【導(dǎo)讀】半導(dǎo)體行業(yè)在半個(gè)多世紀(jì)以來，經(jīng)歷了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并且迅速滲透到各個(gè)行業(yè)，改變著我們的生活。今天為大家盤點(diǎn)了史上25款經(jīng)典芯片，和今天的IC比起來，它們可能結(jié)構(gòu)簡單，性能基礎(chǔ)，但當(dāng)時(shí)，它們可謂時(shí)代的佼佼者。
在集成電路占統(tǒng)治地位的半個(gè)世紀(jì)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(dāng)中，僅有一小部分成為它們中的佼佼者。它們的設(shè)計(jì)被證明是如此的先進(jìn)、如此的前衛(wèi)、如此的超前，以致于我們不得不創(chuàng)造出更多的技術(shù)詞匯來描述它們。甚至可以說是它們?yōu)槲覀儙砹俗屔钭兒啙嵉募夹g(shù)，沒有它們我們的生活將變得冗長乏味。下面盤點(diǎn)這25款微芯片，他們?cè)?jīng)震撼了世界改變了我們的生活!
1、西格尼蒂克NE555定時(shí)器(1971)
是1970年夏季的事情了，它的設(shè)計(jì)者Hans Camenzind甚至還能回憶起一兩件當(dāng)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(qū)，公司有三間辦公室，Camenzind的辦公室夾在兩間辦公室中間，面積很小。當(dāng)時(shí)，Camenzind是當(dāng)?shù)氐囊患野雽?dǎo)體公司――西格尼蒂克公司的顧問。Camenzind當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)不寬裕，年薪不超過1.5 萬美元，家里還有妻子和四個(gè)孩子。
Camenzind當(dāng)時(shí)真的迫切地需要發(fā)明出一件杰出的東西。當(dāng)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產(chǎn)品中最暢銷的產(chǎn)品，很快就大規(guī)模的應(yīng)用于廚房用品、玩具、太空飛船以及成千上萬的其它產(chǎn)品上。
Camenzind回憶稱：“當(dāng)時(shí)這個(gè)微芯片差一點(diǎn)就沒有成功。” 在萌發(fā)設(shè)計(jì)555的想法的時(shí)候，Camenzind正在設(shè)計(jì)一種被稱為鎖相環(huán)的系統(tǒng)。在經(jīng)過一些修改后，電路可以像一個(gè)簡單的定時(shí)器那樣工作。你設(shè)定好時(shí)間，它就會(huì)在一個(gè)特定的時(shí)期內(nèi)運(yùn)行。聽起來非常簡單，但是做起來并非如此。
首先，西格尼蒂克公司的工程部門拒絕了一想法。因?yàn)楣井?dāng)時(shí)正在銷售一些部件，而客戶可以將這些部件用作定時(shí)器。這已經(jīng)為這一想法畫上了句號(hào)，不過 Camenzind一直堅(jiān)持著自己的想法。他找到了西格尼蒂克公司的營銷經(jīng)理Art Fury。Fury對(duì)這一想法十分欣賞。為此，Camenzind花了近一年的時(shí)間測(cè)試電路試驗(yàn)板原型，并在紙上反復(fù)劃電路，裁剪Rubylith遮蔽膜。Camenzind稱：“當(dāng)時(shí)全是手工制作的，沒有電腦。”他最后的設(shè)計(jì)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(dāng)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(dǎo)體公司收購，也就是現(xiàn)在的恩智浦半導(dǎo)體。555銷售量達(dá)到 了數(shù)十億部。目前工程師仍然在使用555設(shè)計(jì)一些有用的模塊和一些用處不大的東西，比如為汽車進(jìn)氣格柵設(shè)計(jì)電影《霹靂游俠》風(fēng)格的車燈。
2、德州儀器的TMC0281語音合成器(1978)
如果沒有TMC0281，E.T.可能還永遠(yuǎn)無法“給家里打電話”。這是因?yàn)門MC0281是首款單芯片語音合成器，它也是德州儀器推出的“說和拼”( Speak & Spell)學(xué)習(xí)玩具的“心”(我們是不是應(yīng)該說是“嘴”呢?)。在史蒂芬·斯皮爾伯格的電影中，外星人用它搭建了自己的行星間發(fā)報(bào)機(jī)(電影中，E.T. 還用一衣架、一個(gè)咖啡罐和一把圓鋸)。
TMC0281使用了一種稱為線性預(yù)測(cè)編碼的技術(shù)傳遞聲音，聲音聽起來就像一連串的嗡嗡聲、嘶嘶聲和邦綁聲。當(dāng)年的四個(gè)工程師的Gene A. Frantz目前還在德州儀器。他稱，這一令人驚訝的解決方案被認(rèn)為“不可能通過集成電路完成”。微芯片的改進(jìn)型被用在了Atari街機(jī)游戲和克萊斯勒 K-cars中。在2001年，德州儀器將語音合成芯片產(chǎn)線賣給了Sensory公司，后者在2007年晚些時(shí)候中止了該產(chǎn)線的生產(chǎn)。如果你需要打一個(gè)長 距離或很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)距離的電話，你可以在易趣上花上大約50美元買一個(gè)仍處于良好狀態(tài)的“說和拼”玩具來滿足你的需求。
