中国半导体产业的思考—随笔之《芯片战争——亮剑！国运之战》
芯片战争10—玛贝尔的食谱
（混沌之际，1932-1949年）
贝尔实验室分别在1951、1954、1956年公开召开三次半导体技术交流和研讨会，相关技术文章，被产业昵称为“玛贝尔的食谱”。这造就了今天美国半导体产业四大派系的诞生和发展崛起的契机，推动了全球半导体工业的大发展，全球硅周期时代正式开启。
第一章 混沌之际
第八节：玛贝尔的食谱
因为反垄断的因素，使得贝尔实验室在发明半导体晶体管之后，不得不将晶体管专利进行授权，分别在1951年、1954年、1956年公开召开了三次半导体技术公开交流和研讨会，这也是造就了德州仪器（美国半导体产业四大派系之“德仪系”龙头）、摩托罗拉（美国半导体产业四大派系之“摩托系”龙头）在半导体领域的发展和崛起的契机。
第一次会议，在1951年9月举行召开，主要客户是军工国防相关的厂商，专门讨论了军事用户和应用程序等相关问题。
第二次会议，在1954年4月举行召开，总共有40家公司的100名代表参加了会议，会议为期9天，重点讨论了和交流了晶体管技术开发和应用。参加会议的代表有美国无线电RCA公司、通用电气GE这样的老牌电子巨头，也还有一些当时的一些新兴的小公司，比如德州仪器、摩托罗拉、日本索尼等公司。
第三次会议，于1956年1月份召开，这次会议，贝尔实验室重点分享和交流了当时领先全球的半导体的扩散技术和光刻技术。这部分随笔后文会做进一步的论述。
图：贝尔实验室1954年晶体管技术研讨会的参会代表，其中有一个“大个子”后来是集成电路的发明人基尔比
在1954年的第二次半导体技术交流和研讨会的会议议期间，贝尔实验室还大方的放开了下属生产制造公司西方电气当时最先进的晶体管制造车间的权限，方便与会代表进行参考、学习等。随后，贝尔实验室还出版了《首届半导体研讨会技术章程》，由D.F.Nostrand进行修订，这本书成为上世纪50-60年代半导体产业的技术宝典，被产业界亲切昵称之为“玛贝尔的食谱（Ma Bell’sCookbook）”。
图：贝尔实验室举办半导体晶体管技术研讨会的技术文章，被产业昵称为“玛贝尔的食谱”
Ma Bell（玛贝尔），这是美国俚语，意思是贝尔大妈，今天的人们也将AT&T昵称为Ma Bell（玛贝尔）。
被产业界昵称为“玛贝尔的食谱”，第一次正式编制于1951年11月15号，这是关于半导体晶体管最新技术的学习材料，正式的名称为《晶体管—特性和应用的选定参考材料》，由贝尔电话实验室有限公司为西方电气编制。
图：1951年贝尔实验室分享晶体管技术的“玛贝尔的食谱”—《晶体管—特性和应用的选定参考材料》
因为反垄断的诉讼，使得贝尔实验室不得不一再公开的宣称，只进行基础科学研究，并在1956年甚至宣布放弃半导体晶体管发明专利，这也使得半导体晶体管的发明者肖克利最终离开了贝尔实验室，回到了加州的家乡，这就有了肖克利半导体实验室，这就有了美国半导体产业四大派系之“仙童系”龙头—仙童半导体的诞生和最终的辉煌。
因为贝尔实验室1956年宣布放弃半导体晶体管的发明专利，这给了另外一个巨头“蓝色巨人”—IBM公司在半导体领域的全面进入和追赶的机会，美国半导体产业四大派系之“IBM系”龙头IBM半导体部门由此诞生和崛起。
也因为贝尔实验室的如此“懂事”，在1956年第三次召开半导体晶体管的“技术分享会”之后，美国AT&T终于和美国司法部顺利的达成了协议，结束了于1949年以来所提出的针对AT&T的反托拉斯诉讼。但是，好日子也只是暂时的，1974年11月20号，美国司法部又一次提起了十年后将AT&T公司以及网络体系分解为七个地区性的电信公司的反托拉斯诉讼，而这一次，AT&T再也躲不过去了。
这一时期，贝尔实验室的总裁为Mervin J. Kelly（凯利），实验室主管为Jack.Morton（杰克.莫顿），也正得益于他们，不仅有力的支持了贝尔实验室在半导体晶体管方面的研制和资源投入，也大力支持了贝尔实验室将晶体管技术对产业界的技术、工艺、生产、制造等各个方面知识对全球产业界的分享。
Mervin J. Kelly（默文.J.凯利），1894年2月14日至1971年3月18日。
