从巨人计算机到微芯片

2014-04-06 14:52:11

  尽管利用高速开关转换来运行的程序已在研发之中,但可用的机器仍像“巨人”和ENIAC那么大,存在的主要挑战是科学家所称的“数字壁垒”或“数字的暴政”。要使晶体管执行更多的指令,就需要一些其他的部件,例如二极管、电阻器、电容器以及连接数以千计的晶体管的电线。有人绕过了这个问题,办法是将缠绕在一起的电线和晶体管散布在一个房间中,就像ENIAC上的真空管一样。“巨人”是为应对德国战争机器的挑战而研制的,与此类似,研制晶体管的起因也是“冷战”。制造火箭和导弹的美国防务承包商向美国制造商施压,要求其供应适于“民兵”导弹使用的低能耗、小型晶体管。这一需要迫在眉睫,因为苏联在1957年10月发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克号”,突然之间暴露了美苏之间的“导弹鸿沟”。“斯普特尼克号”说明苏联人拥有了足以打到美国的洲际弹道导弹。

  不到两年后,两位美国工程师、德州仪器公司(TI)的基尔比和仙童半导体公司的诺伊斯就找到了解决方案。他们彼此独立地萌发了制造第一个微芯片或称集成电路的主意。6.6英尺高的基尔比在堪萨斯州的农村地区长大,在14岁时就是一名热情的业余无线电爱好者,功成名就之后又得到“温和巨人”的绰号。他未能考进麻省理工学院,但在西北部的一所大学获得工程学学位,之后又获得了60项发明专利。他最重要的一项发明是在加入德州仪器公司之后几个月的事情,当时他的任务是用大量的晶体管和其他部件制作集成电路。他的主意是以半个纸夹大小的一块硅晶体来制作所有三个部件,即晶体管、电容器和电阻器,再将其融为一体,这是个聪明的解决方案。基尔比后来承认,当时世界不同地方的一些人士都想出了制作集成电路的主意。他写道,“在20世纪50年代早期,另一位英国人杜麦曾提出,可以预见在未来的某个时候,所有电子设备都能整合成一个单一的模块。”基尔比找到了实现这个梦想的现实路径。与基尔比共同发明微芯片的诺伊斯,当时受雇于他心目中的英雄、赢得诺贝尔奖的晶体管发明者之一威廉=599;肖克利。他和基尔比研究相同的问题,得出了相同的结论。诺伊斯想找到一个办法来将许多晶体管不受阻碍地放置在一起,最终独立想出了将电路结合在一块芯片上的主意。不仅如此,他还找到了名为“平面工艺”的方法来使电线不再纠缠在一起,即以影印石版术在硅片上刻蚀电路。

  当防务承包商把微芯片装在“民兵”导弹弹头上的时候,民用的集成电路于1959年3月24日在纽约大剧场的“电子协会”上首次亮相。推出这一产品的德州仪器公司董事长说,基尔比的发明将会成为自硅晶体管发明以来最重大的、最有利可图的科技发展。但这一划时代科技的出现却几乎为媒体所忽视,很难看出这种用硅片做的像虫子一样的玩意有什么用处。正如当年袖珍收音机的推出激发了人们对晶体管的兴趣一样,德州仪器也需要一种消费产品来将这一新科技的价值生动地表现出来。将打字机大小的计算器转变成一个可放在衬衫口袋里的小盒子,这也许是个最好的主意。德州仪器明白,它在消费产品方面并不在行。就像过去它曾求助于另一家公司来生产晶体管收音机一样,现在它也必须找个搭档,来让微芯片发出光彩。德州仪器与日本的一家消费电子产品公司佳能公司合作推出了Pocketronic,这个1.8磅重的计算器能将计算结果打印在一条纸带上。后来证明,德州仪器的这个决定对未来的美日科技合作意义重大。和当时价格2000美元的桌上计算器相比,新产品非常便宜,只卖400美元。美国的一份产业杂志激动地报道说,“在超市里,这种新计算器将帮助你的妻子做出最物美价廉的购物选择。在木工场,它将帮你决定,夹板、木料和硬纸板怎样组合起来对你的工程来讲最划算。”完全开启信息革命时代的下一个逻辑步骤,就来自于日本制造与美国创新的珠联璧合。

  1968年7月,已经一道离开仙童半导体、创办英特尔(Intel,一名结合了“集成”integrated和“电子”Electronics两个单词)的诺伊斯和戈登=599;摩尔,把赌注押在了开发一种带有大量晶体管的芯片上。这样的芯片可以转化为一个记忆存储设备,那是任何功能的电脑都需要的。英特尔成立后不久,诺伊斯就前去拜访一位日本半导体界的先驱,夏普公司的佐佐木(Tadashi Sasaki),希望能为其起步维艰的新公司揽得一些业务。佐佐木在诺伊斯于仙童半导体工作期间曾与之共事,也乐意帮忙。由于夏普公司已与另一家公司签订了研发半导体的契约,佐佐木遂求助于旧日的大学同学、在新成立的Busicom计算器制造公司工作的小岛义雄(Yoshio Kojima),请他向英特尔下一份订单。1969年6月,Busicom的职员来到加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔办公室描述他们的任务要求。Busicom拿出6万美元作为设计与工程开销,并承诺购买造出的集成电路。尽管?特尔的主要兴趣在于开发记忆芯片,但为了满足客户的要求,公司的工程师开始研发一种大型的集成芯片,包含一个中央处理设备和其他芯片,其上的晶体管和线路足以运行所有必需的功能。1971年,当英特尔造出了这种名为“4004”的微处理器时,Busicom却已破产了。但在调整了原先的条件后,日本人计划生产一种可编程的计算器,帮助英特尔推出了以芯片为基础的计算机。后来英特尔买回了对微处理器以及这种半英寸长、装有2 300个晶体管的芯片的产权。30吨重的ENIAC曾开计算机革命的先河,但现在一个芯片的运算能力,已经与它不相上下了。