3、摩斯太克公司的MOS Technology 6502微處理器(1975)
當(dāng)一個(gè)滿臉橫肉的怪人將這個(gè)微芯片裝在電腦上，并啟動(dòng)電腦時(shí)，整個(gè)宇宙都震驚了。這個(gè)怪人就是蘋果公司創(chuàng)始人之一——斯蒂芬·沃茲尼克，那臺(tái)電腦就是 Apple I，處理器用的是由摩斯太克公司研發(fā)的8位微處理器6502。這一處理器同時(shí)也是Apple II、the Commodore PET、BBC Micro等經(jīng)典電腦以及諸如任天堂和Atari等游戲系統(tǒng)的大腦。該處理器的設(shè)計(jì)者之一Chuck Peddle回憶稱，他們是在1975年的一個(gè)貿(mào)易展示會(huì)上推出這款處理器的。
他稱：“我們用芯片裝滿了兩個(gè)玻璃。我和我的妻子就坐在那里賣這些芯 片。”6502微處理器終于脫穎而出，其原因是，6502的速度并不比它的競爭對(duì)手快多少，但是它的價(jià)格便宜，每部售價(jià)為25美元，而英特爾的8080和 摩托羅拉的6800售價(jià)大約在200美元。與Peddle一起設(shè)計(jì)6502的Bill Mensch稱，突破之處在于將一個(gè)最小限度的指令組與制作程序結(jié)合在了一起，它的產(chǎn)量是其它競爭產(chǎn)品的10倍。6502迫使處理器價(jià)格下降，為個(gè)人電腦 革命起了推波助瀾的作用。如今一些嵌入式系統(tǒng)仍在使用這些芯片。更大的興趣可能是在《飛出個(gè)未來》中， 6502是墮落的機(jī)器人班德的大腦，這一信息出現(xiàn)在1999年的劇情中。
在《班德大腦的真象》一文中，《飛出個(gè)未來》的電影監(jiān)制人和主要作者David X. Cohen將解釋他為什么將6502選作班德的大腦。
4、德州儀器的TMS32010數(shù)字信號(hào)處理器(1983)
作為美國的一個(gè)大州德克薩斯州給我們留下了許多深刻的印象，如“十加侖”帽、炸雞排、胡椒博士飲料，以及TMS32010數(shù)字信號(hào)處理器，不過相比較前面提到的幾件特產(chǎn)而言TMS32010數(shù)字信號(hào)處理器可能名聲要略遜一些。雖然由德州儀器的研發(fā)的TMS32010并不是首款DSP(首款DSP是西部電氣公司在1980年推出的DSP-1)，但是它卻是速度最快的一款。TMS32010可以在200毫微秒內(nèi)進(jìn)行乘法運(yùn)算，這一成績這工程師們都興奮不已。此外，它還可以執(zhí)行來自快速片上(on-chip)ROM和慢速片外(off-chip) RAM的指令。而與之競爭的產(chǎn)品只有DSP功能。DSP設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的成員Wanda Gass目前仍然在德州儀器，他表示：“這一優(yōu)勢(shì)使得為TMS32010進(jìn)行程序開發(fā)變得更具靈活性，這就像為微控制器和微處理器進(jìn)行程序開發(fā)一樣。”TMS32010每部售價(jià)為500美元，在第一年這款產(chǎn)品都銷售了1000部。隨后銷售量開始猛漲，如今DSP已經(jīng)廣泛用于調(diào)制解調(diào)器、醫(yī)療設(shè)備和軍用系統(tǒng)中。
哦，TMS32010還有一個(gè)應(yīng)用，那就是用在了一個(gè)可愛的洋娃娃身上，這個(gè)洋娃娃可以唱歌和說話。TMS32010是大型DSP家族中的首位。未來DSP家族中還將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，這可是德州儀器的財(cái)富。
5、微芯科技公司的 PIC 16C84微控制器(1993)
在上世紀(jì)九十年代早期，8位微控制器領(lǐng)域由摩托羅拉一家公司獨(dú)占。隨后一家小的連名字都不起眼的競爭者現(xiàn)出了，這就是微芯科技公司。微芯科技公司研發(fā)出了 PIC 16C84，該產(chǎn)品整合了一種名為EEPROM的存儲(chǔ)器。在擦除時(shí)，PIC 16C84微控制器并不像它的前輩那樣需求紫外線擦除器。該芯片的主要設(shè)計(jì)師Rod Drake現(xiàn)在為微芯科技公司的董事。他稱：“現(xiàn)在用戶可以在飛行中改變他們的編碼了。”更棒的是，這款芯片的成本低于5美元，僅有目前其它替代產(chǎn)品成本 的四分之一。這些替代產(chǎn)品主要來自摩托羅拉公司。16C84已經(jīng)被使用在智能卡、遠(yuǎn)程控制、無線汽車鑰匙中。16C84成為了微控制器領(lǐng)域的開端，而微芯 科技公司也成為了《財(cái)富500》排行榜中的電子工業(yè)超級(jí)明星。目前16C84已經(jīng)銷售了60億部，其中一部分被用在了工業(yè)控制器、無人飛行器、數(shù)字驗(yàn)孕測(cè) 試、芯片控制煙火、LED珠寶飾物和名為Turd Alert的化糞池監(jiān)視器上。
6、飛兆半導(dǎo)體公司的μA741 運(yùn)算放大器(1968)
