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仙童半導(dǎo)體的崛起,晶體管的飛躍

GReq_mcu168 ? 來(lái)源:lq ? 2019-05-16 15:23 ? 次閱讀
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我們現(xiàn)在所熟知的AMD,Intel的創(chuàng)始人最早都是仙童半導(dǎo)體公司的員工。在一本叫做《硅谷熱》的書(shū)中有這樣的描述:“硅谷大約70家半導(dǎo)體公司的半數(shù),是仙童半導(dǎo)體公司的直接或間接后裔”。還有“在1969年森尼維爾舉辦的一次半導(dǎo)體大會(huì)上, 400位參會(huì)者中,沒(méi)有在仙童半導(dǎo)體公司工作過(guò)的竟然不到24人”。

牽線月老-肖克利

如果沒(méi)有這個(gè)人,就不會(huì)有后來(lái)的仙童半導(dǎo)體,硅谷或許就不會(huì)是現(xiàn)在我們看到的模樣,或許也不會(huì)誕生偉大的微軟和蘋(píng)果公司。那么這個(gè)人是誰(shuí)呢?他就是大名鼎鼎的“晶體管之父”肖克利,他是上世紀(jì)最偉大的半導(dǎo)體發(fā)明家之一。

在1956年,肖克利獲得了物理學(xué)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),要知道我們中國(guó)到現(xiàn)在還沒(méi)有一位獲得過(guò)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的人。他超高的智力與才華自然不言而喻,想了解肖克利的可以去翻一下他的資料,這一次我們的重點(diǎn)不在肖克利身上,接下來(lái)我們繼續(xù)探索主角-仙童半導(dǎo)體。

由于肖克利志向遠(yuǎn)大和對(duì)金錢(qián)的向往,1955決定離開(kāi)貝爾實(shí)驗(yàn)室,前往自己的老家圣克拉拉谷創(chuàng)業(yè),圣克拉拉谷就是現(xiàn)在我們所說(shuō)的硅谷,它的溫度、環(huán)境、交通對(duì)于半導(dǎo)體公司的發(fā)展都有著得天獨(dú)厚的條件。

但這時(shí)候還差一樣?xùn)|西,那就是人才,由于肖克利對(duì)人才的渴求,再加上自己的聲望,在他發(fā)布完招聘信息之后,全美半導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)人才的簡(jiǎn)歷如冰雹般砸向肖克利,肖克利也是慧眼識(shí)英才,最后選了8名不滿(mǎn)30歲的優(yōu)秀人才,且都處于人生中創(chuàng)造力的爆發(fā)期,用天作之合形容這次8君子相遇一點(diǎn)也不為過(guò),要知道現(xiàn)在的Intel的創(chuàng)始人就來(lái)自這8個(gè)人中的一個(gè)。

在這8個(gè)人剛?cè)肼毑痪?,也就?956年的元月,肖克利接到了一個(gè)意義非凡的電話(huà),被告知自己獲得了本屆物理諾貝爾獎(jiǎng)的提名,肖克利把大家?guī)У疆?dāng)?shù)匾患液廊A餐廳,以慶祝自己的次偉大的獲獎(jiǎng),無(wú)法想象聚餐時(shí)這8個(gè)人有多興奮,我們的老板是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者!

但是好景不長(zhǎng),由于肖克利的愿景是盡快把晶體管的成本壓縮到5美分,結(jié)果數(shù)次努力都付之東流,這很正常,因?yàn)榈?0年代還沒(méi)有降到5美分的成本。于是這8個(gè)年輕人提議做集成電路,但都遭到了肖克利的拒絕。更糟糕的是,或許是因?yàn)樽陨砻麣馓螅た死谅?,他以長(zhǎng)者自居、眼中無(wú)人,對(duì)待這8個(gè)年輕人更是獨(dú)裁專(zhuān)制,肖克利也由此被“8天才”徹底孤立了。