  微芯片变得越来越小,其上的晶体管却越装越多——到21世纪初已达到10亿个,每秒执行的运算次数也达到难以想象的高度。微芯片已使光纤电缆网络与空中的卫星能在瞬间连通全球。随着人们越来越多地将无线射频识别(RFID)芯片植入商店里的各种产品、个人身份证甚至牲畜和宠物身上,人造产品的全球化就又走向一个全新的维度。正如冯=599;纽曼和图灵所预见的,在编程技术的帮助下,这个微小的设备可以处理任何数据。因为能够传输大量信息,将世界快速连接在一起,微芯片在今日的全球化进程里占据了一个中心位置。

  它的作用还不仅仅是将人们更迅捷、更轻松地联系起来。英特尔和其他芯片制造商已经转而聚焦于“无厂制造”,即设计复杂的半导体这项成本越来越高的工作,而实际的硅片生产已经专由台湾、韩国等国家和地区负责。在现代科技一个关键部件制造过程中的这种分工,使世界的相互依赖程度达到空前的水平。1999年,台湾遭遇一场严重地震,占世界半导体制造量一半以上的28个硅片生产厂因而停产,也使世界各地担心芯片短缺。不过这些芯片制造商很快恢复了元气,产量也只发生小规模的下跌,实属世界经济之福。但在环太平洋地震带爆发生产中断的危险,仍然像“达摩克利斯剑”一般悬在日益全球化的世界经济的头顶。于是人们继续推动芯片生产来源地的多样化。2006年,英特尔宣布在越南投资10亿美元,修建一座微芯片组装与测试厂。经济成本低廉、劳动力队伍教育水平良好的越南,也加入了这个将全球各地的制造商连接在一起的“硅网”。英特尔的投资还在不经意间使人们捐弃前嫌。1975年4月,年轻的申仲福(Than Trong Phuc)作为美国驻西贡大使馆一位职员的儿子,曾在使馆屋顶上被飞机救走。30年后,他以英特尔越南区经理的身份重回故地。

  与此同时,反全球化示威者在继续利用着微芯片和电子传媒,以更多样、更快捷的方式表达他们的声音。在2003年的又一次WTO会议上,抗议者组建了一个对等网络视频分享系统,将画质良好的视频传送给电视台和其他活动者。他们还建立了无线网络,将大量反全球化的演讲录音传送到因特网上。实际上,与昔日世界进展缓慢的联系与依存相比,今日全球化最大的不同就在于以微芯片处理的信息。

  西雅图的抗议者借助个人电脑与“万维网”的力量,严词谴责对纺织工人和咖啡种植者的剥削,强烈抨击全球化的邪恶影响。他们自以为鄙夷这个历时久远的历程,其实却已不自觉地融入其中。

本文摘自《商人、传教士、冒险家、武夫是如何促成全球化的》


   本书以俯瞰天下的视角和优雅的笔触,对现代全球化历程做了一番重述。自走出非洲并散布到世界各地以来,人类从未停止重新建立联系的努力。商人、传教士、冒险家和武夫拓疆劈土,传递异域的理念和物产,几千年来 “全球化”就从未停止过,形形色色的人们一遍又一遍地重新塑造着我们这个星球。作者追根溯源,以清晰的思路、敏捷的才智和神韵流动的笔法,沿着千万年人类的发展轨迹将完整、丰富而复杂的图景娓娓道来,剖析了当今世界舞台上互相角力和利用的互联网、跨国公司、非政府组织等新角色的作用,更指明了全世界的人们从来都是绑在一起的同胞。本书蕴意深远,饶有趣味的奇闻轶事贯通全篇,一部雄奇瑰丽、大师风范的扛鼎之作。将为你带来全新的阅读享受。

 承诺与声明

兄弟财经是全球历史最悠久,信誉最好的外汇返佣代理。多年来兄弟财经兢兢业业,稳定发展,获得了全球各地投资者的青睐与信任。历经十余年的积淀,打造了我们在业内良好的品牌信誉。

本文所含内容及观点仅为一般信息,并无任何意图被视为买卖任何货币或差价合约的建议或请求。文中所含内容及观点均可能在不被通知的情况下更改。本文并未考 虑任何特定用户的特定投资目标、财务状况和需求。任何引用历史价格波动或价位水平的信息均基于我们的分析,并不表示或证明此类波动或价位水平有可能在未来 重新发生。本文所载信息之来源虽被认为可靠,但作者不保证它的准确性和完整性,同时作者也不对任何可能因参考本文内容及观点而产生的任何直接或间接的损失承担责任。

外汇和其他产品保证金交易存在高风险,不适合所有投资者。亏损可能超出您的账户注资。增大杠杆意味着增加风险。在决定交易外汇之前,您需仔细考虑您的财务目标、经验水平和风险承受能力。文中所含任何意见、新闻、研究、分析、报价或其他信息等都仅 作与本文所含主题相关的一般类信息.

同时, 兄弟财经不提供任何投资、法律或税务的建议。您需向合适的顾问征询所有关于投资、法律或税务方面的事宜。