運(yùn)算放大器都是一些設(shè)計(jì)相似的硅板。你總是在使用它們中的一些。在幾乎所有的事情中你都可以用到它們，它們也會(huì)漂亮的完成一些任務(wù)。設(shè)計(jì)者們用它們制作音頻和視頻的前置放大器、電壓比較器、精度校正器、以及許多的其它系統(tǒng)，這些都是日常電子用品的一部分。在1963年，26歲的工程師Robert Widlar在飛兆半導(dǎo)體公司設(shè)計(jì)出了首款單片電路的運(yùn)算放大器IC――μA702。當(dāng)時(shí)每部售價(jià)為300美元。隨后，Widlar通過改進(jìn)設(shè)計(jì)出了 μA709，成本也隨之削減到了70美元，這使得該款產(chǎn)品獲得了巨大的商業(yè)成功。故事到了這里，事業(yè)如日中天的Widlar要求升職。
在要求沒有得到滿足 后，Widlar辭職了。國家半導(dǎo)體公司如獲致寶，迅速就雇用了Widlar。在國家半導(dǎo)體公司，Widlar幫助建立了相似的IC設(shè)計(jì)部門。在1967 年，Widlar為國家半導(dǎo)體公司研發(fā)出了更好的運(yùn)算放大器，LM101。盡管對(duì)于突然出現(xiàn)的競爭，飛兆半導(dǎo)體公司管理人員變得焦頭爛額，但是在公司的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室里，新加入的David Fullagar對(duì)LM101進(jìn)行了仔細(xì)的研究。很快，F(xiàn)ullagar發(fā)現(xiàn)雖然LM101的設(shè)計(jì)非常巧妙，但是還是存在許多缺點(diǎn)。為了避免特定的頻率失 真，工程師不得不將一個(gè)外部電容與芯片聯(lián)接。此外，由于半導(dǎo)體的質(zhì)量有波動(dòng)，導(dǎo)致IC的輸入級(jí)，也就是所謂的前端使得一些芯片對(duì)噪音十分敏感。他稱：“前端看起來有些臨時(shí)湊合的感覺。” Fullagar著手開始自己的設(shè)計(jì)。他拓展了半導(dǎo)體當(dāng)時(shí)的制造程序限制，在芯片中整合了一個(gè)30皮法電容。現(xiàn)在如何改良前端呢?解決方案非常的簡單，增 加了一對(duì)額外的晶體管。“在當(dāng)時(shí)，我并不知道如何解決這一問題，我開車去了一趟塔霍湖。”額外的電路使得放大更加平滑，從芯片到芯片變得十分穩(wěn)定。
Fullagar帶著自己設(shè)計(jì)找到了飛兆半導(dǎo)體公司研發(fā)總監(jiān)Gordon Moore。Moore隨后將這一設(shè)計(jì)送到了公司的商業(yè)部門。新的芯片μA741成為了運(yùn)算放大器的標(biāo)準(zhǔn)。IC和由飛兆半導(dǎo)體公司競爭對(duì)手研發(fā)的類似產(chǎn)品 已經(jīng)銷售了數(shù)百萬部。以702每部售價(jià)300美元的價(jià)格你在今天可以買數(shù)千個(gè)741芯片。
7、Intersil公司的ICL8038波形發(fā)生器(大約1983)
批評(píng)家一直嘲笑ICL8038性能有限和運(yùn)行不規(guī)律等毛病。這一正統(tǒng)、直角、三角、鋸齒和脈沖波形發(fā)生器確定有點(diǎn)不可靠。但是工程師們很快就找到了如何可 靠使用這一芯片的方法，隨后8038取得了重大成功，最終8038銷售了數(shù)百萬部，并且在不盡其數(shù)的應(yīng)用程序中找到了自己的應(yīng)用方式，如著名的Moog音 樂合成器，以及盜用電路線路者在上世紀(jì)八十年代擊敗電話公司的“藍(lán)盒”等等。8038是如此的熱銷，以致于Intersil公司出版了一份名為《你一直想 知道的關(guān)于ICL8038的方方面面》的資料。
有這樣一個(gè)問題：“為什么連接銷7至8能夠獲得最佳的溫度性能?”Intersil公司在2002年放棄了 8038。但是發(fā)燒友至今仍然在收集ICL8038，以自己制造發(fā)生器和泰勒明電子琴。*目前Intersil公司公共關(guān)系部和公司中最后接觸過ICL8038的工程師們都不清楚精確ICL8038的數(shù)據(jù)。你知道嗎?
8、西部數(shù)據(jù)的WD1402A UART (1971)
上世紀(jì)六十年代，Gordon Bell在數(shù)字設(shè)備公司因推出PDP系列迷你計(jì)算機(jī)而聞名。他的發(fā)現(xiàn)鮮為人知，但是其中有一項(xiàng)具有重大意義的技術(shù)發(fā)明：通用異步接收機(jī)/發(fā)送機(jī)，或被稱為 UART。Bell需要將一些電路將電傳打字機(jī)與PDP?1聯(lián)接，這需要將平行信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)信號(hào)，反之亦然。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他使用了大約50個(gè)分立元件。
作為一個(gè)制造計(jì)算器芯片的小公司，西部數(shù)據(jù)發(fā)明了單芯片的UART。西部數(shù)據(jù)的創(chuàng)始人Al Phillips回憶稱，當(dāng)時(shí)他的工程副總裁向他展示了帶有Rubylith遮蔽膜的設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)這一設(shè)計(jì)已經(jīng)裝備加工了。Phillips說：“我看了這 個(gè)設(shè)計(jì)一分鐘，并認(rèn)出了一個(gè)露出來的電路。副總裁有些興奮。”西部數(shù)據(jù)在1971年左右推出了WD1402A，其它版本很快也跟著被推了出來。目前 UART在調(diào)制解調(diào)器、PC外圍設(shè)備和其它設(shè)備中被廣泛使用。