仙童半導(dǎo)體的崛起

由于“8天才”的提議不被采納,且在肖克利公司這幾年一事無(wú)成,“8天才”看不到曙光,于是在諾依斯(“8天才中年齡最大的”,也是最具有管理能力的)的帶領(lǐng)下,向肖克利提出了辭職申請(qǐng),在辭職的時(shí)候肖克利罵“8天才”叛徒之類(lèi)的,雖然肖克利是他們的伯樂(lè),但這并不能阻擋“8天才”的離去。

離職之后當(dāng)然要找下家,時(shí)間不長(zhǎng)“8天才”找到了美國(guó)一家生產(chǎn)攝影器材的公司,名字叫做“Fairchild”,也就是我們熟知的仙童半導(dǎo)體公司。在最開(kāi)始,仙童公司老板費(fèi)爾柴爾德先生最多只向“8天才”提供3600美元的科研經(jīng)費(fèi),這完全是在“8天才”意料之外的,他們的辦公地點(diǎn)僅僅是瞭望山查爾斯頓路下一間小屋,曾經(jīng)幻想著離職之后能找到一份更加體面的工作,結(jié)果卻盡不如人意,這可能也是當(dāng)代很多年輕人最真實(shí)的境遇吧。無(wú)論情況再怎么差,也只能咬牙堅(jiān)持了,總不能再回去找肖克利吧。

小有成就

條件雖然艱苦,不過(guò)好在沒(méi)有人干擾“8天才”現(xiàn)在所做的工作,他們可以放開(kāi)了干。首先他們拿肖克利實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有完成卻又遭到肖克利反對(duì)的項(xiàng)目-雙擴(kuò)散基型晶體管,這時(shí)候好消息傳來(lái),仙童公司要給他們提供資金支持,總額為150萬(wàn)美元,這150萬(wàn)美元也成了他們的救命稻草。

不到1年的時(shí)間,IBM公司第一次向他們采購(gòu)100支硅晶體管,這也是他們的第一單“大生意”,雖然賺不到多少錢(qián),但在當(dāng)時(shí)確確實(shí)實(shí)鼓舞了大家的士氣,在1958年末,他們的公司人數(shù)已經(jīng)突破100,并且銷(xiāo)售額突破了50萬(wàn)美元。

然后有必要說(shuō)明一下什么是集成電路,要知道在集成電路問(wèn)世之前,電子元器件都是獨(dú)立存在的,比如說(shuō)兩個(gè)腳的電容、電阻、二極管,“8天才”所做的就是把眾多電子元器件用光刻的方法刻在一個(gè)硅片上,然后裝在黑匣子里面,這個(gè)黑匣子就是我們所說(shuō)的封裝,我們?cè)陔娐钒迳峡吹降拇笥谒膫€(gè)引腳的元件,一般都是集成電路,我們手機(jī)里面的CPU就是集成電路,在它里面集成了幾億個(gè)晶體管,想象一下,如果沒(méi)有集成電路,這幾億個(gè)晶體管要占用多么大的空間,但在當(dāng)時(shí)對(duì)于“8天才”來(lái)說(shuō),幾十個(gè)晶體管組成的集成電路都是世界性的難題,所以“8天才”所做的絕對(duì)是開(kāi)創(chuàng)性的、偉大的、改變世界的工作。

上面說(shuō)到肖克利為了干出一番事業(yè),從貝爾實(shí)驗(yàn)室辭職,回到硅谷創(chuàng)業(yè),在精挑細(xì)選之下選中了不滿(mǎn)30歲的“8天才”,但是肖克利性格暴躁、唯吾獨(dú)尊、精技術(shù)、但不善于管理,導(dǎo)致“8天才”憤然離職投靠了仙童半導(dǎo)體,在仙童不到兩年,公司的人數(shù)已經(jīng)突破100人,并且銷(xiāo)售額達(dá)到了驚人的50萬(wàn)美元。

