英特爾創(chuàng)始人去世，“摩爾定律”光輝閃耀50年

據(jù)外媒報道，英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾于當(dāng)?shù)貢r間3月24日去世，享年94歲。

作為一名科學(xué)家，戈登·摩爾提出了影響半導(dǎo)體行業(yè)50年的“摩爾定律”，帶領(lǐng)經(jīng)芯片晶體管數(shù)量從幾千個到十幾億的跨越。他又不僅僅是一名出色的科學(xué)家，如他的追求所言，探尋科學(xué)精神在商業(yè)世界的落地。

于是，在他的職業(yè)生涯中，經(jīng)歷了從肖克利實驗室“叛逃”到仙童半導(dǎo)體，再到創(chuàng)辦英特爾，帶領(lǐng)英特爾從存儲芯片巨頭到開啟PC時代的傳奇。

一條小小的摩爾定律，成就了英特爾成為市值千億的公司，驅(qū)動著半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。

摩爾定律本質(zhì)上給半導(dǎo)體行業(yè)玩家劃定了一條生死線。如果企業(yè)不能在18個月的周期內(nèi)完成一次性能完美升級，將會被行業(yè)競爭對手淘汰。

市場的充分競爭，受益的永遠是用戶。單位面積芯片晶體管數(shù)量越來越多，芯片的計算速度才會越來越快，疊加在芯片上的功能日益豐富，電腦也從只能進行簡單運算、并且需要一整個屋子的占地面積，進化到如今能掌上辦公/娛樂等等的計算平臺。

但更重要的是，在摩爾定律的帶動下，存儲芯片在內(nèi)的半導(dǎo)體價格每年以30%的幅度下降。戈登·摩爾所開啟的半導(dǎo)體平價化時代，裹挾著信息時代和當(dāng)代經(jīng)濟，滾滾向前。

《摩爾神話：硅谷數(shù)字革命先驅(qū)的傳奇人生》一書中這么寫道：人類的技術(shù)史上，硅晶體制造帶來的革命性影響，與蒸汽鐵路、汽車、飛機比肩。如今的人從沒驚嘆于半導(dǎo)體史無前例的增長節(jié)奏，因為他們對于這種增長早已司空見慣。戈登·摩爾已逝，半導(dǎo)體所驅(qū)動的信息世界永不落幕。他的寶貴遺產(chǎn)，“摩爾定律”的光輝閃爍了五十年，至今，光芒依舊。

對于獲得化學(xué)專業(yè)學(xué)士學(xué)位、又手握物理學(xué)博士學(xué)位的戈登摩爾來說，他的追求是，所學(xué)能夠不止停留在象牙塔，還要發(fā)揮出知識相應(yīng)的價值。

但這在他的職業(yè)生涯早期，落地路線并不清晰。戈登·摩爾從加利福尼亞大學(xué)畢業(yè)后的第一個去處是，在約翰斯普金斯大學(xué)的應(yīng)用物理實驗室工作，觀察的方向是“紅外線吸收形狀”。

從事基礎(chǔ)物理研究的他，彼時收入頗豐。戈登·摩爾將精密計算的習(xí)慣也用在了職業(yè)生涯思考上：發(fā)表一篇論文，一個單詞能幫他創(chuàng)造5美元的收入，這讓他生活無憂，卻十分彷徨。

兩個疑問在心中浮現(xiàn)：“誰會讀這些文章？政府和公眾如何從這些文章中獲得相應(yīng)價值？”于是幾年后，戈登·摩爾在收到集成電電路發(fā)明者威廉·肖克利的邀請后，很快加入了他的半導(dǎo)體實驗室。

天才科學(xué)家一直是投資機構(gòu)熱捧的對象，但當(dāng)實驗室技術(shù)想要落地到商業(yè)世界，創(chuàng)業(yè)者往往需要補充產(chǎn)品思維、銷售能力等等——這并不是擅長理論研究的科學(xué)家所擅長的。

肖克利盡管是一名偉大的科學(xué)家，但是他的實驗室在持續(xù)了多年依舊沒有合適的產(chǎn)品推出，管理風(fēng)格又過于暴躁，于是折戟在泥濘的商業(yè)世界中。

將技術(shù)與商業(yè)思維結(jié)合，是戈登·摩爾在肖克利半導(dǎo)體實驗室最大的收獲，并且貫穿在他日后的創(chuàng)業(yè)生涯中。在這間實驗室，他的另一項意外之喜是，遇到了日后共同創(chuàng)辦英特爾的合作伙伴羅伯特·諾伊斯。

