普林斯頓大學(xué)獲得哲學(xué)博士學(xué)位。1938-1941年任明尼蘇達大學(xué)物理學(xué)助理教授。1941-1945年在華盛頓海軍軍械實驗室工作,1945-1951年在貝爾電話公司實驗研究所研究半導(dǎo)體及金屬的導(dǎo)電機制、半導(dǎo)體表面性能等基本問題。1947年和其同事W·H·布喇頓共同發(fā)明第一個半導(dǎo)體三極管,在一個月后,W·肖克萊發(fā)明PN結(jié)晶體管。憑借這一發(fā)明使他們?nèi)双@得1956年諾貝爾物理學(xué)獎,由此巴丁并被選為美國科學(xué)院院士。
值得一提的是,1951年至1975年,巴丁任教于伊利諾伊大學(xué)香檳分校物理系和電機工程系教授。他的第一個Ph.D學(xué)生Nick Holonyak,于1962年發(fā)明了史上第一個LED。巴丁和L·N·庫珀、J·R·施里弗合作,于1957年提出低溫超導(dǎo)理論(BCS理論),由此,他們?nèi)吮皇谟?972年諾貝爾物理學(xué)獎,特別是在同一領(lǐng)域(固態(tài)理論)中,一個人兩次獲得諾貝爾獎,歷史上還是第一次。
巴丁發(fā)明了晶體管。1956年和肖克萊一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎.1972年巴丁,庫柏,施里弗一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。
三、布拉頓(晶體管發(fā)明人之三)
沃爾特·布拉頓(Brattain,Walter Houser) 美國物理學(xué)家。值得一提的是,1902年2月10日他出生在中國(父母是美國人)廈門。他1924年畢業(yè)于惠特曼學(xué)院(在華盛頓州沃拉沃拉),1929年在明尼蘇達大學(xué)取得博士學(xué)位。同年,他進入貝爾電話實驗室,成為一名物理學(xué)研究人員。第二次世界大戰(zhàn)期間,他在那里從事潛艇磁探測的工作。 他同肖克利和巴丁共同獲得1956年諾貝爾物理學(xué)獎。 1967年,他接受惠特曼學(xué)院的聘請,擔(dān)任了自己母校的教授。
布拉頓長期從事半導(dǎo)體物理學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體自由表面上的光電效應(yīng)。1947年12月23日,布喇頓與J.巴丁和W.B.肖克萊發(fā)明點接觸晶體管,因此共同獲得1956年諾貝爾物理學(xué)獎。此外,他還曾研究壓電現(xiàn)象、頻率標準、磁強計和紅外偵察等。美國科學(xué)院院士。曾獲巴倫坦獎?wù)?、約翰·斯可特獎?wù)隆?/p>
貝爾實驗室 60 年前研制出了晶體管。幾乎今天使用的所有電子設(shè)備離開晶體管都將無法生存。晶體管是微處理器的主要組件,也是許多產(chǎn)品的必備元件,比如電視、汽車、收音機、醫(yī)療設(shè)備、家用電器、計算機,甚至宇宙飛船等。
晶體管的發(fā)明要歸功于貝爾實驗室的三位同事:John Bardeen、Walter Brattain 和 William Shockley,他們也因為此項發(fā)明于 1956 年被授予諾貝爾化學(xué)獎。晶體管的名字是由貝爾電話實驗室研究員 John R. Pierce 想出的。
晶體管是集成電路的基本,沒有晶體管的發(fā)明,就不可能發(fā)明集成電路,因此我們把肖克萊、巴丁和布拉頓三人放到集成電路發(fā)展史中傳奇人物第一位。
肖克萊專長于理論研究,巴丁是運用基礎(chǔ)理論解決實際問題的大師,而布拉頓則是善于巧妙地進行各種實驗的能手。在肖克利的理論指導(dǎo)下,巴丁、布拉頓于1947年12月研制出世界上第一只點接觸型晶體管。晶體管的發(fā)明是電子技術(shù)史上具有劃時代意義的偉大事件,它開創(chuàng)了一個嶄新的時代──固體電子技術(shù)時代。晶體管的發(fā)明奠定了現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ),揭開了微電子技術(shù)和信息化的序幕,開創(chuàng)了人類的硅文明時代,由它引起的技術(shù)革命對社會產(chǎn)生的巨大推動作用和深遠的影響在歷史上是屈指可數(shù)的。