凯利出生于密苏里州，在芝加哥大学获得物理学博士学位之前，他获得了密苏里州矿业学院和肯塔基大学的学位。
此后不久，他加入了西方电气公司，并于1925年成立贝尔实验室时就开始在贝尔电话实验室工作。在贝尔实验室最富有成效、最成功的几年里，他最终晋升为领导者。1928年，凯利被任命为真空管开发主管。
作为贝尔的研究总监，以及后来的总裁，默文.凯利是引导贝尔实验室进入固态物理学领域的推动者。他知道，为了让AT&T继续提供最好的电话服务，它需要建立更好的方法来增强电话信号。但是，凯利的技术背景是真空管，所以起初凯利并不认为固态科学特别重要。他认为贝尔应该专注于真空管的研究。但在20世纪30年代后期，凯利投入了数十万美元试图改善这些管子，但实际上却一事无成，之后他开始改变主意，全面转向半导体晶体管的技术。
1936年，他成为了贝尔实验室的研究总监，同年，他发起了一场招募大学博士的计划，幸运的是，他从大学里找到并招聘了威廉.肖克利，并建议他研究固态器件。第二次世界大战期间，他领导贝尔实验室和西方电气公司在雷达研发方面的工作。
战后，他担任执行副总裁，鼓励肖克利组建一个固态物理部门，专业主攻半导体晶体管。最终，在这个部门中成功的诞生了点接触和结晶体管，它们彻底改变了电子工业。
图：贝尔实验室总裁Mervin J. Kelly（默文.J.凯利）
凯利于1951年成为贝尔实验室的总裁，一直担任该职位到1958年底。作为一家大型高科技企业的管理者，他以开明的管理哲学而闻名，这种哲学鼓励顶尖的科学家和工程师从事基础方面的研究工作，只要它能够用于生产有用的商品和服务。
凯利可能失败的地方之一是缓和办公室政治方面。尽管有人提醒他说约翰.巴丁对和肖克利一起工作感到沮丧，但是，凯利从未介入解决问题，因此，巴丁最终选择去了伊利诺伊大学，而贝尔实验室也失去了巴丁这一位物理学的天才。
凯利从1951年到1959年担任贝尔公司的总裁。在那段时间里，他对固态科学的坚持得到了回报，晶体管成为电话服务的标准技术，长途电话不再需要接线员。同时，贝尔实验室还开发了激光和太阳能电池。当然，对于全球半导体产业最为重要的是，凯利的支持下，贝尔实验室放开了半导体晶体管等相关技术的授权和知识的分享。
Jack.Morton（杰克.莫顿） ，1913年9月4号—1971年11月11号。
杰克A.莫顿出生于密苏里州圣路易斯市，1936年加入贝尔电话实验室之前，他在美国韦恩大学和密歇根大学获得了电气工程学士和硕士学位。
二战期间和二战后，他在贝尔实验室从事真空管和雷达系统的开发工作。1948年，默文.凯利任命他组织并领导一个新的团队，将点接触（以及后来的结）晶体管开发成一个强大、可靠、可制造的器件。在莫顿机敏有力的领导下，实验室开发了许多基础技术，如区域精炼、晶体生长和硅扩散，使可靠的高性能晶体管成为可能。
1955年3月，他认识到硅比锗优越，决定在贝尔电话系统中选择硅作为半导体材料。最终，选择硅成为了一项无比正确的决定。1958年，莫顿成为贝尔实验室的设备开发副总裁。在他的任期内，这些实验室开创了薄膜电路、气泡存储器和电荷耦合器件（CCD）等新技术。
但随着贝尔实验室最终放开半导体晶体管技术，莫顿也开始对研究工作，特别是集成电路和MOS晶体管缺乏了兴趣，从此钟情于酒精和声色犬马，诸事不理会。1971年12月，在酒吧，喝醉之后的莫顿与两名男子打架，然后就去世了。甚为可惜！
而西方电气呢，作为贝尔实验室下属生产制造公司的主体，最终结局又是如何呢？
Western Electric（西方电气公司），全名为Western ElectricManufacturing Company，于1872年在伊利诺伊州芝加哥成立，1881年被贝尔电话公司收购，并作为AT&T的制造部门运营。
后来，位于宾夕法尼亚州阿伦敦的Western Electric Facility成为晶体管和后来贝尔电话实验室开发的集成电路的生产基地。再后来，西方电气半导体业务于1988年更名为AT&T微电子。1996年，AT&T以朗讯科技（Lucent Technologies）的身份组建了包括贝尔实验室（Bell Labs）在内的系统和技术部门，2002年，朗讯分拆半导体业务部门并组建了Agere Systems公司。