1957年，戈登·摩爾以及羅伯特·諾伊斯，還有實驗室的另外六位科學(xué)家，決定“叛逃”，創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體公司。沒有人想到，肖克利當(dāng)時嗤之以鼻的“硅谷八叛徒”，日后成就了如今的硅基半導(dǎo)體世界。

在仙童半導(dǎo)體公司，摩爾做的方向是在他們肖克利實驗室并不被采納的嘗試——用硅基材料代替鍺基材料制造半導(dǎo)體。相比于鍺材料，硅基材料更穩(wěn)定、原材料也更易得。

這家被人們稱為“淘氣孩子的奇跡”的公司，創(chuàng)造了奇跡。在仙童半導(dǎo)體公司，摩爾等人將硅晶體管用在了IBM公司的電腦存儲器上，成立的短短十年間，這家公司的營業(yè)額已經(jīng)接近2億美元。在當(dāng)時，這是一項天文數(shù)字。

不過，1965年摩爾無意間的一項發(fā)現(xiàn)，徹底改變了他的命運。他決定再一次叛逃。“淘氣孩子的奇跡”再次延續(xù)。

1965年第35期《電子》雜志上一篇短篇論文，又一次改變了半導(dǎo)體的歷史。

摩爾在文中大膽預(yù)測，集成電路上的電子管將會越變越小，因此數(shù)量每2年就會翻一倍。隨后，他又進一步做出更加精準(zhǔn)的預(yù)測，將“2年”的表述改為“18個月”。

與摩爾定律相對應(yīng)的是，谷歌的前CEO埃里克·施密特的反摩爾定律，指出了，如果一個IT公司今天和18個月后賣掉同樣多的產(chǎn)品，那么他的營業(yè)額就要降一半。

這兩項定律，為所有的半導(dǎo)體公司指定了正確的研發(fā)節(jié)奏和思路。

仙童半導(dǎo)體公司的盛況沒有持續(xù)太久。1968年，在加州一棟破舊的樓房中，摩爾和諾伊斯成立了英特爾公司，依舊延續(xù)了硅基存儲器的方向。摩爾也嘗試將摩爾定律融入到了新公司的商業(yè)模式中。

在摩爾定律的指導(dǎo)下，英特爾找到了一個絕佳的發(fā)展模式：每年都會投入大量的錢用于技術(shù)創(chuàng)新，每18個月，這家公司的產(chǎn)品就會有一次顛覆式創(chuàng)新，通過技術(shù)創(chuàng)新，公司從市場上收割高額利潤，再滾動投入下一次的研發(fā)周期。

摩爾深知，只有“自我革命”，才能在激烈的市場中站穩(wěn)腳步。在“摩爾定律”的驅(qū)動下，英特爾從64位雙極處理器開始做起，一年之內(nèi)，又推出了256位大容量半導(dǎo)體，18個月內(nèi)，又推出了更大容量的1KB存儲器芯片。

這些芯片的價格更便宜且存儲信息量更大，存儲的時代從以前熟知的磁帶存儲，切換至半導(dǎo)體存儲。成立短短4年間，英特爾的銷售額就超過了2000萬美元。

保持摩爾定律并不是英特爾牢不可破的壁壘，存儲芯片的競爭向來風(fēng)起云涌。

存儲器芯片市場有著明顯的大宗商品特點，終極賽點是存儲容量和價格，因此各家產(chǎn)品的差異度不高，市場用戶的忠誠度也不高。存儲芯片的巨頭寶座在過去數(shù)十年的頻繁流轉(zhuǎn)也可以證明這一點——從美國到韓國、日本、再到如今美日韓三國鼎立。

存儲芯片第一波競爭，序幕是在上世紀(jì)八十年代年拉開的。在英特爾推出的8087芯片之后，日本公司松下很快拿出了一塊包含晶體管元件更多、造價更低的芯片。

東亞的舉國之力，存儲芯片力量迅速崛起，成為英特爾成立以來最大一次挑戰(zhàn)。不過，在摩爾看來，改變正恰恰是人生最快樂的事情。

在摩爾的主持下，英特爾做了一項艱難的決定：將發(fā)展重點從存儲芯片切換到PC。這次驚險一躍，日后也被證實是一項極其正確的轉(zhuǎn)型。

從80386處理器開始，英特爾在1987年成功推出比IBM的個人計算機運算速度快數(shù)倍的836計算機，到了1993年，英特爾又推出了自己的第五款CPU產(chǎn)品“奔騰”。

此后，“奔騰”CPU和微軟的windows95實現(xiàn)軟硬件綁定，win-tel聯(lián)盟是一道銅墻鐵壁。有了微軟的支持，英特爾的芯片席卷全球，成為最大的芯片制造商。

