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e世绘︱十二张图片回顾半导体历史,不肯老去的仙童到底有多大魔力

2015/11/19
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1956 年,诺贝尔奖获得者、晶体管发明人肖克利在加州 Palo Alto 附近的 Moutain View 成立肖克利实验室,试图将硅晶体管商业化,他从美国各地招揽来一批青年才俊,组成“博士生产线”,打算大干一场。但是这批年轻人很快发现肖克利刻薄古怪,极难相处,而肖克利实验室产品研发进展也不顺,最终有八名年轻人因无法接受肖克利的管理风格而集体出走。

八叛逆最著名的合影照之一

但是这八个人并没有离开加州,他们打算成立一家公司,不过这些人都没有钱,一共只凑了 3500 美元,怎么办呢?尤金克莱纳(Eugene Kleiner)的父亲从事证券投资,是几个人当中唯一与金融有点关联的。于是尤金克莱纳就写信给他父亲在 Hayden Stone(一家证券公司)的经纪人,想让这个经纪人给他们投资。虽然这个经纪人对半导体不感兴趣,但是他还是很负责的把克莱纳的信给很多人看,其中一个叫亚瑟洛克(Arthur Rock)的人看过之后很感兴趣,亚瑟洛克就一个人跑到加州来帮尤金克莱纳找投资。根据亚瑟洛克的说法,最初是与洛克接触的是 7 个人,罗伯特诺伊斯是洛克来了以后才加入的。不管最初是七个人还是八个人,最终他们八个人被肖克利称为八叛逆,他们是 Eugene Kleiner(尤金 - 克莱纳)、Gordon Moore(戈登 - 摩尔)、Jay Last(杰 - 拉斯特)、Jean Hoerni(金 - 赫尔尼)、Julius Blank(朱利亚斯 - 布兰科)、Robert Noyce(罗伯特 - 诺伊斯)、Sheldon Roberts(谢尔顿 - 罗伯茨)与 Victor Grinich(维克多 - 格林尼克)。

Arthur Rock 是美国科技投资史上的传奇人物

亚瑟洛克是美国科技业最著名的投资人之一,仙童、英特尔和苹果等公司的成立都与亚瑟洛克有关。感兴趣的朋友可以到网上搜索一下亚瑟洛克的资料。

亚瑟洛克到加州与这八个人接触以后,双方顿觉相见恨晚,亚瑟洛克开始帮助他们找投资。不过当时半导体技术刚刚开始出现,没有多少人愿意对八个名不见经传的年轻人进行大笔投资,他们找了 30 多家公司,但这 30 多家公司都拒绝了亚瑟洛克和八叛逆。不过皇天不负有心人,最终亚瑟洛克还是帮八叛逆找到了投资,这个人就是 Sherman Fairchild(谢尔曼费尔柴尔德),Sherman Fairchild 对技术很感兴趣,本身就是一个发明家,他发明了航空照相机,Fairchild 公司还曾为 NASA(美国国家航空航天局)开发月球测绘相机,搭载在阿波罗 15/16/17 上,对月球表面进行拍摄,一共拍了 7000 多张照片,覆盖了大约 20%的月球表面。

最关键的是 Sherman Fairchild 也很有钱,Fairchild 与亚瑟洛克等人谈过以后,决定投资 150 万美元,这就是仙童半导体的由来。

左:Robert Noyce,中:Gordon Moore,右:Sherman Fairchild

150 万美元现在看起来也许不是太多,但是根据购买力折算,1957 年 1 美元的购买力,约相当于现在 8~10 美元,所以这笔投资折算到现在约为 1250 万美元至 1500 万美元,这是相当大的一笔投资,而且是 Sherman Fairchild 一个人出资。或许有人会好奇,Fairchild 为何会这么有钱?