后来，Agere和LSI Logic于2007年合并，从此，作为曾经全球半导体产业之鼻祖的贝尔实验室体系就此湮灭于全球半导体硅周期之历史长河。
西方电气在早期半导体发展的历史进程中，还有一个不可忽视的历史作用和贡献，那就是它实现电子管真空化和功放的最初应用 。
1904年，英国科学家John Ambrose Fleming弗来明发明了电子二极管。
1906年，西方电气出身的Lee De Forest（德福雷斯特）在电子二极管里又加进一个极，即栅极，从而使该元件成为三极管（三个电极）。
图：电子管之父、无线电之父—Lee De Forest（德福雷斯特）和三极管
1907年，德福雷斯特取得三极管专利，但是一直没有公司对这个发明感兴趣。
1912年，德福雷斯特来到加利福尼亚旧金山附近的小镇洛阿尔托，坚持不懈地改进真空三极管，希望能找到一种加快电报讯号传送速度的方法。在爱默生大街913号的小木屋里，德福雷斯特进行了三极管的连接实验—把几个三极管连接起来，一个三极管的输出作为下一个三极管的输入，最后再与电话机话筒、听筒连接起来。德福雷斯特把他的手表放在话筒前方，结果居然出现了一件意想不到的事：手表的“滴答”声几乎把他的耳朵震聋了。这就是史上第一个真空管功放。
1912年的年中，德福雷斯特向AT&T、西方电气展示了他的真空三极管，但他的真空管不能处理电话线路使用的较低电压。西方电气的Harold D. Arnold博士团队通过改进管子的设计，使它可以更充分地抽空，高真空使它能够成功地在电话线电压下工作。随着这些变化，三极管演变成现代电子放电真空管，流动的是电子而不是离子。
西方电气工程师们的不懈努力，终于使真空管成为名副其实的电子管。但是西方电气的改进（而不是发明）无法申请专利，1913年7月，西方电气买下了德福雷斯特的真空三极管专利。
1915年，GE通用电气申报了和西方电气类似的真空三极管专利，后来，在西方电气和德福雷斯特的努力下被宣告专利无效。西电的功放被用于放大长途电话信号，将所接收的微弱电流放大几万倍甚至几十万倍，这使得通讯距离大大增加。
1915年3月，AT&T、西方电气使用它们进行第一次横贯美洲大陆的电话，贝尔先生在旧金山，与身在纽约的、当年一起发明电话的助手华生再次通了电话；10月，AT&T、西方电气在弗吉尼亚的阿灵顿海军基地进行了无线电传输测试，信号成功抵达巴黎、夏威夷那么远的地方。
这就是人类历史上的第一次无线电通信的发展“原点”。
Lee De Forest（德福雷斯特）并非来自于斯坦福大学，他毕业于耶鲁大学。德福雷斯特脾气古怪，易冲动，更常以救世主和文化圣人自居，身边的人都感觉难以与他相处，但却无法否认他是一位才华横溢的发明天才。
德福雷斯特的一生中取得了300多项专利，而在加州工作期间，无疑是他这辈子最具激情、最富有创造力的一段日子。就在帕洛阿托市中心的一间简陋的实验室，弗罗斯特对他自己在1907年发明的真空三极管进行改进，并最终制造出不仅仅可以用于检波，更可以实现信号放大的真空三极管。如今，这间位于爱默生大街913号的老房子，已成为加州的历史地标，以纪念这项划时代的发明为新兴电子工业所奠定的基础。
电子管诞生至今已满百年，如今我们在高保真音响方面，还能一睹它的风采。音响发烧友们认为使用电子管的功放，即俗称的“胆机”，线性性能要优于晶体管，会使音色更具人性化，用《无间道》里梁朝伟的话说就是“高音甜、中音准、低音沉，总之一句话，就是通透。”
图：西方电气实现电子管真空化和功放的最初应用
沧海桑田，无论全球半导体产业之格局如何演变，全球硅周期之文明时代的起点都源自于70余年前贝尔实验室里的那一声欢呼—Eureka！
图：贝尔实验室纪念第一个半导体晶体管的珍藏版
无论如何，贝尔实验室召开的全球产业的技术研讨会和交流会，以及晶体管专利授权许可的放开，正面的、强有力的推动了、鼓励了和支持了全球半导体工业的大踏步的发展，最终形成了百花齐放的格局。自此，全球半导体产业之“硅周期”时代正式开启。
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