没有他，就没有今天的硅谷

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当人们讲述硅谷是如何形成的故事时，他们通常会从一系列熟悉的历史事件讲起。

晶体管在贝尔实验室被发明。威廉·肖克利（William Shockley）搬到了加利福尼亚州并创立了肖克利半导体公司。他手下八位杰出的年轻员工反叛并离开，成立了仙童半导体公司（Fairchild Semiconductor）。仙童半导体开创了硅晶体管和集成电路的先河。戈登·摩尔（Gordon Moore）提出了后来被称为“摩尔定律”的理论，描绘了晶体管呈指数级增长的轨迹，该定律指引了半导体工业六十多年。罗伯特·诺伊斯和摩尔离开仙童半导体，创立了英特尔公司（Intel）。随后，英特尔掀起了微处理器革命。

这是一个很好的高层面叙述。但从三万英尺的高空审视历史，会使事件看起来几乎是必然发生的。事实的发生并非完全如此。

在为我（本文作者）的小说《指南针》（The Compass）做研究时——该书探讨了阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）、罗伯特·诺伊斯和史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）生活中的关键片段——我着迷地发现隐藏在这个熟悉的硅谷叙事背后的真相。我发现的是一连串的偶然相遇、冒险决策和技术突破——在这些时刻，事件完全有可能走向另一条道路。

而有一个人处于如此众多的关键时刻的核心位置：罗伯特·诺伊斯。

晶体管来到爱荷华州

故事始于远离加利福尼亚的地方。

当诺伊斯还是爱荷华州格林内尔学院（Grinnell College）的一名本科生时，他在格兰特·盖尔（Grant Gale）教授手下学习物理。盖尔此前曾与约翰·巴丁（John Bardeen）一同学习，后者曾于1947年在贝尔实验室与沃尔特·布拉顿（Walter Brattain）共同发明了晶体管。在得知这一发明后，盖尔给贝尔实验室写信索要几个这种新器件。由于当时没有富余的器件，贝尔实验室便寄来了描述晶体管的技术专著。

盖尔和诺伊斯一起研读了这些资料。诺伊斯被深深吸引了。他后来回忆道，这一概念给他的震撼“就像一颗原子弹爆发一样”。

对晶体管的这次初步了解有助于确定诺伊斯的职业方向。随后他去了麻省理工学院（MIT），在那里获得了物理学博士学位，并研究了新兴的半导体技术领域；接着他去了飞歌公司（Philco），在那里从事晶体管相关工作。当肖克利开始为他在加利福尼亚的新半导体实验室组建一支精英团队时，诺伊斯恰好成为了他正在寻找的那类年轻科学家。他成为了肖克利招募的第一批员工之一。

这是在研究《指南针》时特别引起我兴趣的片段之一：晶体管来到爱荷华州的一所小学院，并不是作为一个物理实物器件，而是通过其背后的技术思想——并由此帮助将诺伊斯推上了通往硅谷的道路。

青年科学家时代的罗伯特·诺伊斯。他对新发明的晶体管的早期着迷，使他走上了一条从格林内尔学院走向新兴半导体工业——并最终走向硅谷的道路。

硅谷诞生的那个早晨

肖克利是一位杰出的物理学家，但也是一位出了名的难以相处的管理者。不到一年，他手下的一群年轻科学家就忍无可忍了。

他们中的七个人决定离开，并寻求投资银行家阿瑟·洛克（Arthur Rock）的帮助，希望能找到一家愿意将他们作为一个团队整体雇用的成熟公司。但他们希望诺伊斯加入他们。他是他们中最强有力的技术头脑之一，并且已经展现出天生领导者的姿态。

他们曾多次试图劝说他加入，但诺伊斯拒绝了，觉得对肖克利负有责任。就在这七个人准备前往旧金山拜访洛克的那个早晨，他们发起了最后一次劝说。诺伊斯犹豫了——随后做出了决定。

他上了车。

在美国公共电视台（PBS）的纪录片《硅谷》中，著名作家兼硅谷历史学家迈克尔·马隆（Michael Malone）将诺伊斯上车的这一时刻认定为硅谷开始的起点。该团队现在包含了将成为其领导者并在接下来的技术突破中发挥核心作用的那个人。

