众所周知,个人计算机行业的出现和发展归功于发烧友和企业家的环境以及幸运的巧合。 在PC之前,大型机和微型计算机的业务模型是围绕一家提供整个生态系统的公司形成的:从制造设备到安装,维修,编写软件以及培训操作员。
在看起来几乎不需要计算机的世界中,这种方法完全可以满足其任务。 这些系统非常昂贵,但对公司却非常有利可图,因为初始价格和服务合同提供了稳定的收入来源。 由于价格,标准软件的缺乏,人们对个人计算机的需求的明显缺乏以及从大型机和小型计算机的生产和维护合同中获得的巨额利润,“大型硬件”的制造商并不是个人计算机的最初驱动力。
正是在这样的氛围下,个人计算机诞生了,从业余爱好者开始,他们正在寻求实现他们的创新愿望的机会,而这种愿望并非在单片系统上的日常工作所提供的。 微处理器,集成式DRAM和EPROM芯片的发明引起了人们对高级语言(各种BASIC)的广泛传播的兴趣,这种高级语言后来导致了GUI的出现以及计算机向主流的转变。 因此,出现了设备的标准化和普及化,最终使个人计算机对人们来说已经足够负担得起了。
在几篇文章的过程中,我们将详细介绍微处理器和个人计算机的历史,从晶体管的发明到控制许多连接设备的现代芯片。
1947年-1974年:基金会
在第一个商用处理器之前-英特尔4004
最初的个人计算机要求发烧友具有组装电子组件(主要是焊接)和编写机器代码的技能,因为当时的软件是一件产品,而且并不总是可用。
由于I / O和软件功能有限,缺乏标准化,对用户的要求很高以及应用程序数量很少,因此商业市场的领导者并未认真对待个人计算机。 在8080开始用于远远超出最初预期范围的产品中之后,英特尔工程师几乎立即敦促该公司选择个人计算策略。 史蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak)坚称,他的雇主惠普(Hewlett-Packard)也会为此努力。
约翰·巴丁(John Bardin),威廉·肖克利(William Shockley)和贝尔实验室(Walter Brattain),1948年。尽管个人计算机的出现是由业余爱好者发起的,但当前的局面已经发展成一种遗产,其起源是迈克尔·法拉第(Michael Faraday),朱利叶斯·利利菲尔德(Julius Lilienfeld),鲍里斯·达维多夫(Boris Davydov),拉塞尔·奥拉(Russell Ola),卡尔·拉克·霍洛维茨(Karl Lark-Horowitz)以及威廉·肖克利,沃尔特·布拉顿,约翰·巴丹,罗伯特·罗伯特的作品Gibney和Gerald Pearson于1947年12月在贝尔电话实验室共同开发了第一个晶体管(传输电阻的缩写)。
贝尔实验室将继续是晶体管技术进步的旗舰(特别是在1959年发明MOS晶体管或MOSFET),但是为了避免美国司法部的反托拉斯制裁,贝尔实验室在1952年开始积极向其他公司出售许可证。 包括通用电气(General Electric),RCA和德州仪器(Texas Instruments)在内的40家公司加入了贝尔及其母公司Western Electric,共同发展了迅速发展的半导体器件市场。 1956年,肖克利离开贝尔实验室,创立了肖克利半导体。
贝尔实验室于1947年发明了世界上第一个组装晶体管尽管Shockley是一位出色的工程师,但他的性格低下,加上员工缺乏管理技能,这注定使企业迅速崩溃。 在研究部门成立一年后,他将许多人甩开了自己,导致大规模的“八叛徒”出逃,其中包括罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔(英特尔的未来创始人之一),吉恩·霍尼(平面晶体管制造工艺的发明者)和杰伊。最后一个 G8成员成为Fairchild相机和仪器公司新的Fairchild Semiconductor部门的核心,该部门已成为硅谷初创企业的典范。
