PC发展史① 一颗晶体管引发的数字在个人PC诞生之前，大型主机和小型计算机的商业模式往往是由少数巨头公司所把持，它们会提供一整套完整的生态系统：包括硬件的制造、安装和维护、软件的代码编写以及程序员的培训等等。这种行业模式可以确保它们稳赚不赔。但是，这“巨头”并非个人PC诞生的原始驱动力，反而在特定时期还会对个人PC的发展起到一定的反之作用，它们的产品价格高高在上，而且缺乏现成的软件应用支持，实际上对于大部分个人用户而言，这样的设备毫无吸引力。

　　应该说，个人PC始于对创新孜孜追求的狂热爱好者。随着微处理器、DRAM存储以及EPROM整合电路的应用于市，BASIC高等汇编语言开始得到广泛的应用，并最终催生了GUI图形用户界面和个人运算的渐入主流。随之而来的硬件标准化和商业化最终让个人PC成为普通大众的个人消费品。

　　但是，当8080处理器被广泛用于各种终端设备之后，Intel的工程师开始意识到个人运算的重要性，并试图说服公司高层尽快着手个人运算业务了。而且，当时还在HP供职的天才设计师斯蒂夫·伍兹尼亚克（Steve Wozniak）也做了同样的事情——建议HP开展个人运算业务。1947年12月，在迈克尔·法拉第（Michael Faraday）、朱利叶斯·利林费尔德（Julius Lilienfeld）、鲍里斯·达威德夫（Boris Davydov）、拉塞尔·奥尔（Russell Ohl）、卡尔·L-霍罗维茨（Karl Lark-Horovitz）等半导体专家们的研究基础上，

　　后来，威廉·肖克利离开贝尔实验室另起炉灶，并于1956年成立了肖克利半导体（Shockley Semi-Conductor）。

　　后来，八人由于种种原因纷纷离开仙童，其中诺伊茨和摩尔在风险投资者阿瑟·洛克（Arthur Rock）的支持下，创办了Intel；而赫尔尼则成为了晶体管制造领域planar制程工艺的开山鼻祖。

　　“八叛逆”的带头大哥应该是美国国家半导体公司（National Semiconductor）的创始人查尔斯·斯波克（Charles Sporck）以及后来创办了Intel公司的摩尔和诺伊茨。

　　核心研发团队的集体叛逃让仙童半导体出离愤怒，因为后来证明，这些“叛逃”的天才们在别人的旗下都取得了重大突破，比如说在美国国家半导体公司。

　　随着德州仪器、美国国家半导体以及摩托罗拉在晶体管市场的崛起，仙童半导体的利润开始下滑。到1967年底，由于预算的大幅削减以及核心员工的出走，仙童半导体陷入了低谷。之前连年不断的巨额研发投入并没给他们带具有竞争力的产品，再加之管理层矛盾重重，更是令仙童的前景蒙上阴影。而且，在专利还不是那么重要的年代，产品上市时机的把握就显得异常关键，而仙童半导体在产品开发方面总是经常性滞后，在研发项目上投入了相当大的资源，但是整个研发部门俨然已经越来越偏离以产品为重心的原则。

　　结果可想而知，仙童半导体的市场领袖地位很快被第二大集成电路提供商德州仪器所取代，虽然前者在业界的影响力犹在，但是内部高层管理架构却一直混乱不堪。而且，仙童半导体在品控方面做得也不够到位，通常情况下会有20%的产品不过关。

　　为了追求更加稳定的工作环境和职业前景，越来越多的仙童半导体员工开始步“八叛逆”的后尘，纷纷另谋高就。经过一番动荡之后，杰里·桑德斯（Jerry Sanders）成为了仙童公司的市场主管，但是其上任之后便单方面做出了每周发布一款新产品的决定——也就是所谓的“Fifty-Two”计划。

　　这种拔苗助长的做法注定是个失败的策略，因为事实证明，这些仓促发布的产品中有很多机种的产量仅在1%左右，而且90%的产品出现要么出现跳票情况，要么就是在产品规格设计上存在瑕疵，亦或两者兼具。从那时起，仙童半导体的光环便开始逐渐褪色……

　　如果说是摩尔和诺伊茨把Intel带入跑道的话，那么另一个的加入则成为Intel一飞冲天的助推器，他就是安德鲁·格鲁夫（Andrew Grove）。格鲁夫出生于1936年的匈牙利，曾就职于仙童半导体，他并没有生产制造方面的经历和背景，却被慧眼识珠的诺伊茨委以重任，当担Intel运营总监一职。

　　第四位加入Intel的是鲍勃·格雷汉姆（Bob Graham），负责主导市场策略。实际上，格雷汉姆本应该是Intel的第三位员工，但是因为录取通知长达3个月，才让格鲁夫“抢了先”。格雷汉姆的姗姗来迟在无形中令格鲁夫得到了更多的管理权限。