八个人开着车前往旧金山，在那里他们与洛克会面商讨他们的未来。

洛克随后提议了一些不同寻常的事情。与其找一家愿意雇用这个团队的成熟大公司，为什么不围绕这些工程师本身来建立一家公司呢？他主动提出帮忙寻找融资。

这个想法在今天的硅谷听起来理所当然。但在1957年，它绝不是显而易见的。

洛克接触了数十家潜在的公司赞助方。没有一家愿意承担风险。接着出现了另一种可能性：仙童摄影器材公司（Fairchild Camera and Instrument）的创始人谢尔曼·仙童（Sherman Fairchild）。

根据迈克尔·马隆在《英特尔三巨头》（The Intel Trinity）中的叙述，诺伊斯向仙童就硅晶体管的未来做了一场充满激情的展示。他表示，硅和金属是制造晶体管的廉价原料；真正的竞争将在于将它们转化为日益强大的电子器件所运用的独创性和制造技术。

谢尔曼·仙童后来回忆说，正是诺伊斯富有远见的展示最终说服了他进行投资。他同意资助这家新创企业。

仙童半导体公司由此诞生。

仙童半导体的第一次重大考验

这家初出茅庐的公司仍需证明其八位才华横溢的科学家确实能够建立起一家企业。

它的第一个重大机遇来自一个意想不到的客户：IBM。

IBM需要用于导航计算机的先进硅晶体管。德州仪器（Texas Instruments）此前已经提供了样品，但无法满足要求的规格。诺伊斯和一名同事前往位于纽约州北部的IBM设施，在那里他们被问及他们那家刚成立不久的公司能否供应100个晶体管。

诺伊斯的回答十分大胆：“当然可以。我们能做到。”

有一个问题：仙童半导体当时连一个晶体管都还没做出来。

诺伊斯组织了两个并行的开发项目，增加了其中一个取得成功的几率。公司成立五个月后，仙童半导体按时交付了这100个晶体管。

在下个月举行的Wescon电子展上，创始人发现仙童半导体拥有市场上唯一的双扩散硅台面晶体管。“我们抢在了整个行业的前头！”事后诺伊斯兴高采烈地说。

但是台面晶体管很难实现可靠的制造。它们暴露在外面的表面特别容易受到污染。

“八叛逆”（Traitorous Eight）中的另一位成员、瑞士物理学家让·赫尔尼（Jean Hoerni）找到了解决方案。

赫尔尼开发出了后来被称为“平面工艺”（planar process）的技术，在晶体管表面留下一层二氧化硅保护层。这项技术使硅器件变得更加稳固，并为可靠的大规模制造开辟了道路。

莱斯利·柏林（Leslie Berlin）撰写的诺伊斯传记中记录了一次令人难忘的演示，赫尔尼直接在一颗未封装的晶体管上吐了一口唾沫。原本足以破坏台面晶体管的污染，却没有对他这颗采用平面工艺的器件造成任何损伤。这是晶体管制造领域的一项卓越进步。

诺伊斯很快就会意识到，平面工艺可以用来制造某种更具革命性的东西。

诺伊斯（右）和他的联合创始人同事们在仙童半导体实验室里。仙童半导体成为了现代半导体工业——以及硅谷初创企业文化的主要发源地。

差点留在抽屉里的革命性构想

仙童半导体的专利律师约翰·拉尔斯（John Ralls）一直在与让·赫尔尼（Jean Hoerni）合作保护平面工艺的发明。作为研发主管，诺伊斯参与了这些讨论，拉尔斯向他提出挑战，让他更广泛地思考这项技术还可能使什么成为可能。诺伊斯后来归功于这一问题激发了他的思考。

他的洞察看似简单得令人不敢相信。

如果可以使用赫尔尼的平面工艺在同一块硅片上制造多个晶体管和其他元件，为什么不通过直接在绝缘氧化层顶部沉积并形成金属互连图案来进行电气连接呢？单个元件之间可以使用反向偏置的 p-n 结来进行电隔离。