9、Acorn電腦公司的ARM1處理器(1985)
在上世紀(jì)八十年代早期，Acorn電腦公司是一家擁有一個(gè)重要產(chǎn)品的小公司。公司位于英格蘭的劍橋。最終，BBC Micro 桌面電腦公司以150萬美元的價(jià)格收購了Acorn電腦公司。Acorn的工程師們決定研發(fā)他們自己的32位微處理器。工程師們將其稱為Acorn RISC Machine或ARM。他們知道ARM的設(shè)計(jì)并不容易。事實(shí)上，他們當(dāng)中有一半的人預(yù)測(cè)他們將遇到無法克服的設(shè)計(jì)障礙，最終將不得不放棄整個(gè)項(xiàng)目。ARM的聯(lián)合設(shè)計(jì)師Steve Furber現(xiàn)在在曼徹斯特大學(xué)擔(dān)任計(jì)算機(jī)工程教授。
他稱：“團(tuán)隊(duì)規(guī)模非常小，以致于每個(gè)設(shè)計(jì)決定都非常簡單，否則我們就永遠(yuǎn)也無法完成它。”最終簡單帶 來了前所未有的不同。ARM非常小，功耗低，同時(shí)也易于編程。負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)指令組的Sophie Wilson至今仍然記得當(dāng)他們第一次在電腦上測(cè)試芯片時(shí)的情景。她稱：“當(dāng)我們?cè)谔崾痉陷斎?lsquo;PRINT PI’后，它立刻給出了正確答案。我們?yōu)榇碎_了數(shù)瓶香檳酒進(jìn)行慶祝。”在1990年，Acorn剝離了ARM部門。ARM架構(gòu)成為了主流的32位嵌入式處 理器。大約有超過100億枚ARM處理器被廣泛用在了各種設(shè)備上，其中包括蘋果最知名的失敗產(chǎn)品之一Newton和蘋果最得意的產(chǎn)品iPhone。
10、柯達(dá)KAF-1300圖像傳感器(1986)
柯達(dá)DCS 100數(shù)碼照相機(jī)在1991年推出時(shí)價(jià)格高達(dá){{13000:0}}美元，需要重達(dá)5公斤的外置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，為此用戶不得不挎在肩上。用戶是怎么看待這個(gè)設(shè)計(jì)呢?這 不是柯達(dá)的精彩瞬間。然而，當(dāng)時(shí)的照相機(jī)電子學(xué)是尼康F3的機(jī)體內(nèi)，其中包括這樣一個(gè)硬件：一枚只有拇指指甲大小的芯片，它能夠以130萬像素的分辨率來 捕捉圖像，這足夠以5×7英寸的尺寸進(jìn)行沖洗。
這一芯片的主要設(shè)計(jì)師Eric Stevens目前仍然在柯達(dá)。Stevens稱：“在當(dāng)時(shí)，100萬像素是一個(gè)夢(mèng)幻數(shù)字。”這一芯片――一個(gè)真正的二相電荷耦合器件，成為了未來CCD 傳感器的基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)也幫助引發(fā)了數(shù)碼攝影革命。順便說句，KAF-1300所拍攝的第一張照片是什么?Stevens回答稱：“嗯，我們將傳感器對(duì)準(zhǔn) 了實(shí)驗(yàn)室的墻”。
11、 IBM深藍(lán)2號(hào)象棋芯片(1997)
在棋盤的一邊是1.5公斤重的人腦。在另一邊則是480象棋芯片。在1997年，人類終于輸給了電腦。當(dāng)時(shí)IBM的象棋電腦深藍(lán)擊敗了當(dāng)時(shí)的世界冠軍加 里·卡斯帕羅夫。深藍(lán)的每枚芯片由150萬枚晶體管以特殊的方式被排列，一些RAM和ROM也是如此。這些芯片每秒可以計(jì)算200億步棋。在比賽中，人來 幫助深藍(lán)決定，卡斯帕羅夫稱它們“不像電腦”。深藍(lán)的設(shè)計(jì)者，現(xiàn)在微軟任職的Feng-hsiung Hsu回憶稱：“他們流露出了很大的心理壓力”。
12、 全美達(dá)Crusoe處理器(2000)
大功率都伴隨有巨大的散熱片、較短的電池使用時(shí)間、以及瘋狂的電力消耗。因此，全美達(dá)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款低功率處理器，讓英特爾和AMD處理器相形見絀。他 們的計(jì)劃是，軟件能夠?qū)86指令翻譯成Crusoe自己的機(jī)器代碼，這些更高水平的平行將節(jié)省時(shí)間和電能。Crusoe被稱為是自集成電路以來最偉大的 發(fā)明，至少暫時(shí)是這樣的。《IEEE Spectrum》雜志2000年5月刊封面上用的標(biāo)題是“工程奇才研發(fā)出黃金處理器”。全美達(dá)的共同創(chuàng)始人 ，目前在英特爾任職的David Ditzel 稱：“Crusoe和他的繼承者Efficeon證明動(dòng)態(tài)二進(jìn)制譯碼在商業(yè)上是可行的。”他稱，不幸的是，在低功率電腦市場(chǎng)出現(xiàn)前，這些芯片已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù) 年。最終盡管全美達(dá)沒能兌現(xiàn)他們的諾言，但是它們迫使英特爾和AMD降低功耗。