　　随着霍根的强势入主，桑德斯在仙童半导体支离破碎的管理层依稀保有的那份信任很快便消失殆尽。据称，霍根对桑德斯的印象本来就不咋地，再加上他的团队不愿接受小额订单（100万美元或者更少），更令霍根对此人颇有微词。后来AG九游会登录j9入口，在短短的数周之内，霍根就贬了桑德斯两次，最终导致其“引咎”辞职。霍根的目的就这样达到了，接下来，其嫡系便“顺理成章”地拿下了仙童半导体的关键岗位。桑德斯似乎是被挤兑走的。

　　1969年AG九游会登录j9入口，桑德斯离开仙童之后，在短短数周之内便成功“挖角”了4位对另起炉灶颇感兴趣的前仙童员工，他们均来自仙童半导体模拟电路部门，分别是杰克.吉福德（Jack Gifford）、法兰克·博特（Frank Botte）、吉姆·贾尔斯（Jim Giles）和拉里·斯滕格（Larry Stenger）。很显然，桑德斯也要单干了。加上之前的前仙童半导体销售强人艾德·特尼（Ed Turney）、约翰·凯里（John Carey）以及芯片设计师斯文·西蒙森（Sven Simonssen），桑德斯的创业团队已经达到了8人。

　　之后，AMD新雇来的法人代表Tom Skornia去找了诺伊茨，Intel的联合创始人因此成为了AMD的投资人之一。诺伊茨到底给AMD投了多少钱不重要，因为在AMD投资人的名单中如果有像诺伊茨这样的重量级人物出现的话，就足以证明AMD是一支非常不错的潜力股。最终，随着时间的推移，到了同年6月20日止，AMD的首轮融资额达到了155万美元。

　　Intel就是为半导体而生的，当它拿到第一笔融资之后，便迅速在半导体行业搞得风生水起。其历时不到3年而造的首款商用产品被誉为是当时业界5大“首创”之一，它不仅给半导体行业带来了一次积极的变革，而且还深深影响到了个人运算的发展走势。

　　机会总是留给有准备的人。当时，Intel的芯片开发工作已经形成了两条主线，一条是由莱斯·贝达茨（Les Vadász）带领的MOS晶体管开发团队，另一条是由迪克·博恩（Dick Bohn）带队的双极型晶体管（bipolar transistor）开发团队。其中，双极型晶体管团队率先完成了既定目标，他们开发出了业界首款64位SRAM芯片，并于1969年4月由首席设计师H.T. Chua（H.T. 蔡）亲自交付霍尼韦尔公司。

　　双极型晶体管开发团队给Intel带来了突破性的产品，而MOS晶体管开发团队这边也找到了屡屡失败的真正元凶。在芯片制造过程中，硅栅金属氧化物半导体工艺（silicon-gate MOS process）需要大量加热-冷却的循环。这些循环过程会因为热胀冷缩效应导致在硅和金属氧化物之间产生变异和龟裂，从而导致电路芯片受损。

　　很快，霍尼韦尔就下单了——用全新的256位1101代替了之前的3101。在1102开发之初，Intel同时还在开发另一款类似的产品——1103，这两个项目几乎是并行开展的，后者由贝达茨领衔，开发团队包括鲍勃·阿尔伯特（Bob Abbott）、约翰·里德（John Reed）以及乔尔·卡普（Joel Karp），1103显示出了巨大的市场潜力。1102和1103同样基于3个晶体管的存储单元结构，这种设计理念是由霍尼韦尔的威廉·雷吉茨（William Regitz）提出的，具有高单元密度和低制造成本的优势。当然也有缺点，基于此设计的芯片在无供电的状态下无法保存数据信息AG九游会登录j9入口，而且电路设计需要每隔2毫秒就需要加一次压。

　　Intel和它的第2供应商之后，Intel在全国范围内开展了一次营销活动，邀请磁心存储器的用户们积极参与，旨在告诉他们“用DRAM系统芯片可以更省钱”。由于在当时那个年代，芯片的产量和供应并不能确保万无一失，所以客户们通常会要求有第二供应源。

　　尽管格鲁夫强烈反对设立附属供货源，但是怎奈Intel资历尚浅只能向产业需求妥协。最终，Intel选择了一家加拿大新品制造商——Microsystems International Limited（以下简称MIL）。如此一来，Intel便可以通过专利授权协议轻轻松松从MIL那边得到每年100万美元左右的收入，而且一旦MIL试图通过增大晶圆面积（从2英寸提高到3英寸）、缩小新品体积的方式来提升产量的话，Intel还能得到更多的专利许可费。不过，后来，由于MIL的产线出现瑕疵，客户最终还是转投Intel方面下单了。