飞兆半导体管理层开始积极将新部门推向后台,因为它的目的是从生产晶体管的大额合同中获利,例如,用于IBM为北美XB-70 Valkyrie战略轰炸机创建的飞行系统,用于洲际的Autonetics飞行计算机民兵弹道导弹,CDC 6600超级计算机和NASA的阿波罗控制计算机。
但是,当德州仪器,美国国家半导体和摩托罗拉获得合同份额时,利润下降了。 到1967年底,飞兆半导体公司只留下了过去的阴影-削减预算和开始撤离主要专家。 奇迹般的研发并没有转化为商业产品,领导层中的反对派损害了公司。
八位叛徒离开了肖克利,创立了飞兆半导体公司。 从左到右:戈登·摩尔,谢尔顿·罗伯茨,尤金·克莱纳,罗伯特·诺伊斯,维克多·格林尼奇,朱利叶斯·布朗克,吉恩·霍尼,杰伊·拉斯特。主要离开的是为国家半导体注入新生命的查尔斯·斯波克(Charles Spock)以及戈登·摩尔(Gordon Moore)和罗伯特·诺伊斯(Robert Neuss)。 员工从飞兆半导体的撤离导致了50多家新公司的成立,但没有一家公司能在如此短的时间内取得英特尔公司的成功。 Noyce唯一给风险投资家Arthur Rock的电话就导致了一天内创建了230万美元的初创公司。
易于创建英特尔基本上要归功于Robert Neuss和Gordon Moore的权威。 诺伊斯(Noyce)和德州仪器(TI)的杰克·基尔比(Jack Kilby)一起被称为集成电路的发明者,尽管我们可以高度肯定地说他从詹姆斯·诺尔(James Noll)和杰伊·拉思罗普(Jay Lathrop)团队在美国陆军钻石弹药引信实验室(DOFL)所做的工作中借鉴了很多东西。 1957-59年,第一个用光刻法和蒸镀铝化合物制成的晶体管,以及杰伊·拉斯特(Jay Last)团队的工作所致,他在飞兆半导体公司开发了集成电路(在詹姆斯·诺尔的参与下),罗伯特·诺伊斯担任项目经理。
第一个平面集成电路(照片:飞兆半导体)。摩尔和诺伊斯采用了飞兆半导体的新型硅自耦合栅极MOS技术,适用于集成电路的生产。 它是由意大利SGS和Fairchild的合资企业Federico Fagin发明的。 Fagin的发明基于Bell Labs的John Sares的工作; 后来他将自己的知识转移给了英特尔,并成为美国的永久居民。
裁员是对飞兆半导体管理层的冒犯,因为该公司许多员工的发现都掌握在不正确的人手中(特别是美国国家半导体)。 人才流失并没有看上去那么单调,因为第一个名为F8的飞兆半导体微处理器很可能基于Olimpia Werke未实现的C3PF处理器。
在那个时代,专利还没有像今天这样具有战略重要性,最重要的参数是上市时间,而飞兆半导体常常太迟才意识到其发展的重要性。 研发部门已不再以产品为导向,将大量资源用于研究项目。
第二大集成电路制造商德州仪器(TI)快速摧毁了飞兆半导体的市场领导地位。 飞兆半导体在该行业中仍然占据着重要地位,但是公司内部的管理结构混乱。 通过行业标准进行的质量控制很差,通常可以弥补80%的缺陷。
为了寻找更稳定的条件,“仙童”离开后,工程人员的裁员增加了。 杰里·桑德斯(Jerry Sanders)从航空航天和国防产品的市场营销转到市场营销总监一职,单枪匹马决定该公司每周都要发布新产品-“五十二计划”。 缩短的上市时间导致许多此类产品创造了约99%的婚姻。 大约90%的产品发布时间比计划晚,或者在设计规范中存在缺陷,或者同时存在。 飞兆半导体的明星原定要很快消失。
戈登·摩尔(Gordon Moore)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)的权威成为了英特尔快速起步的原因,而进入团队的第三人既成为了公众的面孔,又成为了公司的动力。 安德鲁·格罗夫(Andras Grof,1936年出生于匈牙利)尽管没有制造经验,但却成为了英特尔的生产总监。 乍一看,这个选择似乎很奇怪(即使考虑到他与Gordon Moore的友谊),因为Grove是Fairchild的研发科学家,曾在伯克利教书。 他完全没有管理公司的经验。
