原创 晶体管技术日新月异60年，哪些人和事我们不能忘怀？

1947年12月23日第一块晶体管在贝尔实验室诞生，从此人类步入了飞速发展的电子时代。在晶体管技术日新月异的60年里，有太多的技术发明与突破，也有太多为之作出重要贡献的人，更有半导体产业分分合合、聚聚散散的恩怨情仇，当然其中还记载了众多半导体公司的浮浮沉沉。


John Bardeen(左)，William Shockley(坐)和Walter Brattain共同发明了晶体管



1959年首次将集成电路技术推向商用化的飞兆半导体公司，也是曾经孵化出包括英特尔、AMD、美国国家半导体、LSI Logic、VLSI Technology、Intersil、Altera和Xilinx等等业界众多巨擘的飞兆半导体，现在已成为专注于功率和能效的公司；曾经在上世纪80年代中连续多年位居半导体产业榜首的NEC，在90年代中跌出前10后，再也没有东山再起；更有与发明第一块晶体管的贝尔实验室有着直系血缘的杰尔(Agere)，通过多次变卖，被“四分五裂”找不到踪迹。


世上没有常胜的将军。曾经的呼风唤雨，并不代表能成为永久的霸主。当我们用历史的眼观来看今天的半导体产业，我们有什么启示呢？全球半导体产业正在东移，以台积电为首的晶圆代工将成为全球半导体工艺与产能双双领先的公司；传统的IDM厂商都向轻资厂转变，65nm已鲜有IDM跟踪，至45nm时除了memory厂商外，仅剩英特尔一家了；私募基金正在加速半导体业的整合，未来每个产业仅有前五名是可以生存的；PC在主导半导体产业10多年后，正让位于消费电子，英特尔还能守住霸主地位多久？以台湾联发科为代表的新一代IC公司的崛起，使得众多欧美大厂不再轻易放弃低利润行业，未来的半导体产业会逐渐成为一个成熟的产业，一个微利的产业。


回忆过去60年，哪些人是我们必须记住的？哪些重大事件对业界影响最大？《国际电子商情》记者与来自全球的半导体精英对话，为读者翻开那一页页可能早已忘却的记忆，更重要的是，通过与他们的对话，我们努力描绘出未来10年半导体产业的版图。


半导体精英话60年重要里程碑


1947年12月23日，贝尔实验室在助听器中展示了人类第一块晶体管，William Shockley被誉为晶体管之父。在随后的10年中，晶体管技术不断进步，包括随后发明的单锗晶硅、生长结型晶体管、接触型硅晶体管和固态晶体管开关等，德州仪器和贝尔实验室分别在1954年推出晶体管收音机和全晶体管计算机，并且，1957年美国第一个轨道卫星“探测者”也首次使用了晶体管技术。这10年间，半导体产业处于最激动人心的“发明时代”。



晶体管的演变



然而，1958年8月，另一个重大的里程碑出现了，它就是德州仪器的Jack Kilby将分离的晶体管和器件集成到一个锗片上，向人类展示了第一片集成电路；次年，飞兆半导体的Robert Noycy发明了平面工艺技术，使得集成电路可量产化，从此，人类从半导体的“发明时代”进入了“量产时代”。尽管很多人认为是Jack Kilby发明了集成电路，但由于Robert Noycy发明了制造性更强的集成电路，他与Jack Kilby一起理应被称为集成电路的共同发明人。对此，美国国家半导体亚太区副总裁暨董事总经理祁骅天对《国际电子商情》记者解释：“Jack Kilby发明的集成电路是在锗片上，而Robert Noycy发明的集成电路是在硅片上，将半导体产业引入量产阶段。”


集成电路发明之后的50年又有哪些人和事是我们不能忘怀的呢？以下将引用本刊近期对领先半导体公司VIP的访问，听他们谈谈50年来半导体产业最重要的里程碑。


半导体产业VIP谈里程碑


LSI的首席执行官Abhi Talwalkar：人们常说，我们今天之所以能够取得如此辉煌的成就，是因为我们站在前辈巨人的肩膀上。在我们庆祝晶体管，这一20世纪无疑最重要的发明诞生之际这句话尤其适合。 幸运的是，发明晶体管的创新精神今天仍然像过去一样绽放着进取的光芒。


