細數了不起的25款震撼世界的微芯片設計（圖文）(一)

　　在集成電路占統治地位的半個(gè)世紀里，許多杰出的微芯片在人們的難以置信中橫空出世，然而在這當中，僅有一小部分成為它們中的佼佼者。它們的設計被證明是如此的先進(jìn)、如此的前衛、如此的超前，以致于我們不得不創(chuàng )造出更多的技術(shù)詞匯來(lái)描述它們。我們甚至可以說(shuō)是它們?yōu)槲覀儙?lái)了讓生活變簡(jiǎn)潔的技術(shù)，沒(méi)有它們我們的生活將變得冗長(cháng)乏味。

　　我們在此匯編了一份列有25款集成電路（IC）的名單。在由杰克·基爾比（Jack Kilby）和羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）（注：兩人為集成電路的發(fā)明者）建造的大廈中，我們認為它們應當被冠以佼佼者的美譽(yù)。它們中的一部分成為了芯片發(fā)展史中不朽的豐碑。如西格尼蒂克公司的Signetics NE555定時(shí)器。它們中的一部分則成為了教科書(shū)中的設計范例，如飛兆半導體公司的Fairchild 741運算放大器。它們中的一部分的銷(xiāo)售量達到了數十億，并仍然在繼續銷(xiāo)售，如微芯科技公司的PIC微控制器。它們中的極小一部分開(kāi)創(chuàng )出了全新的市場(chǎng)，如東芝的閃存。在它們當中，至少有一個(gè)成為了通俗文化中令人討厭的東西。問(wèn)題：什么處理器能夠為美國動(dòng)畫(huà)連續劇《飛出個(gè)未來(lái)》（Futurama）中的又是酒鬼又是煙槍的壞機器人班德提供動(dòng)力。答案是：摩斯太克公司的MOS Technology 6502微處理器。

　　當然，這份名單肯定會(huì )存在爭議。有些人可能會(huì )指責我們選擇隨意以及過(guò)于冗長(cháng)（這已經(jīng)不是第一次有人這么指責我們了）。為什么是英特爾的8088微處理器而不是4004（英特爾發(fā)布的首款微處理器）或8080（英特爾最著(zhù)名的微處理器）呢？曾經(jīng)是許多航天飛機大腦，發(fā)熱量極低的軍用級RCA 1802處理器又排在什么位置呢？

　　您應當在介紹中明白一件事情，那就是，作者、作者所信任消息人士以及《IEEE Spectrum》雜志多名編輯進(jìn)行了數周的爭論后才編出了這份名單。我們并不準備將每一款獲得了商業(yè)成功或取得了重大技術(shù)改良的微芯片都一一編入名單中。此外，那些雖然設計出色，但是只有五個(gè)設計它們的人員才記得的微芯片也不在我們的名單之列。我們只關(guān)注那些被證明是獨特的，令人著(zhù)迷的而又使人驚嘆的微芯片。我們收入名單的各式各樣的微芯片既有大公司設計的也有小公司設計的，在這些公司中，有些擁有很長(cháng)的歷史，有些是最近新成立的。最重要的是，我們收集的是那些為許多人生活帶來(lái)影響的微芯片，這些微芯片是令人震驚的設備中的一部分，它們象征著(zhù)技術(shù)的發(fā)展趨勢、令人感到欣喜。

　　對于每一款微芯片，我們都將會(huì )用設計它們的工程師和執行人員的介紹來(lái)說(shuō)明它們的設計經(jīng)歷，以及它們被創(chuàng )新的原因。由于我們不是《IEEE計算史記事》 （IEEE Annals of the History of Computing）的工作人員，因此我們不會(huì )按年代順序、按類(lèi)型或重要性為這25款微芯片進(jìn)行排序。文章中我們只是以我們認為的便于閱讀的順序隨意對這 25款微芯片進(jìn)行了羅列。請注意文章中的25款微芯片的年代順序是混亂的。