這三個人中,大家最熟悉的應(yīng)該是肖克利了,他被稱為“晶體管之父”,利用他的名聲,招募了一批杰出的年輕科學(xué)家,其中有大名鼎鼎的“八叛逆”,為后續(xù)的仙童公司、英特爾公司等一大批知名半導(dǎo)體公司創(chuàng)立打下了基礎(chǔ)。
四、杰克·基爾比(集成電路之父)
杰克·基爾比(Jack Kilby,1923年11月8日-2005年6月20日)是集成電路的兩位發(fā)明者之一 。1947年,基爾比獲得伊利諾伊大學(xué)的電子工程學(xué)學(xué)士學(xué)位,1950年獲得威斯康星大學(xué)電子工程碩士學(xué)位。1958年,成功研制出世界上第一塊集成電路。2000年,基爾比因集成電路的發(fā)明被授予諾貝爾物理學(xué)獎。
值得一提的是,改造人類的個人電腦、移動電話等3C產(chǎn)品,皆源于他的發(fā)明。
2000年,七十七歲的杰克·基爾比(Jack S. Kilby)獲得諾貝爾物理學(xué)獎。這個獎距離他的發(fā)明已經(jīng)四十二年,如果沒有基爾比,就沒有今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),更不會有人類習(xí)以為常的數(shù)字生活。一九五八年九月十二日,德州儀器工程師基爾比發(fā)明第一顆集成電路IC。這個裝置揭開二十世紀信息革命的序幕,同時宣告信息化時代來臨。
在基爾比之前,電晶體取代笨重不穩(wěn)定的真空管,但隨電路系統(tǒng)不斷擴張,元件越來越大,卻遇到新瓶頸。尤其生產(chǎn)一顆電晶體的成本高達十美元,怎么縮小元件體積,降低成本,變成應(yīng)用上的大問題。
當(dāng)時在德州儀器專注電路小型化研究的基爾比,利用多數(shù)同事放假、無人打擾的兩周思考難題。就在貝爾實驗室慶祝發(fā)明電晶體十周年后一個月,基爾比靈光涌現(xiàn),在辦公室寫下五頁關(guān)鍵性的實驗日志。
基爾比的新概念,是利用單獨一片硅做出完整的電路,如此可把電路縮到極小。當(dāng)時同業(yè)都懷疑這想法是否可行,"我為不少技術(shù)論壇帶來娛樂效果,"基爾比在他所著"IC的誕生"一文中形容。
德州儀器始終支持基爾比。事實充分證明,從基爾比的第一顆晶片開始,半導(dǎo)體的制程技術(shù)就不斷更新。到英特爾推出Pentium微處理器時,晶片上集成的電晶體已經(jīng)高達三百萬顆。二十美元現(xiàn)在可以買到兩千萬個電晶體。
半導(dǎo)體業(yè)中著名的"摩爾定律"-集成電路上的電晶體數(shù)量,每十八個月擴充一倍,持續(xù)三十五年,至今力爭不竭。這股強大動力使得各種電子產(chǎn)品爆炸性地走向輕薄短小與多工。個人電腦、移動電話等3C產(chǎn)品正全面改造人類生活。
全球半導(dǎo)體業(yè)產(chǎn)值達到一千四百億美元,未來三年還要以兩位數(shù)的速度成長。基爾比的發(fā)明事實上仍在持續(xù)發(fā)酵。
偉大的發(fā)明與人物總會被歷史驗證與牢記,2000年基爾比因為發(fā)明集成電路而獲得當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎。這份殊榮,經(jīng)過四十二年的檢驗顯得愈發(fā)珍貴,更是整個人類對基爾比偉大發(fā)明的充分認可。諾貝爾獎評審委員會的評價很簡單:“為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”。
“我認為,有幾個人的工作改變了整個世界,以及我們的生活方式——亨利·福特、托馬斯·愛迪生、萊特兄弟,還有杰克·基爾比。如果說有一項發(fā)明不僅革新了我們的工業(yè),并且改變了我們生活的世界,那就是杰克發(fā)明的集成電路?!被蛟S德州儀器公司董事會主席湯姆·恩吉布斯的評價是對基爾比貢獻最簡潔有力的注解,現(xiàn)在基爾比的照片和愛迪生的照片一起懸掛在國家發(fā)明家榮譽廳內(nèi)。
五、羅伯特·諾伊斯(科學(xué)與商業(yè)雙料巨人)