德州仪器中国区总裁谢兵：虽然William Shockley在1947年发明了晶体管，取代了低效的电子管，但科学家面临的另一个问题是如何将更多的晶体管集成在一块电路中。Jack Kilby的发明不仅开创了电子技术历史的新纪元，也彻底改变了人类的生活方式。1971年，全球第一个单芯片微处理器问世从此打开机器设备像个人电脑一样可嵌入智能的未来之路。1982年，德州仪器研发出全球第一枚数字信号处理器(DSP)TMS320，该处理器采用32位算术逻辑单元，每秒能处理500万条指令(MIPS)，与当时许多大型计算机的速度不相伯仲。这项发明开启了数字世界的无限可能。


美国国家半导体亚太区副总裁暨董事总经理祁骅天：1965年Bob Widlar发明的运算放大器具有重大意义，因为它是模拟器件的基本构成部分。


安森美半导体执行副总裁兼首席运营官John Nelson：1963年F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术；1965年Gordon Moore提出摩尔定律，它预测了硅芯片每隔18个月集成度就会翻一番。CMOS器件的发明有效地实践了摩尔定律。


英飞凌科技亚太私人有限公司总裁兼执行董事潘先弟：1970年，英特尔推出第一片DRAM；次年，英特尔推出SRAM和EPROM，和第一片微处理器4004。记忆体芯片和微处理器的发明，决定了半导体工业发展的方向。


瑞萨半导体管理(中国)有限公司CEO山村雅宏：20世纪80年代，日本制造商在半导体产业中处于领先地位，他们采用基于DRAM的IDM商业模式。日本人几乎占领了全球半导体市场的半壁江山。他们以全面出击的策略来扩张业务，利用成功的内存业务为其创造资源，在MCU、ASIC、分立器件多个市场进行扩张；到了90年代，PC在全球普及，日本制造商的风头减弱，其它IC厂商通过把资源集中到PC业务而取得长足发展。英特尔和德州仪器等美国制造商恢复生机。特别是英特尔，通过专心致志地搞MPU，从NEC手中夺得了全球第一的排名。同时，韩国和台湾地区厂商也把有限的资源集中到核心竞争力上面，加入了竞争；到了21世纪，除了PC以外，汽车和手机等产业对半导体的需求浮现，专注于系统方案的LSI厂商随之复苏。结果，新市场开始出现，它不同于源自MPU或者内存专业厂商的市场。展望未来，我们相信2010年左右将出现半导体产业的下一个重要里程碑：即进入半导体无处不在的时代——需要大量半导体把一切设备连接起来。


Altera高级副总裁Don Faria：Vinton Cerf和Darpa在1973年发明互联网，彻底改变了我们的生活方式。互联网及其带来的一切应用的核心是半导体技术。Altera在1983年发明第一个可重编程芯片(PLD)，允许工程师对其设计进行重新编程、修改和升级，而且不需额外成本。


凌阳科技股份有限公司副总经理沈文义：1980年，IBM PC XT问世，画出产业标准的大道(Wintel)，加速半导体技术发展的进程，让摩尔定律得以持续。Apple II个人计算机的问世，实现人人有计算机的世界。


赛灵思CTO Ivo Bolsens：1984年赛灵思发明第一块现场可编程器件FPGA；其创始人Bernie Vonderschmitt开创了无厂模式，后来世界上的多数领先半导体厂商都接受了这种模式。


博通公司主席兼CEO Henry Samueli：1987年台积电建立，成为全球第一家纯粹的晶圆代工厂，促进了无晶圆半导体产业的繁荣。


Microchip大中国区市场营运经理曹介龙：1988年，精简指令集芯片(RISC)技术实现商业化，支持速度更快和占用内存更少的优势。


中星微电子CTO杨晓东：1988年16M DRAM问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3,500万个晶体管，标志着半导体产业进入超大规模集成电路(ULSI)阶段。


MIPS科技市场副总裁Jack Browne：1997年华润上华(CSMC)的成立在中国开创了开放式代工模式。


澜起科技董事长兼CEO杨崇和：中国909计划和华虹集团的成立，标志着当代半导体产业在中国大陆的开始。


圣邦微电子总裁张世龙：2005年中星微电子在纳斯达克成功上市无疑是中国半导体产业的一个重大事件，风险投资在其后的一年多时间里对中国半导体行业空前关注和看好。


恩智浦半导体大中华区区域执行官叶昱良：2006年，私募基金加入半导体行业是一个里程碑。这会变成一种趋势，这个趋势基于大者恒大的定论, 在IC产业通常也只有前5强才能生存。


应用材料公司副总裁姚公达博士：半导体技术的发展也对其他邻近产业的发展起到了积极的影响。举个例子来说，平板显示器的生产中很多工艺技术都是来源于半导体制造技术；对于新兴的太阳能面板制造业也是一样，我们在半导体和平板显示器制造上的薄膜技术也可以借鉴到薄膜太阳能电池的制造上。