深度 | 這些天才在發(fā)明集成電路之后分道揚(yáng)鑣、相互背叛，但最終成就了硅谷
撰文 | 吳軍
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1999 年，在千年紀(jì)更替之際，《洛杉磯時(shí)報(bào)》評(píng)選出了過去 100 年最偉大的美國(guó)人，威廉·肖克利（William Shockley）、羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）和杰克·基爾比（Jack Kilby）并列第一，在他們后面的則是亨利·福特和富蘭克林·羅斯福等人。
雖然《洛杉磯時(shí)報(bào)》的評(píng)選結(jié)果只是一家之言，但是這三位科學(xué)家對(duì)世界做出的巨大貢獻(xiàn)無論如何贊揚(yáng)都不算過分，如果沒有他們發(fā)明的集成電路，我們很難想象今天的世界將會(huì)是什么樣子。
怪人肖克利和青年才俊們
1956 年剛過完新年不久，美國(guó)東部的費(fèi)城，28 歲的羅伯特·諾伊斯正在為自己未來的職業(yè)發(fā)展而糾結(jié)。這位天才自從離開麻省理工學(xué)院后便諸事不順，這在很大程度上源于他畢業(yè)時(shí)不慎做出了錯(cuò)誤的選擇。雖然他當(dāng)時(shí)有機(jī)會(huì)進(jìn)入世界頂級(jí)的電子公司，或者到著名的研究所做研究，但是他卻選擇了二流的飛歌公司（Philco），這讓他的同行大跌眼鏡。不過，年輕的諾伊斯卻有他自己的做事邏輯。他認(rèn)為，像飛歌這樣的二流公司肯定要比一流公司更加倚重自己，讓他能夠在不受任何約束的情況下發(fā)揮更大的作用。
事實(shí)證明，這僅僅是他的一廂情愿。二流公司之所以是二流，是因?yàn)樗纫涣鞴居懈嗟膯栴}，而不是更多的機(jī)會(huì)。飛歌是一家軍工承包商，天天最在意的就是如何同政府部門打交道，拿到軍隊(duì)的合同，而這些事情恰恰是諾伊斯最不喜歡，也不擅長(zhǎng)做的。因此，在經(jīng)歷了和飛歌公司 18 個(gè)月的“蜜月期”后，諾伊斯幾乎天天都是在煎熬中度日。
好在電子行業(yè)的同行沒有忘記這位曾經(jīng)的天才和剛起步的半導(dǎo)體行業(yè)的新星。著名的西屋公司向他伸出了橄欖枝，給了他比飛歌公司優(yōu)惠很多的條件。但是飛歌公司知道有企業(yè)來?yè)寠Z人才后，為了留住諾伊斯，也向他承諾，可以給他比西屋公司更好的職位和更豐厚的待遇。這樣，諾伊斯反而發(fā)愁了，一時(shí)間不知道該如何選擇。
就在這時(shí)，一個(gè)電話打了進(jìn)來，從此改變了他的人生軌跡。諾伊斯后來講，當(dāng)時(shí)他覺得仿佛接到了上帝打來的電話。對(duì)方只是問了諾伊斯一個(gè)問題，是否愿意到加利福尼亞州為他即將成立的公司工作。諾伊斯二話沒說，馬上辭去了在飛歌的工作，也婉拒了西屋的熱忱邀請(qǐng)，到了幾千千米以外的舊金山灣區(qū)追隨這位他仰慕已久的偶像。
一個(gè)月后諾伊斯加入了他這位偶像開辦的公司，成為公司的第17 號(hào)員工，當(dāng)天第 18 號(hào)員工也來了。他比諾伊斯小一歲，卻比諾伊斯高半頭，他叫戈登·摩爾（Gordon Moore）。摩爾是舊金山灣區(qū)的本地人，化學(xué)博士，不過他和諾伊斯一樣也是從遙遠(yuǎn)的美國(guó)東部長(zhǎng)途跋涉來到這里的。此前，他在約翰·霍普金斯大學(xué)著名的應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室工作，每天都在寫那些他認(rèn)為并沒有太多價(jià)值的論文。和諾伊斯一樣，他也是在接到這位公司創(chuàng)始人的電話后感到異常興奮，然后放棄了其他工作機(jī)會(huì)，從馬里蘭橫跨美國(guó)大陸來到了這位偶像的身邊。
之前諾伊斯肯定沒有想到他將從此開始和摩爾的終身合作，而摩爾則想的是，如果自己早一天報(bào)到，工號(hào)就比諾伊斯更靠前。在接下來的 10 年里，他們中的一位將發(fā)明 20 世紀(jì)最重要的產(chǎn)品，而另一位則將提出描述信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的定律。當(dāng)然，把諾伊斯、摩爾等諸多英才聚集到一起的那位公司創(chuàng)始人，不僅是大家的偶像，也是當(dāng)時(shí)全世界公認(rèn)的最好的應(yīng)用物理學(xué)家，甚至可能沒有之一。不久，他獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，因?yàn)樗l(fā)明了當(dāng)時(shí)信息產(chǎn)業(yè)最重要的產(chǎn)品——半導(dǎo)體晶體管（見圖1），這個(gè)人就是威廉·肖克利。
圖1 半導(dǎo)體晶體管
肖克利是應(yīng)用物理學(xué)和電子學(xué)史上少有的全能型學(xué)者。在肖克利的那個(gè)年代，應(yīng)用物理學(xué)家最常見的職業(yè)發(fā)展道路就是，在博士畢業(yè)之后進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室。肖克利也是如此。