“奔騰的芯”，讓摩爾主導(dǎo)的英特爾在幾十年間，避開了日韓存儲芯片的鋒芒，專注于引領(lǐng)PC時代的飛速發(fā)展。

當(dāng)然，英特爾的成功并不僅僅只是摩爾一個人的功勞。

摩爾把握住了摩爾定律，羅伯特·諾伊斯則驚喜啟動了晶體管制造的外包模式，安迪·格魯夫則承擔(dān)著起前兩者并不擅長的公司管理，把握航向。英特爾三巨頭的組合，使得英特爾能夠在很長一段時間內(nèi)，用低價格推出性能改進芯片，并且找到了夠消化這些芯片的消費電子市場。

這家公司的成功，是技術(shù)、商業(yè)、管理的合力結(jié)果。

戈登摩爾所提出的摩爾定律，是這場半導(dǎo)體革命的推手，戈登·摩爾本人也成是最終的贏家。2020年，戈登·摩爾以103億美元的財富，位列《2020年福布斯美國富豪榜》第48位。

但是，在提出摩爾定律之初，摩爾對于定律的生命力略顯謙虛。他一度認為，摩爾定律不會一成不變，“每隔10-15年就會變化一次"，尤其是隨著半導(dǎo)體晶體管在有限面積上呈現(xiàn)指數(shù)型增長的情況下——在過去的五十年間，在摩爾定律推動下，芯片上集成的晶體管從幾千激增到十幾億。如今的摩爾定律盡管還在發(fā)揮作用，局限性已經(jīng)日益凸顯。

首先，芯片邁進4nm甚至更小的尺寸，已逐漸逼近物理極限，不管是與此匹配的光刻技術(shù)、信號處理能力等等參數(shù)，都難以在極小尺寸上正常發(fā)揮。進入量子領(lǐng)域之后，原來傳統(tǒng)物理學(xué)的理論即將失效。

其次，從經(jīng)濟的角度，后摩爾時代下，先進制程生產(chǎn)成本也是企業(yè)難以企及的。先進制程對于芯片的生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)計、調(diào)試的要求也更高，成本也在呈現(xiàn)指數(shù)型增長。

數(shù)據(jù)顯示，一條 90nm 制程芯片的生產(chǎn)線建設(shè)成本為20億美元，而20nm的芯片，成本達到 67 億美元，翻了三倍多。

此外，還有需求問題。就算有企業(yè)愿意持續(xù)砸錢攀登摩爾定律極限高峰，行業(yè)還需要找到手機之后、能裝下這些先進芯片的消費電子領(lǐng)域。而對于多數(shù)企業(yè)來說，中等處理器大部分已經(jīng)能夠滿足當(dāng)下的大部分需求。

伴隨著戈登摩爾在2006年退休、離開英特爾舞臺，英特爾的摩爾時代似乎正在逐漸翻篇。在后摩爾時代，英特爾在芯片制程的更新迭代時間，甚至是命名方式都出現(xiàn)了一定的靈活調(diào)整。

肉眼可見的是，英特爾在先進制程上的追趕速度變慢了。英特爾曾今用“tick-tock”模式概括自己的先進制程工藝追趕進程，這個名稱源于時鐘秒針行走時的聲響，一個“tick”代表更新制程工藝，“tock”表示架構(gòu)提升。

在戈登·摩爾退休后的第八年，正式進入14nm時代的英特爾，將18個月的更新周期調(diào)整為了3年，在原來的“tick-tock”模式中，增加了一年的芯片優(yōu)化器。而實際上，事實是，英特爾實際的10nm的技術(shù)從2017年拖到2019年，7nm也從2019年拖到2022年下半年投產(chǎn)。

甚至在2021年，英特爾推翻了先進制程的命名方式，放棄“納米”轉(zhuǎn)向“埃米”，用Intel 7、Intel 4的稱呼來代指原來的10nm、7nm技術(shù)。

戈登·摩爾留下的遺產(chǎn)，在英特爾內(nèi)部依舊有效。英特爾CEO帕特·基辛格此前在接受媒體采訪時表示——對于未來十年走向超越1納米節(jié)點的創(chuàng)新，英特爾有著一條清晰的路徑。“在窮盡元素周期表之前，摩爾定律都不會失效。”

但摩爾所創(chuàng)辦的英特爾，還在等待下一個摩爾，以及后摩爾時代之下，正確的生存姿態(tài)。

（來源：36氪Pro）

責(zé)任編輯/李雪曼