矽穀傳奇——美國傳奇：半導體工業之父羅伯特·諾伊斯

“不要讓曆史減慢你的步伐，走出去，去創造一個神奇的新世界。”

- 羅伯特·諾伊斯 (Robert Noyce)

從十九世紀開始，科學開始給人們的生活方式帶來了巨大變化。十九世紀是機械普及的時代，機械動力的標誌是蒸汽機。蒸汽機起初用於推動車輪，1825年，出現了第一列大眾搭乘的火車，標誌著蒸汽動力進入了人們的日常生活，世界因此而變小。蒸汽動力的應用沒有停止在火車上，人們曾用它來製造可思維的機器。1833年，英國數學家查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage)製造出了一台蒸汽動力計算機。盡管其運算速度為每秒一次，隻能存儲50個十進製的數字。但這是近代以來，計算機製造的最初嚐試。

現代計算機的發展分理論和技術兩個方麵。二戰後，計算機理論已完全成熟。技術也有了長足的進步，盡管真空管問題很多，但是，它大大提高了計算機的速度。

1950年代，肖克利(William Shockley)、巴丁(John Bardeen)、布萊頓(Walter Brattain)在貝爾試驗室(Bell Lab)發明了晶體三極管(Transistor)，由此產生了集成電路(Integrated Circuit)，現代計算機的技術問題才真正得以解決。這些技術進步發生在二十世紀下半葉的美國，其中最關鍵的人物是肖克利、諾伊斯(Robert Noyce)、和基爾比(Jack Kilby)。諾伊斯發明的集成電路工藝是製造現代計算機的關鍵技術，諾伊斯因為發明這項技術，成了美國半導體工業的代言人，同時也得到了巨大的財富、威望和成就。諾伊斯的一生就是一個現代美國傳奇。

西部頑童

1927年12月12日，諾伊斯出生於衣阿華(Iowa)州的柏林頓(Burlington)。他在兄弟四人中排行老三。父親是基督教公理會(Congregational Church )牧師，他的外祖父、祖父也是公理會牧師。老諾伊斯整天奔忙於各個教區，他們家跟著四處遷移。諾伊斯的童年，有幾年是在衣阿華州大西洋(Atlantic)鎮度過的。

少年諾伊斯深受美國中西部小鎮的獨立精神影響，對大自然有著極大的好奇心。少年諾伊斯把大量時間花在他地下室的工作間裏，整天在那裏做實驗，再把結果給父母看。

1940年夏，12歲的諾伊斯和14歲的哥哥蓋洛德(Gaylord Brewster Noyce)作了一架滑翔機。這架滑翔機在格林納爾(Grinnell)人心中有著傳奇色彩，有人稱他們曾親眼看到諾伊斯兄弟中的一人駕駛滑翔機從格林納爾學院(Grinnell College)的樓頂平穩滑下，從學院體育場的看台上飛下去，從諾伊斯家三樓寬大的窗戶中飛出來。傳說中最富戲劇性的是兩兄弟說服了七歲的弟弟爬上滑翔機，然後兩人駕駛汽車以最高時速牽引滑翔機起飛。

事實是諾伊斯和蓋洛德一起參照《知識全書》(Book of Knowledge)的圖解設計了滑翔機。然後，兄弟倆拿出了全部積蓄53美元購買材料做了這架滑翔機。他們得到了鄰居小朋友們的幫助。一位小朋友的父親家具店中多餘的竹竿被用來搭支架。17個孩子中唯一的女孩，將被單縫到一起做機翼。完工時，它有4英尺高，翼展16英尺。滑翔機大部分是由2英尺長1英尺寬的鬆木板做的，沒輪子沒刹車。滑翔機中間有個駕駛座。起飛時要用兩手抓緊框架，以最快的速度飛跑。“我們先助跑，然後跳上去體驗飛行的感覺，”蓋洛德回憶說，“我們從四五英尺高的土堆上往下飛，感覺真棒。”但諾伊斯還不夠。他和蓋洛德認為，能將滑翔機鉤在鄰居汽車的保險杠上，讓他在街上將汽車加速至足夠的速度，使滑翔機起飛。但他們不該讓年僅七歲的弟弟加入進來。