　　此外，我們還詢(xún)問(wèn)了一些杰出技術(shù)專(zhuān)家關(guān)于他們心目中所喜愛(ài)的微芯片。我們甚至想知道在英特爾公司的創(chuàng )始人戈登·摩爾（Gordon Moore）博士和臺灣積體電路制造股份有限公司（Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.）董事長(cháng)張忠謀（Morris Chang）心目中哪些IC在具有特別的意義。

　　我們還想知道您的想法。您是不是為我們的名單中沒(méi)有您期待的那款微芯片而感到憤怒呢？那么請深吸幾口氣，泡杯菊花茶，然后加入到我們的討論中吧。
　

　　西格尼蒂克NE555定時(shí)器（1971）

　　那是1970年夏季的事情了，它的設計者Hans Camenzind甚至還能回憶起一兩件當時(shí)關(guān)于中國餐館的事情。在加利福亞州的桑尼維爾的市區，公司有三間辦公室，Camenzind的辦公室?jiàn)A在兩間辦公室中間，面積很小。當時(shí)，Camenzind是當地的一家半導體公司――西格尼蒂克公司的顧問(wèn)。Camenzind當時(shí)經(jīng)濟不寬裕，年薪不超過(guò)1.5 萬(wàn)美元，家里還有妻子和四個(gè)孩子。Camenzind當時(shí)真的迫切地需要發(fā)明出一件杰出的東西。

　　當然他也是這么做的。事實(shí)上，這是一款歷史上最杰出的微芯片。555是一個(gè)簡(jiǎn)單的IC，可以作為定時(shí)器或振蕩器。這款微芯片成為了同類(lèi)產(chǎn)品中最暢銷(xiāo)的產(chǎn)品，很快就大規模的應用于廚房用品、玩具、太空飛船以及成千上萬(wàn)的其它產(chǎn)品上。

　　現年已經(jīng)75歲的Camenzind仍然在從事微芯片的設計工作，不過(guò)他的家已經(jīng)不再靠近中國餐館了。Camenzind回憶稱(chēng)：“當時(shí)這個(gè)微芯片差一點(diǎn)就沒(méi)有成功?！?/P>

　　在萌發(fā)設計555的想法的時(shí)候，Camenzind正在設計一種被稱(chēng)為鎖相環(huán)的系統。在經(jīng)過(guò)一些修改后，電路可以像一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器那樣工作。你設定好時(shí)間，它就會(huì )在一個(gè)特定的時(shí)期內運行。聽(tīng)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，但是做起來(lái)并非如此。

　　首先，西格尼蒂克公司的工程部門(mén)拒絕了一想法。因為公司當時(shí)正在銷(xiāo)售一些部件，而客戶(hù)可以將這些部件用作定時(shí)器。這已經(jīng)為這一想法畫(huà)上了句號，不過(guò) Camenzind一直堅持著(zhù)自己的想法。他找到了西格尼蒂克公司的營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Art Fury。Fury對這一想法十分欣賞。

　　為此，Camenzind花了近一年的時(shí)間測試電路試驗板原型，并在紙上反復劃電路，裁剪Rubylith遮蔽膜。Camenzind稱(chēng)：“當時(shí)全是手工制作的，沒(méi)有電腦?！彼詈蟮脑O計擁有23個(gè)晶體管、16個(gè)電阻器和2個(gè)二極管。

　　555在1971年投入市場(chǎng)，當時(shí)在市場(chǎng)上引起了轟動(dòng)。西格尼蒂克公司在1975年被飛利浦半導體公司收購，也就是現在的恩智浦半導體。555銷(xiāo)售量達到了數十億部。目前工程師仍然在使用555設計一些有用的模塊和一些用處不大的東西，比如為汽車(chē)進(jìn)氣格柵設計電影《霹靂游俠》風(fēng)格的車(chē)燈。