羅伯特·諾伊斯1927年12月,生于美國愛荷華州。中學(xué)畢業(yè)后,考入格林納爾學(xué)院,學(xué)習(xí)物理及數(shù)學(xué)兩個專業(yè)。1953年獲麻省理工學(xué)院物理學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后,他在費爾科公司工作了3年。1956年初,著名科學(xué)家肖克萊決定創(chuàng)辦半導(dǎo)體公司,諾伊斯決定和肖克萊干一番大事業(yè)。1957年,諾伊斯與摩爾等8人集體辭職,自行創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體公司,英特爾創(chuàng)始人。
羅伯特·諾伊斯,屬于“八叛逆” 之一。是一位科學(xué)界和商業(yè)界的奇才。他在基爾比的基礎(chǔ)上發(fā)明了可商業(yè)生產(chǎn)的集成電路,讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由“發(fā)明時代”進入了“商用時代”。他還共同創(chuàng)辦了兩家硅谷最偉大的公司:一個是曾經(jīng)有半導(dǎo)體行業(yè)“黃埔軍?!敝Q的-仙童(Fairchild)公司,一個是當(dāng)今世界上最大設(shè)計和生產(chǎn)半導(dǎo)體的科技巨擎英特爾公司。
羅伯特·諾伊斯歷來奉行“自己動手”,12歲的時候,他與二哥曾經(jīng)自造了一架懸掛式滑翔機。尤其是13歲的時候,他們利用家里洗衣機淘汰的舊汽油發(fā)動機造出了一輛汽車。甚至起造出了一臺粗糙的無線電收發(fā)兩用機,互相發(fā)信息。當(dāng)然諾伊斯一生中最大的發(fā)明,是屬于可商業(yè)生產(chǎn)的集成電路。
1959年7月,諾伊斯研究出一種二氧化硅的擴散技術(shù)和PN結(jié)的隔離技術(shù),并創(chuàng)造性地在氧化膜上制作出鋁條連線,使元件和導(dǎo)線合成一體,從而為半導(dǎo)體集成電路的平面制作工藝、為工業(yè)大批量生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。與基爾比在鍺晶片上研制集成電路不同,諾伊斯把眼光直接盯住硅-地球上含量最豐富之一的元素,商業(yè)化價值更大,成本更低。自此大量的半導(dǎo)體器件被制造并商用,風(fēng)險投資開始出現(xiàn),半導(dǎo)體初創(chuàng)公司涌現(xiàn),更多功能更強、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的集成電路被發(fā)明,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由“發(fā)明時代”進入了“商用時代”。
諾伊斯最大的成就:1968年諾伊斯離開了曾經(jīng)有半導(dǎo)體行業(yè)“黃埔軍校”之稱的-仙童(Fairchild)公司(曾經(jīng)孕育出包括英特爾、AMD、美國國家半導(dǎo)體等當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)著名公司)與戈登-摩爾、安迪-格羅夫同創(chuàng)建了英特爾(Intel)。
1971年,諾伊斯所在的Intel成功地在一塊12平方毫米的芯片上集成了2300個晶體管,制成了一款包括運算器、控制器在內(nèi)的可編程序運算芯片,也就是我們現(xiàn)在所說的中央處理單元(CPU),又稱微處理器,這也是世界上第一款微處理器——4004。開始了英特爾(Intel)飛速發(fā)展,從1968年的收入為零直到今天超過三百五十億美金營業(yè)額。
值得一提的是,一個人同時置身科學(xué)界和企業(yè)界,最終還能夠功德圓滿,實屬罕見,但是諾伊斯卻驚人地做到了,他已經(jīng)成為半導(dǎo)體工業(yè)的象征人物,人們尊敬的稱他為:“硅谷市長”。
六、瓊·赫爾尼(奠定了硅作為電子產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵材料地位)
