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硅谷传奇(仙童半导体)

大财经2023-12-14 18:32:180

二次叛逆

从左到右:摩尔、罗伯茨、克莱纳、诺伊斯、格里尼奇、布兰克、霍尔尼、拉斯特

1955年,肖克利在克曼仪器公司创始人、PH值测定法发明人阿诺德·贝克曼(Arnold Beckman)的支持下,在圣塔克拉拉谷(后来硅谷最主要地区之一)山景城(Mountain View),创立了肖克利半导体实验室,该公司后来也被公认为是硅谷第一家硅半导体器件公司。

当时,贝克曼拒绝了摩尔等人的要求。后来据他回忆,当时这七人小分队找到他的时候,他比较犹豫,但他还是选择了相信肖克利。但最后事实证明,肖克利确实没有经营公司的才能。一个月后,贝克曼最终同意安排一位经理,但为时已晚,七人已经做出了决定。

1957年3月,克莱纳以参加学术交流会为由,前往纽约寻找投资者。在父亲的帮助下,获得了海登·斯通公司(纽约大型证券公司)的财务部门负责人阿瑟·洛克(Arthur Rock)的支持,他也是英特尔、苹果等大型公司的早期投资者。洛克帮助这八人制定了融资计划,并为其引荐了投资人,仙童摄影器材公司老板谢尔曼·费尔柴尔德(Sherman Fairchild)。

有意思的是,在1969年,森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上,400位与会者中,未曾在仙童公司工作过的还不到24人。以这一程度来说,称仙童半导体公司是硅谷的“西点军校”毫不为过。

对于硅谷来说确实是福音,但留给仙童半导体的却是一场灾难。公司人才陆续流失后,费尔柴尔德又聘请了摩托罗拉半导体部门负责人莱斯特·霍根 (Lester Hogan) 担任CEO。霍根则不断从摩托罗拉挖来大量高管,完全取代了原来仙童半导体的管理层。

专利争夺战持续了好几年后,到1966年,基尔比和诺伊斯同时被富兰克林学会授予了巴兰丁奖,基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”,诺伊斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。同年,德州仪器公司和仙童公司和解,并达成了交叉许可协议,共享集成电路的专利。1969年,法院判定,二者申请的集成电路专利是并行独立发明,相当于从法律上承认两人都是集成电路的发明者。

晶体管发明成功后,肖克利仍在不断尝试,希望能发明出性能更好、效率更高,能大规模商品化的晶体管。

第一个平面晶体管的“泪滴”设计

1957年5 月29日,摩尔领导的一个小组向阿诺德·贝克曼发出最后通牒,要求换掉肖克利经理的职位,给他一个教授的职位,招聘职业经理人来管理公司。

创始团队,“八叛逆”集结

朱利叶斯·布兰克(Julius Blank)、维克多·格里尼奇(Victor Grinich)、让·霍尔尼(Jean Hoerni)、尤金·克莱纳(Eugene Kleiner)、杰·拉斯特(Jay Last)、戈登·摩尔(Gordon Moore)、罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)和谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)。

在最后一刻,诺伊斯终于下定决心加入他们。1957年9月18日,在诺依斯带领下,他们向肖克利递交了辞职书。让肖克利没想到的是,诺依斯也站在了自己的对立面,肖克利怒不可遏地骂他们是“八叛逆”(The Traitorous Eight),但这群年轻人还是义无反顾离开了他们的“伯乐”。在那之后,肖克利也再没和诺伊斯联系。

与此同时,来自德州仪器以及新创企业的竞争日益激烈。1967年秋,仙童自1958年以来首次出现亏损,并宣布因产能过剩冲销400万美元,导致总亏损760万美元。1967年10月,董事会命令卡特出售仙童公司所有未盈利的企业。命令一出,卡特突然辞职。

“仙童半导体公司就像一朵成熟了的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。”苹果公司创始人乔布斯曾这样形容。

启蒙公司,肖克利半导体实验室

这八位年轻人也就是后来仙童半导体公司的创始团队,他们平均年龄30岁以下,全部都是当时的精英人才。(重点注意,戈登·摩尔,就是摩尔定律提出者的那个摩尔;罗伯特·诺伊斯,就是集成电路(单片)的发明者,他们两人也是英特尔公司创始人。)

1958年,由摩尔开发的第一个硅台面晶体管2N697上市,并且获得了来自IBM的100个订单,用于该公司电脑存储器。到1958年底,“八叛逆”的小公司已经拥有50万销售额和100名员工,依靠技术创新优势,一举成为硅谷成长最快的公司。

仙童半导体的第一块集成电路(有四个晶体管)

时间可以追溯到上个世纪40年代,威廉·肖克利与同事约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿在贝尔实验室,成功研制出改变人类历史的晶体管。