13、德州儀器數(shù)字微鏡芯片(1987)
在1999年6月18日，Larry Hornbeck與妻子Laura進(jìn)行一個(gè)約會(huì)。他們?cè)诩又莶紶柊嗫说囊粋€(gè)電影院看了電影《星球大戰(zhàn)前傳一：魅影危機(jī)》。Hornbeck并不是Jedi 的影迷。原因是那里有一臺(tái)真正的放映機(jī)。這臺(tái)放映機(jī)使用了Hornbeck在德州儀器研發(fā)的芯片――數(shù)字微鏡芯片。這個(gè)芯片使用了數(shù)萬個(gè)鉸鏈在一起的精微 鏡子以將光線通過放映機(jī)鏡頭射出。Hornbeck稱：“這場(chǎng)放映是一個(gè)主要電影的首次數(shù)字化展示。”現(xiàn)在在數(shù)千家劇院里，電影放映機(jī)都在使用這種由德州 儀器研發(fā)的數(shù)字光處理技術(shù)或稱之為DLP。這一技術(shù)還被使用在了背投電視上和辦公室投影儀上。Hornbeck稱：“先生們，這一效果是由微鏡創(chuàng)造的”。
14、英特爾8088微處理器(1979)
沒有有一種芯片能夠?qū)⒂⑻貭枎胴?cái)富500的榜單中呢?英特爾會(huì)說有，那就是8088。這是一款16位的CPU，IBM當(dāng)時(shí)把它作為自己獨(dú)特PC產(chǎn)線的CPU，隨后8088統(tǒng)治了桌面電腦市場(chǎng)。
在命運(yùn)的旋渦中，這款基于著名x86架構(gòu)的處理器并沒有帶有“86”。8088只是在英特爾的首款16位CPU 8086的基礎(chǔ)上做了輕微改動(dòng)。在英特爾工程師Stephen Morse推出它后，8088被稱為“8086閹割過的版本。”由于新的芯片的主要?jiǎng)?chuàng)新并不是在名稱上，它的創(chuàng)新在于8088以16位字處理數(shù)據(jù)，但是它 使用的是8位的外部數(shù)據(jù)總路線。
在8086設(shè)計(jì)接近完成時(shí)，英特爾管理人員一直對(duì)8088項(xiàng)目嚴(yán)格保密。8086 項(xiàng)目的主要工程師Peter A. Stoll也參與了8088的一些設(shè)計(jì)工作。他稱：“管理層甚至不想拖延8086一天，他們怕告訴我們他們已經(jīng)在腦子里對(duì)8088進(jìn)行了修改會(huì)影響 8086的完成時(shí)間。一天的任務(wù)迫使我們要解決以往要花三天時(shí)間才能解決的微碼漏洞”。
在首個(gè)8086被推出后，也就是在英特爾將8086展品和文件運(yùn)往位于以色列的一個(gè)設(shè)計(jì)部門后，兩名工程師Rafi Retter 和Dany Star決定將處理器改為8位總線。
英特爾的Robert Noyce 和Ted Hoff1981年在為《IEEE Micro》雜志寫的一篇文章中稱，這一修改被證明是英特爾最成功的一個(gè)決定。相比較而言，集成了29 000個(gè)晶體管的8088需要的晶體管數(shù)據(jù)減少，相比8086價(jià)格更加便宜，在提供了更快的處理速度的同時(shí)與8位的硬件完全兼容，可以平穩(wěn)變換至16位處 理器。
首款使用8088的PC是IBM的5150。這款PC當(dāng)時(shí)售價(jià)為3000美元。如今全球所有的帶有CPU的PC都可以將8088視為老祖宗。這對(duì)一款閹割過的芯片，這并不壞。
15、微開(Micronas)半導(dǎo)體公司的MAS3507 MP3解碼器(1997)
在iPod之前，曾經(jīng)出現(xiàn)過Diamond Rio PMP300。PMP300在1998年被推出，一經(jīng)推立即出現(xiàn)熱賣。但是它的凋謝速度比Milli Vanilli還快。不過，這款播放器有一個(gè)引人注目的特點(diǎn)是使用了MAS3507 MP3解碼芯片。這是一款基于RISC的數(shù)字信號(hào)處理器，其帶有可優(yōu)化音頻壓縮和解壓縮的指令組。
由微開半導(dǎo)體公司研發(fā)的MAS3507 MP3解碼芯片可以讓Rio將數(shù)首歌裝入自己的閃存中，今天看來有點(diǎn)滑稽，但是當(dāng)時(shí)這足以與便攜式CD播放器進(jìn)行競爭。呵呵，是不是很有趣呢?Rio和它 的繼承者為iPod鋪平了道路。現(xiàn)在你可以裝數(shù)千首歌，甚至你可以將Milli Vanilli的所有的相冊(cè)和音樂視頻裝進(jìn)你的口袋里。
16、莫斯泰克公司MK4096 4千比特DRAM (1973)
莫斯泰克公司并不是首家推出DRAM的公司，英特爾也曾經(jīng)推出過。但是莫斯泰克的4千比特DRAM芯片卻帶有一項(xiàng)重要的創(chuàng)新，被稱為地址多路復(fù)用技術(shù)的電 路設(shè)計(jì)。這一技術(shù)是由莫斯泰克的共同創(chuàng)始人Bob Proebsting所設(shè)計(jì)的。基本上，通過多路尋址信號(hào)，該款芯片可使用相同的針腳訪問內(nèi)存的行和列。這使得在內(nèi)存密度增加后，芯片也不需要更多的針 腳，這樣一來可以降低成本。這里會(huì)有輕微的兼容性問題。4096使用的是16針，而德州儀器、英特爾和摩托羅拉制造的內(nèi)存是22針。在DRAM史上，這一 最大規(guī)模對(duì)峙之后是什么呢?
