正文

《新工業(yè)革命》第一章 增長(zhǎng)的機(jī)器(9)

新工業(yè)革命 作者:(美)彼得·馬什


按2010年的物價(jià),埃尼阿克的成本高達(dá)600萬美元。*制造埃尼阿克本身就是一個(gè)突破,但是一個(gè)更大的進(jìn)步很快隨之而來。半導(dǎo)體是在一小塊材料中放置了許多獨(dú)立組件的電子裝置,這些組件能夠作為電子開關(guān)發(fā)揮作用。每個(gè)組件的基本功能是讓電子通過或者阻止電子通過,具體由人們用軟件發(fā)布電子指令進(jìn)行精確控制。通過“on”(打開)或“off”(關(guān)閉),開關(guān)可以控制計(jì)算機(jī)代碼的數(shù)字語言。這個(gè)裝置由硅或鍺材料制成,可以成為電流的絕緣體或?qū)w,因此被稱為“半導(dǎo)體”。1947年,世界上第一個(gè)半導(dǎo)體誕生。這個(gè)非常簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體被稱為“晶體管”,相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的電子“開關(guān)”鑲嵌在一塊鍺(幾年后硅成為半導(dǎo)體的首選材料)上。晶體管成為取代早期計(jì)算機(jī)(如埃尼阿克)中執(zhí)行計(jì)算功能的真空管的首選材料。然而,如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)中只有一個(gè)半導(dǎo)體的話,半導(dǎo)體永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)揮太大作用。使其發(fā)揮更大價(jià)值的是集成電路,集成電路中嵌入的半導(dǎo)體設(shè)備有不止一個(gè)開關(guān)。1959年2月,美國(guó)德州儀器公司的杰克·基爾比在一個(gè)專利資料文檔中將世界上第一個(gè)集成電路描述為:一塊包含兩個(gè)電路的鍺。由于半導(dǎo)體的廣泛使用,美國(guó)的計(jì)算機(jī)數(shù)量從1955年的250臺(tái)增加* 本書中貨幣數(shù)字單位為美元,與其他貨幣的兌換比率以現(xiàn)行匯率為準(zhǔn)。

到1968年的近70000臺(tái)。當(dāng)時(shí)晶體管仍然十分昂貴,但工程師學(xué)會(huì)了如何在小“芯片”材料上容納更多電路,這使半導(dǎo)體的功能不斷增加。而且隨著經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng),人們獲得的額外專業(yè)技能也在增加,產(chǎn)品價(jià)格不斷下降。1971年誕生的第一個(gè)微處理器證實(shí)了這一點(diǎn):芯片上的一組電路完全可以像一個(gè)擁有完全成熟的“中央處理單元”的計(jì)算機(jī)那樣工作。英特爾生產(chǎn)的第一個(gè)微處理器被稱為“4004”,它包含2200個(gè)晶體管。按照計(jì)算能力進(jìn)行加權(quán)計(jì)算,4004的價(jià)格比4年前類似的半導(dǎo)體芯片價(jià)格低95%。

在其后的40年間,半導(dǎo)體制造企業(yè)花費(fèi)了數(shù)百億美元修建越來越復(fù)雜的工廠,并為這些工廠配置了能夠?qū)⒏嗟摹熬w管等價(jià)物”放到同樣小面積的硅上的生產(chǎn)設(shè)備。在這一努力之下,半導(dǎo)體行業(yè)證實(shí)了“摩爾定律”的正確性。1975年,英特爾的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾曾預(yù)言,每個(gè)半導(dǎo)體上的晶體管數(shù)量每?jī)赡昃蜁?huì)翻一番。他還認(rèn)為生產(chǎn)成本也會(huì)以相應(yīng)的速度下降。2010年,IntelX3370微處理器包含8.2億個(gè)晶體管,售價(jià)僅300美元出頭。設(shè)備中每個(gè)晶體管的價(jià)值約為1/30000美分。在過去的60年間,晶體管的價(jià)格下降到了原來的3000萬分之一。這證實(shí)摩爾定律大體來說是正確的,為驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)曲線的有效性提供了更多的證據(jù)。


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