Sherman Fairchild 是当时 IBM 最大的个人股东之一,Sherman Fairchild 的父亲和老 Tom Watson(汤姆沃森)一起合伙创办了 IBM,但是 Tom Watson 儿女众多(3~4 个),而 Sherman Fairchild 是他父亲唯一的孩子,所以到 Sherman Fairchild 这一代,他当时拥有的股份反而比 Tom Watson 每个子女要多。

IBM 与仙童半导体的渊源颇深

Sherman Fairchild 通过 Fairchild Camera and Instruments(费尔柴尔德摄影与仪器公司)投资 150 万美元,于 1957 年成立了仙童半导体(Fairchild semiconductor),并有权以 300 万美元的价格回收亚瑟洛克和八叛逆的股份,亚瑟洛克所在的 Hayden Stone 和八叛逆一共占了仙童半导体 30%的股份,其中 Hayden Stone 占 20%,八叛逆占 10%。

仙童半导体是当时第一家把硅晶体管商业化的公司,当时其他的半导体公司都在采用锗工艺。仙童半导体在 1958 年生产的第一批晶体管 2N697 就大获成功,这种晶体管采用台面型硅工艺,第一批 100 颗晶体管以 150 美元一颗的价格卖给了 IBM。

1958 年 Jean Hoerni 将台面工艺(Mesa process)改进为平面工艺(Planar process),这是半导体工艺发展的一个巨大进步,采用平面工艺可以减少加工难度,降低生产成本并提高了晶体管的性能。

Jean Hoerni 对半导体工艺发展贡献巨大


2N1613 是世界上第一颗平面硅晶体管,它的问世具有划时代的意义。1960 年的时候,仙童半导体在一片晶圆上集成了四个晶体管,这是世界上第一个硅集成电路(1958 年德州仪器的 Jack Kilby 发明了锗集成电路)

左:1960 年仙童半导体生产的第一个硅集成电路

右:Robert Noyce 与其设计的集成电路版图

到 1960 年,仙童半导体已经发展成为拥有 1200 名员工,年营收 130 万美元的中型公司。

仙童半导体由于聚集了当时最顶尖的半导体人才,又获得了 Sherman Fairchild 的大笔资金支持,因此发展非常顺利。

1960 年代前 5 年,仙童达到了鼎盛阶段

仙童在 1963 年请来模拟设计大师 Robert Wildlar,他利用仙童的工艺设计模拟运算放大器。1964 年推出 uA702 与 1965 年推出的 uA709 是划时代的产品,仙童因此统治了当时的模拟集成电路市场。

Robert Widlar 是模拟 IC 领域的传奇人物,一个天才与混蛋的结合体

1968 年仙童推出的 uA741 更是成为有史以来应用最广泛的集成运放

从 1960 年到 1965 年,仙童每年的销售额都翻一番,1966 年的时候仙童已经是第二大半导体公司,仅次于德州仪器。

但也是从 60 年代开始,仙童的危机已经开始出现。仙童半导体迅速盈利,Sherman Fairchild 行驶了他的权利,全资收购了 8 个人的股份,八个创始人每人获得了 25 万美元。虽然仙童半导体远在加州,但是一举一动都受到总部在纽约的仙童摄影与仪器公司的控制,并利用在仙童半导体赚到的钱投资了大量不赚钱的业务。这导致了八叛逆中的 Jean Hoerni 与 Jay Last 和 Sheldon Roberts 在 1961 年的出走。

他们三人创办了 Amelco,就是后来的 Teledyne(泰瑞达),从事半导体测试业务。

1962 年尤金克莱纳(Eugene Kleiner)出走,创办了 Edex,1967 年尤金克莱纳又创办了 Intersil 公司。

八叛逆还有四人留在仙童半导体,所有人都认为 Robert Noyce 将继任仙童公司(总公司)原总裁 John Carter 的位子,成为仙童的新总裁。但是 1968 年 Sherman Fairchild 授意董事会选择了 Richard Hodgson(霍奇森)作为仙童新总裁,Richard Hodgson 上任后换掉了 Noyce 的管理层,Sherman Fairchild 也打算找其他人来代替 Noyce 做仙童半导体的 CEO。

