晶体管：60花甲宝刀不老！

这是第一个"实用"的此类半导体器件，但是，贝尔实验室的科学家实 际上已经构建了一种点接触晶体管，这是一种不再使用的、难以制造的器件，它从未获得普遍应用。

大概在1950年(来源变化)，Raytheon生产了他们的CK703，这是第一种可商用的器件，它的价格为18美元(相当于现今通胀后的147美 元)，而那时候真空电子管的典型价格为每只0.75美元，这简直是无法竞争的。尽管人们急于把点接触晶体管制成为理想的有源元件，但是，人们需要一些更好 的器件。

Shockley在1948年已获专利的现代面结型晶体管上继续进行半导体器件的研究工作。三年以后，贝尔实验室展示了器件编号为M1752的器件，尽管它显然仅仅以原型数量进行的生产。

现代晶体管诞生了。它并没有立即给电子行业带来革命性的变化，那时电子行业与电子管的"蜜月期"依旧。到了1956年，日本出现了ETLMark3，这可 能是第一台用晶体管实现的计算机，但是，它采用了130只点接触晶体管，而实际上它是一台无法销售的设备。接下来这一年，IBM开始销售它的608机器， 其中，采用了3,000只锗晶体管，那是第一台商用晶体管计算机。与采用电子管的计算机相比，608省电90%。它利用100KHz的时钟以及9条指令， 实现了两个9位BCD数平均11毫秒的乘法时间，此外，它拥有40字的核心存储器，总量为2,400磅。

电话行业对放大器的需求加速了真空电子管的发展，科学家争相研究半导体技术也就不足为奇了。早在1952年，贝尔电话公司就在新泽西安装了第一台晶体管中央局端设备，当时采用的也是点接触晶体管。

MaBell是由AlexanderGrahamBell创办的，当然，他开始工作时曾任聋人教师，一生中大多数时间均从事为听力弱的人群提供服务的事业。因此，贝尔公司大概在1953年就放弃了绝对领先的晶体管产品-一种助听器-的所有专利权使用费。

老前辈可能记得Raytheon的CK-722，那是第一种商用面结型晶体管。在1953年时，每只的价格大约为7美元，那时这是很昂贵的。我记得上世纪 60年代从RadioShack购买许多晶体管时，常常就有CK-722，或许工厂支持这么做。我不记得价格是多少了，但是，这就是所有的折扣；对于一袋 零件，它不可能给一两个以上的最低级品。

到了1955年底，同样的器件的价格下滑到了0.99美元。摩尔定律那时候还没有被发现，但是，电子元器件的无情降价已经开始了，是新兴的半导体技术使这一切成为可能。

最早在1954年，RegencyElectronics才生产了第一只商用晶体管收音机(齐名地被称为TR-1)。TI公司为了给它们的新型晶体管寻找 市场，与美国国内许多收音机制造商进行了接洽，但是，除了Regency之外，均给予拒绝。一则关于TR-1的当代TI新闻发布稿称，这种新型的元器件是 "n-p-n生长的结，也就是锗三极真空管。"这种三极真空管过去是-并且现在仍然是三元件真空管。

到1960年代初，消费者迷恋上了小型收音机(1959年就卖出了500万台晶体管收音机)。那时市场商人-像现在的商人一样-就渴望实现他们的产品的差 异化，于是，开始利用收音机中晶体管的数量来促销产品。尽管至少有一家供应商试图构建仅仅采用两管的收音机-实际上很少采用8只以上的晶体管，但是，常常 有多达16只晶体管被焊接在电路板上，当然，大多数未被连接。那可能类似于当今的GB之战。有多少iPod所有者接近填满他们的40GB驱动器呢?

现今，分立晶体管似乎几乎像时代错误，尽管它们仍然广泛地用于许多迫切需要的应用之中。成本范围几乎从零到针对某些专用器件的几十美元。与值得尊敬的CK -722相比，相同尺寸的IC可能具有几百万只三极管，每一只三极管花费买家仅仅几毫美分(microcent)。

具有讽刺意味的是，一些困扰真空电子管并导致其接近死亡的问题，现在在晶体管产品中却挥之不去。在1946年，全球所有计算机的容量消耗的功率仅仅为几百 千瓦。现今，一座服务器农场就吸取几兆瓦的功率。在2005年，全球的服务器农场需要相当于14座十亿瓦特的电厂供电。据说，谷歌在美国俄勒冈州 Dalles的数据中心建设了四层楼高的冷却塔。

晶体管有许多变种，其中，场效应晶体管(FET)是最重要的。FET在1960年由JohnAtalla在Shockley工作的基础上发明的，它最初是 一种新奇的事物。RCA利用FET技术推出了一系列逻辑芯片，但是，因为它们的速度慢，仅仅被用于专门的低功率应用中。每一个人均了解该技术永远取代不了 更为有用的面结型晶体管。

现在-当然-FET是数字革命的基础。速度问题得到了解决，而它们的极低功率要求使之可能被成百万地集成到一颗IC之中。

三只电子管的收音机不会产生很多热量，但是，把1万8000只电子管构成计算机，空调系统就会成为一个严重的问题。对于所有类型的晶体管也一样：一颗集成 了几百万低功耗FET的IC将会因过热而烧毁。因此，再次具有讽刺意味的是，供应商正在利用像多核这样的不同技术来获得更好的MIPs/mW比率。

与此同时，摩尔完善了第一台真正的电气系统-电报机，RudolfClausius把热动力学的第二定律编成了基本思想的法典，它折磨着整个电子学的发展 历史。多核可能是、也可能不是现今MIPs/mW问题的解决方案，但是，把大量的低功耗CPU集成到单核上，那么，Clasius定律将再次揭示问题所 在。我在晶体管100周年诞辰以前早就怀疑，整个新的低熵技术将被发明。而那些也将开始无情的热调节问题。