芯片(集成電路)是誰發明的?

很久以前,一臺計算機要佔據一個大房間,因爲當時只能用電子管。後來,電子管被晶體管取代……只有當笨重的晶體管被芯片取代後,計算機的小型化才成爲可能。芯片的優點是它們高度可靠,體積小、可規模化生產。我們現在所處的信息時代正是芯片廣泛應用的結果。

這是一項對人類非常重要的發明。如果沒有這項發明,我們耳熟能詳的巨頭:華爲、阿里、騰訊、京東、小米、百度、科大訊飛、聯想、字節跳動、美團、中國移動、海康威視、中芯、富士康、比亞迪、大疆、掌趣科技、大族激光等,都將在地球上被抹去。

集成電路從原理上講很簡單,只是一個執行多種功能的芯片。

它將許多電子元件(如振盪器、放大器、定時器、微處理器和許多其他元件)的功能組合到一枚芯片中。它能夠容納任意數量的晶體管、電阻器和電容器。

幾乎在中國確定1958年鋼產量要在1957年535萬噸的基礎上翻一番,達到1070萬噸的同時,1958年-1959年,兩位科學家傑克·基爾比(Jack Kilby)和羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)發明了材料和結構各不相同的集成電路。

對於硅基集成電路,羅伯特·諾伊斯 和仙童半導體公司(Fairchild Semiconductor Corporation) 獲得了美國專利號 #2,981,877。對於電子電路小型化,傑克·基爾比和德州儀器公司(Texas Instruments)獲得了美國專利號#3,138,743。

爲了市場化這一技術,德州儀器和仙童半導體這兩家公司在幾年後交叉許可了他們的發明。

傑克·基爾比在1958年夏天開始了他的研究。當時,德州儀器給老員工放兩週年假,傑克·基爾比是新員工,還沒資格休年假,只能在公司獨自工作。在這個過程中,他發現德州儀器的電路小型化方案還不夠徹底。他想到印刷電路上的所有晶體管都微縮到一個半導體模塊下成爲一個整體,豈不是體積更小?

他的想法得到公司的支持,1958年9月,他成功開發了世界上第一款集成電路。在測試其性能後,人們驚訝地發現其完美運行,沒有任何中斷。傑克·基爾比的第一個集成電路被認爲是一項突破性的創新,儘管尚不完美(內部用金屬線連接)。

1959年3月,首款集成電路亮相,大小不超過一個鉛筆頭。由於這一突破性的成果,傑克·基爾比於2000年獲得了諾貝爾物理學獎。在德州儀器工作期間,他還發明瞭被廣泛使用的計算器。直到現在,德州儀器的計算器仍深受歡迎,比如千元級別的TI 89和TI Nspire。

羅伯特·諾伊斯的發明比傑克·基爾比晚了半年。他對集成電路的最大貢獻是他解決了傑克·基爾比發明中讓人頭痛的問題:如何將集成電路的所有組件連接在一起?羅伯特·諾伊斯發明了一種更好的方法,也就是將所有組件製作在單晶晶圓中,從而使大規模生產集成電路成爲可能。

羅伯特·諾伊斯後來退出了仙童半導體,與戈登·摩爾(Gordon Moore)一起創辦了英特爾。

傑克·基爾比和羅伯特·諾伊斯,正是他們60多年前的發明,推動了微電子技術和電子計算機的迅猛發展,改變了我們的生活。