玩显卡不可不看 晶体管迎来六十大寿

整整六十年前，大名鼎鼎的贝尔实验室展示了二十世纪最重要的发明：第一个可以真正工作的晶体管。

晶体管的前辈是真空管，而后者的巅峰是1946年的ENIAC，史上第一台真正意义上的电子计算机。庞大的ENIAC使用了18000个真空管，但可靠性很差，平均两天死机一次。业界需要一种新的有源元件，它必须更可靠、更节能、更凉快，这就是延续至今的晶体管。

贝尔实验室在1947年组装的第一个真正的晶体管

1947年，Walter Brattain和John Bardeen发明了晶体管，并因此和William Shockley分享了1956年的诺贝尔奖，不过也有人说他们俩贡献的只是第一种可以真正投入实用的晶体管，其实贝尔实验室的科学家们此前已经造出了点接触型晶体管，只是难于投产、从未实际使用、也不广为所知而已。

1948年，Shockley(香克利)注册了更先进的面结型晶体管的专利。1950年左右，Raytheon制造了"CK703"，也就是第一款商用晶体管，售价18美元一个(考虑通货膨胀因素相当于今天的147美元)。显然，这种设备还无法与真空管竞争，因为后者当时只要75美分。

也正因如此，晶体管在发明之初并未改变电子产业。直到1956年日本"ETL Mark 3"诞生，才铸就了第一台全晶体管计算机，只是它用的还是130个点接触型晶体管，不实用也不可靠。第二年，IBM拿出了体重一吨多的"608"，首次使用了3000个商用型锗晶体管，功耗相比真空管型机器降低了90％。

1953年，Raytheon的"CK-722"还是需要7美元，但到了1955年底，只要花99美分就能买到不错的晶体管了。当时虽然还没有摩尔定律，但晶体管越来越便宜，普及之路无法阻挡。

晶体管发明25周年纪念信封

今天，晶体管已经遍布了整个半导体产业，Intel最新的45nm工艺四核心处理器就在214平方毫米的面积上集成了8.2亿个这种小东西，不过当初杀死真空管的魔咒似乎又开始笼罩晶体管了。1946年，全世界的计算机才消耗几千千瓦的能量，而现在，一台普通的服务器就能做到这一点。2005年，全球服务器的运转需要14座十亿瓦的电厂才能支撑，据说Google在俄勒冈州Dalles的数据中心也离不开高高的冷却塔。

如今业界正在挖空心思延续摩尔定律，但晶体管技术终究会遭遇不可跨越的极限。也许在晶体管迎来百年诞辰之前，我们就会发明更先进的低熵技术。当然，不管它们是什么，也难免会重复真空管和晶体管的老路，迫使我们继续向前跨越。