你知道芯片從哪裡來嗎?

當有人問我“先有雞還是先有蛋”的時候,我會說先有的恐龍

你知道芯片從哪裡來嗎?

先有的恐龍。。。

因為雞是恐龍變的,那先有恐龍還是先有恐龍蛋呢?那你就只能再往前看。。。

好在芯片的歷史沒有這麼久,要知道芯片從哪裡來只要回溯幾十年就可以了,甚至始作俑者都還在:“晶體管之父”,“芯片之父”,“晶圓代工之父“(張忠謀老爺子)等等等等,確實牛逼閃閃推動了歷史發展,不過狂風也起於青萍之末,英雄永遠還看今朝。。。扯遠了,還聽我給你細細道來。

說起“埃尼阿克(ENIAC)”,你可能知道,它是公認第一臺計算機,1946年誕生在美國賓夕法尼亞大學,用於美國國防部的彈道計算。它是由“電子管”組成的,注意是電子管不是晶體管也不是芯片。那電子管是什麼呢?它居然跟愛迪生有關,愛迪生在1883年做電燈泡實驗的時候發現了“愛迪生效應”,這個效應被有心人利用在1904/1906年發明了電子二極管/電子三極管(隔了20年,難以想象吧!)有了二極管和三極管,大規模的開關電路成為可能,複雜的數學運算可以在機器上做了—埃尼阿克就這樣誕生了,它用了18000個電子管,佔地170平方,重30噸,功率150千瓦,每秒運算5000次(寫下這些數據,一是讓你有些概念,另外要告訴你,即使70年後的今天,這些性能/功耗/面積的數據也是衡量芯片的重要指標)。作為對比,最新的iPhone Xs的A12芯片,管子數目是ENIAC的38萬倍,功率是3.5萬分之一,而性能呢比較難以直接比較,因為現在實在已經太先進超出了ENIAC理解。。。這麼說吧掰下A12芯片7%的部分,它的性能都是ENIAC的10億倍!此情此景,只有祭出“鋼鐵蒼穹”的圖片了 - 一個iPhone驅動了納粹的月球飛船,愛因斯坦也只有跪了!

你知道芯片從哪裡來嗎?

那為什麼發展這麼快呢?還有兩個步驟。。。

1947年,美國貝爾實驗室的肖克利領導的小組通過不斷的實驗最終發明了晶體管。相比電子管,晶體管有諸多好處,它很快取代了電子管,因為是用半導體材料做的,所以一般稱為“半導體”,很久以前的半導體收音機名稱就來源於所用的晶體管。

不過這個時候整個系統還是很大,半導體收音機的體積也並沒有比電子管的小很多,真正做到這一點,還要到1959年,美國德州儀器公司承接了美國軍方的微型化通訊模塊項目,36歲的年輕工程師基爾比在一年內完成了這個項目,辦法就是把電子設備的所有元器件放到一塊元器件上製造,並相互連接形成電路,名稱呢很自然就是“集成電路”(IC—Integrated Circuit),也就是我們所說的芯片,所以基爾比被尊稱為“芯片之父”。同年,美國加州“仙童半導體”的諾伊斯發明了平面製造晶體管的方法,使大規模工業化發展成為可能。5年後,“仙童半導體“創始人之一的摩爾提出了數字產業的第一定律:”摩爾定律“,接下來的60年裡後人基本就在這些框架中一路狂奔,逢山開洞遇水搭橋,這才達到了今天的高度。

回顧這些歷史,仁者見仁智者見智,如果有興趣深扒的話會發現很多有意思的事情。我最大的感慨是芯片產業的發展真的是一步一步水到渠成發展下來的,裡面有英雄們的天才想法,但更多的是靠千千萬萬工程師們孜孜不倦的努力想要去解決問題。這些勤懇聰明,敢想敢幹的工程師哪裡最多呢?還要看今天的中國!

你知道芯片從哪裡來嗎?

有錢又宅的“張江男”,妹子們碰到就嫁了吧!

接下來的幾篇文章我會粗略分析下不同國家芯片行業的發展情況,敬請期待!


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