莫斯泰克將自己的未來押在了芯片上，它的管理人員開始對(duì)客戶、合作伙伴、新聞媒體以及自己的雇員進(jìn)行游說。當(dāng)時(shí)剛被雇用的Fred K. Beckhusen被安排對(duì)4096設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。Beckhusen回憶稱，當(dāng)時(shí)Proebsting和首席執(zhí)行官L.J. Sevin大約在凌晨2點(diǎn)來到他的夜班崗位上與他進(jìn)行了探討。Beckhusen稱：“他們當(dāng)時(shí)大膽的預(yù)測(cè)在六個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，將不再會(huì)有人聽說或留意22 針的DRAM。”他們是正確的。4096和它的繼承者們逐漸成為了DRAM的主流。
17、賽靈思公司XC2064 FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)(1985)
上世紀(jì)八十年代早期，芯片設(shè)計(jì)者們一直試圖發(fā)揮電路中每一個(gè)晶體管的功效。不過，Ross Freeman對(duì)此卻有一個(gè)相當(dāng)激進(jìn)的想法。他設(shè)計(jì)了一款滿是晶體管的芯片，這些晶體管被松散的組織成邏輯單元。這些邏輯單元可被輪流配置或通過軟件被重 新配置。有時(shí)候，許多晶體管沒有被使用。不過，F(xiàn)reeman相信摩爾定律將最終讓晶體管真正便宜起來。
他賭對(duì)了。為了銷售被稱為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列也就是 FPGA的芯片，F(xiàn)reeman與他人共同創(chuàng)辦了賽靈思。該公司的第一款產(chǎn)品XC2064在1985年被推出，當(dāng)時(shí)雇員被分派了一項(xiàng)任務(wù)：他們不得不手工 繪制一個(gè)使用XC2064邏輯單元的范例電路，如同賽靈思的客戶一樣。賽靈思的前首席技術(shù)官Bill Carter回憶首席執(zhí)行官Bernie Vonderschmitt分派的任務(wù)時(shí)稱：“他在作這一家庭作業(yè)時(shí)遇到了一些小困難”。Carter非常樂意幫助自己的老板。他稱：“我們都在那里，手拿彩色鉛筆在紙上做Bernie分派的任務(wù)。”今天，賽靈思和其他公司出售的FPGA被用 在這份名單中的許多產(chǎn)品上。
18、齊格洛公司Z80 微處理器(1976)
Federico Faggin清楚的知道花在銷售微處理器上的精力和資金。在英特爾期間，他為兩款經(jīng)典產(chǎn)品原始的4004和8080的設(shè)計(jì)做出過貢獻(xiàn)。當(dāng)他與前英特爾的同 事Ralph Ungermann共同創(chuàng)辦齊格洛時(shí)，他們決定開始著手設(shè)計(jì)一個(gè)更簡單的芯片：單芯片微控制器。
Faggin和Ungermann在加州的洛斯阿圖斯市租了一間辦公室，開始起草一個(gè)商業(yè)計(jì)劃，并開始尋求資本。Faggin回憶稱，他們當(dāng)時(shí)在附近的一家名為Safeway超市吃午飯，午飯就是“卡門貝干酪和餅干”。
工程師們很快就發(fā)現(xiàn)微處理器市場(chǎng)已經(jīng)充滿了大量設(shè)計(jì)優(yōu)秀的芯片。即使他們的芯片比其他公司要出色，他們也只能獲得微薄的利潤，他們也只能繼續(xù)吃干酪和餅干。齊格洛不得不把目光放在了食物鏈的更高層，可以說Z80微處理器項(xiàng)目就是這么誕生的。
他們的目標(biāo)是做的比8080更出色，并且可以與8080的軟件完全兼容，以此吸引客戶放棄英特爾。在數(shù)個(gè)月的時(shí)間里，F(xiàn)aggin、 Ungermann和前英特爾工程師Masatoshi Shima在桌子前每周工作80個(gè)小時(shí)來繪制Z80的電路。Faggin很快發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)微芯片時(shí)，雖然越小越漂亮，但是這將很傷害眼睛。
他稱：“到了最后，我不得不戴上了眼鏡。我變成了近視眼了。”
整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從1975年工作到了1976年。在1976的的3月份，他們完成了一個(gè)原型芯片。Z80與摩斯太克公司的6502是同一時(shí)代的產(chǎn)品。如同 6502一樣，他們的成功不僅僅是出現(xiàn)的設(shè)計(jì)，而且在于價(jià)格便宜(大約25美元)。將產(chǎn)品推向市場(chǎng)為他們帶來了許多信心。最后還得了胃潰瘍的Faggin 稱：“那是一個(gè)令人激動(dòng)的時(shí)刻。”
銷售最終取得了成功。Z80用在了數(shù)千款產(chǎn)品上，其中包括Osborne I(便攜電腦的鼻祖)、Radio Shack TRS?80和MSX家用電腦上。此外，打印機(jī)、傳真機(jī)影印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器和衛(wèi)星上也都有Z80的身影。齊格洛還將Z80用在了一些嵌入式系統(tǒng)中。在一個(gè) 基本配置中，今天Z80價(jià)格為5.73美元，這個(gè)價(jià)格甚至比一個(gè)干酪和餅干午飯還便宜。
19、Sun微系統(tǒng)SPARC處理器(1987)
微處理器的設(shè)計(jì)師會(huì)就可以尋求增加CPU指令的復(fù)雜性，以在每個(gè)計(jì)算周 期內(nèi)得到更多的計(jì)算。加州大學(xué)伯克利分校的團(tuán)隊(duì)一直都是反傳統(tǒng)的先鋒，他們的提法剛好相反，他們提出了簡化指令組。他們認(rèn)為，處理指令過快將使得在每個(gè)周 期內(nèi)的行為將更少。David Patterson領(lǐng)導(dǎo)的伯克利團(tuán)隊(duì)提出了RISC，也就是精簡指令集計(jì)算機(jī)。