到貝爾實(shí)驗(yàn)室工作沒幾年，肖克利就發(fā)表了好幾篇非常重要的論文，奠定了固態(tài)物理學(xué)， 也就是我們俗稱的半導(dǎo)體的理論基礎(chǔ)。特別是肖克利發(fā)明了半導(dǎo)體PN 結(jié)[1]，而這是今天所有半導(dǎo)體元器件的理論基礎(chǔ)。隨后美國(guó)被卷入第二次世界大戰(zhàn)，肖克利也和貝爾實(shí)驗(yàn)室的其他科學(xué)家一樣服務(wù)于戰(zhàn)爭(zhēng)。由于他在很多種武器的發(fā)明方面做出了杰出的貢獻(xiàn)，因此獲得了美國(guó)的最高榮譽(yù)勛章（Medal of Merit）。這個(gè)勛章由美國(guó)總統(tǒng)親自簽發(fā)，只授予那些極少數(shù)的杰出貢獻(xiàn)者，比如“原子彈之父”奧本海默等人。我們前面提到的大科學(xué)家維納和香農(nóng)雖然對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)做出的貢獻(xiàn)也很大，卻沒有能夠獲得這個(gè)勛章。
二戰(zhàn)后，肖克利重新回到了民用領(lǐng)域的科學(xué)研究。當(dāng)他看到半導(dǎo)體在未來的電子和信息產(chǎn)業(yè)巨大的應(yīng)用前景之后，便成立了貝爾實(shí)驗(yàn)室的半導(dǎo)體研究所，開始著手把他在半導(dǎo)體研究中的理論，變成切實(shí)能夠取代電子管的電子器件——晶體管。
圖2 真空電子管
20 世紀(jì) 50 年代之前，在和信息發(fā)射、傳輸、處理相關(guān)的電路中最為重要的元器件就是真空電子管（簡(jiǎn)稱電子管，見圖2）。電子管從外形和結(jié)構(gòu)上講有點(diǎn)兒像白熾燈泡，它也是抽真空的，里面有燈絲，工作時(shí)需要點(diǎn)亮燈絲加熱。和白熾燈泡所不同的是，當(dāng)電子管里的燈絲被加熱后，在電子管的正負(fù)兩極之間加上電壓，電子管中就會(huì)形成電子流。
當(dāng)我們通過電路在電子管的一端（柵極和陰極之間）微調(diào)電壓時(shí)，就能在它的另一端（陽(yáng)極）得到幾十倍甚至幾百倍的電壓變化。因此，電子管可以在電路中起到放大信號(hào)的效果。當(dāng)然，電子管也可以做成像繼電器那樣的電子開關(guān)。所有的這些性質(zhì)都讓它成為無線電發(fā)射和接收，以及計(jì)算機(jī)的開關(guān)電路中不可或缺的元器件。不過電子管有三個(gè)十分致命的缺陷。
第一，它太昂貴，也太耗電，無論是價(jià)格還是耗電量，電子管都占了電子產(chǎn)品的 90% 以上。這就是世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC 耗電量如此之大的根本原因。
第二，它又大又重，而且特別嬌氣。因?yàn)殡娮庸鼙旧砣缤姛襞?，一摔就碎。大家可以想象，一個(gè)裝了六七個(gè)“白熾燈”的收音機(jī)摔到地上將會(huì)是什么結(jié)果。因此，用電子管做的收音機(jī)，在家里一定要輕拿輕放，不然很容易毀掉電子管。但是在戰(zhàn)場(chǎng)上，這么脆弱的設(shè)備用不了多久就被損毀了，更不要說設(shè)備又大又重，也不方便使用。
第三，電子管的壽命很短。如同白熾燈泡使用 1000 小時(shí)左右就會(huì)燒壞一樣，電子管的壽命通常也只有幾千個(gè)小時(shí)。如果用上萬個(gè)電子管來制造一臺(tái)計(jì)算機(jī)，通常幾分鐘就會(huì)有一個(gè)損壞。這樣的計(jì)算機(jī)顯然無法長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。
肖克利在研制中發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體（硅或者鍺）的一些天然性質(zhì)，讓它們有可能做成像米粒兒大小的元器件，以此取代一號(hào)電池大小的電子管。當(dāng)然，這件事在二戰(zhàn)前還只是在理論上存在可行性。而且，要把導(dǎo)電性能只有銅的萬分之一，且非常易碎的硅或者鍺做成電路的元器件，大家想都不敢想。然而，肖克利在看到信息產(chǎn)業(yè)的興起對(duì)新的元器件的巨大需求之后，毅然決定知難而上，完成這項(xiàng)看似無法完成的任務(wù)。這就是他成立半導(dǎo)體研究所的初衷。
肖克利的手下可謂人才濟(jì)濟(jì)，特別值得一提的是，他的下屬約翰·巴丁（John Bardeen）和沃爾特·布拉頓（Walter Brattain）首先在半導(dǎo)體元器件的研究上取得了技術(shù)突破。但是，肖克利認(rèn)為下屬們用到了自己的理論，所以應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)專利時(shí)加上自己的名字，甚至只應(yīng)該有他的名字。而巴丁等人斷然拒絕了肖克利的要求，這讓肖克利很惱火，最后他們得到一個(gè)兩敗俱傷的結(jié)果。由于巴丁等人沒有在專利上加肖克利的名字，于是肖克利就利用自己在學(xué)術(shù)界和實(shí)驗(yàn)室的影響處處排擠他們，不讓他們?cè)賲⑴c任何實(shí)質(zhì)性的研究。不過，這件事也確實(shí)大大地刺激了肖克利，他夜以繼日，加快了研究工作，并且最終在另一個(gè)團(tuán)隊(duì)的幫助下，發(fā)明了晶體管最關(guān)鍵的技術(shù)，并且隨后做出了可以實(shí)用的半導(dǎo)體晶體管。
就在肖克利等人全身心地投入晶體管的研制時(shí)，大洋彼岸的歐洲科學(xué)家也在做類似的研究，但是比貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家足足晚了 5 年。究其原因，主要是雙方在研究方法上有一定的差距。肖克利等人不僅精通半導(dǎo)體理論，更懂得如何根據(jù)當(dāng)時(shí)的工藝條件來設(shè)計(jì)半導(dǎo)體晶體管的技術(shù)方案。而世界上的其他科學(xué)家，僅僅是根據(jù)半導(dǎo)體的物理特點(diǎn)來設(shè)計(jì)元器件。當(dāng)完成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)，卻發(fā)現(xiàn)工藝條件無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，他們要么重新設(shè)計(jì)一種產(chǎn)品方案，要么花很多時(shí)間去改進(jìn)其實(shí)根本無法在短時(shí)間內(nèi)改善的工藝條件，這樣一來一去就走了很多彎路。肖克利等人的成功可以講是逆向思維的結(jié)果，因此，當(dāng)貝爾實(shí)驗(yàn)室向全世界展示出能夠?qū)嵱玫木w管后，全世界電子行業(yè)和應(yīng)用物理領(lǐng)域的科學(xué)家都驚呆了。
