卡妙66131654

前幾年，有媒體報道過：在俄羅斯拉賓斯克市郊區，有一天，當地一個居民在外捕魚時，偶然在地上撿到了一塊很特別的石頭，因為這塊石頭上有著奇異的斑點。這個居民隨後把這塊石頭上交給了新切爾卡斯克工業大學的專家們。該校的專家們在對這塊石頭開展完一系列測試後，得出了一個令世人咋舌的結論，一塊依附於該石頭上的小薄片是一塊芯片，並且這塊芯距今不下於2億年，類似於人類目前在使用的一類芯片（先進的納米工藝製造而成的）。

當時有些人就此猜想，這塊芯片可能是數億年前外星人遺落在地球上的，也可能是地球上出現人類之前，還存在過另外一種高科技文明。當然，同樣有些人認為，這塊芯片很可能是一個生物化石。

（▲註釋：一塊依附於該石頭上的小薄片，被俄羅斯的專家們判定為是一塊芯片。）

在全球半導體行業中，有這麼兩位技術牛人。

傑克•基爾比（Jack Kilby）：1923年11月，基爾比在美國密蘇里州出生。1947年，24歲的基爾比在伊利諾伊大學獲得電子工程學士學位。1950年，基爾比又獲得了威斯康星大學的電子工程碩士學位。1958年，基爾比發明出了世界上第一塊集成電路。2000年，基爾比等人共同分享了瑞典皇家科學院的諾貝爾物理學獎。2005年，基爾比離世。

羅伯特•諾伊斯（Robert Noyce）：1927年12月，諾伊斯出生於美國愛荷華州。諾伊斯中學畢業後，便考入格林納爾學院，同時學習數學、物理兩個專業。1953年，26歲的諾伊斯獲得麻省理工學院的物理學博士學位。之後，諾伊斯在費爾科公司工作了3年。1956年，諾伊斯追隨當時業界中的一位傳奇人物，即“晶體管之父”肖克利博士，意圖跟著肖克利博士幹出一番大事業。1957年，諾伊斯與戈登•摩爾等八個青年才俊共同決定與肖克利博士分道揚鑣，並自立門戶，進而聯合創辦了仙童半導體。1968年，諾伊斯與摩爾等人又聯合創辦了英特爾。1990年6月，諾伊斯在水中游泳時因突發心臟病去世。

人類現在用的這些芯片，仍然是由人類發明出來的。

基爾比的父親是位電氣工程師，並擔任過堪薩斯電力公司的總裁，基爾比也因此從小就對電氣設備產生了濃厚的興趣。在世人們看來，基爾比的確是個典型的理工男。基爾比身高一米八九，有著一張和善的臉和一頭地中海式的捲髮，與人說話時的語速慢得出奇。然而，基爾比的動手能力卻可謂為一流。而且，基爾比始從始至終樂意被人們當作一名工程師來對待，且對自己的動手能力向來頗有自信。

1958年，基爾比34歲，正式加入德州儀器中工作。當時美蘇冷戰進入第一次高潮期。1957年，世界上第一顆人造衛星被蘇聯航天機構成功地送上了預定軌道，美國內輿論一片譁然，美國當局以及美國軍方部門對此倍感壓力。當時美國軍方本已與德州儀器建立起合作關係，美國軍方要求德州儀器研製出小型化的計算機設備。換言之，德州儀器聘用基爾比，就是想讓基爾比參與到德州儀器正在全力推進的，旨在讓計算機設備小型化的項目中來。可是，基爾比對此幾乎沒有什麼興趣。基爾比倒是覺得，與其按德州儀器計劃的那樣把所有的成品元件整合到一起，倒不如一開始就把這些元件集成到一塊芯片上。如此便可避免各元件間連接顯得很是複雜。基爾比為了驗證自己的這一設想，便利用德州儀器其他員工們外出度假之機，獨自呆在半導體實驗室中就此展開研究。

（▲註釋：世界上第一塊集成電路。）

基爾比通過兩個多月的努力，到1958年9月12日，基爾比完全以手工的方式，發明出了全球第一塊集成電路樣品。先前有人這樣描述之：“基爾比用全手工的方式完成了自己——當然也是人類歷史上第一塊集成電路樣品，有半英寸長，由做在一塊鍺片上的兩個電路組成。隨後，基爾比向他的同事們展示了這個樣品。當他緊張地檢查好連接，推上開關，一條淺綠色的模型線橫穿示波器的屏幕，畫出一條完美的正弦波形，實驗成功了！基爾比的成功很大程度上仰仗著他堪比外科醫生的過人手藝，手工將元件用細金屬線與芯片連接起來，但距離能在工廠流水線上進行實用化生產還有相當的距離。”

前面說了基爾比和他發明了全球第一塊集成電路，後面自然還要說到諾伊斯。諾伊斯從小在美國中西部一個普普通通的鄉村成長，沒有顯赫的家庭背景，完全憑藉著自己的勤奮與聰慧，在世界半導體行業中創出了一番大事業。世界IT業界中流行著這樣一種說法：“集成電路芯片的發明專利是由兩個人共同持有的，一個是基爾比，另外一個人就是在IT界中名氣響噹噹的諾伊斯。”