作為一個(gè)純理念研究，RISC聽起來很具吸引力。但是它可行嗎?Sun微系統(tǒng)將賭注押在了這上面。1984年，Sun工程師中的一個(gè)小團(tuán)隊(duì)開始研發(fā)被稱為 SPARC 的32位RISC處理器(即可擴(kuò)展性處理架構(gòu))。Sun打算將這一芯片用在一個(gè)新工作站產(chǎn)品線上。SPARC 項(xiàng)目的顧問Patterson回憶稱：“有一天當(dāng)時(shí)的首席執(zhí)行官Scott McNealy再現(xiàn)在了SPARC的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室里。他說SPARC可以將公司每年5億美元的收入提升至每年數(shù)十億美元。”
當(dāng)時(shí)研發(fā)遇到了很大的壓力，許多公司外部人士對(duì)Sun能否取得成功表示出懷疑。更糟糕的是Sun的營銷團(tuán)隊(duì)有一個(gè)可怕的認(rèn)知：SPARC正在由好轉(zhuǎn)壞。為 此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)不得不發(fā)誓不向其他人員甚至是Sun內(nèi)部人員透露消息，以免得向競爭對(duì)手MIPS Technologies泄露了消息。當(dāng)時(shí)，MIPS Technologies也在探索RISC概念。
當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)SPARC 設(shè)計(jì)現(xiàn)任IBM 研究員的Robert Garner回憶稱，首個(gè)最低版本的SPARC由20 000門陣列處理器組成，其中甚至沒有乘/除指令。每秒1000萬個(gè)指令，這比當(dāng)時(shí)的復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)處理器要快三倍。
Sun決定將SPARC用在高利潤的工作站和未來即將出現(xiàn)的服務(wù)器中。第一款基于SPARC的產(chǎn)品在1987年被推出，為Sun-4系列工作站。這一產(chǎn)品很就占領(lǐng)了市場(chǎng)，并幫助公司突破了10億美元營收的大關(guān)。這一切正如當(dāng)初McNealy所預(yù)測(cè)的那樣。
20、 Tripath Technology TA2020音頻放大器(1998)
在高保真音響愛好者中有一部分人堅(jiān)持基于真空管的放大器可以產(chǎn)生最好的聲音，并將一直堅(jiān)持下去。所以當(dāng)一些音頻協(xié)會(huì)宣布由來自硅谷的公司Tripath Technology設(shè)計(jì)的固態(tài)D級(jí)放大器能夠傳送如真空管放大器一樣圓潤和振響的聲音時(shí)，就顯得異常了不起。Tripath的設(shè)計(jì)是使用5000萬赫茲 取樣系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)放大器。Tripath 稱，TA2020的性能優(yōu)異，并且價(jià)格低于任何一款同級(jí)固態(tài)放大器。為了在交易會(huì)上展示這款產(chǎn)品，Tripath的創(chuàng)始人Adya Tripathi稱：“我們特意播放了一首《泰坦尼克號(hào)》中的浪漫插曲。”與多數(shù)D級(jí)放大器相比，2020的功效很高，由于不需要散熱片可以使用緊湊外 觀。Tripath的低端15瓦版本的TA2020售價(jià)為3美元，可以用在外置音箱和迷你耳機(jī)中。
21、Amati Communications的ADSL芯片(1994)
還記得在DSL出現(xiàn)后，你將吱吱作響的56.6k調(diào)制解調(diào)器扔進(jìn)垃圾箱的場(chǎng)景嗎?你和全球?qū)拵в脩糁腥种氖褂肈SL的人應(yīng)當(dāng)感謝Amati Communications。在上世紀(jì)九十年代，一個(gè)名為離散多音頻，也就是DMT的DSL調(diào)制方式出現(xiàn)了。它的基本原理是將一個(gè)電話線看成是一個(gè)由數(shù) 百個(gè)子通道，通過顛倒過來的羅賓漢戰(zhàn)略來提高傳輸。
Amati 的共同創(chuàng)始人，現(xiàn)在斯坦福大學(xué)擔(dān)任工程教授的John M. Cioffi稱：“比特被最窮的通道所搶劫并被分給最富的通道。”DMT擊敗了許多解決方案成為了DSL的全球標(biāo)準(zhǔn)，其中包括電信巨頭AT&T的 方案。在九十年代中期，Amati的DSL芯片組(一個(gè)模擬，兩個(gè)數(shù)字)的銷量一般。但是到了2000年，銷售量猛增到了數(shù)百萬。在2000早些時(shí)候，一 年的芯片組銷售量超過了1億。在1997年，德州儀器收購了Amati。
22、摩托羅拉MC68000微處理器(1979)
由于摩托羅拉在16位微處理器中處于下風(fēng)，所以他們決定在類型上進(jìn)行趕超。混合的16-位/32-位 MC68000擁有68 000個(gè)晶體管，這一數(shù)量是英特爾8086的兩倍。MC68000還有內(nèi)部的32位寄存器，不過由于32位的總線會(huì)讓這款產(chǎn)品價(jià)格有些偏高。所以 68000使用了24位地址和16位數(shù)據(jù)線。68000可能是用鉛筆在紙上設(shè)計(jì)出來的最后一款重要處理器。68000的邏輯單元設(shè)計(jì)者Nick Tredennick稱：“我讓減少了尺寸的流程圖、執(zhí)行單元資源、解碼器和控制邏輯拷貝輪流在項(xiàng)目成員中傳閱。”拷貝非常小，并且難以閱讀。為 此，Tredennick的眼睛不好的同事找到了一個(gè)看清拷貝的辦法。Tredennick回憶稱：“一天我進(jìn)入我的辦公室發(fā)現(xiàn)一個(gè)信用卡大小的流程圖拷 貝放在了我的桌上。”早期的Macintosh電腦、Amiga和Atari ST都使用68000。大量的銷量來自在激光打印機(jī)、街機(jī)游戲機(jī)和工業(yè)控制器的內(nèi)嵌應(yīng)用程序。IBM使用68000作為自己PC產(chǎn)品線的芯片。由于 68000在一些方面還存在著不足，因此IBM也在使用著英特爾的8088芯片。正如一位觀察家所言，摩托羅拉的興盛，使得微軟和英特爾兩家聯(lián)手壟斷形成 的Wintel體系變成了Winola體系。