赫爾尼(Jean Hoerni,1924年9月26日——1997年1月12日)是硅晶體管先驅(qū),他發(fā)明的平面工藝為羅伯特·諾伊斯開創(chuàng)現(xiàn)代集成電路奠定了基礎(chǔ)。
赫爾尼1924年誕生于瑞士,在日內(nèi)瓦大學(xué)和劍橋大學(xué)獲得兩個博士學(xué)位,之后他移居美國工作,在加州理工大學(xué)工作,并在那里遇到了“晶體管之父”威廉·肖克利。這位諾貝爾物理學(xué)獎得主將赫爾尼招入自己的公司工作。
赫爾尼是“八叛逆” 之一。1952年, 移居美國在加州理工大學(xué)工作,受到威廉·肖克利賞識,在加入肖克利半導(dǎo)體公司后,受不了肖克利的家長制作風(fēng),1957年9月,包括瓊·赫爾尼在內(nèi)的八個骨干工程師從肖克利半導(dǎo)體公司辭職。肖克利在震驚之余極為憤怒,稱他們?yōu)椤鞍藗€叛逆?!钡褪沁@八個叛逆者后來對硅谷的發(fā)展起了十分重要的影響。他們組建了仙童公司(Fairchild),1959年,Jean Hoerni發(fā)明了平面工藝使用一種叫做光學(xué)蝕刻的處理方法,這種方法有些類似于利用底片沖洗照片的過程。開始,他用的是一片鍺或硅。然后他在上面噴灑上一層叫做光阻劑的物質(zhì)。如果把光照在上面,光阻劑就會變得堅硬,然后你就可以用一種特殊的化學(xué)藥品清除掉沒有被光照射到的光阻劑。因此,赫爾尼就創(chuàng)造了一個光罩,它就像一張底片,上面有一簇小孔,用來過濾掉不清潔的東西,然后讓它在光線中翻動。在化學(xué)洗滌之后,金屬板上只要是留下光阻劑的地方,雜質(zhì)就不會散落到下面。來解決平面晶體管的可靠性問題,因而使半導(dǎo)體生產(chǎn)發(fā)生了革命性的變化??胺Q為“20世紀意義最重大的成就之一”,并稱其奠定了硅作為電子產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵材料的地位。
赫爾尼的愛好并非僅僅創(chuàng)業(yè),他還是一位狂熱的專用登山者。世界上最高山峰中的大多數(shù)都留下過他的足跡,比如珠峰(但是沒有登頂)。
“八叛逆”中的拉斯特多次跟赫爾尼一起登山,他說:“對于物理學(xué)家來說,很多東西都很模糊,但山脈提供了具體的目標和明確的成功?!薄暗巧绞俏锢韺W(xué)家共同的娛樂項目?!?/p>
拉斯特曾經(jīng)說,赫爾尼有令人難以置信的耐力,只需要一點食物或水就能跋涉數(shù)個小時。為了延長一個舊睡袋的使用壽命,赫爾尼往里面塞進了報紙。有一天早晨,在1.2萬多英尺高的地方醒來,他告訴拉斯特說,他打算寫一封感謝函給《華爾街日報》的編輯,說《華爾街日報》是塞睡袋最暖和的報紙。
赫爾尼經(jīng)常前往巴基斯坦境內(nèi)的部分喀喇昆侖山,他被巴蒂山區(qū)居民的貧困境況所觸動,捐贈了1.2萬美元給格雷格·莫藤森(Greg Mortenson),以便在偏遠村莊建一所學(xué)校。后來赫爾尼又捐贈100萬美元,創(chuàng)辦了中亞協(xié)會(Central Asia Institute),以便在自己死后繼續(xù)為他們提供服務(wù)。赫爾尼任命莫藤森為該組織的首任執(zhí)行主任,繼續(xù)在巴基斯坦和阿富汗修建學(xué)校。
七、戈登·摩爾(世界頭號CPU生產(chǎn)商Intel公司創(chuàng)始人之一)
戈登·摩爾,1929年1月3日出生于舊金山佩斯卡迪諾,美國科學(xué)家,企業(yè)家,英特爾公司創(chuàng)始人之一。
作為科學(xué)家與富豪融為一身的雙面人–戈登·摩爾(Gordon Moore)在IT行業(yè)有一個神話,這個神話就是一條定律把一個企業(yè)帶到成功的頂峰,這個定律就是"摩爾定律" 。這個定律的發(fā)現(xiàn)者不是別人,正是世界頭號CPU生產(chǎn)商Intel公司的創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾(Gordon Moore)。
戈登摩爾曾經(jīng)在1965年提出了"摩爾定律", 1968年創(chuàng)辦Intel公司,1987年將CEO的位置交給安迪·葛洛夫。 1990年被布什總統(tǒng)授予"國家技術(shù)獎", 2000年創(chuàng)辦擁有50億美元資產(chǎn)的基金會。2019年10月,福布斯美國400富豪榜位列第46名。