晶體管的飛躍

“8天才”都是技術(shù)出身,唯有年齡最大的諾依斯具有管理天賦,于是諾依斯理所應(yīng)當(dāng)?shù)某蔀榱怂麄兊睦洗?。在諾依斯的領(lǐng)導(dǎo)下,仙童半導(dǎo)體的技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,關(guān)于半導(dǎo)體制作的流程大家都早已了然于胸,例如:氧化、沉淀、光刻、刻蝕、摻雜、擴(kuò)撒、離子注入等一系列高難度工藝。

但僅限于制作一只晶體管。1959年,在諾依斯的日記里面有這樣一段描述,用這種方法既然能做一個(gè)晶體管,為什么不能做它幾十個(gè)、幾百個(gè),乃至成千上萬(wàn)呢?

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手:德州儀器

在這“8天才”還沒(méi)有將集成電路的想法做成之前,德州儀器(TI)搶先申請(qǐng)了集成電路的申請(qǐng)專(zhuān)利,這時(shí)候“8天才”慌了,立馬召開(kāi)緊急會(huì)議來(lái)商量對(duì)策。好在德州儀器(TI)在集成電路上的生產(chǎn)工藝掌握不夠,不能完美的將眾多的晶體管安置在一塊“小匣子”里,主要面臨的是導(dǎo)線連接問(wèn)題。

這時(shí)候擅長(zhǎng)半導(dǎo)體工藝的“8天才”的優(yōu)勢(shì)才得以顯現(xiàn),“8天才”的頭目諾依斯指出:傳統(tǒng)的方法是萬(wàn)萬(wàn)不行的,但是我們可以用蒸發(fā)沉積金屬的方式來(lái)代替熱焊接導(dǎo)線,這是目前解決元件相互連接的最好方式。

不到半年時(shí)間,1959年7月,仙童半導(dǎo)體也提交了集成電路的專(zhuān)利,為了爭(zhēng)奪這個(gè)專(zhuān)利權(quán),兩家公司開(kāi)始了沒(méi)有停息專(zhuān)利保衛(wèi)戰(zhàn)。這倒是給了專(zhuān)利局一個(gè)大難題,由于實(shí)在是難分伯仲,在1966年,專(zhuān)利局也只好妥協(xié),給仙童半導(dǎo)體的諾依斯和TI的基爾比同時(shí)授予巴蘭丁獎(jiǎng)?wù)?,但在提名上基爾比更勝一籌,他被譽(yù)為“第一塊集成電路的發(fā)明家”,而諾依斯則被譽(yù)為“提出了適合于工業(yè)生產(chǎn)的集成電路理論的人”,三年之后,法院最后的判決下達(dá),從法律上承認(rèn)集成電路這一偉大創(chuàng)舉是兩個(gè)人同時(shí)的發(fā)明。

摩爾定律

由于“8天才”實(shí)在是名氣太大,母公司分別贈(zèng)予每人25萬(wàn)美元的股票來(lái)安撫人心,在1964年,“8天才”之一的戈登·摩爾提出了著名的“摩爾定律”,他指出:“芯片上能被集成的晶體管數(shù)目,將會(huì)以每18個(gè)月增加一倍的速度穩(wěn)定增長(zhǎng),并在今后數(shù)十年內(nèi)保持著這種增長(zhǎng)趨勢(shì)。果不其然,摩爾所預(yù)言的定律和后來(lái)的結(jié)果驚人的一致。我覺(jué)得最開(kāi)始的集成電路是最難搞的,即使現(xiàn)在的芯片包含動(dòng)輒上億個(gè)晶體管,但這并不是開(kāi)創(chuàng)性的,最開(kāi)始的集成電路雖然只包含幾個(gè)晶體管,但他的意義卻是空前的、意義非凡的。