23、Chips & Technologies 的AT芯片組(1985)
在1984年，當(dāng)IBM推出了80286 AT產(chǎn)線的PC機(jī)時(shí)，IBM已經(jīng)明顯成為了桌面電腦的贏家，IBM也打算繼續(xù)維持自己的統(tǒng)治地位。不過，這些藍(lán)色巨人的計(jì)劃卻被一家位于加州圣何塞的名為 Chips & Technologies的小公司所打敗。C&T研發(fā)了五個(gè)芯片，這些芯片能夠復(fù)制AT主板的功能，其可以使用大約100個(gè)芯片。為了確定這些芯 片組能夠與IBM PC兼容，C&T工程師們發(fā)現(xiàn)只需要做一件事就行了。芯片的主要設(shè)計(jì)者Ravi Bhatnagar目前是圣何塞Altierre公司副總裁。他稱：“我們沒有為此傷腦筋，我們只是打了數(shù)周的游戲通過娛樂任務(wù)進(jìn)行測(cè) 試。”C&T的芯片使得諸如臺(tái)灣宏基等制造商可以生產(chǎn)出更便宜的PC機(jī)，并向IBM發(fā)起PC兼容機(jī)的入侵行動(dòng)。英特爾在1997年收購了 C&T。
24、Computer Cowboys的Sh-Boom處理器(1988)
兩個(gè)芯片設(shè)計(jì)者走到了一個(gè)酒吧。他們是Russell H. Fish III 和Chuck H. Moore，這個(gè)酒吧就是Sh-Boom。哦，這不是一個(gè)玩笑。事實(shí)上，這個(gè)技術(shù)傳奇充滿了不和和訴訟，大量的訴訟。在1988年，當(dāng)Fish和 Moore設(shè)計(jì)出了一款名為Sh-Boom的處理器后這一切就開始了。這款芯片設(shè)計(jì)的非常先進(jìn)，它甚至比電路板上驅(qū)動(dòng)電腦其它部分的計(jì)時(shí)器還要快。為此， 兩名設(shè)計(jì)者找到了讓處理器運(yùn)行自己的超快內(nèi)部計(jì)時(shí)器的辦法，而與此同時(shí)，內(nèi)部計(jì)時(shí)器仍然與與電腦的其它部分同步。Sh-Boom從來都沒有獲得過商業(yè)成 功。在為他們的設(shè)計(jì)申請(qǐng)了專利后，Moore和Fish繼續(xù)從事研發(fā)。
25、東芝NAND閃存(1989)
當(dāng)東芝工廠管理員藤尾增岡決定自己重新發(fā)明半導(dǎo)體存儲(chǔ)器時(shí)，閃存的發(fā)明傳奇也就此打開了序幕。這個(gè)我們馬上就會(huì)有印象。
在閃存出現(xiàn)之前，我們用于存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)不得不利用磁帶、軟盤和硬盤。許多公司在努力設(shè)計(jì)出一種固態(tài)代替方案。但是諸如EPROM(需要紫外線擦除器來擦除數(shù)據(jù))和EEPROM等方案并不能有效的存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。
在1980年，藤尾增岡招聘了四名工程師啟動(dòng)了一個(gè)半秘密的項(xiàng)目以研發(fā)一個(gè)存儲(chǔ)芯片，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，并且讓用戶可以買得起。他們的戰(zhàn)備非常簡單。目前 擔(dān)任東京Unisantis Electronics首席技術(shù)官的藤尾增岡稱：“我們知道只要晶體管在尺寸上降下了了，那么芯片的成本也將會(huì)下降。”
藤尾增岡的團(tuán)隊(duì)推出了一款EEPROM的改良產(chǎn)品，記憶單元由一單個(gè)晶體管組成。在當(dāng)時(shí)，常規(guī)的EEPROM每個(gè)記憶單元需要兩個(gè)晶體管。這個(gè)小小的不同對(duì)價(jià)格帶來了巨大的影響。
為了起一個(gè)便于記住的名字，他們將這個(gè)芯片稱為“flash”，這個(gè)名字也是因?yàn)樾酒某觳脸芰Α，F(xiàn)在，你會(huì)認(rèn)為東芝會(huì)迅速將這一發(fā)明投入生產(chǎn)，并看 著這一發(fā)明為公司帶來的滾滾財(cái)富，這里你可能不清楚大公司的內(nèi)部研發(fā)情況。當(dāng)這一發(fā)現(xiàn)成功后，藤尾增岡的老板告訴他，好了，忘掉這個(gè)發(fā)明吧。
當(dāng)然，藤尾增岡不會(huì)忘掉這個(gè)發(fā)明。在1984年，藤尾增岡帶著他的存儲(chǔ)市場(chǎng)圖紙參加了在舊金山召開的IEEE國際電子設(shè)備大會(huì)。這提醒英特爾開始研發(fā)基于 “非或”邏輯門的閃存。在1988年，英特爾推出了一款256K芯片，這款芯片能夠用于汽車、電腦和其他設(shè)備之中。這為英特爾帶來了一個(gè)嶄新的業(yè)務(wù)。
這促使東芝決定將藤尾增岡的發(fā)明進(jìn)行營銷。藤尾增岡的閃存芯片基于NAND技術(shù)，這一技術(shù)可以提供更高容量的存儲(chǔ)，并且被證明更容易制造。在1989年，最終取得了成功，當(dāng)時(shí)東芝的首款NAND閃存投入市場(chǎng)。事實(shí)正如藤尾增岡所預(yù)測(cè)的那樣，價(jià)格出現(xiàn)了下降。
在上世紀(jì)九十年代末期，數(shù)碼攝影推出了閃存的應(yīng)用。東芝也因此成為了這一價(jià)值達(dá)數(shù)十億美元市場(chǎng)中的最大參與者。與此同時(shí)，藤尾增岡與東芝中的其他管理人員的關(guān)系惡化，最終，藤尾增岡辭職離開了東芝。
現(xiàn)在NAND閃存已經(jīng)成為了手機(jī)、照相機(jī)和音樂播放器中重要的設(shè)備。