戈登·摩爾通用屬于“八叛逆” 之一。1954年獲物理化學(xué)博士學(xué)位,1956年同諾伊斯一起創(chuàng)辦了傳奇般的仙童(Fairchild)公司,主要負責(zé)技術(shù)研發(fā)。1968年在諾伊斯辭職后,戈登·摩爾跟隨而去一起創(chuàng)辦了Intel,1975年成為公司總裁兼CEO。
1965年,有一天摩爾離開硅晶體車間坐下來,拿了一把尺子和一張紙,畫了個草圖。縱軸代表不斷發(fā)展的芯片,橫軸為時間,最終結(jié)果是很有規(guī)律的幾何增長。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在當(dāng)年第35期《電子》雜志上。值得一提的是,這篇不經(jīng)意之作成為迄今為止半導(dǎo)體歷史上最具意義的論文。
摩爾指出:微處理器芯片的電路密度,以及它潛在的計算能力,每隔一年翻番。這也就是后來聞名于IT界的“摩爾定律”的雛形。為讓這個描述更精確,1975年,摩爾做了一些修正,將翻番的時間從一年調(diào)整為兩年。事實上,后來更準確的時間是兩者的平均:18個月。值得一提的是,'摩爾定律'不是一條簡明的自然科學(xué)定律,尊它為發(fā)展方針的英特爾公司,更是取得了巨大的商業(yè)成功,而微處理器也成了摩爾定律的最佳體現(xiàn),帶著摩爾本人的名望和財富每隔18個月翻一番。
摩爾當(dāng)時的預(yù)測聽起來好像是科幻小說;此后也不斷有技術(shù)專家認為芯片集成“已經(jīng)到頂”。但事實證明,摩爾的預(yù)言是準確的,遵循著摩爾定律目前最先進的集成電路已含有超過17億個晶體管。
摩爾定律的偉大不僅僅是促成了英特爾巨大的商業(yè)成功,半導(dǎo)體行業(yè)的工程師們遵循著這一定律,不僅每18個月將晶體管的數(shù)量翻一翻,更是意味著同樣性能的芯片每18個月體積就可以縮小一半,成本減少一半。也可以說是因為摩爾定律讓我們生活中的電子產(chǎn)品性能越來越強大,體積越來越輕薄小巧,價格越來越低廉。
值得一提的是,1990年已經(jīng)退休的摩爾從美國前總統(tǒng)布什的手中接過了美國技術(shù)獎。摩爾定律就像一股不可抗拒的自然力量,統(tǒng)治了硅谷乃至全球計算機業(yè)整整三十多年。
八、安迪·格羅夫(微處理器之王)
安迪·格羅夫出生于匈牙利布達佩斯一個猶太人家庭。父親喬治是賣牛奶的,愛交際,非常好相處,十分有頭腦,很早就自學(xué)并自學(xué)商業(yè)和會計,對牛奶經(jīng)營和服務(wù)更是得心應(yīng)手。母親瑪麗亞是一個圖書管理員。格羅夫住在一個19世紀的兩居室公寓里,從小就被稱為資本家的兒子和猶太人。他父母希望他能用勤奮刻苦來抵消這些偏見。
二戰(zhàn)開始了,東歐的猶太人都像清晨的霧一樣消失了。格羅夫的父親于1941年被召集到勞改隊后,就失蹤了。不過后來還是活著從戰(zhàn)線上回來,但已患病不輕。1944年3月,德國人占領(lǐng)了布達佩斯,開始搜捕所有的猶太人。8歲的格羅夫與母親一起隱去真名,靠偷來的證件生活,是一個基督教家庭收留了他們。14歲,他加入了當(dāng)?shù)氐那嗄陥笊?,投身記者行列?#034;我很愛這個工作",可是卻很快成了報社不受歡迎的人。40年后,他寫道:"我不想要這樣一種職業(yè):即主觀地、用政治觀念來決定我工作的成績。我從寫作轉(zhuǎn)向科學(xué)"。不過,后來他還是著書立說,滿足了寫作的愛好。
格羅夫進入了紐約城市大學(xué),這是移民的"牛津大學(xué)"。剛到美國,經(jīng)濟是個問題,而且語言也不太靈光。"我可以讀、寫一些英語,但說的時候就跟不上了。我常被科學(xué)課上的技術(shù)名詞弄糊涂"。但他最終闖過了這一關(guān),幾乎門門成績都是A。后來他一年級時的導(dǎo)師說:"我對他如此強烈的事業(yè)心感到有點吃驚,饑餓對一個人的成長的確有好處"。
