看看那些曾经改变世界的芯片

1997年，当IBM的国际象棋计算机"深蓝"（Deep Blue）击败世界冠军 Garry Kasparov 时，人类终于在计算机面前败下阵来。深蓝的每个芯片包含150万个晶体管，这些晶体管集成在专门的块中，例如一个走子生成器（move-generator）的逻辑阵列，以及一些RAM和ROM。这些芯片一起的运算速度是每秒2亿步棋。深蓝的策划者许峰雄（Feng-hsiung Hsu），现在是微软亚洲研究院高级研究院，他回忆说，这些走子"给对手施加了非常大的心理压力"。

 

自深蓝胜利以来，人工智能在越来越多原本是人类智能占上风的游戏上击败了人类，例如谷歌的AlphaGo分别在2016年和2017年击败了围棋世界冠军李世乭和柯洁。

 

 

Signetics NE555（1971）

 

 

Signetics NE555

 

• 制造商：西格尼蒂克（Signetics）

• 类别：逻辑

• 年代：1971

 

那是在1970年的夏天。芯片设计师Hans Camenzind当时是硅谷半导体公司西格尼蒂克（Signetics）的顾问。当时经济下滑，他每年收入不足15000美元，而家里有赋闲的妻子和四个孩子。他真的迫切需要发明一些好卖的东西。

 

他真的做到了。而且，他的这一发明可以说是史上最伟大的芯片之一。555定时器是一款易于使用的集成电路芯片，常被用于定时器和振荡电路。由于其易用性、低廉的价格和良好的可靠性，这款芯片时至今日仍被广泛应用于厨房电器、玩具、宇宙飞船等数千种电子电路的设计中。

 

"它险些没能面世。"几年前 Camenzind 在接受 IEEE Spectrum 访问时回忆道。Camenzind于2012年去世。

 

萌发555的点子时，Camenzind正在设计被称为"锁相环路"（ phase-locked loop）的电路。只要对做一些修改，这个电路就能变成一个简单的定时器：触发它后它能运行特定的一段时间。这听起来很简单，当时还没有类似这样的东西。

 

最初，Signetics的工程部门反对这个想法。当时公司已经有可以组装成定时器的组件销售。555的命运险些就这样结束了。但Camenzind坚持他的idea。他去找Signetics的市场经理 Art Fury。幸运的是，Fury很喜欢这个idea。

 

Camenzind花了将近一年的时间测试模拟板原型，在纸上绘制电路元件，裁剪红片覆盖膜。Camenzind回忆说："这一切都是手工完成的，没有使用电脑。"最终的设计有23个晶体管，16个电阻器和2个二极管。

 

555定时器在1971年投入市场，引起了轰动。1975年，Signetics被飞利浦半导体公司（现在的恩智浦半导体）收购，据该公司说，555的销量已经达到数十亿枚。今天的工程师们仍然使用555设计一些有用的电子模块，或一些没什么用处的小东西，例如"霹雳游侠"的战车前灯。

 

 

 

赛灵思 XC2064 FPGA（1985）

 

 

 

Xilinx XC2064 FPGA

 

• 制造商：赛灵思（Xilinx）

• 类别： Logic

• 年代： 1985

 

早在20世纪80年代初，芯片设计者们一直试图充分利用电路中的每一个晶体管的功效。后来Ross Freeman提出一个相当激进的想法。他设计了一个包含许多晶体管的芯片，这些晶体管组成松散的逻辑块，其连接可以通过软件进行重新配置。其结果是有时候一部分晶体管不会被使用到，但是Freeman认为摩尔定律最终会让晶体管成本变得低廉，不再有人关心晶体管浪费的问题。他是对的。他把这个芯片命名为"现场可编程门阵列"（FPGA），并且为了推销这个芯片，作为共同创始人创立了赛灵思公司（Xilinx）。

 

1985年，赛灵思公司的第一个产品XC2064面世时，员工们被赋予一个任务：使用XC2064的逻辑单元手工绘制一个示例电路，就像他们的客户要做的那样。赛灵思前首席技术官Bill Carter回忆起当时他走近 CEO Bernie Vonderschmitt时，看到他"在绘制时遇到了一点困难"。 Carter 单纯很高兴帮到老板。他说："我们站在那儿，用纸和彩色铅笔帮Bernie 绘制！"

 

如今，由赛灵思以及其他公司生产出售的FPGA被用于各种各样的东西，在这里很难全部列举。在例如软件定义的无线电，神经网络，数据中心路由器等等都有FPGA的应用。

 

 

莫斯特克MK4096 4-Kilobit DRAM（1973）  

 

 

 

Mostek MK4096 4-Kilobit DRAM

 

• 制造商：莫斯特克（Mostek）

• 类别：记忆 & 存储

• 年代： 1973

 

计算机在运行程序时使用随机访问存储器（