晶體管是 20 世紀(jì)上半葉最重要的發(fā)明之一。它相比電子管可以節(jié)省 100 倍的能量，價(jià)格便宜 10 倍，體積縮小了 100 倍，而且?guī)缀醪粫?huì)有使用壽命的限制。晶體管的發(fā)明不僅使電子產(chǎn)品得到了迅速普及，也使工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制成為一種可能。雖然維納在二戰(zhàn)后已經(jīng)發(fā)表了控制論，并且這個(gè)理論也已經(jīng)被工業(yè)界普遍接受，但是在工廠里是難以用脆弱且昂貴的電子管來制造自動(dòng)控制設(shè)備的，而晶體管的出現(xiàn)解決了這個(gè)問題。此后不久，世界上誕生了機(jī)械臂，并且開始出現(xiàn)無人工廠。再往后，各種工業(yè)設(shè)備以及民用設(shè)備（比如電梯）都開始用信息進(jìn)行控制。也就是說，晶體管的出現(xiàn)大大加速了人類社會(huì)的信息化進(jìn)程。
在發(fā)明了晶體管之后，肖克利在短短 5 年內(nèi)就獲得了各種各樣的榮譽(yù)，包括美國(guó)工程院院士（當(dāng)時(shí)他只有 41 歲）和各種大獎(jiǎng)。他成為各個(gè)媒體追蹤報(bào)道的對(duì)象，這也讓他在諾伊斯等人的心里像神一樣的存在。諾伊斯本人其實(shí)也是一位應(yīng)用物理學(xué)的天才，他出生在美國(guó)中西部的一個(gè)小鎮(zhèn)，從小就愛制作和發(fā)明各種機(jī)械。還是在中學(xué)時(shí)他就自己制造過汽車，而且駕著自己做的滑翔機(jī)飛行過。在年輕時(shí)他制造過很多惡作劇，也為此受過法庭的處罰，但是在大學(xué)畢業(yè)之后，他進(jìn)入麻省理工學(xué)院深造，并在那里對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)生了極為濃厚的興趣， 成為大家公認(rèn)的半導(dǎo)體領(lǐng)域的新星。
肖克利很早就知道諾伊斯這個(gè)人，因?yàn)橹Z伊斯算是他的同行，但是肖克利真正對(duì)諾伊斯產(chǎn)生好感是在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上聽了后者所做的學(xué)術(shù)報(bào)告。因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)這個(gè)年輕人很會(huì)做研究，而且講解任何事情都是一針見血，條理清晰。當(dāng)他準(zhǔn)備自己創(chuàng)業(yè)辦公司時(shí)，便想到了諾伊斯。至于摩爾，其實(shí)他根本不懂什么電子技術(shù)，他是一位化學(xué)家。但是肖克利知道，他需要一個(gè)十分精通化學(xué)的人來幫助自己解決半導(dǎo)體制造中可能出現(xiàn)的很多問題，便邀請(qǐng)摩爾加盟他的公司。肖克利用類似的方法，還物色到了另外 10 多位年輕才俊。他們之中的絕大部分人，后來都成為改變世界的大人物。
肖克利看人的眼光極準(zhǔn)，以至他挑選人才的方法在很長(zhǎng)一段時(shí)間里都被硅谷的許多公司模仿。具體來講，肖克利考察人才有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：第一是聰明，肖克利是一個(gè)非常相信智商的人；第二是考察一個(gè)人是否會(huì)做研究。比如，肖克利經(jīng)常在學(xué)術(shù)會(huì)議上通過聽研究生做報(bào)告，來判斷他們的研究能力是否出色。
肖克利認(rèn)為，一個(gè)人只要足夠聰明，又會(huì)做研究，就會(huì)有出息。至于那些專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，那是可以后期學(xué)習(xí)的。肖克利這種招聘人才的做法后來直接被谷歌和微軟采用。這兩家世界知名的 IT（信息技術(shù)）企業(yè)在早期一直喜歡考技術(shù)崗位的求職者智力題，但是很少詢問研究生在校時(shí)所做的研究課題。很多求職者對(duì)此感到十分困惑。這其實(shí)是在考察那些應(yīng)聘者的智商，而那些所謂專業(yè)知識(shí)，在這兩家公司看來其實(shí)根本不重要，因?yàn)樵趯W(xué)校沒學(xué)過的知識(shí)以后可以學(xué)，但是如果智力太差將來成功的概率就會(huì)很低。谷歌還曾經(jīng)在加利福尼亞的101 高速公路邊上用大廣告牌登出這樣一則廣告：
｛無理數(shù) e 中前十位連續(xù)的素?cái)?shù)｝.com
你如果知道這個(gè)答案（7427466391.com），就可以通過答案中的這個(gè)網(wǎng)址進(jìn)入谷歌的招聘網(wǎng)站。而能夠計(jì)算出這道題，需要這個(gè)人很聰明。當(dāng)然，后來由于受到政治正確[2]的影響，這兩家公司不再考求職者智力題了，以免某些族裔的人不能通過。