1963年,格羅夫獲得化學(xué)工程管理學(xué)士學(xué)位。此后又進入加州大學(xué)伯利克分校,獲得博士學(xué)位。畢業(yè)后,他選擇了當(dāng)時半導(dǎo)體革新的沃土–仙童半導(dǎo)體公司。他的第一個任務(wù)就是著手最新的MOS半導(dǎo)體技術(shù),并很快顯露出領(lǐng)導(dǎo)才能。由此格羅夫步步高升,工作任務(wù)主要就是開發(fā)產(chǎn)品原型,確立生產(chǎn)工藝流程。比起眾多半導(dǎo)體業(yè)的大腕,那時的格羅夫幾乎默默無聞,除非當(dāng)研發(fā)部生產(chǎn)出不實際的產(chǎn)品而怪罪他時,別人才會注意他。
安迪·格羅夫名言:“Only the paranoid survive.”只有偏執(zhí)狂才能生存??梢哉f,沒有英特爾的微處理器,即使一萬個年少輕狂才華橫溢的比爾·蓋茨也無濟于事。從1987年接過英特爾的CEO接力棒之后,他不斷以打破傳統(tǒng)、挑戰(zhàn)現(xiàn)有邏輯的戰(zhàn)略思維,使微處理器為數(shù)字時代提供源源不斷的動力。可以說,沒有安迪·格羅夫,就沒有今天最成功的半導(dǎo)體公司英特爾。
1986年格羅夫提出的新的口號“英特爾,微處理器公司”,果斷舍棄了儲存業(yè)務(wù)把英特爾的主營業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)到微處理器上去。而恰是這個決策讓英特爾順利地穿越了存儲器劫難的死亡之谷,使英特爾從一個二流的DRAM廠商轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€壟斷性的CPU廠商。
同年,英特爾推出386系列處理器,后來相繼推出486,奔騰系列中央處理器,處理器的性能越來越強大,速度越來越快,個人電腦時代來臨了。當(dāng)時印有“Intel Inside”品牌標志的處理器成了世界上80%計算機的心臟,“Intel Inside”一度成為本產(chǎn)業(yè)的黃金標準響徹全球也在改變著世界。
九、胡正明 (多種新結(jié)構(gòu)器件的發(fā)明人)
胡正明,1947年7月出生于中國,微電子學(xué)家,美國工程科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士,美國加州大學(xué)伯克利分校杰出講座教授。
1968年臺灣大學(xué)電機系畢業(yè),獲學(xué)士學(xué)位。1969年赴美國加州大學(xué)伯克利分校留學(xué),1970年獲碩士學(xué)位。1973年獲美國加州大學(xué)伯克利分校博士學(xué)位。1991-1994年任清華大學(xué)(北京)微電子學(xué)研究所榮譽教授。1997年當(dāng)選為美國工程科學(xué)院院士。 2007年當(dāng)選中國科學(xué)院外籍院士。2015年12月獲得美國國家技術(shù)和創(chuàng)新獎。值得一提的是,2016年5月19日,美國總統(tǒng)奧巴馬在白宮為胡正明頒發(fā)美國國家科學(xué)獎?wù)?/span>。
胡正明教授是微電子微型化物理及可靠性物理研究的一位重要開拓者,對半導(dǎo)體器件的開發(fā)及未來的微型化做出了重大貢獻。
胡正明教授是微電子微型化物理及可靠性物理研究的一位重要開拓者,對半導(dǎo)體器件的開發(fā)及未來的微型化做出了重大貢獻。主要科技成就為:領(lǐng)導(dǎo)研究出BSIM,從實際MOSFET晶體管的復(fù)雜物理推演出數(shù)學(xué)模型,該數(shù)學(xué)模型于1997年被國際上38家大公司參與的晶體管模型理事會選為設(shè)計芯片的第一個且唯一的國際標準;
值得一提的是,他發(fā)明了在國際上極受注目的FinFET等多種新結(jié)構(gòu)器件;對微電子器件可靠性物理研究貢獻突出:首先提出熱電子失效的物理機制,開發(fā)出用碰撞電離電流快速預(yù)測器件壽命的方法,并且提出薄氧化層失效的物理機制和用高電壓快速預(yù)測薄氧化層壽命的方法。首創(chuàng)了在器件可靠性物理的基礎(chǔ)上的IC可靠性的計算機數(shù)值模擬工具。