不过,诺伊斯一直都是这些人中最崇拜肖克利的。当时他决定来肖克利实验室后,第一件事就是倾囊在这里买下了房子,决定永久性定居,甚至都没有考虑到工作环境、条件和待遇等问题,所以始终不想“背叛”肖克利。但诺伊斯通过这一年多的相处,其实也明白,继续跟着肖克利并非好的选择。并且他自己对于半导体晶体管也有着独特的见解,在大家都使用锗制半导体时,诺伊斯主张使用更为常见的硅作为基材。

当时,诺伊斯被认为是卡特的继任者。然而,董事会却不提拔他。费尔柴尔德带领董事会选择了理查德·霍奇森 (Richard Hodgson)。不过,大家都更为信服诺伊斯,几个月之内,霍奇森就被诺伊斯领导的管理委员会取代,而费尔柴尔德又开始寻找诺伊斯以外的新CEO。

摩尔定律:从1971年到2010年,最大的微处理器上的晶体管数量大约每两年翻一番
诺依斯带领的仙童半导体团队
英特尔三位创始人:摩尔、诺伊斯、格鲁夫

就这样,公司成立了一年多,一件产品也拿不出来。实验室也开始出现分歧,八位青年中,有七人都计划出走。只有诺伊斯从中斡旋,希望能解决团队冲突。

英特尔、AMD等数十家,半导体领域知名企业,无不与仙童半导体有着千丝万缕的联系。一批又一批精英人才从这里走出创业,书写了如今的硅谷传奇。

七人小分队派出了罗伯茨去说服诺伊斯,两人聊了大半宿,最终诺伊斯同意参加有投资者参与的“加州小组”会议。在会议上,诺伊斯关于用硅制造半导体的想法得到了仙童公司费尔柴尔德的支持。

诺伊斯:集成电路(单片)发明人

眼看他起高楼,眼看他宴宾客。仙童半导体公司因精英汇聚而辉煌,也因人才流失而黯然。

这些标志性高管的流失,加上霍根取代仙童公司的经理,使仙童公司士气大跌,并促使员工全部外流,创办新公司。而霍根从摩托罗拉挖员工的行为也使得摩托罗拉对仙童公司提起诉讼,公司名声一度受到影响。1974年,霍根被解除总裁职务,但仍担任副董事长。

集成电路的发明,摩尔定律的提出

七人小分队虽然都信心满满,但与肖克利一样,大家也都是技术型人才,不懂管理,不懂经商。于是他们找到了诺伊斯,虽然他只有29岁,也是一位技术专家,但他很会处理人际关系,情商和智商都很高,因此大家对于他也都是心服口服。

公司的快速发展,也让“八叛逆”名声大噪。1965年,时任仙童半导体研发总监的摩尔受邀为《电子》期刊写了一篇观察评论报告。摩尔指出,密集集成电路中的元件数量(晶体管、电阻器、二极管或电容器)每年大约增加一倍,并推测这种情况将持续下去至少未来十年。1975年,他又将预测率修改为大约每两年一次。摩尔的这个预测,后来也在集成电路发展中得到证明,其所阐述的趋势一直延续至今。这份观察资料,也就是“摩尔定律”。

随后,1968年,诺伊斯和摩尔一起离开了仙童公司,他们还带走了工艺开发专家安迪·格鲁夫(Andrew S·Grove)创立了如今赫赫有名的英特尔公司,他们也是最后一批离开的创始人之一,此时推动仙童半导体发展的团队已经彻底流失。

不过,由于仙童半导体公司的集成电路更适合于工业生产,业界普遍开始采用仙童的办法。仙童半导体部门也取得进一步的发展和成功。

消息一出,诺依斯十分震惊。同时,他也发现,基尔比的发明,其实存在很大的缺陷。单原材料来看,基尔比的集成电路是基于锗,锗在地壳中的含量少,价格十分高昂,难以大规模生产。此外,基尔比的集成电路采用飞线连接,在某些部件上,还可能面临连接的难题,大规模生产也十分困难。

随着仙童大量人才的流出,直接推动了硅谷的发展,这里的半导体以及科技公司如雨后春笋般崛起。除了英特尔、AMD等半导体巨头外,还孕育了谷歌、苹果、亚马逊、雅虎、甲骨文等一大批全球高科技巨头,成为美国高新技术的摇篮,并吸引了世界各国人才的加入。硅谷一词也成为高科技聚集区的代名词。

肖克利半导体实验室员工们庆祝肖克利获诺贝尔奖

肖克利是一位有才华、有能力的研究天才,但性格却十分偏执,且不擅领导。他拒绝雇用技术人员,认为他的科学团队应该能够处理所有技术流程。整个1956年,实验室的大多数成员都在组装和调试设备,这也导致很多人无法参与到真正的研究中。

而仙童半导体,一直研究的方向都是硅,作为地壳中第二丰富的元素,在成本上的优势显而易见。事实证明,硅IC也确实比锗更具优势,“硅谷”的硅也由此而来。诺依斯基于霍尔尼发明的平面工艺提出,用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线。