1956 年，肖克利的公司——肖克利半導(dǎo)體公司，可以講是“兵強(qiáng)馬壯，士氣高漲”。這種高漲的士氣在那年年底肖克利獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)達(dá)到了高潮。但是半年后，這家明星公司就行將解體，而問題就出在公司創(chuàng)始人肖克利身上。那些青年才俊此時(shí)才發(fā)現(xiàn)，他們不遠(yuǎn)萬里投奔自己的偶像，卻忘了思考一個(gè)非常重要的問題：為什么肖克利過去的下屬?zèng)]有一位留下來跟著他一同創(chuàng)辦公司。
“八叛徒”中的諾伊斯道出了信息工業(yè)的本質(zhì)
肖克利半導(dǎo)體公司的員工很快就發(fā)現(xiàn)，他們的老板是一位極為罕見的怪人。有一次公司丟了一點(diǎn)兒小東西，肖克利居然讓每個(gè)人都去測(cè)謊，并且把測(cè)謊變?yōu)橐环N常態(tài)。在工作中，肖克利表現(xiàn)出了對(duì)員工的極度不信任，甚至禁止大家討論工作中的問題，因此整個(gè)實(shí)驗(yàn)室處于一種病態(tài)的氛圍中。那些青年才俊都知道，如果一直這樣下去，公司遲早關(guān)門。
在這種情況下，一位叫作尤金·克萊納（Eugene Kleiner）的員工在摩爾等 6 位員工的支持下，決定為拯救企業(yè)做最后一搏。他們決定共進(jìn)退，去找公司的投資人、化學(xué)上常用的 pH 計(jì)量?jī)x的發(fā)明人阿諾德·貝克曼（Arnold Beckman），看看他能不能說服肖克利退居二線，不再操心公司的日常管理。在出發(fā)前，大家覺得應(yīng)該詢問一下諾伊斯的意見，因?yàn)樗枪纠锿麅H次于肖克利的技術(shù)專家。
大家之所以一開始沒有找他，是因?yàn)橹Z伊斯過去在管理上曾經(jīng)和肖克利站在了一起。出乎大家預(yù)料的是，諾伊斯十分爽快地加入了他們。這背后的深層原因就是肖克利常常利用自己的影響和權(quán)力在技術(shù)上打壓諾伊斯，使得后者的一些重要科研成果無法及時(shí)發(fā)表，其中就包括諾伊斯發(fā)明的“江崎晶體管”。為什么諾伊斯的發(fā)明會(huì)被冠以日本人的名字呢？正是因?yàn)樗麤]有能夠及時(shí)發(fā)表自己的專利成果，后來被日本科學(xué)家江崎玲于奈搶先，并且后者在 10 多年后獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。江崎玲于奈后來感慨道，其實(shí)諾伊斯的發(fā)明在先，但是被人為耽誤了。諾伊斯一生和諾貝爾獎(jiǎng)無緣，他后來又第二次錯(cuò)過了獲得諾貝爾獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)。
諾伊斯等 8 位年輕人和貝克曼談過之后才發(fā)現(xiàn)自己還是太過天真。貝克曼是老一代的科學(xué)家和企業(yè)家，一樣的經(jīng)歷決定了他和肖克利的想法如出一轍。他也覺得世界上就該是一切由老板說了算，不論是在學(xué)術(shù)界還是在工業(yè)界。這也就不難理解為什么當(dāng)初肖克利在貝爾實(shí)驗(yàn)室會(huì)打壓巴丁等下屬。巴丁后來被肖克利壓制得無法再進(jìn)行半導(dǎo)體研究，并且很快離開了貝爾實(shí)驗(yàn)室。不過他也證明了自己才是世界上最優(yōu)秀的應(yīng)用物理學(xué)家，并成為世界上唯一一位兩度獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家[3]。
正是因?yàn)樾た死倪@種霸道作風(fēng)，才使得當(dāng)初貝爾實(shí)驗(yàn)室沒有一個(gè)人愿意和他一同創(chuàng)辦公司。看清了現(xiàn)實(shí)的這 8 位年輕人，只好自己想辦法去找投資，繼續(xù)支持他們的研究工作。
開弓沒有回頭箭，8 位年輕人只能繼續(xù)往前走?？巳R納想到了給他父親管理股票的紐約基金管理人，于是給那個(gè)人寫了封信。也許是他們 8 個(gè)人的運(yùn)氣好，雖然那位基金管理人辭職離開了，但是這封信落到了一位叫阿瑟·洛克（Arthur Rock）的繼任者手上。阿瑟·洛克當(dāng)時(shí)的年齡比克萊納還小，毫無名氣，但是日后他有了一個(gè)十分響亮的稱謂——風(fēng)險(xiǎn)投資之父。
年輕的洛克對(duì)科技充滿了好奇，當(dāng)他看到遠(yuǎn)在舊金山灣區(qū)的 8 位年輕人聲稱自己會(huì)制造晶體管時(shí)，就如同深圳的一個(gè)投資人，聽說黑龍江的漠河地區(qū)有人研發(fā)出抗癌藥一樣驚奇。最后他成功地說服了自己的老板艾爾弗雷德·科伊爾（Alfred Coyle），兩個(gè)人自費(fèi)飛到加州去和這 8 位年輕人會(huì)面。
見面后，洛克和科伊爾立刻就被這 8 位年輕人所做的事情以及他們對(duì)未來的信心吸引了。但是，由于他們來之前并沒有期待能得到什么結(jié)果，不僅沒有帶合同，甚至連公文紙也沒有帶。但是科伊爾腦子轉(zhuǎn)得很快，當(dāng)即掏出 10 張一美元的鈔票放在桌子上，對(duì)大家講：“我沒有準(zhǔn)備合同，但是大伙在這個(gè)上面簽個(gè)名，就算是我們的協(xié)議！” 接下來，信息產(chǎn)業(yè)的偉大時(shí)刻到來了，諾伊斯、摩爾、克萊納、洛克和科伊爾等 10 人分別在這 10 張鈔票上簽了名。這 10 張一美元的鈔票成為硅谷誕生和風(fēng)險(xiǎn)投資出現(xiàn)的見證。