機(jī)遇與危機(jī)并存

60年代是仙童半導(dǎo)體發(fā)展的黃金十年,在這期間仙童半導(dǎo)體公司的流水一度逼近兩億美金,現(xiàn)在聽(tīng)起來(lái)或許覺(jué)得很一般,但是在那個(gè)年代已經(jīng)是不可思議的天文數(shù)字了,在上世紀(jì)60年代,中國(guó)農(nóng)村還沒(méi)有拖拉機(jī)、農(nóng)民連饅頭都吃不上。然而事態(tài)卻沒(méi)有往好的一面發(fā)展,母公司的掌權(quán)者的終極目標(biāo)卻不在硅谷,他們想把資金轉(zhuǎn)移到美國(guó)東海岸,支持仙童半導(dǎo)體公司的攝影事業(yè)。

面對(duì)母公司的專(zhuān)權(quán)、不公、鼠目寸光,“8天才”還能說(shuō)什么呢?錢(qián)是我們賺的,最后都轉(zhuǎn)移走,項(xiàng)目還得不到總公司的重視,于是這個(gè)火藥桶終于被點(diǎn)燃了,“8天才”中的、羅伯茨、克萊爾和赫爾尼最先離開(kāi)公司,他們?cè)谧龉旧弦彩悄苁?,沒(méi)多久他們聯(lián)合創(chuàng)立了阿內(nèi)爾科公司。隨后,“8天才”中的另一成員格拉斯帶著幾個(gè)仙童員工離開(kāi)。仙童公司的人才來(lái)得快、走的也快。

AMD和Intel

桑德斯之前是仙童的銷(xiāo)售部總管,在1969這一年,桑德斯帶著幾位位仙童員工創(chuàng)辦了大名鼎鼎的AMD公司,在最開(kāi)始AMD的規(guī)模很小,小到什么程度呢?他們的總部就設(shè)在一位創(chuàng)始人的家中,連一張舒適的桌椅都沒(méi)有,但是從1969年到現(xiàn)在,AMD一直在不斷地發(fā)展,2016年?duì)I業(yè)額為42.7億美元,今天(2018-04-23 16:00:00)的市值為達(dá)到了驚人的97.30億!

然后再來(lái)說(shuō)一說(shuō)全球最大的半導(dǎo)體公司Intel,全世界的電腦沒(méi)用采用Intel處理器的好像還真不多見(jiàn),1968年,“8天才”中的最后兩位摩爾和諾依斯,也帶著格魯夫(A. Grove)離開(kāi)仙童公司, 他們創(chuàng)辦的公司就是名揚(yáng)天下的英特爾(Intel),摩爾和諾依斯是最后離開(kāi)仙童的,但他們的成就也是最大的,這也正應(yīng)了中國(guó)的那句古話(huà)“后來(lái)者居上”。

面對(duì)“8天才”的紛紛離去,蘋(píng)果公司前CEO喬布斯做了一個(gè)形象的比喻:

仙童半導(dǎo)體公司就象個(gè)成熟了的蒲公英,你一吹它,這種創(chuàng)業(yè)精神的種子就隨風(fēng)四處飄揚(yáng)了。

氣數(shù)已盡

人才的流失對(duì)仙童來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)毀滅性的災(zāi)難,到1968年,仙童半導(dǎo)體公司已經(jīng)持續(xù)兩個(gè)月沒(méi)有盈利了,公司流水由原來(lái)的2億美元下降到1億,這種梯度下滑引發(fā)了高層的關(guān)注,于是找來(lái)了謝爾曼·費(fèi)爾柴爾德,并且開(kāi)出了硅谷歷史上最高的薪資,3年100萬(wàn)美元薪金,外加60萬(wàn)美元股票,盡管在費(fèi)爾柴爾德的帶領(lǐng)下,仙童半導(dǎo)體有過(guò)一些起色,但這都不能阻擋仙童半導(dǎo)體的隕落,歸其根本是因?yàn)閹讉€(gè)靈魂人物的離去。

