硅谷“八叛徒”与仙童半导体(Fairchild)的故事!

原创 摩尔学堂 2022-03-03 11:00

二十世纪末,《洛杉矶时报》 (Los Angeles Times) 评选出“五十名本世纪经济领域最有影响力人物”,并列第一的就是威廉·肖克 (William Shockley)、罗伯特•诺伊斯 (Robert Noyce) 和杰克•基尔比 (Jack Kilby) 。其中,威廉·肖克 (William Shockley)发明的晶体管,诺伊斯与基尔比发明的集成电路 (Integrated Circuit),奠定了第三次产业革命的基础。可以说,威廉·肖克 (William Shockley)的牛逼程度再怎么吹都不为过。

威廉·肖克 (William Shockley)曾给将成为他第二任妻子的女友的信中这样写道:“很明显,我比其他人更聪明、更热心工作,也比大部分人了解人类。”这三件事中,他只说对了两件,错的是他对人的了解,可能也是因为他的傲慢专横,导致他跟其他贝尔实验室的大神相处并不融洽,也为后面“八叛徒”的出现埋下了伏笔。

1956年,威廉·肖克 (William Shockley)决心离开贝尔实验室,在他一位土豪科学家朋友贝克曼(发明pH值测定法的人)的资助下,在加州创立了“肖克利半导体实验室”。威廉·肖克 (William Shockley)依靠其声望,很快为他的实验室找到了一批聪明绝顶的人,这包括后来发明了集成电路的诺伊斯、提出摩尔定律的摩尔和风险投资巨头KPCB的创始人克莱纳等等。

按照正常的逻辑,拥有这么多大神级的人物,肖克利半导体实验室应该会成为一个非常伟大的公司,实际上并没有。1956年底,当肖克利得了诺贝尔奖之后,他被到处邀请去做演讲,对公司业务越来越随意了。甚至对他的土豪朋友贝克曼也非常不尊重,更别说慕名而来为他工作的员工了。事实证明,肖克利既不是好的领导,也没有商业远见,公司的经营目标一变再变,以个人喜好而不是经营产品和工艺的角度去开展业务,公司成立了一年多,拿不出一件产品。所有人对肖克利都失望了。

第二年,肖克利手下的七个年轻人终于忍受不了他的专横独裁,更不愿意把生命中最富激情和创造力的青春浪费在肖克利的公司里,私底下打算集体“叛逃”,另起炉灶单干。在找到风险投资人阿瑟·洛克 (Arthur Rock) 和阿尔弗雷德·科伊尔 (Alfred Coyle) 后,发现他们缺少一位领袖,此时学识渊博、为人友善、而且魅力十足的诺伊斯自然就成为他们的首选,他们就开始劝说诺伊斯一起“叛逃”。

仙童半导体诞生

到了 1957 年,挫折感终于达到顶峰。在克利夫特酒店的红木房间里,八位年轻的科学家——包括戈登·摩尔、罗伯特·诺伊斯、朱利叶斯·布兰克、维克多·格里尼奇、让·霍尔尼、尤金·克莱纳、杰伊·拉斯特和谢尔登·罗伯茨——开会讨论他们如何从肖克利实验室辞职和成立自己的公司,由麻省理工学院毕业生罗伯特·诺伊斯掌舵。这个聪明才智的峰会(年龄在 26 到 33 岁之间)是建立一家公司的第一步,该公司有朝一日将诞生超过 2,000 家衍生出来的科技公司。 

该小组拥有在纸上取得成功所需的所有要素。其中六人拥有博士学位。诺伊斯是一名半导体研究员,而格里尼希则精通电子学。霍尔尼带来了强大的科学知识和管理技能。尽管并非所有人都是经验丰富的专业人士,但他们在肖克利手下的学术培训和学徒期有着巨大的希望。最后,他们共同的被蔑视、远见和青春活力促使他们离开肖克利并创建了自己的公司。

1957年9月18日(《纽约时报》称这一天为人类历史上10个重要的日子之一),“八叛徒”集体向肖克利提交了辞职报告,肖克利当时勃然大怒,斥责他们为“八叛徒” (Traitorous Eight),在他看来这种行为简直就是“欺师灭祖”啊。因为除了诺伊斯,其他人都是在他的指导下掌握了晶体管技术,如今他们居然还想要用这些技术去开一家制造晶体管的公司。