胡正明作為頂級半導(dǎo)體專家貢獻卓著,他是IEEE Fellow、美國工程院院士、中國工程院外籍院士。在臺積電擔(dān)任CTO時獲得“臺灣第一CTO”的雅號。但胡正明是一位真正的隱世高人,淡泊名利,一生都奉獻給了最熱愛的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。用他自己的話說“如果我今天要重新再選一行的話,我還是會選半導(dǎo)體這一行”。
2010年后,持續(xù)數(shù)十年的Bulk CMOS工藝技術(shù)在20nm走到盡頭,胡教授在20年前開始探索并發(fā)明的FinFET和FD-SOI工藝,成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)僅有的兩個重要選擇。因為他的兩個重要發(fā)明,摩爾定律在今天得以再續(xù)傳奇。
十、張忠謀(全球集成電路代工產(chǎn)業(yè)的締造者)
張忠謀,1931年7月10日出生于浙江寧波,臺灣積體電路制造股份有限公司(臺積電)創(chuàng)始人,被譽為"芯片大王"、臺灣"半導(dǎo)體教父"。麻省理工學(xué)院董事會成員和臺灣機械科學(xué)院院士,并擔(dān)任紐約證券交易所、斯坦福大學(xué)顧問。
張忠謀24歲作為麻省理工學(xué)院畢業(yè)的碩士生,與半導(dǎo)體開山鼻祖、英特爾公司創(chuàng)辦人戈登·摩爾同時踏入半導(dǎo)體業(yè),與集成電路發(fā)明人杰克·基爾比同時進入美國德州儀器公司。2018年6月5日,張忠謀宣告正式退休。
行業(yè)有一句話:一個人定義了一個產(chǎn)業(yè),一個人開創(chuàng)了一個新的代工時代,一個人讓整個集成電路行業(yè)更有活力,這個人就是張忠謀。27歲的張忠謀效力于德州儀器公司,并且一干就是25年。1985年,受臺灣方面邀請,張忠謀辭去在美國的高薪職位返回臺灣,出任臺灣工業(yè)技術(shù)研究院院長,致力于臺灣半導(dǎo)體業(yè)的崛起和產(chǎn)業(yè)升級,1987創(chuàng)建了全球第一家專業(yè)代工公司——臺灣積體電路制造股份有限公司(臺積電)開創(chuàng)了半導(dǎo)體代工時代。
事實上,在臺積電之前集成電路行業(yè)的模式都是一樣的:所有的集成電路都是自己設(shè)計自己做,Intel、三星等公司集芯片設(shè)計和生產(chǎn)于一體,全能但是它的結(jié)構(gòu)龐大臃腫。由于這種大而全的設(shè)計生產(chǎn)方式,帶來了高成本,高門檻的弊端,放慢了整個集成電路行業(yè)的步伐。
當(dāng)時看到商業(yè)機會的張忠謀,果斷成為第一家“純”晶圓代工公司,不與客戶競爭,不設(shè)計或生產(chǎn)自有集成電路,只幫助半導(dǎo)體公司生產(chǎn)已經(jīng)設(shè)計成型的集成電路。正是這種模式為臺積電帶來巨大財富的同時也創(chuàng)造了兩個新的行業(yè)-晶圓代工廠,F(xiàn)abless(無生產(chǎn)線集成電路設(shè)計公司)。
由于省去了費用高昂的晶圓制造環(huán)節(jié),集成電路行業(yè)整體門檻降低,誕生了一大批新生的具有活力的集成電路設(shè)計公司,為整個集成電路行業(yè)帶來了新活力與創(chuàng)意。2007年,英特爾宣布與臺積電同時生產(chǎn)45納米工藝的芯片。這標志著臺積電在技術(shù)提高方面如此可靠,以至于像英特爾這樣的國際性大芯片公司都決定停止或放緩自己生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展步伐,把更多的精力放在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域。同時傳統(tǒng)芯片公司NXP和德州儀器公司也宣布,將停止開發(fā)一些芯片生產(chǎn)技術(shù),轉(zhuǎn)而與臺積電等亞洲晶圓代工企業(yè)制造芯片,集成電路細分工時代全面到來,一個嶄新的更具活力的集成電路行業(yè)展現(xiàn)在我們面前。
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