根據(jù)大家商量的結(jié)果，洛克幫助諾伊斯等人創(chuàng)辦的新半導(dǎo)體公司尋找資金。他聯(lián)系了自己的 30 多個(gè)大客戶，但均沒有找到投資。這個(gè)結(jié)果讓洛克和科伊爾感到非常意外，因?yàn)槟切└患滓环降挠绣X人對(duì)這樣一個(gè)有著廣闊前景的好項(xiàng)目居然沒有一點(diǎn)兒興趣。不過，洛克后來回想起這件事，覺得這一點(diǎn)兒都不奇怪，因?yàn)樗揪蜎]有找對(duì)人。洛克找的這 30 多位客戶雖然都非常有錢，但是對(duì)技術(shù)一竅不通。
他們分別是聯(lián)合鞋業(yè)公司、通用磨坊公司（一家食品廠）、北美長(zhǎng)途運(yùn)輸公司等大公司的老板。在一連串的碰壁之后，洛克終于找對(duì)了方向——IBM 公司當(dāng)時(shí)最大的股東費(fèi)爾柴爾德（Fairchild）家族。
費(fèi)爾柴爾德家族的上一輩曾經(jīng)資助老沃森重組 IBM 公司，并因此成為 IBM 公司最大的股東。在二戰(zhàn)期間，這個(gè)家族的第二代掌門人謝爾曼·費(fèi)爾柴爾德（Sherman Fairchild）成為美國(guó)軍方航空照相器材和偵察機(jī)的承包商，也可以算是一名科技行業(yè)的老兵。這一次諾伊斯參與了談判，并且成功地說服了費(fèi)爾柴爾德。在會(huì)談的過程中， 諾伊斯用幾句話道出了未來信息工業(yè)的本質(zhì)。諾伊斯講，這些本質(zhì)上是沙子和金屬導(dǎo)線的基本物質(zhì)將使未來晶體管材料的成本趨近于零， 于是競(jìng)爭(zhēng)將轉(zhuǎn)向制造工藝。今后，廉價(jià)的晶體管將會(huì)使電子產(chǎn)品的成本急劇下降，以至制造它們比修理它們更便宜。如果費(fèi)爾柴爾德投資他們的公司，他將贏得這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
費(fèi)爾柴爾德顯然聽懂了諾伊斯在 1957 年對(duì)即將到來的信息時(shí)代特征的描述。多年后，這位老人回憶說，他之所以愿意在 62 歲的“高齡”冒險(xiǎn)給半導(dǎo)體這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)投資，正是諾伊斯所描述的極其廣闊的產(chǎn)業(yè)前景深深地打動(dòng)了他。當(dāng)年諾伊斯對(duì)于信息產(chǎn)業(yè)特征的描述即使在今天也依然成立。半導(dǎo)體乃至整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)，無非是把硅和銅這種自然界很常見的元素，通過特殊的制造工藝變成電子產(chǎn)品。今天，臺(tái)積電之所以能成為全世界最大的半導(dǎo)體制造企業(yè)，其核心競(jìng)爭(zhēng)力就在工藝上。采用同樣的設(shè)備，臺(tái)積電能做到 80% 的成品率，而一些平庸的制造企業(yè)，成品率卻達(dá)不到 40%。而在生產(chǎn)工藝的背后又是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，這一點(diǎn)我們?cè)诤竺鏁?huì)看到。
由于之前并沒有風(fēng)險(xiǎn)投資，大家基本上只能按照見者有份兒的原則平分股權(quán)[4]。至于費(fèi)爾柴爾德，他以貸款的形式投資 138 萬美元， 并且有權(quán)在 8 年內(nèi)的任何時(shí)間以 300 萬美元的價(jià)格從諾伊斯和洛克等人手中回購(gòu)全部股份。諾伊斯等人覺得協(xié)議不錯(cuò)，就接受了這個(gè)條件，然后就通知肖克利他們集體離職了。而這家新的公司就是以費(fèi)爾柴爾德家族的名字命名的，中文譯名是仙童公司。
肖克利聞?dòng)嵑笈豢啥簦饬R他們 8 個(gè)人是叛徒，并且到處對(duì)人們講，當(dāng)初他們（除了諾伊斯）都不懂半導(dǎo)體，是他教會(huì)了他們，現(xiàn)在他們卻忘恩負(fù)義，背棄了自己。但是，憤怒歸憤怒，因?yàn)樵诩永Ｄ醽嗊@個(gè)地方，在勞資糾紛中，員工是受到法律保護(hù)的，所以肖克利根本無法阻止諾伊斯等人另立門戶。從此，“八叛徒”這個(gè)詞就成為信息產(chǎn)業(yè)歷史上一個(gè)重要的專有名詞，甚至“叛徒”這個(gè)詞在硅谷都是褒義詞。
仙童公司在諾伊斯等人的手上不到一年便贏利了，在當(dāng)時(shí)，這可以說是創(chuàng)業(yè)的奇跡。當(dāng)然費(fèi)爾柴爾德隨后便根據(jù)協(xié)議回購(gòu)了全部股份，并且完全控制了公司。諾伊斯等人先是沉浸在發(fā)財(cái)?shù)南矏傊校?但是沒過多久就感到失落了，這也為后來仙童公司的解體埋下了伏筆。因?yàn)椴痪弥?，就有員工學(xué)著他們的創(chuàng)始人，從仙童公司叛逃出去自己辦公司了。在看到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)巨大的發(fā)展前景后，離職創(chuàng)業(yè)的人越來越多。
兩年后，居然連“八叛徒”請(qǐng)來的總經(jīng)理斯波克也跑出去開公司了[5]。在隨后的 10 多年里，這家公司里員工的離職就從來沒有停止過。當(dāng)然，諾伊斯等人靠著自己的人格魅力和對(duì)員工的關(guān)懷，不斷吸引著新的青年才俊加入仙童公司，補(bǔ)充人員缺位， 形成了公司內(nèi)部人才的動(dòng)態(tài)平衡。就這樣，仙童公司通過不斷地培養(yǎng)“叛徒”，在舊金山灣區(qū)創(chuàng)造出了一個(gè)又一個(gè)新的半導(dǎo)體公司，最終締造了全世界的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，直到仙童公司自己最終消失在了歷史的塵埃中。到 20 世紀(jì) 60 年代末，在舊金山灣區(qū)召開的全世界半導(dǎo)體公司巨頭會(huì)議上，九成參會(huì)者都曾經(jīng)在仙童公司工作過。20 世紀(jì) 70 年代初，一位記者給這個(gè)擠滿了半導(dǎo)體公司的舊金山灣區(qū)起了一個(gè)新的名字——硅谷。