公司的第四个人决定了其最初的营销策略。 严格来说,鲍勃·格雷厄姆(Bob Graham)是英特尔的第三位雇员,但他必须与前任雇主一起工作三个月才能被解雇。 由于鲍勃(Bob)过渡到英特尔(Intel)的延误,安迪·格罗夫(Andy Grove)设法获得了比以前想象的要严肃得多的领导职位。
1969年,位于加利福尼亚州山景城公司办公室门口的第一批英特尔员工。作为一名出色的销售人员,格雷厄姆被视为英特尔领导力的两个杰出候选人之一。 第二个-杰瑞·桑德斯三世(Jerry Sanders III)是罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)的私人朋友。 在任命首席执行官莱斯特·霍根(Lester Hogan)之前,桑德斯是飞兆半导体公司为数不多的高级管理人员之一。
桑德斯担任市场部主管的最初信心很快消失了:霍根对桑德斯的奢侈和他的团队不愿意签订小合同(不超过100万份)感到失望。 实际上,在约瑟夫·范·波佩伦和道格拉斯·奥康纳的晋升中,霍根在数周内两次降级了桑德斯。 降职实现了霍根(Hogan)的目标-杰里·桑德斯(Jerry Sanders)辞职,现在在仙童(Fairchild)的大部分关键职位都由前摩托罗拉·霍根(Motorola Hogan)同事担任。
此后的几周内,其他四位有意开始自己的业务的飞兆半导体前模拟技术员工联系了Jerry Sanders。 最初,这四个公司设想该公司将生产模拟电路,因为飞兆半导体的倒闭导致大量初创公司的出现,他们希望从围绕数字电路的炒作中寻求收入。 桑德斯加入了他们,但条件是新公司还创建了数字电路。 该团队由八名成员组成,其中包括Sanders,Ed Turney(飞兆半导体最畅销的产品之一),John Carey和芯片设计师Sven Simonssen,以及模拟部门的四名成员:Jack Gifford,Frank Bott,Jim Giles和Larry Stenger。
公司的起步并不顺利,后来被称为Advanced Micro Devices。 英特尔在不到一天的时间内就获得了融资,原因是该公司是由工程师组建的。但是,在创建由营销主管创立的半导体业务的提议时,投资者表现得更加束手无策。 支持飞兆半导体和英特尔共同出资的亚瑟·洛克(Arthur Rock)是第一个获得175万美元AMD初始资金的目标。 但是洛克拒绝投资,随后许多可能的资金来源也拒绝投资。
最终,AMD的新法定代表人汤姆·斯科尼亚(Tom Skornia)敲开了罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)的房门。 因此,英特尔的联合创始人成为AMD的创始投资者之一。 投资者名单中的诺伊斯(Neuss)的名字增加了分量,在潜在投资者眼中,AMD仍然缺乏这一点。 随后进行了进一步的投资,并在1969年6月20日公司几乎关闭时达到了155万的修订目标。
英特尔的教育较为简单,这使该公司在获得用于选址的资金后可以立即开始营业。 它的首个商业产品也成为该行业五个著名的“首创产品”之一,并且在不到三年的时间内开发出来,此后它彻底改变了半导体行业和计算机领域。
霍尼韦尔(Honeywell)是生活在IBM的阴影下的计算机制造商之一,他与许多芯片制造商联系,以创建64位静态RAM芯片。
英特尔已经成立了两个生产芯片的小组:一个由Forest Wadash领导的MOSFET小组和一个由Dick Bon领导的双极晶体管。 Bipolar团队是第一个完成任务的团队,1969年4月,其主要开发人员H.T.将64位SRAM芯片转让给了Honeywell。 蔡 进行第一个成功的百万美元合同项目的能力提高了英特尔在业界的声誉。