諾伊斯與摩爾等人於1957年創立仙童半導體後不久，仙童半導體跟德州儀器一樣，亦試圖找出讓計算機設備小型化的方法。於是，諾伊斯為首的研究團隊便不得不攻克大量的難題。其中最為關鍵的一個技術難點在於，“電路中電線越多，電子脈衝就繞得越遠，而人們無法使脈衝快過光速，那麼人們製造快速計算機的最佳方案是通過縮小電路板的方式以減少脈衝穿行距離”，諾伊斯的團隊為解決這一世界性的技術難題用了兩年多的時間。1959年7月，諾伊斯研發出一種二氧化硅的擴散技術和PN結的隔離技術，並創造性地在氧化膜上製出鋁條連線，讓元件與導線合為一體，開發出了半導體芯片的平面製作工藝，為工業化量產奠定了堅實的基礎。由於硅的商業前景遠勝於鍺，所以諾伊斯一直把自己的目光鎖定在硅芯片上。

1966年，富蘭克林學會同時向基爾比和諾伊斯授予了巴蘭丁獎章。基爾比享有“第一塊集成電路的發明家”稱號，諾伊斯則被世人譽為“提出適用於工業化量產集成電路理論的人”。1969年，基爾比獲得“集成電路的發明專利”，諾伊斯獲得“關鍵的內部連接技術專利”。

後來，仙童半導體最終走向分崩離析，主要原因之一是研發團隊與投資方之間的矛盾不斷激化。仙童半導體的八個創始人只好各奔前程，而其中，諾伊斯、摩爾與格魯夫於1968年聯合創立了英特爾。先前，英特爾的主要業務集中於存儲器。1969年4月，來自日本的計算機廠商Busicom與英特爾開展業務合作，由英特爾為Busicom的五款計算器開發相應的專用處理器。1971年，英特爾歷盡艱辛，終於研製出了世界上第一塊微處理器芯片——Intel 4004。1972年，英特爾向全球市場推出了新一款處理器芯片——Intel 8008。1974年，英特爾再向全球市場推出了一款性能比Intel 8008更好的芯片——Intel 8080。從那以後，全世界的人們正式進入到微型計算機與個人電腦時代。電子計算機的體積比過去大大縮小，價格持續走低，性能一直大幅地提升，人們生活和工作的方式也由此發生了革命性的改變。

1969年4月，日本的計算器製造商Busicom公司找到英特爾，希望他們為其即將推出的五款計算器開發專用處理器。此前，英特爾公司的主要業務還只集中在存儲器領域，而這次他們必須同時研發只讀存儲器、隨機訪問存儲器和輸出設備芯片等三個核心元件。“為什麼不把它們都集成在一起呢？”負責這個項目設計工作的馬西里安·霍夫提出了這個在當時看來非常驚人的構想。

起初，公司管理層對霍夫的建議並不太感興趣，因為在此之前還從來沒有人這麼幹過，是否可行還是個未知數。但霍夫等人最終用他們的實際行動說服管理層支持了他們的想法。就這樣，世界上第一塊集成電路芯片——Intel 4004正式進入研發階段。當時的Intel 4004集成了2250個晶體管，每個晶體管的距離是10微米，它能夠處理4位的數據，每秒運算6萬次，成本不到100美元。到了1971年，隨著計算器領域的競爭日益激烈，當英特爾徹底完成Intel 4004芯片的設計和樣品生產之後，Busicom公司要求英特爾降低供貨價格。反覆權衡之後，英特爾同意了。但作為交換條件，英特爾公司要求Busicom公司允許英特爾在除計算器芯片市場之外的其他市場上自由出售該款芯片。新協議雖然在表面上使英特爾公司的利潤大幅下降，但卻給公司向其他前景廣闊的應用領域進軍開闢了道路。就在英特爾公司躊躇滿志地向市場推出Intel 4004之時，市場對這款標新立異的產品卻反應冷淡。因為作為一款計算機用微處理器，原本為計算器量身打造的Intel 4004的數據處理能力實在是太有限了。為此，英特爾公司在加緊研製新產品的同時，加大了宣傳和營銷力度。1972年，英特爾公司推出了Intel 4004的後續產品——Intel 8008芯片。與4004相比，8008芯片的頻率提到200KHz，晶體管集成總數達到3500個，而且Intel 8008是真正意義上的8位芯片，這讓8008更具實用價值。雖然Intel 8008已經是一款具有完整結構的微處理器，但它的穩定性和可靠性還有待提高。於是，英特爾公司在1974年推出了8008芯片的升級版——Intel 8080芯片。毫無疑問，這是一款劃時代的芯片產品，其性能是8008的十倍，每秒能執行29萬條指令。Intel 8080的推出宣告了一個新時代——微型計算機和個人電腦時代的到來。

綜上可知：人類不必一味去想象外星人的科技多麼多麼先進……

我為科技狂

不是。

也許我們不知道的外星文明很早就有芯片技術，但是現有的計算機、手機等設備使用的芯片是人類經過漫長的探索和發展而得來的。

芯片，本質上就是集成電路。

事實上，集成電路的發展經歷了一個漫長的過程：

1906年，第一個電子管誕生；

1912年，電子管制作的成熟引發了無線電技術的發展；

1918年，逐步發現了半導體材料；

1920年，發現半導體材料的光敏特性；

1956年，硅檯面