因此 Noyce 也离开了仙童半导体,并拉走了当时任仙童半导体研发总监的 Gordon Moore。两人一起创办了英特尔公司。

Robert Noyce(左)与 Gordon Moore(右)创办了英特尔公司,

英特尔是仙童半导体子系公司中最成功的公司

此后 Victor Grinch 也离开了仙童,回到了大学教书。1969 年八人帮的最后一位 Julius Blank 也离开仙童。

1970 年代的仙童半导体风雨飘摇,此时面临更多新生半导体公司的冲击,加上自身管理方面的混乱,仙童开始亏损。1979 年仙童摄影与器材公司以 4.25 亿美元的价格将仙童半导体卖给了斯伦贝谢(一家法国的石油公司)。

仙童半导体一度属于斯伦贝谢

1987 年斯伦贝谢以 2 亿美元的价格把仙童的半导体资产卖给了美国国家半导体。


1996 年国家半导体将产品线分成两大部门:标准产品部和通信与计算部门。标准产品部主要包含了国半低毛利的产品,而通信与计算产品部则包含了国半高毛利的产品,这为国家半导体的日后拆分打下了基础。

1997 年,仙童半导体获得重生!国家半导体将标准产品部门的大部分资产剥离出来,其中包含了国半从斯伦贝谢买过来的几乎全部的仙童资产。但是这次仙童半导体的总部搬到了缅因州的南波特兰,Kirk Pond 成为了重生的仙童第一任 CEO。

Kirk Pond 是仙童半导体重生以后的第一任 CEO

1997 年 12 月,仙童半导体以 1.2 亿购买了 Raytheon Corporation 的半导体部门,1998 年 12 月,仙童又宣布以 4.5 亿收购三星半导体的功率部门,三星半导体功率部门包含了功率 MOSFETIGBT 等,现在成为仙童重要的产品线之一。

1999 年 8 月,仙童半导体重新登陆纽交所。

2001 年 3 月,仙童宣布以 3.38 亿美元收购 Intersil 公司的分立功率器件业务,这桩并购使得仙童成为当年第二大功率 MOSFET 供应商。2001 年 9 月,仙童宣布收购 Impala Linear 公司,这家公司专注于设计开发用于便携式设备的电源管理芯片。仙童进一步补强自己在电源市场的产品线。

仙童独立以后进入中国市场时,名称已经不是仙童半导体,而改称为飞兆半导体。不过 2014 年飞兆半导体宣布将在中国重启仙童品牌。

2015 年 11 月 18 日,安森美半导体公司宣布以近 24 亿美元的价格收购飞兆半导体。仙童半导体第一次被出售时年方 22,这次被出售距离 1997 年重生也不过 18 年,Fairchild 终属顽童,不肯见自己眼角起皱纹。

Mark Thompson 或成仙童半导体最后一任 CEO

这家颇具传奇色彩的公司如今与安森美半导体走到了一起,安森美半导体脱胎于摩托罗拉,也是半导体三元老公司之一,看起来还算是门当户对,只是不知道这个顽童是否会再次重生 。

不管仙童半导体以后能否重生,自肖克利在加州成立肖克利实验室为起点,以八叛逆出走肖克利实验室为契机,这帮天才将半导体的种子遍洒圣克拉拉谷,拉开了信息化革命的序幕。

仙童半导体究竟对硅谷有多大影响,只需要看两个数据。

与八叛逆有关的公司达到了 65 家,而有 92 家上市公司可以追溯到与仙童半导体的渊源,这 92 家公司现在的市值大约是 2.1 万亿美元。

1969 年在森尼维尔举办的一次半导体工程师大会上,400 名与会者当中,未曾在仙童半导体工作的只有 24 人。

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