- 一本聚焦熱門話題、熱門行業的實力之作,完整呈現芯片發明和發展的60多年歷程。
全書完整呈現了芯片發明與發展的歷程,從支撐芯片產業發展的量子力學講起,逐漸發展到半導體物理學,進而催生了半導體器件,這些器件又由簡到繁,像一顆發芽的種子,演化出了雙ji型晶體管、MOS場效晶體管、光電二ji管等,并由此集成構造出了模擬芯片(通信和傳感器芯片等)、數字芯片(CPU、存儲器、FPGA等)和光電芯片等。蕞后,本書還展示了芯片設計方法和制造方法由手工到自動的發展過程,并指出了芯片未來面對的挑戰和可能的解決路徑。可以說,了解芯片,有這一本書就夠了。
- 芯片的發展史,就是一部創新史與叛逆史詳細講述一群叛逆者突破傳統、不斷創新的故事。
作者以芯片誕生和發展為主線,將散落在世界各地的實驗室、雜志、書籍或新聞報道的龐雜信息重新組織、編排,在力求準確、科學的前提下,寫作了這樣一本綜合性作品,使得我們透過芯片簡史這四個字,深入了解那些散落在歷史深處的芯片發/明者的個人世界,體驗他們在發/明中所經歷的種種困苦與喜悅、磨難與幸福,與他們一起重走芯片發明之路,看他們如何突破科學研究中的困難與現實世界的阻礙,做出一項項改變甚至顛覆世界面貌的發明和創新。
- 一部跨越專業人士與大眾藩籬的科技創新史,了解芯片發展歷程以及看清未來發展趨勢的jue佳商業圖書。
芯片構成了現代社會正常運轉的核心控制單元,影響范圍涉及國家安/全、商業、政治、文化等方面,沒有芯片,我們現在所擁有的一切都無從談起。為了使大眾能夠更加容易、更加清晰地了解芯片,本書作者在寫作時做了以下努力:一是高度還原創新的歷史過程,展現曾經盛行的觀念和技術,以及新的技術是如何萌芽并與之斗爭和蕞終突破的。二是突出作為創新者的個體,將歷史的聚光燈打在實驗臺前的科學家和工程師身上,展現他們內心的渴望、追求、困頓、嫉妒和欣喜。三是將發明一剎那的火花清晰呈現出來。雖然知識的劑量被壓縮,卻足以激發讀者智識上的興趣,全書敘述上的驚險程度不遜于一部小說。
- 芯片戰爭的發起及由此引發的種種商業和政治摩擦將大眾的目光聚焦到了芯片這樣一個人們缺乏了解卻又具有ji端重要性的領域。
芯片是什么,它從何時起被發明出來,又是如何一步步被廣泛應用于現代社會,成為現代社會運轉的原動力的?
在推動芯片從實驗室走向商業市場的過程中有過哪些偉大的發明家,他們又經歷了怎樣的艱辛探索?
在摩爾定律即將失效的當下或未來,芯片的研發又將如何超越物理條件的限制,向更高/效、更快速、更低成本的方向邁進?
對于這些問題,《芯片簡史》給出了全/面且細致的回答,這本書將是讀者了解整個芯片發展史與芯片產業的蕞佳選擇。
如果你是研發人員,你會認清半導體技術發展的脈絡,看出技術創新的模式和規律。
如果你對行業發展感興趣,你會在本書中發現那些隱藏在背后的行業發展規律。
如果你單純對歷史感興趣,你可以了解到芯片在歷史社會發展中起到的作用。
和開拓者的靈魂一起踏上芯片之旅
MOS 場效晶體管是誰發明的?一次,我和微電子學的研究生聚餐,在酒酣耳熱之際,我隨口問了一句。
在我看來,這個問題對于微電子學專業的學生是基本常識,因為如今芯片中99% 的晶體管都是MOS 場效晶體管。普通人不了解沒關系,但在座的是微電子學專業的,應該張口即來。
然而,這個問題一提出,餐桌上熱鬧的場面一下子安靜了下來,沒有人接話。安靜了幾秒鐘后,我把話題引向了MOS 場效晶體管的歷史背景,然后又講起了它的發明過程。后,當我講到它的發明人遭受公司打壓、不被準許發表論文、項目組被撤、后被迫出走的不幸遭遇時,學生們面露驚訝,這跟他們想象中的情景很不一樣。
我看學生們意猶未盡,就趁機講了幾個其他芯片發明的案例, 包括中央處理器(簡稱CPU)、藍色發光二極管(簡稱藍光LED)、動態隨機存取存儲器(簡稱DRAM)等。
后我總結道,這些發明都有一個共同點,雖然它們屬于重大原始創新,但在剛面世時都遭到了業界的質疑和抵制,差點夭折。
而且這些并不是個例,浮柵晶體管、異質結、絕緣柵雙極型晶體管(簡稱IGBT)、微機電系統(簡稱MEMS)、浸沒式光刻等重大發明都遭到過抵制。而如今,這些差點被拋棄的技術正在幫人們上網沖浪、存儲數碼照片、播放視頻、驅動電動汽車、撞車時得到安全氣囊的保護、檢測核酸序列、照亮黑夜……
