細(xì)數(shù)了不起的25款震撼世界的微芯片設(shè)計（圖文）(一)

　　在集成電路占統(tǒng)治地位的半個世紀(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。我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。

　　我們在此匯編了一份列有25款集成電路（IC）的名單。在由杰克·基爾比（Jack Kilby）和羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）（注：兩人為集成電路的發(fā)明者）建造的大廈中，我們認(rèn)為它們應(yīng)當(dāng)被冠以佼佼者的美譽。它們中的一部分成為了芯片發(fā)展史中不朽的豐碑。如西格尼蒂克公司的Signetics NE555定時器。它們中的一部分則成為了教科書中的設(shè)計范例，如飛兆半導(dǎo)體公司的Fairchild 741運算放大器。它們中的一部分的銷售量達(dá)到了數(shù)十億，并仍然在繼續(xù)銷售，如微芯科技公司的PIC微控制器。它們中的極小一部分開創(chuàng)出了全新的市場，如東芝的閃存。在它們當(dāng)中，至少有一個成為了通俗文化中令人討厭的東西。問題：什么處理器能夠為美國動畫連續(xù)劇《飛出個未來》（Futurama）中的又是酒鬼又是煙槍的壞機器人班德提供動力。答案是：摩斯太克公司的MOS Technology 6502微處理器。

　　當(dāng)然，這份名單肯定會存在爭議。有些人可能會指責(zé)我們選擇隨意以及過于冗長（這已經(jīng)不是第一次有人這么指責(zé)我們了）。為什么是英特爾的8088微處理器而不是4004（英特爾發(fā)布的首款微處理器）或8080（英特爾最著名的微處理器）呢？曾經(jīng)是許多航天飛機大腦，發(fā)熱量極低的軍用級RCA 1802處理器又排在什么位置呢？

　　您應(yīng)當(dāng)在介紹中明白一件事情，那就是，作者、作者所信任消息人士以及《IEEE Spectrum》雜志多名編輯進(jìn)行了數(shù)周的爭論后才編出了這份名單。我們并不準(zhǔn)備將每一款獲得了商業(yè)成功或取得了重大技術(shù)改良的微芯片都一一編入名單中。此外，那些雖然設(shè)計出色，但是只有五個設(shè)計它們的人員才記得的微芯片也不在我們的名單之列。我們只關(guān)注那些被證明是獨特的，令人著迷的而又使人驚嘆的微芯片。我們收入名單的各式各樣的微芯片既有大公司設(shè)計的也有小公司設(shè)計的，在這些公司中，有些擁有很長的歷史，有些是最近新成立的。最重要的是，我們收集的是那些為許多人生活帶來影響的微芯片，這些微芯片是令人震驚的設(shè)備中的一部分，它們象征著技術(shù)的發(fā)展趨勢、令人感到欣喜。

　　對于每一款微芯片，我們都將會用設(shè)計它們的工程師和執(zhí)行人員的介紹來說明它們的設(shè)計經(jīng)歷，以及它們被創(chuàng)新的原因。由于我們不是《IEEE計算史記事》 （IEEE Annals of the History of Computing）的工作人員，因此我們不會按年代順序、按類型或重要性為這25款微芯片進(jìn)行排序。文章中我們只是以我們認(rèn)為的便于閱讀的順序隨意對這 25款微芯片進(jìn)行了羅列。請注意文章中的25款微芯片的年代順序是混亂的。

　　此外，我們還詢問了一些杰出技術(shù)專家關(guān)于他們心目中所喜愛的微芯片。我們甚至想知道在英特爾公司的創(chuàng)始人戈登·摩爾（Gordon Moore）博士和臺灣積體電路制造股份有限公司（Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.）董事長張忠謀（Morris Chang）心目中哪些IC在具有特別的意義。

　　我們還想知道您的想法。您是不是為我們的名單中沒有您期待的那款微芯片而感到憤怒呢？那么請深吸幾口氣，泡杯菊花茶，然后加入到我們的討論中吧。
　

　　西格尼蒂克NE555定時器（1971）

　　那是1970年夏季的事情了，它的設(shè)計者Hans Camenzind甚至還能回憶起一兩件當(dāng)時關(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，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)時經(jīng)濟不寬裕，年薪不超過1.5 萬美元，家里還有妻子和四個孩子。Camenzind當(dāng)時真的迫切地需要發(fā)明出一件杰出的東西。

　　當(dāng)然他也是這么做的。事實上，這是一款歷史上最杰出的微芯片。555是一個簡單的IC，可以作為定時器或振蕩器。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。

　　現(xiàn)年已經(jīng)75歲的Camenzind仍然在從事微芯片的設(shè)計工作，不過他的家已經(jīng)不再靠近中國餐館了。Camenzind回憶稱：“當(dāng)時這個微芯片差一點就沒有成功?！?/P>

　　在萌發(fā)設(shè)計555的想法的時候，Camenzind正在設(shè)計一種被稱為鎖相環(huán)的系統(tǒng)。在經(jīng)過一些修改后，電路可以像一個簡單的定時器那樣工作。你設(shè)定好時間，它就會在一個特定的時期內(nèi)運行。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。因為公司當(dāng)時正在銷售一些部件，而客戶可以將這些部件用作定時器。這已經(jīng)為這一想法畫上了句號，不過 Camenzind一直堅持著自己的想法。他找到了西格尼蒂克公司的營銷經(jīng)理Art Fury。Fury對這一想法十分欣賞。

　　為此，Camenzind花了近一年的時間測試電路試驗板原型，并在紙上反復(fù)劃電路，裁剪Rubylith遮蔽膜。Camenzind稱：“當(dāng)時全是手工制作的，沒有電腦?！彼詈蟮脑O(shè)計擁有23個晶體管、16個電阻器和2個二極管。

　　555在1971年投入市場，當(dāng)時在市場上引起了轟動。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)計電影《霹靂游俠》風(fēng)格的車燈。