60年前芯往事:第一个万亿美元初创企业的传奇历程

2021年03月20日 14:51 次阅读 稿源:雷锋网 条评论

1957年成立的Fairchild(也叫仙童半导体)如今已广为人知。Fairchild的内部斗争带来的分拆摧毁了这家公司,但建立了硅谷。行业分析师Rett Morris将Fairchild誉为“第一个万亿美元初创企业”。风险资本家John Doerr将六十年前推出Micrologic的意外后果的遗产归结为“历史上最大的财富合法积累”。这家传奇公司有着怎样的历程?

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Fairchild第一个集成电路包含四个晶体管

六十年前的三月,位于加利福尼亚州山景城的初创公司Fairchild在纽约1961 IRE(无线电工程师协会)大会上向媒体界和业内人士介绍了第一个实用的集成电路。

LIFE杂志上的照片标题为“ In Tiny Devices a Revolution”,将Fairchild的新芯片与一角硬币上字母“ D”的大小进行了比较。杂志上写道:“晶体管的作用与真空管一样,用来开关、放大和改变电流,但一个就相当于十几个真空管加布线。” 这个器件仅包含四个晶体管,如今的芯片拥有数十亿个晶体管。

1961年3月10日,《生活杂志》上的报道“不超过一角硬币上的D”

硅谷的少数创新真正地“改变了世界”,这种微小的芯片可以将一个完整的电路塞进一块硅片上,但也导致了Fairchild的灭亡。Fairchild的内部斗争带来的分拆,以及成功和失败的循环,摧毁了这家公司,但建立了硅谷。

“数字暴政”

自1948年问世以来,芯片设计师迅速采用了晶体管来代替笨重且耗电的真空管。随着系统复杂性的增加,他们面临着“数字暴政”的问题。随着新一代设备的问世,如何在计算机中将成千上万的微型晶体管封装连接在一起变得越来越困难。

在1953年至1955年之间,包括贝尔电话实验室,IBM和RCA在内的著名东海岸电子公司的研究实验室的科学家,建造了在一个半导体芯片上将多个晶体管互连但功能有限的实验设备。得克萨斯州达拉斯市的德州仪器(TI)获得了首个商用硅晶体管的成功,TI聘请杰克·基尔比(Jack Kilby)来开发一种通用的解决方案。1958年,他证明了所谓的“固态电路”。尽管需要手工精心制作微金线,但TI管理层看到了未来,并鼓励Kilby继续开发。

平面技术铺平了道路

成立于1957年,位于加利福尼亚州山景城的Fairchild通过改进的硅晶体管获得了立竿见影的成功。美国政府承包商需要相使用更小的更轻的火箭来超越苏联在太空上的优势,这可以给Fairchild公司带来直接的收入和名声。

如果芯片的可靠性出现问题可能给公司带来沉重打击。创始人让·霍尼(Jean Hoerni)开发了一种称为“平面”工艺的解决方案,该解决方案在硅表面上覆盖了一层薄玻璃层(二氧化硅)。那时,每一个主要的半导体制造商都有平面工艺的许可,如今仍然是制造芯片的基本方法。

Hoerni的方法还有其他好处。它允许使用光刻掩膜层将晶体管图案“印刷”在晶圆上,这类似于在T恤上印制图案。由于自动机器取代了手动操作,这也降低了晶体管的制造成本。Fairchild研发总监罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)也意识到,沉积在绝缘玻璃层顶部的金属迹线可用于将底层硅晶圆中的多个晶体管连接到完整的集成电路(IC)中。

意识到TI工作的价值,Noyce将平面技术视为实现Kilby概念的一种实用方法。后来接替Noyce的戈登·摩尔(Gordon Moore)计算得出,制造一个IC的成本可能比它所替换的单个晶体管的总和还低。

由于担心TI可能比Fairchild更早进入市场,在1959年末, Noyce要求联合创始人杰伊·拉斯特(Jay Last)负责开发IC。

研发制造Micrologic

作者(中)与Jay Last(左)和他的Micrologic团队的主要成员。— Isy Hass,Lionel Kattner和Robert Norman。2007年在计算机历史博物馆。

上一次组建了一个团队,研究如何将Noyce的想法转化为可制造的产品。克服了重大技术挑战,设备限制和团队中反对者,他们竞相研发可商用的产品,这就是1961 IRE展会展出的Micrologic。

Fairchild1961 Micrologic系列手册

航空航天系统设计人员,包括研究阿波罗制导计算机的小组在1969年的月球着陆中,选择了Micrologic的设备来解决尺寸和重量限制。与许多最先进的IC设计一样,早期Micrologic芯片的低产量消耗了Fairchild的很大一部分制造能力。

同时,对受欢迎和高利润晶体管的需求引发了如何分配稀缺产能的冲突。有影响力的销售主管汤姆贝(Tom Bay)要求停止开发IC,以解决晶体管产量的问题。由于缺乏高层管理人员的支持,他于1961年辞职成立了Amelco,JeanHoerni和另外两名Fairchild创始人加入了他的公司。

几个月后,Micrologic团队的主要成员离职,创立了Signetics,专注于IC。

Fairchild加速分拆

随着风险投资基金进入,Fairchild的其他成员看到了建立自己的公司并获得来自快速增长的市场的利润的机会。根据摩尔的说法,“似乎每当我们有一个新的产品创意时,我们都会有几个衍生产品。” 人才的流失加上母公司Fairchild Camera&Instrument Corporation缺乏投资,削弱了半导体部门的实力。

Moore和Noyce在1968年遭受了最严重的打击。他们离开Fairchild创立了英特尔,并于1971年推出微处理器。Fairchild继续增长,但失去了与TI一样的市场领导地位。美国国家半导体(National Semiconductor)于1987年收购了Fairchild公司。TI又于2011年收购了美国国家半导体公司。

第一个万亿美元初创企业

2017年,Endeavor Insight的行业分析师Rett Morris将Fairchild Semiconductor誉为“第一个万亿美元初创企业”。

通过技术,商业和文化创新,该公司催生了数百家风险投资公司(到1986年,仅一家公司就催生了126家以上的半导体公司),从而使硅谷成为了世界各地的企业的中心。

分析师Morris将苹果、Facebook、谷歌和其它89家硅谷上市公司的血统追溯到Fairchild。尽管该公司的市场估值从未超过25亿美元,但他估计,幸存下来的后代的总价值超过2万亿美元。

风险资本家约翰·杜尔(John Doerr)将六十年前推出Micrologic的意外后果的遗产归结为“历史上最大的财富合法积累”。

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