其结果将是作为一个单一单片芯片制造出来的整个电子电路。

诺伊斯于1959年1月将这一构想记录在他的笔记本中。

令人吃惊的是，在仙童半导体其他紧迫的优先事项中，这个构想在他的抽屉里放了好几个月。

与此同时，德州仪器（Texas Instruments）一直在追求类似的目标。杰克·基尔比（Jack Kilby）已经证明了可以从单块半导体材料中制造多个电子元件，并在1959年，德州仪器公开宣布了其所谓的“固体电路”（solid circuit）。但基尔比的器件是用外部“飞线”连接其元件的——这种方法无法扩展到最终所需的更高集成度水平。

正如纪录片《硅谷》所报道的那样，一位德州仪器的代表在一次行业会议上遇到了当时的仙童半导体销售员杰里·桑德斯（Jerry Sanders），并对他说：“我们要彻底击败你们！”

这引起了仙童半导体的注意。

诺伊斯的构想是独立于基尔比的构想开发出来的，但它提供了一个关键优势。通过将赫尔尼的平面工艺与 p-n 结隔离以及氧化物表面的图案化金属互连相结合，它为制造单片集成电路提供了一种实用的架构。互连线现在可以与器件本身一起制造出来，而不是用外部导线单独添加。这直接解决了“数字暴政”问题，并为通往越来越高的集成度铺平了道路。

现在，仙童半导体必须将这一构想变为现实。

诺伊斯推动杰伊·拉斯特（Jay Last）及其团队迅速行动，以制造出一个集成电路原型，并在即将举行的Wescon电子展上“打出旗号”。他们早期的展示虽然粗糙，但标志着仙童半导体已经参与到了这场竞争中。拉斯特的团队随后承担起了将诺伊斯的构想转化为可工作的单片电路这项极具挑战性的工作，最终催生了仙童半导体的Micrologic器件以及硅集成电路的商业化。

导致集成电路诞生的这一连串事件令人瞩目：赫尔尼的制造突破、专利律师引发思考的提问、诺伊斯的概念飞跃、来自德州仪器的竞争压力——以及将构想转化为可制造产品所需的工程努力。

正是这一连串极不可能发生的发明、竞争和人类决策，使得这一片段在《指南针》中进行再现时变得如此引人入胜。

从构想到发明：罗伯特·诺伊斯1959年1月的笔记本记录，其中描述了如何在单块硅片上连接多个器件，以及他关于单片集成电路的专利。

从发明到商业化

发明集成电路只是挑战的一部分。半导体工业还必须开发出所需的技术和商业模式，以在价格稳步下降的同时大批量制造芯片。

诺伊斯在那里也发挥了作用。

仙童半导体的工程师需要一种方法在硅片上重复复制微观图案。诺伊斯一如既往地足智多谋且富有动手能力，他协助利用从当地一家相机店购得的配对16毫米镜头建造了一个早期的步进重复光刻系统，以印刷制造集成电路所需的精细图案——这是现代芯片制造所依赖的极其复杂的光刻系统的巧妙雏形。

诺伊斯也很早就意识到半导体制造将走向全球化。在20世纪60年代初，他派仙童半导体的联合创始人朱利叶斯·布兰克（Julius Blank）和制造主管查理·斯波克（Charlie Sporck）前往香港考察将其作为装配地点的可能性。他们的香港之行促使仙童半导体在那里建立了一项重大业务——这是半导体制造全球化中的一个早期里程碑。

但也许诺伊斯最违背直觉的创新与价格有关。

1964年，他做出了一个令人吃惊的决定：仙童半导体将以低于公司制造成本的价格出售其部分低端集成电路。

其逻辑非常大胆：较低的价格会增加需求；更大的产量和技术进步会提高制造良率并降低单位成本；而下降的成本将进一步刺激更多需求。

1965年，诺伊斯将这一策略推得更远。在一次重大行业会议上，他通过宣布仙童半导体将把其主要的集成电路产品定价为每颗一美元，震惊了全场听众——甚至包括他自己的一些同事。