英特尔的第一个产品是基于新开发的肖特基双极技术的64位SRAM。 ( CPU区域 )按照当时的传统,SRAM芯片以序列号3101投放市场。英特尔与当时的几乎所有芯片制造商一样,不向消费者出售产品,而是向公司工程师出售产品。 序列号,尤其是其中包含重要信息的序列号,例如晶体管的数量,被认为对目标客户更具吸引力。 此外,产品名称的存在可能意味着它掩盖了设计缺陷或缺乏新颖性。 英特尔只有在很明显数字不能受到版权保护的情况下才开始放弃数字名称。
在“双极”团队为英特尔制造第一个突破性产品的时候,MOS小组发现了自己芯片故障的主要原因。 硅芯片MOSFET工艺在芯片制造中需要多个加热和冷却周期。 这些循环导致硅和金属氧化物之间的膨胀和压缩比发生偏差,从而导致破裂,从而破坏了芯片链。 戈登·摩尔(Gordon Moore)提出了一种解决方案-用杂质“沉淀”金属氧化物以降低其熔点,从而使氧化物在循环加热过程中流动。 最终的芯片由MOS技术开发团队于1969年7月发布(并成为Fairchild在3708芯片中实现的思想的开发),成为了第一个基于MOS结构的商用存储芯片-256位1101。
霍尼韦尔迅速签署了3101后代的生产合同,名称为1102,但即使在其开发的早期阶段,由Wadash,Bob Abbott,John Reed和Joel Karp(谁也领导1102的开发)牵头的并行项目1103也显示出了巨大的潜力。 两者均基于霍尼韦尔的威廉·雷吉兹(William Regitz)提出的三晶体管存储单元,该单元有望提供更大的单元密度和更低的制造成本。 缺点是存储器在没有电源的情况下无法存储信息,并且每两毫秒就有必要向电路供电。
MOS结构上的第一个存储芯片(英特尔1101)和第一个DRAM存储器芯片(英特尔1103)。 ( CPU区域 )当时,随机存取计算机内存是使用磁芯芯片的区域。 自1970年10月推出英特尔1103 DRAM(动态随机存取存储器)芯片以来,这项技术就过时了。到明年解决制造错误时,英特尔在这个占主导地位且快速增长的市场中拥有了主要优势。 该公司一直利用这一优势,直到1980年代初日本内存制造商由于对生产设施的大规模注资导致内存价格急剧下跌。
英特尔发起了一项全国性的营销活动,邀请磁芯存储器用户与英特尔联系并评估由于转向DRAM而带来的性能提升。 买家要求自然而然地建立第二个芯片供应来源-在那个时代,生产和供应都不可靠。
安迪·格鲁夫(Andy Grove)坚决反对第二个供应商,但这就是英特尔的地位-该公司还很年轻,所以她必须遵守行业要求。 英特尔选择了加拿大公司Microsystems International Limited作为第一家替代芯片供应商。 她没有选择一家规模更大,经验更丰富的公司,因此她不会凭借自己的产品从英特尔手中夺取领导权。 英特尔根据许可协议获得了约100万美元,当MIL试图通过增加半导体晶片的直径(从2英寸到3英寸)并减小芯片来增加利润时,它应该继续获得减免。 MIL Intel, .
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Intellec 8开发系统( computinghistory.org.uk )英特尔希望扩大微处理器的分布,导致将4004和8008集成到公司的第一个开发系统中,命名为Intellec 4和Intellec8。后者在第一个面向微处理器的操作系统的开发中起了重要作用。 这个实验对于两个行业以及英特尔的历史都是一个转折点。 用户和潜在客户的反馈,以及计算器处理器的日益复杂性,促使8008演变为8080,最终刺激了个人计算机的发展。
这是五篇文章系列的第一部分。 在下一部分中,我们将深入探讨第一批个人计算机制造商的诞生历史。