现代 DRAM 内存技术发明人罗伯特·H·登纳德 (Robert H Dennard)，于 2024 年 4 月 23 日去世，享年 91 岁。
5 月 6 日消息，据美媒 The Journal News 讣告版，现代 DRAM 内存技术发明人罗伯特·H·登纳德 (Robert H Dennard)，于 2024 年 4 月 23 日去世，享年 91 岁。
登纳德被朋友和同事中被亲切地称为鲍勃 (Bob)，他于 1932 年 9 月 5 日出生在美国德克萨斯州特雷尔（Terrell），从小就表现出对科学和数学的好奇心和天赋。
1954年，登纳德在达拉斯南方卫理公会大学取得电机工程学士学位，1956年取得硕士学位。1958年，他在卡内基理工学院（现为卡内基梅隆大学）取得电气工程博士学位，同年他在 IBM 开始了职业生涯，并在那里度过了极其漫长的岁月。
DRAM的发明，改变了计算机世界
1960 年代，计算机对内存的需求日益提升，与此同时流行的磁芯内存正面临密度、成本、性能的极限。那时，全世界最大的磁存储系统需要配备像机房那样庞大的设备，但却只能存储一兆字节的信息。一兆字节的信息相当于一本 500页的书或 40首流行金曲中的一分钟。这类存储系统不仅体积庞大，而且速度很慢，还要消耗大量电能。
登纳德当时正在 IBM 从事金属氧化物半导体（MOS）内存的开发，但此时的方案存在速度过慢、消耗过大芯片面积的问题。
某天晚上，登纳德灵光一现，想到是否能开发出一种既简单、又物美价廉的存储器。他打算利用半导体技术—一种在硅基材上蚀刻由细电线、晶体管和其他组件组成的图案的技术。这一概念成为日后动态随机存取存储器 (DRAM)的基础。
当时，IBM 的硅芯片设计师们正在研究利用六个晶体管来存储一比特数据的复杂电路。他们成功了。但是，这种电路的效率不高，所以，要想构建可存储大量数据的系统，这似乎并不是一种很有前途的方法。
在一次偶然中，登纳德脑中浮现了一个灵感：可以使用单个晶体管中电容器的带电正负记录数据，并通过反复充电实现数据的动态刷新。要做到这一点，就需要使用极少量的能量来反复刷新能够留住电荷的电容，这样才能储存一比特数据。否则，随着电荷的消散，数据将很快丢失。但是，如果你愿意这样做，你就能让更简单、更小、更美观的电路具备相同的存储容量。
该图为 Bob Dennard 发明单晶体管，单电容计算机存储器（动态随机存储器）的专利申请插图
1966年，登纳德在IBM Thomas J. Watson研究中心发明DRAM ，并和 IBM一起于 1968 年获得了 DRAM 专利。这种存储器基于“MOS型晶体管+电容结构”，具有能耗低、读写速度快且集成度高的特点。
1969年7月，场效应管小组推出了256bit容量的静态随机存储器芯片C1101。这是世界第一个大容量SRAM存储器。同年，加州的先进内存系统公司（Advanced Memory system.Inc）正式商业推出这款DRAM 。随后这项DRAM技术被出售给霍尼韦尔(Honeywell)等公司。
1970 年随着英特尔在自己的3英寸晶圆厂成功量产划时代的C1103，DRAM被大量商用，其低成本、低功耗、结构简单的优势使磁芯内存迅速过时。
DRAM对于整个电子行业来说是一项极其重要的突破，为现代计算机存储系统奠定了基础。DRAM 同第一批低成本微处理器一道，加速了计算机的小型化，以 Apple II 为代表的早期个人电脑得以在商业上获得成功，也为现在的移动端设备打开了大门。
Robert H Dennard，图中背后图形为DRAM的电路图
半导体三大定律之一：登纳德缩放比例定律
此后，登纳德不断突破半导体技术的界限，并于1972年开创缩放理论（也称为登纳德缩放比例定律，Dennard scaling），进一步为半导体行业的发展指明了方向。两年后，他在一篇论文中具体描述了这个理论。
根据“登纳德缩放比例定律”，随着晶体管的尺寸不断缩小，即使每个芯片消耗的能量几乎保持不变，但是，给定空间中能够容纳的晶体管数量会越来越多，而且，它们的功能更强大，价格更低廉。对于每一代产品来说，工作频率（也被称为时钟速度）会比上一代产品提高 40%，而指定空间可容纳的晶体管数量将比上一代产品增加一倍。
简而言之：随着给定空间内能够容纳的晶体管的数量不断增加，计算机的速度会越来越快，价格会越来越低。
这条规律统治了半导体业界 30 多年，同摩尔定律（Moore's law）、阿姆达尔定律（Amdahl'sl aw）并称为半导体行业的三大定律。这一时期见证了微处理器频率的飞速提升和存储空间的大幅增加，为软件应用的创新提供了强大的硬件支持，形成了一个技术进步的良性循环。
1970年代与1980年代，登纳德又全身心投入了MOSFET的微缩方程式（scaling equations）研发。
生平获得无数荣誉，音乐是另一大爱好
极富创造性的工作，为登纳德赢得了广泛的认可和无数荣誉。1984年，他当选为美国国家工程院院士；1988 年，获得国家技术与创新奖章；1990年，获得哈维奖； 1997年，入选美国国家发明家名人堂；2001年获得IEEE爱迪生奖章；2009年，获得IEEE荣誉奖章；2013 年，被授予久负盛名的京都基础科学奖。
登纳德的开拓精神和创新努力为无数技术进步铺平了道路，塑造了我们当代的世界。除了卓越的专业成就之外，登纳德还是无数有抱负的工程师和科学家的指路明灯和导师，留下了不朽的遗产。
除了对电子产品的热情之外，音乐也是登纳德的一大爱好。他的童年生活在一个没有电力的农场里，在只有一间教室的学校里上课。在德克萨斯州度过了高中时光后，邻居一位指导顾问 Dallas 建议他从事电气工程工作，因为这是一个不断发展的领域。登纳德原本打算和他的朋友们一起在当地的一所大专院校读书。但是后来，南部卫理公会大学的一名招生人员发现他很擅长吹法国号，所以，他为年轻的登纳德提供了一项乐队奖学金。
工作后的登纳德仍是音乐社团的积极成员，参加当地的苏格兰舞蹈团体，并参加了塔卡尼克合唱团，在那里他与其他人分享了他对音乐的热爱。他对这些爱好的付出，给他带来了巨大的快乐并结下了持久的友谊。
登纳德身后留下了妻子简·布里奇斯、女儿艾米和霍莉·登纳德，以及孙子昆西·布坎南、维奥莱特·埃利奥特·布坎南、纳撒尼尔·席勒和本杰明·席勒。他的儿子小罗伯特·H·登纳德 (Robert H. Dennard Jr.) 先于他去世。
纪念登纳德一生和遗产的追悼会将于 6 月 7 日下午 1 点在纽约约克敦高地的托马斯·J·沃森研究中心举行。
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