杰克·基爾比
6月20日,美國工程師杰克·基爾比在與癌癥作了艱難的搏斗之后,在德州達(dá)拉斯市的家中與世長(zhǎng)辭,享年81歲。他曾經(jīng)工作過的德州儀器公司董事會(huì)主席湯姆·恩吉布斯是這樣評(píng)價(jià)他的:“我認(rèn)為,有幾個(gè)人的工作改變了整個(gè)世界,以及我們的生活方式——亨利·福特、托馬斯·愛迪生、萊特兄弟,還有杰克·基爾比。如果說有一項(xiàng)發(fā)明不僅革新了我們的工業(yè),并且改變了我們生活的世界,那就是杰克發(fā)明的集成電路?!?/span>
1958年9月12日,美國,德克薩斯州達(dá)拉斯市,德州儀器公司的實(shí)驗(yàn)室里,工程師杰克·基爾比成功地實(shí)現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導(dǎo)體材料上的構(gòu)想。這一天,被視為集成電路的誕生日,而這枚小小的芯片,開創(chuàng)了電子技術(shù)歷史的新紀(jì)元。作為蕓蕓眾生中的一員,也許你感覺不到那個(gè)遙遠(yuǎn)的秋日有多么重要的意義,那么,請(qǐng)打量你眼前的電腦,小巧、簡(jiǎn)潔,安靜地等候隨時(shí)為你服務(wù)??墒?,在計(jì)算機(jī)誕生之初,它是個(gè)只能存在于實(shí)驗(yàn)室的龐然大物。如果電子技術(shù)止于電子管,我們不可能擁有現(xiàn)在的E生活。
杰克·基爾比當(dāng)時(shí)24歲,剛剛獲得伊利諾斯大學(xué)的電子工程學(xué)士學(xué)位。他在自述中說:“在大學(xué)里,我的大部分課程都是有關(guān)電力方面的,但因?yàn)槲彝陼r(shí)對(duì)于電子技術(shù)的興趣,我也選修了一些電子管技術(shù)方面的課程。我畢業(yè)于1947年,正好是貝爾實(shí)驗(yàn)室宣布發(fā)明了晶體管的前一年,這意味著我的電子管技術(shù)課程將要全部作廢。”然而問題還沒有完全解決,應(yīng)用晶體管組裝的電子設(shè)備還是太笨重了。顯然,個(gè)人擁有計(jì)算機(jī),仍然是一個(gè)遙不可及的夢(mèng)想??萍伎偸窃谝粋€(gè)個(gè)夢(mèng)想的驅(qū)動(dòng)下前進(jìn)。1952年,英國雷達(dá)研究所的G·W·A·達(dá)默首先提出了集成電路的構(gòu)想:把電子線路所需要的晶體三極管、晶體二極管和其它元件全部制作在一塊半導(dǎo)體晶片上。雖然從對(duì)杰克·基爾比的自述中我們看不出這一構(gòu)想對(duì)他是否有影響,但我們也能感受到,微電子技術(shù)的概念即將從工程師們的思維里噴薄而出。
世界上第一塊集成電路誕生:1947年,伊利諾斯大學(xué)畢業(yè)生杰克·基爾比懷著對(duì)電子技術(shù)的濃厚興趣,在威斯康星州的密爾瓦基找了份工作,為一個(gè)電子器件供應(yīng)商制造收音機(jī)、電視機(jī)和助聽器的部件。工余時(shí)間,他在威斯康星大學(xué)上電子工程學(xué)碩士班夜校。當(dāng)然,工作和上課的雙重壓力對(duì)基爾比來說可算是一個(gè)挑戰(zhàn),但他說:“這件事能夠做到,且它的確值得去努力?!比〉么T士學(xué)位后,基爾比與妻子遷往德克薩斯州的達(dá)拉斯市,供職于德州儀器公司,因?yàn)樗俏┮辉试S他差不多把全部時(shí)間用于研究電子器件微型化的公司,給他提供了大量的時(shí)間和不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)條件?;鶢柋壬詼睾?,寡言少語,加上6英尺6英寸的身高,被助手和朋友稱作“溫和的巨人”。正是這個(gè)不善于表達(dá)的巨人醞釀出了一個(gè)巨人式的構(gòu)思。當(dāng)時(shí)的德州儀器公司有個(gè)傳統(tǒng),炎熱的8月里員工可以享受雙周長(zhǎng)假。但是,初來乍到的基爾比卻無緣長(zhǎng)假,只能待在冷清的車間里獨(dú)自研究。在這期間,他漸漸形成一個(gè)天才的想法:電阻器和電容器(無源元件)可以用與晶體管(有源器件)相同的材料制造。另外,既然所有元器件都可以用同一塊材料制造,那么這些部件可以先在同一塊材料上就地制造,再相互連接,最終形成完整的電路。他選用了半導(dǎo)體硅。
“我坐在桌子前,待的時(shí)間好像比平常晚一點(diǎn)?!彼?980年接受采訪時(shí)回憶說,“整個(gè)構(gòu)想其實(shí)在當(dāng)天就已大致成形,接著我將所有想法整理出來,并在筆記本上畫出了一些設(shè)計(jì)圖。等到主管回來后,我就將這些設(shè)計(jì)圖拿給他看。當(dāng)時(shí)雖然有些人略有懷疑,但他們基本上都了解這項(xiàng)設(shè)計(jì)的重要性?!?/span>
于是,我們回到文章開頭的那一幕,那一天,公司的主管來到實(shí)驗(yàn)室,和這個(gè)巨人一起接通了測(cè)試線路。試驗(yàn)成功了。德州儀器公司很快宣布他們發(fā)明了集成電路,基爾比為此申請(qǐng)了專利。開創(chuàng)了硅時(shí)代:當(dāng)時(shí),他也許并沒有真正意識(shí)到這項(xiàng)發(fā)明的價(jià)值。在獲得諾貝爾獎(jiǎng)后,他說:“我知道我發(fā)明的集成電路對(duì)于電子產(chǎn)業(yè)非常重要,但我從來沒有想到它的應(yīng)用會(huì)像今天這樣廣泛?!奔呻娐啡〈司w管,為開發(fā)電子產(chǎn)品的各種功能鋪平了道路,并且大幅度降低了成本,第三代電子器件從此登上舞臺(tái)。它的誕生,使微處理器的出現(xiàn)成為了可能,也使計(jì)算機(jī)變成普通人可以親近的日常工具。集成技術(shù)的應(yīng)用,催生了更多方便快捷的電子產(chǎn)品,比如常見的手持電子計(jì)算器,就是基爾比繼集成電路之后的一個(gè)新發(fā)明。直到今天,硅材料仍然是我們電子器件的主要材料。
所以,2000年,集成電路問世42年以后,人們終于了解到他和他的發(fā)明的價(jià)值,他被授予了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)基爾比:“為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”。1959年,仙童半導(dǎo)體公司的羅伯特·羅伊斯申請(qǐng)了更為復(fù)雜的硅集成電路,并馬上投入了商業(yè)領(lǐng)域。但基爾比首先申請(qǐng)了專利,因此,羅伊斯被認(rèn)為是集成電路的共同發(fā)明人。羅伊斯于1990年去世,與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過。
杰克·基爾比相當(dāng)謙遜,他一生擁有六十多項(xiàng)專利,但在獲獎(jiǎng)發(fā)言中,他說:“我的工作可能引入了看待電路部件的一種新角度,并開創(chuàng)了一個(gè)新領(lǐng)域,自此以后的多數(shù)成果和我的工作并無直接聯(lián)系?!?/span>
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