高登·摩尔后来将诺伊斯的预判性定价策略称为对半导体工业来说与集成电路本身同样重要的“发明”。通过故意定出领先于成本曲线的价格，仙童半导体能够创造出最终使那些看似不合算的价格产生盈利的产量。

同年，摩尔在《电子学》（Electronics）杂志上发表了他著名的文章，观察到可以经济地放置在集成电路上的元件数量正呈指数级增长。后来被称为“摩尔定律”的理论，捕捉到了将推动半导体工业发展数十年的技术和经济轨迹。

摩尔将这一指数级轨迹画在了图表上。而诺伊斯的定价策略早已在押注成本下降和产量上升将有助于使之成为可能。

创立英特尔——以及一种新型公司

到20世纪60年代末，仙童半导体已成为美国最重要的科技公司之一。但与其东海岸母公司的摩擦不断增加，诺伊斯变得越来越沮丧。

1968年，他决定离开。

一个春天的早晨，高登·摩尔在诺伊斯修剪草坪时顺道拜访了诺伊斯的家。两人讨论了另创一家公司的事宜。

这是对1957年的一次呼应。

那时，诺伊斯被说服加入了离开肖克利的七位同事。十一年后，他和摩尔正在离开他们曾协助创办的公司。

他们设想建立一家最初专注于半导体存储器、并围绕持续技术创新构建的公司。保持在摩尔三年前所确定的指数级轨迹上，将是一项指导原则。

在再次由阿瑟·洛克提供融资的情况下，这家新企业于1968年7月18日注册成立。诺伊斯和摩尔最初将其命名为NM Electronics，之后才定名为英特尔（Intel）。

但他们创造的不仅仅是另一家半导体公司。诺伊斯帮助赋予了英特尔一种截然不同的文化。

那个时代的传统公司等级森严，拥有私人高管办公室、特权以及显而易见的级别象征。诺伊斯则更喜欢非正式和易于接近的风气。他相信权威应该来自于思想和能力，而不是头衔。

在英特尔，诺伊斯因在隔间里办公而不是在高管套房里办公而闻名，他鼓励与高管团队进行直接沟通，并帮助向员工更广泛地推广股票持有权。在汤姆·沃尔夫（Tom Wolfe）1983年在《时尚先生》（Esquire）上撰写的著名诺伊斯人物专写中，他将这种新兴的硅谷文化描述为对传统美国企业“封建”习俗的拒绝。

这种文化后来成为了硅谷大部分地区的特征。诺伊斯帮助创造的不仅是新的半导体产品，更是一种新型科技公司的模式。

而英特尔也即将迎来另一个技术转折点。

1968年的罗伯特·诺伊斯和高登·摩尔，那一年他们离开仙童半导体创立了英特尔公司，开启了半导体革命的下一篇章。

英特尔差点放弃的构想

1969年，日本计算器制造商 Busicom 要求英特尔为一款新型计算器开发一套复杂的定制芯片系列。

英特尔工程师泰德·霍夫（Ted Hoff）研究了该方案，并看到了另一种可能性。与其制造许多专用逻辑芯片，为什么不打造一个可以通过编程来改变功能的通用处理器呢？

这正是微处理器背后的根本概念。

霍夫把这个构想告诉了诺伊斯，诺伊斯立即看到了它的潜力。但英特尔当时是一家面临财务压力的年轻公司，正挣扎着让其 1103 DRAM 实现可靠的量产。资源非常紧张，安迪·格鲁夫（Andy Grove）最初抵制将人员分流到一个探索性质的处理器项目上。

诺伊斯给予了霍夫继续追求这一构想的自由。

将这一概念转化为可工作的硅芯片是另一个挑战。诺伊斯联合格鲁夫从仙童半导体招募了费德里科·法金（Federico Faggin），法金领导了艰巨的实现工作，最终制造出了一个可工作的处理器。

仍有一个障碍存在：Busicom 拥有其所有权。

当这家日本公司的财务困难促使其与英特尔重新谈判协议时，诺伊斯抓住了机会。英特尔退还了 Busicom 6万美元的开发投资，以换取将该处理器出售用于计算器以外领域的权利。