“八国贼”。图片由英特尔和PBS提供

“八叛徒”在和肖克利摊牌后,先后接触了30多家有潜力的公司,然后其中一家——Fairchild Camera and Instrument——挺身而出。Sherman Fairchild 以公司的名字命名,给了他们 140 万美元的贷款成立了Fairchild半导体公司,就是当时著名的“仙童”。Fairchild Camera and Instrument的那笔风险投资有个协议:就是作为回报条件,Fairchild Camera and Instrument拥有对仙童的决策权,并有权在8年内以300万美金收购所有股份。这为后面“八叛徒”陆续叛逃又埋下了伏笔。

仙童半导体声名鹊起

在获得办公空间后,该集团朝着组建企业迈出了重要的第一步。接下来,仙童半导体开始在圣克拉拉谷招聘多元化的劳动力——招募地区行业的资深人士。这与之前在 Grinrich 家车库里开店的亲密团体相去甚远。 

Fairchild 于 1960 年推出的第一款 IC 包括四个晶体管。图片由计算机历史提供

接下来的一切,比我们想象的都要顺利得多,仙童半导体成立不到半年就开始盈利了,并且凭借其技术优势,成为了半导体行业的第二大巨头,另一个是TI(德州仪器)。那时候的仙童半导体可谓人才兴旺,风光无限,诺伊斯等人发明的集成电路把仙童半导体带入了它的黄金时代,同时,全球开始进入了集成电路时代。

由此,仙童半导体对工程历史做出了最大的贡献:集成电路。尽管德州仪器因共同发现这一创新而受到赞誉,但仙童半导体的平面工艺解锁了大规模生产。将构建功能芯片所需的每个晶体管、电容器和电阻器蚀刻到一个统一的表面上被证明是非常有用的。这种整合带来了更高的收益率。它也为整个行业提供了蓝图。手工制作很快让位于批量生产。 

虽然全世界的半导体爱好者都很高兴,但并不是所有人都对仙童半导体的进步感到兴奋。被察觉的背叛和他的新竞争对手的成功激怒了威廉·肖克利,将八位离职称为“叛徒”。仙童半导体的地理位置加剧了紧张局势——距离 Shockley 的工厂只有 12 个街区。当时邻近的帕洛阿尔托和山景城还很不发达。每家公司的存在都引起了更大的共鸣,而这些早期的科技公司则在争夺本地人才。 

此外,肖克利半导体实验室在八人离开后再也没有恢复过来。肖克利的后一种创造——四层二极管——在技术上取得了成功,但在集成电路面前从未在商业上可行。尽管取得了一系列小的(非利润)成功,但 Clevite Transistor 还是在 1960 年收购了 Shockley Semiconductor Laboratory。 

仙童半导体彻底改变了半导体行业

罗伯特·诺伊斯因发明了第一个单片集成电路 (IC) 而受到赞誉。Noyce 改进了 Hoerni 平面工艺技术的绝缘性,发现了一种连接 IC 组件的方法,称为铝金属化。Fairchild 随后利用 Noyce 和 Hoerni 的想法开发了第一个可操作的半导体集成电路。

同时,德州仪器 (TI) 持有Jack Kilby 发明的混合集成电路专利,该混合集成电路采用专利的集成原理构建。TI 与仙童半导体开始了专利战,最终在 1966 年通过交叉许可协议达成了和解。虽然关于谁发明了集成电路仍然存在一些争议,但大多数机构都将 Kilby 和 Noyce 共同认为是 IC 的发明者。 

仙童半导体在其最初的成功之后为半导体领域做出了许多其他贡献。其成立后的几十年间不时出现大大小小的发展: 

  • 为阿波罗太空计划提供动力的电阻晶体管逻辑 IC

  • 电荷耦合器件及其 8 位微处理器 F8

  • Channel F 视频游戏系统,为 Atari 和任天堂自己的游戏奠定了基础

仙童半导体的解散

随着岁月的流逝,仙童半导体自己的命运发生了变化。该公司在 1960 年代后期陷入财务困境——面临来自地区初创公司的新竞争,并因此导致股价下跌。在那个狂热的年代,谁都抵挡不住一个快速发展行业里创业机会的诱惑。从1959年开始,就陆续有人从仙童半导体“叛逃”出去创业了,先是其总经理带领八名员工创办了半导体公司 Rheem,再到“八叛徒”的拉斯特、霍尔尼和罗伯茨三人创办了 Amelco,克莱纳出去搞起了风险投资公司 KPCB......最后,“八叛徒”之首的诺伊斯和摩尔也带着安迪·格鲁夫离开了仙童创办了后来的英特尔。“八叛徒”走完后,仙童半导体也开始没落了,原本属于它的黄金时代已不复存在,逃不了后来被卖来卖去的命运。