此后的仙童半導(dǎo)體節(jié)節(jié)敗退,終于在70年代末,仙童半導(dǎo)體被賣(mài)掉,而且買(mǎi)家很讓人大跌眼鏡,竟然是一家法國(guó)的石油公司。

垂死掙扎被賣(mài)之后的仙童半導(dǎo)體并沒(méi)有因此獲得喘息的機(jī)會(huì),實(shí)際的情況比原來(lái)還要差很多,虧損還在繼續(xù),不得已仙童半導(dǎo)體又被以原來(lái)三分之一的價(jià)格賣(mài)給美國(guó)的國(guó)民半導(dǎo)體公司,而這家公司的總裁竟是原來(lái)仙童半導(dǎo)體的總經(jīng)理斯波克,在之后的日子里仙童半導(dǎo)體公司一直不溫不火,沒(méi)有做出一件開(kāi)創(chuàng)性的產(chǎn)品。

直到2016年9月19日,安森美半導(dǎo)體和仙童半導(dǎo)體公司聯(lián)合宣布,安森美半導(dǎo)體公司以24億美元現(xiàn)金完成了對(duì)仙童收購(gòu)。到此仙童半導(dǎo)體公司才畫(huà)上了一個(gè)不太完美的句號(hào)。曾經(jīng)叱咤硅谷的仙童半導(dǎo)體就這樣了卻了它的一生,從此世界上再無(wú)仙童半導(dǎo)體。

現(xiàn)在安森美半導(dǎo)體和被收購(gòu)了的仙童的市值加起來(lái)都不及他小弟“Intel”的一個(gè)零頭,讓人聽(tīng)了無(wú)不惋惜,如果當(dāng)時(shí)仙童能夠重視“8天才”,能足夠放權(quán),或許今天的硅谷是另一番場(chǎng)面。

在筆者看來(lái),就算真的有如果,仙童也不見(jiàn)得留得住“8天才”,這里面的8個(gè)人當(dāng)初既然能被諾貝爾獎(jiǎng)獲得者肖克利選中,自然不是平庸之輩,東西是我們?cè)斐鰜?lái)的,最后幾億的利潤(rùn)都要上交公司,這時(shí)候是誰(shuí)都心有不甘,且核心技術(shù)掌握在自己手里面,一個(gè)人的野心一定會(huì)在這個(gè)時(shí)候展現(xiàn)出來(lái),即使他們有千萬(wàn)種理由離職,但都是幌子罷了,欲加之罪何患無(wú)辭呢?

一個(gè)時(shí)代的落寞。

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原文標(biāo)題:萬(wàn)字長(zhǎng)文讀懂半導(dǎo)體的鼻祖--仙童半導(dǎo)體

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    的頭像 發(fā)表于 08-01 14:45 ?740次閱讀

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    的頭像 發(fā)表于 08-01 09:14 ?1139次閱讀

    簡(jiǎn)述半導(dǎo)體原理——晶體管家族的核心工作機(jī)制

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    的頭像 發(fā)表于 07-20 08:14 ?1656次閱讀
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    NPN晶體管的電位關(guān)系

    NPN晶體管是一種常用的半導(dǎo)體器件,廣泛應(yīng)用于電子電路中。 NPN晶體管的基本原理 NPN晶體管是一種雙極型晶體管,由N型
    的頭像 發(fā)表于 07-18 15:39 ?3765次閱讀

    晶體管放大飽和截止怎么判斷

    晶體管是一種半導(dǎo)體器件,廣泛應(yīng)用于電子電路中,其工作原理基于半導(dǎo)體材料的PN結(jié)特性。晶體管的放大、飽和和截止是其三種基本的工作狀態(tài),對(duì)于電子電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用至關(guān)重要。 一、
    的頭像 發(fā)表于 07-18 15:32 ?3082次閱讀