今天當(dāng)回顧硅谷的發(fā)展史時(shí)，人們都會(huì)講到“八叛徒”和仙童公司的貢獻(xiàn)，是他們自己的叛逆行為，以及他們對(duì)叛逆的寬容，不僅締造了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，而且讓整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)成為世界上唯一一個(gè)能夠按照指數(shù)級(jí)速度增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)能夠持續(xù)發(fā)展還有一個(gè)根本原因，那就是諾伊斯所說的，這個(gè)產(chǎn)業(yè)的成本其實(shí)很低，因?yàn)樵牧暇褪倾~和沙子，關(guān)鍵在工藝上。這樣，電子和信息產(chǎn)品的價(jià)格主要取決于產(chǎn)品的技術(shù)附加值，而非物質(zhì)成本。相比之下，世界上其他產(chǎn)業(yè)都做不到這一點(diǎn)。
在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的所有工藝中，將大量的元器件裝入一個(gè)小盒子的工藝最為重要，它就是集成電路技術(shù)。
將所有的電路做到一個(gè)硅片上
仙童公司能夠在成立后短短的一年內(nèi)就實(shí)現(xiàn)贏利，堪稱奇跡。這一方面是因?yàn)椤鞍伺淹健庇兄^人的本領(lǐng)，另一方面則是靠著軍方以及 IBM 公司的合同。
1955 年，美國(guó)開始研制女武神超音速遠(yuǎn)程轟炸機(jī)（XB—70），這是人類迄今為止速度最快、（考慮通貨膨脹因素后）造價(jià)最貴的戰(zhàn)略轟炸機(jī)。這款轟炸機(jī) 3.1 馬赫的巡航速度，讓今天所有戰(zhàn)斗機(jī)都無法望其項(xiàng)背。如此高性能的飛機(jī)對(duì)機(jī)載雷達(dá)等電子設(shè)備的要求極高，那些沉重而脆弱的玻璃真空管顯然無法滿足它的要求。因此，體積和重量更小，性能穩(wěn)定的晶體管是唯一選項(xiàng)。但即便是晶體管，早期使用鍺制作的晶體管也無法在極端惡劣的場(chǎng)景中正常工作——它們太容易碎，而且熱穩(wěn)定性較差。因此，直到 1957 年，美國(guó)軍方也沒有找到解決辦法。
仙童公司成立后，諾伊斯等人通過 XB-70 的設(shè)備供應(yīng)商 IBM 公司和美國(guó)軍方取得了聯(lián)系，并且讓對(duì)方相信當(dāng)時(shí)只有仙童公司才有能力制造出如此高性能的晶體管。經(jīng)過 IBM 公司的撮合，仙童公司最終拿下了 XB-70 轟炸機(jī)的晶體管合同。當(dāng)時(shí)美國(guó)軍方不在乎錢，只在乎產(chǎn)品的性能是否適用于飛機(jī)。軍方給出了一支晶體管 150 美元的高價(jià)，這可比電子管的價(jià)格高多了（高出了大約兩個(gè)數(shù)量級(jí)），但是他們根據(jù)軍工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)晶體管的各項(xiàng)性能提出了非常嚴(yán)格的要求。
這個(gè)極為苛刻的合同對(duì)仙童公司來講是一把雙刃劍。如果成功了，它將在行業(yè)中一炮打響；如果失敗了，“八叛徒”的創(chuàng)業(yè)就失敗了一大半。諾伊斯等人之所以敢接這個(gè)項(xiàng)目，是因?yàn)樗麄冇凶约旱男滤悸贰酶Y(jié)實(shí)的硅取代鍺，來制造晶體管。
相比鍺，硅太硬，不好加工，這是肖克利等人最初不愿意使用硅作為半導(dǎo)體材料的根本原因。但是要達(dá)到美國(guó)軍方的要求，硅又是唯一的材料選擇。于是諾伊斯把 8 個(gè)人分成兩組進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，這兩組分別由摩爾和另一位創(chuàng)始人瓊·赫爾尼（Jean Hoerni ）帶領(lǐng)。最后赫爾尼的小組發(fā)明了一種被稱為平面工藝的半導(dǎo)體加工技術(shù)，可以將硅片做成晶體管。平面工藝原理有點(diǎn)兒像用底片沖印照片，如圖 3 所示。
圖3 將硅加工成晶體管的步驟
第一步，將設(shè)計(jì)好的晶體管電路拍照，然后復(fù)制很多份（通常上百份），鋪在一個(gè)平面上，這就相當(dāng)于照片的大底版。第二步，把硅片放到底版下面，用光照在上面進(jìn)行光刻。底版中線路的部分會(huì)阻擋“曝光”，形成硅片上的電路。這樣一次光刻，就可以在硅片上刻出上百個(gè)晶體管。第三步，把刻好的一個(gè)個(gè)晶體管切割下來進(jìn)行封裝。仙童公司使用這種工藝制造出了性能非?？煽康墓杈w管，而且制造成本也下降了很多。
在完成軍方的合同后，仙童公司在信息產(chǎn)業(yè)名聲大振。整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)都相信“八叛徒”已經(jīng)青出于藍(lán)了，接下來，各種合同源源不斷地送上門，仙童公司還順利地拿下了 IBM 公司的晶體管合同。當(dāng)時(shí) IBM 公司正在研制晶體管計(jì)算機(jī)，而交由仙童公司生產(chǎn)的這批晶體管就是用于制造這種計(jì)算機(jī)的。這個(gè)合同不僅給仙童公司帶來了足夠多的營(yíng)收，而且讓計(jì)算機(jī)從電子管時(shí)代進(jìn)入晶體管時(shí)代[6]。從此，計(jì)算機(jī)開始普及，它的主要任務(wù)也逐漸由大量的科學(xué)計(jì)算變成了商業(yè)信息處理。不過，靠一個(gè)個(gè)晶體管搭建起來的計(jì)算機(jī)依然十分昂貴，而且由于元器件數(shù)量太多，極容易出故障，需要專職的專家來維護(hù)。要想讓計(jì)算機(jī)成為全社會(huì)信息處理的工具，還需要新的技術(shù)。