1970 年,罗伯特·诺伊斯(左)和戈登·摩尔在英特尔圣克拉拉办公室前。图片由英特尔和大英百科全书提供

仙童半导体出售了已成为负债的业务部门,并在整个 1970 年代继续关闭各个地点。1987 年被美国国家半导体收购后,该公司从商业聚光灯下消失了。这笔 2 亿美元的交易(以今天的美元计算超过 4.71 亿美元)为仙童带来了新的保护伞。 

然而,通过一系列公司收购,该公司在 90 年代和 2000 年代初期确实实现了显着增长。它占领了更大的市场份额,并更新了其芯片制造职责。不幸的是,2010 年代是仙童半导体的转折点。该公司最终于2016 年被安森美半导体(现为 onsemi)收购并吸收。作为一个品牌,它很快就不复存在了。

仙童半导体彻底改变了半导体行业,促使广泛采用硅材料代替锗。它还帮助将 MOSFET 技术推向了聚光灯下。该公司从八个新贵的集体成长起来,最终积累了超过 11,000 名员工。 

仙童半导体的持久遗产

虽然 Shockley Semiconductor 是硅谷的技术创始成员,但 仙童半导体是迄今为止最具影响力的。由于该公司是当今使用的许多核心技术的鼻祖,因此它成为员工寻求分支的关键起点。 

仙童半导体以及随后的数千名“Fairchildren”在硅谷及其他地区留下了不可否认的印记Intel、AMD、Xilinx、Altera、LSI Logic 和National Semiconductor 是此列表中的一些著名名称。诺伊斯自己的指导创造了多米诺骨牌效应。他对史蒂夫乔布斯、谢尔盖布林和拉里佩奇的影响最终将有助于塑造苹果和谷歌的成立。 

虽然童半导体没有成为像 IBM、GE、AT&T 这样的“巨无霸”,但是他把他的种子撒遍了整个半导体行业,看到整个半导体行业都被他的子子孙孙控制着,这样也“死得其所”了。下面就是由童半导体衍生出来的大大小小公司的关系图,有一个非常戏剧性的事件是,1969年硅谷的一次半导体峰会上,400多名参会者只有24名不是童半导体的前雇员,简直惊呆了,大家齐聚一堂,其乐融融,无一不感谢老东家童半导体为硅谷带来一片繁荣。

自成立以来仅 12 年,飞兆半导体就已经看到了 31 家分拆公司。图片由Endeavour Insights提供 

这八位叛徒,尽管同名丑闻,却在业界赢得了良好的声誉。它的成员已经分支到教学、咨询、创办公司,甚至组建了著名的风险投资公司。例如,硅谷的许多科技公司,包括亚马逊,最初的成功都归功于 Kleiner 的资金。戈登摩尔是摩尔定律之父,也是该集团四位在世成员之一,他一直在英特尔担任高级职务,直到 1997 年被任命为公司名誉主席。他还与妻子成立了一个慈善基金会。

维克多·格里尼奇继续在学术界阐明集成电路,并创建了第一本关于该主题的教科书。他后来还创立了几家专门从事 RFID 标签的公司。朱利叶斯·布兰克继续创立了金融公司 Xicor,让·霍尔尼创立了自己的几家公司,包括 Amelco(被 Microchip 收购)和 Intersil(被 Renesas 收购)。最后,谢尔登·罗伯茨尤金·克莱纳还在 Amelco 与 让·霍尔尼一起工作。 

虽然八位叛的剩余成员固然不接受他们的绰号,但他们已经习惯了。该组织甚至声称它试图与肖克利和解,尽管这些尝试似乎基本上没有结果。然而,在他们的一生中,他们在工程方面的集体努力已将他们提升到同龄人和同时代人中的传奇地位。

“八叛徒”的故事我只能转述到这里了,类似这样的“叛徒”的故事一直在硅谷不断地演绎着,硅谷2.0、硅谷3.0,工业时代、后工业时代,信息时代、后信息时代,硅谷到处都有这种故事的影子,而且人家已经习以为常了,如果说硅谷的历史就是一群“叛徒”的“叛逆史”,那也不为过。

您是否曾在一家可以追溯到童半导体八位创始人的公司工作?告诉我们这些早期硅谷工程师的成就如何影响您作为现代 EE 的生活体验。 

 (本文部分文字摘自知乎网友Zelin发布内容,及综合Allaboutcircuits网站发布内容。谢谢)


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