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细数了不起的25款震撼世界的微芯片设计(图文)

时间:07-16 来源:IEEE Spectrum 点击:

。当时刚被雇用的Fred K. Beckhusen被安排对4096设备进行测试。Beckhusen回忆称,当时Proebsting和首席执行官L.J. Sevin大约在凌晨2点来到他的夜班岗位上与他进行了探讨。Beckhusen称:"他们当时大胆的预测在六个月的时间内,将不再会有人听说或留意22 针的DRAM。"他们是正确的。4096和它的继承者们逐渐成为了DRAM的主流。

  赛灵思公司XC2064 FPGA(现场可编程门阵列)(1985)

  在上世纪八十年代早期,芯片设计者们一直试图发挥电路中每一个晶体管的功效。不过,Ross Freeman对此却有一个相当激进的想法。他设计了一款满是晶体管的芯片,这些晶体管被松散的组织成逻辑单元。这些逻辑单元可被轮流配置或通过软件被重新配置。有时候,许多晶体管没有被使用。不过,Freeman相信摩尔定律将最终让晶体管真正便宜起来。他赌对了。为了销售被称为现场可编程门阵列也就是 FPGA的芯片,Freeman与他人共同创办了赛灵思。该公司的第一款产品XC2064在1985年被推出,当时雇员被分派了一项任务:他们不得不手工绘制一个使用XC2064逻辑单元的范例电路,如同赛灵思的客户一样。赛灵思的前首席技术官Bill Carter回忆首席执行官Bernie Vonderschmitt分派的任务时称:"他在作这一家庭作业时遇到了一些小困难"。 Carter非常乐意帮助自己的老板。他称:"我们都在那里,手拿彩色铅笔在纸上做Bernie分派的任务。"今天,赛灵思和其他公司出售的FPGA被用在这份名单中的许多产品上。

  

  齐格洛公司Z80 微处理器(1976)

  Federico Faggin清楚的知道花在销售微处理器上的精力和资金。在英特尔期间,他为两款经典产品原始的4004和8080的设计做出过贡献。当他与前英特尔的同事Ralph Ungermann共同创办齐格洛时,他们决定开始着手设计一个更简单的芯片:单芯片微控制器。

  Faggin和Ungermann在加州的洛斯阿图斯市租了一间办公室,开始起草一个商业计划,并开始寻求资本。Faggin回忆称,他们当时在附近的一家名为Safeway超市吃午饭,午饭就是"卡门贝干酪和饼干"。

  工程师们很快就发现微处理器市场已经充满了大量设计优秀的芯片。即使他们的芯片比其他公司要出色,他们也只能获得微薄的利润,他们也只能继续吃干酪和饼干。齐格洛不得不把目光放在了食物链的更高层,可以说Z80微处理器项目就是这么诞生的。

  他们的目标是做的比8080更出色,并且可以与8080的软件完全兼容,以此吸引客户放弃英特尔。在数个月的时间里,Faggin、 Ungermann和前英特尔工程师Masatoshi Shima在桌子前每周工作80个小时来绘制Z80的电路。Faggin很快发现在设计微芯片时,虽然越小越漂亮,但是这将很伤害眼睛。

  他称:"到了最后,我不得不戴上了眼镜。我变成了近视眼了。"

  整个设计团队从1975年工作到了1976年。在1976的的3月份,他们完成了一个原型芯片。Z80与摩斯太克公司的6502是同一时代的产品。如同 6502一样,他们的成功不仅仅是出现的设计,而且在于价格便宜(大约25美元)。将产品推向市场为他们带来了许多信心。最后还得了胃溃疡的Faggin 称:"那是一个令人激动的时刻。"

  销售最终取得了成功。Z80用在了数千款产品上,其中包括Osborne I(便携电脑的鼻祖)、Radio Shack TRS?80和MSX家用电脑上。此外,打印机、传真机影印机、调制解调器和卫星上也都有Z80的身影。齐格洛还将Z80用在了一些嵌入式系统中。在一个基本配置中,今天Z80价格为5.73美元,这个价格甚至比一个干酪和饼干午饭还便宜。

  

  Sun微系统SPARC处理器(1987)

  很多年前(大约在上世纪八十年代早期)当人们还在穿氖色腿部保温服看"达拉斯"时,微处理器的设计师会就可以寻求增加CPU指令的复杂性,以在每个计算周期内得到更多的计算。加州大学伯克利分校的团队一直都是反传统的先锋,他们的提法刚好相反,他们提出了简化指令组。他们认为,处理指令过快将使得在每个周期内的行为将更少。David Patterson领导的伯克利团队提出了RISC,也就是精简指令集计算机。

  作为一个纯理念研究,RISC听起来很具吸引力。但是它可行吗?Sun微系统将赌注押在了这上面。1984年,Sun工程师中的一个小团队开始研发被称为 SPARC 的32位RISC处理器(即可扩展性处理架构)。Sun打算将这一芯片用在一个新工作站产品线上。SPARC 项目的顾问Patterson回忆称:"有一天当时的首席执行官Scott McNealy再现在了SPARC的研发实验室里。他说SPARC可以将公司每年5亿美元的收入提升至每年数十亿美元。"

当时研发遇到了很大的压力,许多公司外部人士

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