這項(xiàng)新的技術(shù)其實(shí)是平面工藝的自然衍生。1958 年，諾伊斯從赫爾尼的平面工藝中受到啟發(fā)。當(dāng)時(shí)，晶體管先要在半導(dǎo)體生產(chǎn)線上被光刻到硅片上，再一個(gè)個(gè)地切割下來，然后由生產(chǎn)線上的女工用細(xì)小的鑷子在放大鏡下裝上導(dǎo)線，封裝到金屬殼中，組裝成一個(gè)個(gè)晶體管成品。最后，將一個(gè)個(gè)晶體管焊到電路板上，進(jìn)一步組裝成電子產(chǎn)品。這個(gè)過程一共要經(jīng)過五六個(gè)環(huán)節(jié)，成本非常高，而且中間無論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，最后的產(chǎn)品都是廢品。與其這樣，還不如將電子設(shè)備的所有電路和一個(gè)個(gè)元器件都制成底版，然后刻在一個(gè)硅片上， 這個(gè)硅片一旦刻好了，就是全部的電路，可以直接用于組裝產(chǎn)品。正是從這個(gè)思路出發(fā)，諾伊斯發(fā)明了集成電路。
就在諾伊斯發(fā)明集成電路的時(shí)候，德州儀器公司的一名科學(xué)家也在獨(dú)自做類似的研究工作。當(dāng)時(shí)剛從一家小公司跳槽到德州儀器公司當(dāng)經(jīng)理的張忠謀和這位尚未出名的科學(xué)家成了好友。他們通常都是最早到公司的兩個(gè)人，便經(jīng)常一起喝咖啡聊天。有一天，這位科學(xué)家告訴張忠謀，自己在做一件十分偉大的事情——將晶體管一個(gè)個(gè)地排在一起，做成具有特定功能的電路。張忠謀看不出這種電路有什么用途，也不覺得他真的能做出這種電路來。但是不久之后，這位在張忠謀看來平凡得不能再平凡的科學(xué)家真的把這種電路做出來了，并且取得了世界上第一個(gè)有關(guān)集成電路的專利。這位科學(xué)家在 2000 年因?yàn)榘l(fā)明集成電路而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，他就是杰克·基爾比。非常遺憾的是，諾伊斯當(dāng)時(shí)已經(jīng)去世，于是第二次和諾貝爾獎(jiǎng)失之交臂。基爾比在獨(dú)得這項(xiàng)物理學(xué)最高獎(jiǎng)時(shí)發(fā)表了這樣的獲獎(jiǎng)感言：“要是諾伊斯還在世，他應(yīng)該與我分享這一榮譽(yù)?！?/span>
誰第一個(gè)發(fā)明了集成電路，這在 20 世紀(jì) 60 年代一直是個(gè)頗具爭(zhēng)議的話題，并且引發(fā)了仙童公司和德州儀器公司長(zhǎng)時(shí)間的官司。今天對(duì)于這個(gè)問題，信息領(lǐng)域已經(jīng)有了共識(shí)?；鶢柋劝l(fā)表的專利略早于諾伊斯，但是他們二人的專利不是同一個(gè)東西?；鶢柋劝l(fā)明的其實(shí)是一種被稱為混合型的集成電路，并不是一個(gè)完整的集成電路?；鶢柋鹊陌l(fā)明是將一些分離的元器件做到一個(gè)封裝在一起的電路板上，如圖 4 中左圖那塊封裝起來的電路。而諾伊斯發(fā)明的才是我們今天所理解的真正意義上的集成電路，即在一個(gè)封裝好的芯片中包含了所有的電路，如圖4中的右圖。
圖4 基爾比發(fā)明的混合型集成電路和今天普遍使用的集成電路
如果按照基爾比的發(fā)明，生產(chǎn)出來的“模塊”是沒有市場(chǎng)，也沒有發(fā)展前途的。但是，在“把電路和元器件集成到一起”的專利上， 基爾比又比諾伊斯略早。1966 年，法庭最終裁定將集成電路想法（混合型集成電路）的發(fā)明權(quán)授予了基爾比，將今天使用的封裝到一個(gè)芯片中的集成電路（真正意義上的集成電路），以及制造工藝的發(fā)明權(quán)授予了諾伊斯。他們分別所在的德州儀器公司和仙童公司也因此達(dá)成協(xié)議，共享集成電路的專利，并且都因此獲得了巨大的利益。在 20世紀(jì) 60 年代的早期，其他企業(yè)也做出過類似集成電路的發(fā)明或者設(shè)計(jì)，并且和仙童公司、德州儀器公司有過專利之爭(zhēng)，但是都無一例外地?cái)≡V了。因?yàn)樗鼈儼l(fā)明的時(shí)間較晚，而且所發(fā)明的東西其實(shí)并不是真正意義上的集成電路。
今天，更多的人把集成電路的出現(xiàn)看成信息時(shí)代開始的標(biāo)志，而不是以 1946 年ENIAC 的誕生或者 1948 年香農(nóng)信息論的誕生為標(biāo)志。他們的依據(jù)是，雖然從 20 世紀(jì) 40 年代開始，世界上出現(xiàn)了以信息為核心的產(chǎn)業(yè)，但是還不能夠把整個(gè)時(shí)代稱為信息時(shí)代，因?yàn)槟菚r(shí)的信息技術(shù)還無法廣泛地影響到社會(huì)生活的方方面面。但是集成電路出現(xiàn)之后，情況就大為不同了。當(dāng)一個(gè)芯片完整地集成了信息控制、處理和傳輸功能，它就可以直接應(yīng)用于各種工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品，這時(shí)我們的社會(huì)才變成了由信息驅(qū)動(dòng)的社會(huì)。