　　此时的AMD也得到了快速成长，因为它得到了仙童半导体9300系列TTL（晶体管—晶体管逻辑，Transistor-Transistor Logic）电路的辅助供货商的资格，而且还在为美国西屋电器（Westinghouse）军品部门供应制定版的芯片产品。值得一提的是，为西屋电器供应芯片的厂商本来是德州仪器，但是因为其无法及时交单，最终才被AMD捡了漏。

　　后来，在存储芯片的制程工艺上，Intel又遇到问题了。这一次，Intel指派另一位前仙童半导体成员、年轻的以色列物理学家多夫·弗罗曼（Dov Frohmann）前来求火。通过分析之后，弗罗曼得出的结论是：一些晶体管的门电路被断开了，出现浮置状态，并且被包裹在氧化物之内而无法回到各自的电极。

　　弗罗曼同时还对摩尔解释称，由于四周都是绝缘子，这些浮置门栅极（floating gates）可以保留一个电荷，从而存在被编程的可能性。此外，浮置栅极中的电荷可以通过紫外线照射消除，并删除编程。

　　由于“walking out”技术并没有在物理形态上改变芯片，所以其他芯片制造商在售卖Intel设计的集成电路时很难发现为何Intel的良品率能够有如此突飞猛进的提升。良品率的巨大提升也表现在了营收方面，从1971到1973年3年间，Intel的营收呈现出了每年600%的增速。这样的情景让包括AMD、美国国家半导体、Sigtronics以及MIL等在内的第二供货源们一时间找不着北了。

　　ROM（只读存储器）以及DRAM（动态随机存取存储器）是一个主机系统必不可少的两个组件，也算是个人运算发展史上的两座里程碑。1969年，日本Nippon Calculating Machine Corporation（以下简称NCM）计算机公司找到了Intel，希望Intel为他们的台式计算器（desktop calculator）设计一套12芯片系统。而此时的Intel正在紧锣密鼓的开发SRAM、DRAM以及EPROM芯片，所以非常希望与之合作，两者自然一拍即合。

　　1970年2月6日，NCM与Intel签署了合作协议，后者需要在未来三年之内为NCM提供至少60000套MCS-4计算器系统，Intel拿到了60000美元的预付款。霍夫提出的这套系统需要一颗处理器和三组辅助芯片。那么问题来了，谁来开发关键的处理器呢？这时候，又一位在仙童半导体郁郁不得志的工程师走到了风口。

　　同年12月份，Intel 4004在首次试生产阶段出现遇到了点小麻烦。在封装过程中，由于关键的埋接触层（buried contact layer）被忽略，以至于成品无法正常工作。不过，第二版解决了该问题。3周之后，4001、4002、4003和4004准备就绪，项目进入测试阶段。

　　4004和MP944需要其他芯片（ROM、RAM以及I/O）辅助才能正常运行，而德州仪器的芯片产品可以将这些功能集成到了一颗CPU中——业界首款微（或者称之为computer-on-a-chip，单片计算机）也在同期登场了。

　　MCS-4系统交付于NCM预示着越来越多的基于4004处理器的项目将会应用于市。1969年年底，刚刚成功IPO、怀揣大把现金的Computer Terminal Corporation (CTC,计算机终端公司， 后来更名为Datapoint）接洽Intel和德州仪器，它计划打造8位终端。不过德州仪器因为各种原因早早放弃，而Intel于1970年3月份启动的1201项目则因为该项目主管哈尔·菲尼（Hal Feeney）需要兼顾另一款静态随机存取存储器的项目，而导致1201项目进展非常缓慢。最终，Intel这款专门为CTC Datapoint 2200所打造的微处理器1201因为交货延迟且效能未达到预期，惨遭退货。不过CTC允许Intel将其出售给其他客户。

　　当时，大型主机每年的市场销量大概不到20000台，IBM是这个相对较小的市场的“白雪公主”，而UNIVAC、GE、NCR、CDC、RCA、Burroughs以及Honeywell则是“七个小矮人”。小型主机市场则是Digital Equipment Corporation(DEC，美国数字设备公司)一家独大。包括Intel在内的其他微处理器厂商很难夺得大型主机和小型主机的市场份额，于是纷纷把重心放在了存储芯片方面。

　　1972年4月，1201姗姗来迟，Intel随即将之改名为8008，似乎是在告诉业界，它是4004的升级产品。8008是首款8位处理器，上市之后取得了一定的成功，但是它也有缺陷——18针的封装限制了I/O和外部总线的速度。由于运行速度较慢，且基于初级汇编语言和机器代码，8008离真正意义上的现代处理器还有很远的距离，不过IBM当时推出的8英寸软盘23FD为接下来几年微处理器的发展提供了动力。

　　Intel 8008为世界上第一款八位元处理器，它的诞生，大大促进了个人电脑的发展。提示：我们将会于近期发布《个人PC和微处理器发展史②——Intel、摩托罗拉双头垄断戛然而止》，主要讲述1974-1980年这段时间的全新产业概况，敬请关注。