当有人问我“先有鸡还是先有蛋”的时候,我会说先有的恐龙
因为鸡是恐龙变的,那先有恐龙还是先有恐龙蛋呢?那你就只能再往前看。。。
好在芯片的历史没有这么久,要知道芯片从哪里来只要回溯几十年就可以了,甚至始作俑者都还在:“晶体管之父”,“芯片之父”,“晶圆代工之父“(张忠谋老爷子)等等等等,确实牛逼闪闪推动了历史发展,不过狂风也起于青萍之末,英雄永远还看今朝。。。扯远了,还听我给你细细道来。
说起“埃尼阿克(ENIAC)”,你可能知道,它是公认第一台计算机,1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学,用于美国国防部的弹道计算。它是由“电子管”组成的,注意是电子管不是晶体管也不是芯片。那电子管是什么呢?它居然跟爱迪生有关,爱迪生在1883年做电灯泡实验的时候发现了“爱迪生效应”,这个效应被有心人利用在1904/1906年发明了电子二极管/电子三极管(隔了20年,难以想象吧!)有了二极管和三极管,大规模的开关电路成为可能,复杂的数学运算可以在机器上做了—埃尼阿克就这样诞生了,它用了18000个电子管,占地170平方,重30吨,功率150千瓦,每秒运算5000次(写下这些数据,一是让你有些概念,另外要告诉你,即使70年后的今天,这些性能/功耗/面积的数据也是衡量芯片的重要指标)。作为对比,最新的iPhone Xs的A12芯片,管子数目是ENIAC的38万倍,功率是3.5万分之一,而性能呢比较难以直接比较,因为现在实在已经太先进超出了ENIAC理解。。。这么说吧掰下A12芯片7%的部分,它的性能都是ENIAC的10亿倍!此情此景,只有祭出“钢铁苍穹”的图片了 - 一个iPhone驱动了纳粹的月球飞船,爱因斯坦也只有跪了!
那为什么发展这么快呢?还有两个步骤。。。
1947年,美国贝尔实验室的肖克利领导的小组通过不断的实验最终发明了晶体管。相比电子管,晶体管有诸多好处,它很快取代了电子管,因为是用半导体材料做的,所以一般称为“半导体”,很久以前的半导体收音机名称就来源于所用的晶体管。
不过这个时候整个系统还是很大,半导体收音机的体积也并没有比电子管的小很多,真正做到这一点,还要到1959年,美国德州仪器公司承接了美国军方的微型化通讯模块项目,36岁的年轻工程师基尔比在一年内完成了这个项目,办法就是把电子设备的所有元器件放到一块元器件上制造,并相互连接形成电路,名称呢很自然就是“集成电路”(IC—Integrated Circuit),也就是我们所说的芯片,所以基尔比被尊称为“芯片之父”。同年,美国加州“仙童半导体”的诺伊斯发明了平面制造晶体管的方法,使大规模工业化发展成为可能。5年后,“仙童半导体“创始人之一的摩尔提出了数字产业的第一定律:”摩尔定律“,接下来的60年里后人基本就在这些框架中一路狂奔,逢山开洞遇水搭桥,这才达到了今天的高度。
回顾这些历史,仁者见仁智者见智,如果有兴趣深扒的话会发现很多有意思的事情。我最大的感慨是芯片产业的发展真的是一步一步水到渠成发展下来的,里面有英雄们的天才想法,但更多的是靠千千万万工程师们孜孜不倦的努力想要去解决问题。这些勤恳聪明,敢想敢干的工程师哪里最多呢?还要看今天的中国!
接下来的几篇文章我会粗略分析下不同国家芯片行业的发展情况,敬请期待!
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