1971年11月15日，英特尔向全世界宣布了 4004 通用可编程微处理器。

关于 4004 开发的完整故事——以及其背后卓越的团队——是我在小说《指南针》（The Compass）中更详细探讨的内容。但诺伊斯的角色凸显了一种不同类型的贡献。

他并没有发明微处理器。但他识别出了一个具有潜在变革性的构想，在公司有充分理由将精力集中在其他地方时给予了它发展的空间，引进了将其变为现实所需的人才，并确保了英特尔能够将其推向更广阔的市场。

位于诺伊斯办公室里的罗伯特·诺伊斯和泰德·霍夫（左图），以及英特尔著名的1971年 4004 微处理器广告（右图），该广告帮助开创了电子器件的新时代。

1971年：各方元素汇聚之年

4004 只是这场非凡汇聚的一部分。

英特尔于1970年推出了 1103 DRAM。在克服了早期顽固的制造和可靠性问题后，到了1971年底，它已成为全球销量最大的半导体器件。

1971年，英特尔还推出了 1702 EPROM，这是世界上第一款商业上可用的可擦除可编程只读存储器——一种实用形式的非易失性半导体存储器。

处理器。工作内存。非易失性存储器。

现代数字电子技术的三大根本基石，聚集在了一家年轻的硅谷公司。这就是为什么半导体界资深人士约翰·伊斯特（John East）在 SemiWiki 上撰文，将1971年称为“英特尔改变世界的一年”。

1971年还带来了另一个历史巧合。

1月11日，记者唐·赫夫勒（Don Hoefler）在《电子新闻》（Electronic News）上发表了标题为“美国硅谷”（Silicon Valley U.S.A.）的三篇系列文章。他的文章帮助普及了这个标志性的名称，该名称很快就成为了科技工业本身的同义词。

半导体工业花了十多年的时间创造了硅谷。

现在，世界对它有了一个称呼。

没有什么事情是必然发生的

回顾历史，硅谷似乎是一个必然的发展过程：从晶体管到仙童半导体，从仙童半导体到集成电路，从集成电路到英特尔，从英特尔到微处理器。

但近距离审视，其中没有一件事看起来是必然的。

贝尔实验室关于晶体管的技术专著可能永远不会传到爱荷华州的一所小学院并引发年轻罗伯特·诺伊斯的好奇心。诺伊斯本可以留在肖克利身边。谢尔曼·仙童本可以像其他几十个已经拒绝的人一样拒绝。诺伊斯本可以告诉 IBM，他那家刚成立的公司在连一个晶体管都没做出来的时候，还没有准备好承诺提供100个要求苛刻的硅晶体管。他的集成电路构想本可以一直留在他的抽屉里。仙童半导体本可以按常规方式对集成电路定价。诺伊斯本可以留在仙童半导体。英特尔本可以放弃霍夫的处理器。

诺伊斯并非独自塑造了这些事件。赫尔尼、摩尔、洛克、拉斯特、霍夫、法金、格鲁夫以及许多其他人都做出了不可或缺的贡献。但一次又一次，诺伊斯都在关键时刻挺身而出——识别出可能性、承担风险，或协助将构想转化为现实。

这就是为什么当我撰写《指南针》时，我选择诺伊斯作为三大核心历史人物之一，与阿尔伯特·爱因斯坦和史蒂夫·乔布斯并列。他的故事不仅仅是关于发明，也是关于识别可能性——并在结果远未确定的时候采取行动。

硅谷是建立在突破、风险和选择之上的。在它的每一个关键时刻，都必须有人做出关键的决策。

几乎每一次，那个人都是罗伯特·诺伊斯。

关于作者

苏尼尔·梅赫塔（Sunil Mehta）在硅谷度过了四十多年，曾在英特尔（Intel）和 AMD 等公司担任技术与领导职务。他最近出版的小说处女作《指南针》（The Compass），将历史事实与富有想象力的叙事融为一体，在硅谷起源的背景下，探讨了阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）、罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）和史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）的人生及其关键贡献。

https://semiwiki.com/semiconductor-manufacturers/374246-the-pivotal-moments-that-gave-rise-to-silicon-valley/

（来源：semiwiki）

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