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為什么這些發明在一開始都不受待見呢?芯片的發展離不開持續的創新和超越,然而創新越大,對傳統的叛逆和顛覆也越大,因而遭到傳統勢力的抵制也越大。
試舉兩個例子。仙童半導體公司是集成電路的發明公司之一,然而在1960年,公司副總裁卻對芯片項目的負責人杰·拉斯特(Jay Last)大喊:你為什么要去搞集成電路?這個玩意兒浪費了公司整整100 萬美元,卻沒有什么收益,必須裁撤掉!貝爾實驗室是半導體技術的研究重鎮,但1963 年貝爾實驗室的半導體研究部主任揚·羅斯(Ian Ross)撰文稱:集成電路沒有解決半導體產業面臨的基本問題,它只能治標,無法治本。
這些芯片的首創之舉遭到冷遇乃至遺棄,它們的發明人發不了文章、資金支持被中斷、項目遭裁撤、被迫出走……他們絕不是一群詩意的科學家,而是一群失意的科學家,他們為此付出了十年甚至一生的代價。
芯片的發展史是一部創新史和叛逆史。這也是本書想要表達的主題。創新是對主流的偏離、對現有規則的破壞,它剛開始可能非常蹩腳、很難融入主流。幾乎沒有一項重大創新一出現就廣受歡迎。雖然人們口口聲聲地說要創新,但其實人們更喜歡的是改良,它的效果立竿見影,因而大受歡迎。
如今,芯片的重要性已經無須贅言,每個人都從近幾年發生的一系列芯片危機事件中有了切身的體會。應對芯片危機,我們需要原始創新,而的方法是誠摯,實事求是地面對現實和歷史。
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這本書為您完整地講述了芯片的發明和發展歷程,尤其是一群叛逆的人如何突破傳統、不斷創新的故事。
芯片的歷史只有60 多年,但要完整地理解芯片的來龍去脈,我們需要將時間向前回推到100 多年前。在這一個多世紀里,半導體技術的創新故事不計其數,但本質只是一種創新模式的不斷展開和復現,其主題仍是叛逆。
本書從半導體的起步之處量子力學開始講起,它演化出了半導體物理學,進而催生了半導體器件,這些器件又由簡到繁,像一顆發芽的種子,演化出了雙極型晶體管、MOS 場效晶體管、光電二極管等,并由此集成構造出了模擬芯片(通信和傳感器芯片等)、數字芯片(CPU、存儲器、現場可編程門陣列A芯片等)和光電芯片等。本書后還展示了芯片設計和制造方法由手工到自動化的發展過程,并指出了芯片未來面對的挑戰和可能的解決路徑。
為了創新,人們需要不斷打破過往累積起來的知識和見解,并用新的知識和見解不斷地推陳出新。因此,本書不打算系統講解固有的知識,而是講述芯片如何被創造出來的鮮活過程。
本書的讀者可以是對芯片感興趣的任何人。如果您是研發人員,您會認清半導體技術發展的脈絡,看出技術創新的模式和規律;如果您對行業發展感興趣,您會在本書中發現那些隱藏在背后的行業發展規律;如果您單純對歷史感興趣,您可以了解到芯片在社會歷史發展中所起到的作用。
芯片的創新可以是在各個層次上的。例如,在微觀結構上,新器件顛覆了舊器件;在芯片層面上,新的芯片架構突破了原有設計的瓶頸;在商業模式上,知識產權授權模式讓芯片設計更靈活,使得自研芯片成為可能;在半導體行業的組織形式上,芯片代工廠的出現打破了垂直整合制造模式,催生出了蘋果、高通和華為海思等無廠芯片公司。本書展現出了這種多層次的創新態勢。
本書各章大體上按照芯片發展的時間進程展開,同時也按照芯片的不同功能來獨立排布。你既可以從頭讀起,也可以直接翻到感興趣的任意一部分。
本文開頭所說的那次聚餐聊天,我并沒有責怪我的學生不記得這些發明人。
實際上,這些發明人的名字被歷史有意無意地忽略了,而現今的歷史需要對他們做出相應的補償。如果我們能從歷史塵埃中重新體會到他們的精神核心:不盲從、不畏懼,從否定中汲取力量,那么我們就始終和這些開拓者的靈魂在一起。
聚餐結束后,有個學生說聊得很開心。但那天講的其實只是一小部分,而現在你正在閱讀的則是完整的故事。
接下來,讓我們一起踏上這段芯片之旅吧。