芯片簡史

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一本聚焦熱門話題、熱門行業的實力之作，完整呈現芯片發明和發展的60多年曆程。 全書完整呈現了芯片發明與發展的歷程，從支撐芯片產業發展的量子力學講起，逐漸發展到半導體物理學，進而催生了半導體器件，這些器件又由簡到繁，像一顆發芽的種子，演化出了雙ji型晶體管、MOS場效晶體管、光電二ji管等，並由此集成構造出了模擬芯片（通信和傳感器芯片等）、數字芯片（CPU、存儲器、FPGA等）和光電芯片等。蕞後，本書還展示了芯片設計方法和製造方法由手工到自動的發展過程，並指出了芯片未來面對的挑戰和可能的解決路徑。可以說，瞭解芯片，有這一本書就夠了。 芯片的發展史，就是一部創新史與叛逆史——詳細講述一群叛逆者突破傳統、不斷創新的故事。 作者以芯片誕生和發展為主線，將散落在世界各地的實驗室、雜誌、書籍或新聞報道的龐雜信息重新組織、編排，在力求準確、科學的前提下，寫作了這樣一本綜合性作品，使得我們透過“芯片簡史”這四個字，深入瞭解那些散落在歷史深處的芯片發/明者的個人世界，體驗他們在發/明中所經歷的種種困苦與喜悅、磨難與幸福，與他們一起重走芯片發明之路，看他們如何突破科學研究中的困難與現實世界的阻礙，做出一項項改變甚至顛覆世界面貌的發明和創新。 一部跨越專業人士與大眾藩籬的科技創新史，瞭解芯片發展歷程以及看清未來發展趨勢的絕佳商業圖書。 芯片構成了現代社會正常運轉的核心控制單元，影響範圍涉及國家安全、商業、政治、文化等方面，沒有芯片，我們現在所擁有的一切都無從談起。為了使大眾能夠更加容易、更加清晰地瞭解芯片，本書作者在寫作時做了以下努力：一是高度還原創新的歷史過程，展現曾經盛行的觀念和技術，以及新的技術是如何萌芽並與之鬥爭和蕞終突破的。二是突出作為創新者的個體，將歷史的聚光燈打在實驗臺前的科學家和工程師身上，展現他們內心的渴望、追求、困頓、嫉妒和欣喜。三是將發明一剎那的火花清晰呈現出來。雖然知識的“劑量”被壓縮，卻足以激發讀者智識上的興趣，全書敘述上的驚險程度不遜於一部小說。

贊　譽
推薦序 如何理解芯片
宋繼強
英特爾中國研究院院長
前　言 和開拓者的靈魂一起踏上芯片之旅
第/一部分  誕生
01 不確定的世界，從電燈泡到半導體
變黑的燈泡，真空管的發明
絕望的行動，量子之變
驚險的一躍，半導體的奇蹟
02創造性失敗，晶體管誕生
雷達在警戒，半導體研究加速
協作的產物，巴丁和布拉頓發明點接觸晶體管
反戈一擊，肖克利發明結型晶體管
“我們也發明了晶體管”，發明之爭
03 接連不斷的出走，硅在擴散
“肖克利真是愚蠢之至”，蹣跚學步的晶體管
熱油中的音樂播放器，硅晶體管登場
感覺“在跟上/帝通話”，落地硅谷
八叛徒，出走“仙童”
04 “大規模白痴”，芯片的發明
被激怒的物理學家，霍尼發明平面晶體管
沉默的巨人，基爾比實現單片集成
暗戰，諾伊斯提出互連方案
“我看不出它能走多遠”，芯片之爭與棄
第/二部分 演進
05 創新者的窘境，MOS 場效晶體管
無足輕重的發明，場效晶體管
“我們可是佼佼者”，外延工藝
規劃出來的失敗，貝爾的悖論
壞點子在變好，MOS 場效晶體管的上升之路
06 一切過往皆可超越，摩爾定律
當摩爾遇到米德，晶體管尺寸ji限
一張紙片上的推演，摩爾定律
始料未及，摩爾定律的修正
拯救行動，延續摩爾定律
07 化繁為簡，計算芯片
計算夢想，從萊布尼茨到圖靈
精簡，霍夫提出CPU 架構
以一當十，法金設計CPU 電路
“蕞沒效率的方法”，弗里曼發明FPGA
08記憶的黏合，存儲芯片
漏電的存儲器，登納德發明動態存儲器
芝士蛋糕的誘惑，施敏與姜大元
發明浮柵晶體管
開窗的芯片，弗羅曼發明EPROM
就像閃光燈，舛岡富士雄發明閃存
第三部分 多樣
09知而行之，模擬世界的芯片
莫使金樽空對月，維德勒開創模擬芯片
剪掉電話線，無線通信芯片
知者行之始，彼得森與MEMES 傳感器
行者知之成，IGBT 功率器件的發明之爭
10 迅電流光，光電器件（上）
貝爾的回擊，半導體太陽能電池的發明
諾獎委員會搞錯了嗎，圖像傳感器芯片的發明
群雄逐“光”，高亮度紅外LED 和半導體激光器的發明
11點亮東西方，光電器件（下）
標新立“異”，半導體異質結的發明
燈火闌珊處，藍光LED 的發明

第四部分 建構
12 破除悖論，芯片設計
5 美元的賭注，SPICE 電路分析仿真程序
“玩具”設計方法，康韋與米德的VLSI 設計革命
畫不盡意，硬件描述語言的發明
蠶食鯨吞，EDA 之爭
共贏模式，ARM 處理器的IP 授權之道
13 精雕細刻，芯片製造
水利萬物而不爭，代工逆襲
酪乳薄餅，光刻的發明
叫停一艘“航母”，林本堅發明浸沒式光刻
魚鰭結構，胡正明發明FinFET
14 全/方位挑戰，不只是芯片
逼近ji限，摩爾定律之困
應對挑戰，三條路徑
不只是芯片，彼此依存的世界
尾聲

後　記 在我的智慧終結處啟程
附　錄
芯片群英譜
半導體技術發展線
縮略語
索　引
參考文獻
圖片來源