诺伊斯也不断受到谢尔曼·费尔柴尔德派系的压迫。目睹母公司的不公平,“八叛逆”陆续再一次“叛逆”。1961年,霍尔尼、罗伯茨和拉斯特首先出走,成立了阿内尔科(Amelco),就是后来的测试设备公司Teledyne(泰瑞达)。随后,“八叛逆”另一成员克莱纳也带着几个人脱离仙童创业。此后,仙童的大批人才精英,纷纷出走自行创业。

70年代末,霍根的继任者,科里根决定将公司出售。1979年,斯伦贝谢 (Schlumberger )收购了仙童公司。1987年,又被出售给了给国家半导体。1997年,仙童再次分拆为独立公司。2016年9月,仙童被安森美半导体(ON Semiconductor)收购。而仙童这个名字也逐渐消失在公众的视野里。

然而,在半导体业务发展的如火如荼之际,仙童公司的内部问题开始浮出水面。在仙童母公司收回八人帮的股权后,进一步加深对半导体分公司的控制。此外,时任仙童公司总裁的约翰·卡特 (John Carter) ,还不断把半导体部门利润转移到总部,用来支持其他业务的发展,甚至还用来收购一些并没有什么盈利能力的企业。

刚加入肖克利的公司,这群年轻人就迎来了一大好消息。1956年11月,肖克利因晶体管的发明,与巴丁和布拉顿一起获得了诺贝尔物理奖。当时实验室一片欢愉,大家都认为他们能在肖克利的带领下创造新的辉煌。可惜他们高兴的太早了。

此外,AMD的创始人杰里·桑德斯也出自仙童,是此前仙童半导体公司销售部主任。1969年,他带着7位仙童员工创办了AMD。

同时,肖克利也不信任他的员工,所有工作人员的 电话都要录音,而且还不允许他们分享结果,每个人的报告都要单独发送给他进行复核,甚至还安排整个实验室人员用测谎仪测谎。

1957年10月,仙童公司半导体部门成立,计划生产硅晶体管。公司分为12345股,八人帮每人100股,洛克的公司海登·斯通225股,剩下300股留给公司日后的管理层。仙童集团要在18个月内投入138万美元。如果公司连续三年净利润超过30万美元,仙童集团有权以300万美元收回股票,或5年后以500万美元收回股票。

硅谷的福音,仙童的灾难

虽然硅台面晶体管,在当时是极具创新性的,但可靠性相对较差。紧接着,他们“八叛逆”中来自瑞典的霍尔尼对晶体管进行了一项重大改进。1959年,霍尔尼开发了晶体管平面工艺。包含扩散、掩模、光刻、显影,这一整套的平面处理技术,直到如今,仍是现代芯片制造工艺的核心。它是硅晶体管批量生产的一大飞跃,也为“仙童”打开了一扇大门。

除了这“八叛逆”外,从仙童半导体走出来的还有查尔斯·斯波克。1967年出走后,他来到了美国国家半导体(NSC)任CEO,他将公司迁到了硅谷,并对其大刀阔斧改革,使它从一家亏损企业快速成长为全球第6大半导体厂商。后来,《纽约时报》甚至将斯波克描述为“硅谷的创始人”。

凭借其晶体管发明人的身份吸引了大量有志青年的参与。选拔工作一直持续到1956年,到9月,实验室已有32名员工,其中包括八位核心员工,分别是:

1959年,诺依斯成功发明了一种由硅制成的新型集成电路——单片集成电路(monolithic IC)。7月30日,他也向美国专利局申请了专利。但是,由于基尔比的混合型集成电路已经具备集成电路的特点,而且申请时间更早。于是,两家公司在集成电路的发明权上展开了专利大战。

到20世纪60年代中期,仙童半导体已经发展成为仙童公司最赚钱的部门,已占母公司总销售额的三分之二。母公司也以300万美元购回了股份,八人帮每人得到25美元,在当时的美国也是一笔巨款。1966年,仙童公司的销售额仅次于德州仪器公司,紧随其后的是摩托罗拉公司。诺伊斯也成为了仙童公司(母公司)副总裁,半导体部门负责人。

硅谷传奇“仙童半导体”的诞生

霍根确实是一位能人,他曾经给摩托罗拉公司带来过重大转机。在执政仙童6年内,他也尽了最大的努力,使公司销售额增加了两倍。然而,仙童半导体公司的灵魂人物已经全部流失,并创立了竞争公司,仙童崩溃也是迟早的事。

仙童半导体在进步的同时,别的公司也在发展。1958年,德州仪器(TI)工程师杰克·基尔比(Jack kilby)发明了第一个由锗制成的混合集成电路(hybrid IC)。并于次年2月申请了第一个集成电路发明专利。

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