與肖克利一同獲得諾貝爾獎(jiǎng)的巴丁稱，集成電路為輪子之后的最重要的發(fā)明，這是一個(gè)極高的贊譽(yù)。當(dāng)初見證了基爾比發(fā)明集成電路過程的張忠謀說，從基爾比的工作中，他體會(huì)到了前瞻技術(shù)的力量。此后，即便是那些看似和自己的當(dāng)下事業(yè)無關(guān)，但有可能改變產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)，張忠謀也一律給予應(yīng)有的關(guān)心和重視。后來，張忠謀創(chuàng)辦了全世界最大的半導(dǎo)體制造公司臺(tái)積電，他一直感謝基爾比早年對(duì)他的啟發(fā)。
如果我們從信息和能量的關(guān)系來看，集成電路的出現(xiàn)比晶體管電路可以節(jié)省至少一個(gè)數(shù)量級(jí)的能量，并且由于所有元器件都做到了一個(gè)硅片上，并封裝在金屬殼內(nèi)，它的體積和重量至少輕了一個(gè)數(shù)量級(jí)，可靠性也大大地提高了。如果沒有集成電路，阿波羅登月是不可能成功的。因?yàn)樵陲w船上處理和傳輸信息的儀器，以及飛船的控制儀器都會(huì)太重，性能也不可靠。實(shí)際上，整個(gè)阿波羅計(jì)劃訂購(gòu)了上百萬片集成電路，它也因此成為當(dāng)時(shí)仙童公司和德州儀器公司收入的一大部分。
具有諷刺意味的是，集成電路的發(fā)明在為仙童公司創(chuàng)造了巨額的短期利潤(rùn)的同時(shí)，也導(dǎo)致它的 8 位創(chuàng)始人分道揚(yáng)鑣，以及公司后來的解體。
在集成電路被發(fā)明后，仙童公司就開始面臨一個(gè)是否要調(diào)整發(fā)展方向的問題?！鞍伺淹健敝坏慕芤痢だ固?span style="font-size: 16px; color: rgb(136, 136, 136);">（Jay Last）認(rèn)識(shí)到未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向?qū)?huì)圍繞集成電路這個(gè)核心，而不再是晶體管等各種分離的元器件。因此他向當(dāng)時(shí)公司的總經(jīng)理諾伊斯建議，接下來應(yīng)該停止擴(kuò)大晶體管的生產(chǎn)線，將所有的資金都用于制造集成電路。作為集成電路的發(fā)明人，諾伊斯從內(nèi)心由衷地贊同拉斯特的想法。不過在費(fèi)爾柴爾德收回了仙童公司的全部股權(quán)后，“八叛徒”其實(shí)已經(jīng)失去了公司的決策權(quán)。因此，諾伊斯講，他一個(gè)人也做不了主，要和投資人商量商量。
無論公司最后商量的結(jié)果是什么，此時(shí)的拉斯特都等不及了，因?yàn)橥饷嬗泻芏嗳四弥淮蠊P錢等著他出來做事情，于是他立即辭職了。和拉斯特一同辭職的還有發(fā)明平面工藝的赫爾尼，以及另一位創(chuàng)始人克萊納。拉斯特等人和以費(fèi)爾柴爾德家族所代表的公司控制人之間的分歧，其實(shí)反映出兩個(gè)時(shí)代的對(duì)撞。費(fèi)爾柴爾德家族的思路還停留在工業(yè)時(shí)代。他們希望，賣產(chǎn)品賣得數(shù)量越多越好。用這種思路來考慮問題，當(dāng)然賣 100 個(gè)晶體管要比賣一個(gè)集成電路芯片更合算。然而拉斯特等人想的則是，信息時(shí)代人們購(gòu)買的是產(chǎn)品信息處理的能力，因此所售產(chǎn)品的性能要比數(shù)量更加重要。
和拉斯特一同離職的克萊納并沒有繼續(xù)從事技術(shù)研發(fā)工作，而是創(chuàng)辦了位于硅谷的第一家風(fēng)險(xiǎn)投資公司——?jiǎng)P鵬華盈。凱鵬華盈的英文名稱是 KPCB，其中 K 就是克萊納名字的首字母，它后來成功地投資了蘋果、基因泰克、亞馬遜和谷歌，成為世界上最知名的風(fēng)險(xiǎn)投資公司之一。不久之后，仙童公司主管銷售的副總經(jīng)理唐·瓦倫丁（Don Valentine）也離開了公司，創(chuàng)辦了另一家知名的風(fēng)險(xiǎn)投資公司——紅杉資本。拉斯特等人的離職雖然對(duì)仙童公司來講是一個(gè)巨大的人才損失，卻也促進(jìn)了全世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。特別需要指出的是，從 20 世紀(jì) 60 年代開始，全世界信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展， 在很大程度上要感謝風(fēng)險(xiǎn)投資的助力。
費(fèi)爾柴爾德家族并沒有因?yàn)槔固氐碾x職而理解信息時(shí)代的特點(diǎn)，這直接導(dǎo)致了后來諾伊斯和摩爾的離職，他們兩個(gè)人將續(xù)寫集成電路產(chǎn)業(yè)的奇跡。當(dāng)然，仙童公司也和原先的肖克利半導(dǎo)體公司一樣，從此退出歷史舞臺(tái)。不過，人們?cè)诨仡櫹赏緯r(shí)依然會(huì)說，它是歷史上最偉大的公司之一。因?yàn)樗粌H發(fā)明了集成電路，而且通過不斷地分化出新的公司，開創(chuàng)了一個(gè)在長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里全世界增長(zhǎng)最快的產(chǎn)業(yè)。如果誕生于仙童公司的所有公司加在一起，它們的市值將會(huì)超過 3 萬億美元。對(duì)于全世界來講，大家寧可要一個(gè)快速增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)，也不要一家巨無霸公司。
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