後來，諾伊斯想從穀倉頂上飛下去。消息很快傳遍了小鎮，《格林納爾信報》(Grinell Herald)派來了一名攝影記者。諾伊斯爬上穀倉的屋頂，其他人將25磅重的滑翔機遞給他。他深吸一口氣，從穀倉屋頂一躍而下。諾伊斯在空中飛翔了三秒鍾落回地麵。這一消息上了報。

諾伊斯曾將洗衣機引擎卸下來焊在雪橇的後部，做了一輛摩托化雪橇。格林納爾冬天很冷，諾伊斯每天在格林納爾的街道上送報。他給汽車前燈配了一塊電池，然後提著燈給自己照明。早起的人會看到他走在每天送報的路上，肩背報紙，手裏提著有些暖意的汽車前燈，十磅重的電池放在籃子裏。

不久，諾伊斯進入了高中，畢業時成績全校第一，考入了格林納爾學院。

大學生活是美好的，多才多藝的諾伊斯如魚得水。他主修物理、數學兩門專業，並以最小的努力獲得了最好的成績。學校裏的所有活動都有諾伊斯的份，他是校跳水明星，1947年獲中西部運動會跳水冠軍。他還演奏雙簧管，在當地電台中的廣播連續劇中擔任角色。

諾伊斯非常幸運，他的老師物理係主任蓋爾(Grant Gale)是晶體管發明人巴丁的同學，在大眾還沒有聽說過晶體管的時候，蓋爾教授就向巴丁要來了兩隻晶體管和諾伊斯研究了起來。諾伊斯是最早用晶體管做實驗的人之一。諾伊斯終生感謝蓋爾教授，後來他把他公司生產的每件半導體產品都收集起來，寄給蓋爾教授做教學之用。

諾伊斯在大學裏最讓人津津樂道的事，不是他的學習和運動成績，而是一次偷竊行為。一次寢室同學們要開一個南太平洋風味的宴會。菜單中缺一隻烤全豬。由於囊中羞澀，諾伊斯和一名學生被委以重任：到鄰近農場偷豬。兩人不負重望，搞出一隻25磅的乳豬，宴會大獲成功。第二天早晨，酒醒之後，兩人被帶到警察局。沒有想到，他們偷的是格林納爾市長家的豬。

衣阿華是農業州，偷豬和盜馬，在50年前判的是絞刑。在蓋爾教授和學校的擔保下，諾伊斯被免於刑事責任，但市長要求兩人停學一年，以示處罰。諾伊斯經一位教授的推薦去了紐約市的一家人壽保險公司，做了一年的統計工作。這讓他成了格林納爾市最精通人壽保險的人。

1949年初，諾伊斯從紐約回到格林納爾，秋天拿到了學士學位。畢業後，酷愛飛行的諾伊斯想當一名空軍飛行員，結果體檢時發現有色弱，無法如願。於是他揣著獎學金，去到麻省理工學院(MIT)攻讀物理。

物理係是麻省理工的金字招牌，此時的物理係比當年特曼(Frederick Terman)、惠烈(William Hewlett)、肖克利就讀時，有了長足的進步。二戰期間，因原副校長布什(Vannevar Bush)的關照，麻省理工從OSRD(Office of Scientific Research and Development)獲得了價值超過1億美元的巨額政府合同，物理係是最大得益者。物理係主任約翰·斯萊特(John Slater)引進了一流的師資及設施，使得物理教學和研究水平大幅提升。

來到MIT一個月後，諾伊斯參加了一次摸底考試，結果相當糟，這是他生平第一次羞於把考試成績告訴父母。他知道在MIT，不能和在格林納爾學院一樣，靠小聰明就能輕鬆完成學業了。諾伊斯終於認認真真地投入到學習中去了。他師從著名實驗物理學家韋恩·諾丁漢(Wayne Nottingham)學到了大量固體電子(Solid State Electronics)知識，為日後的職業生涯打下了堅實的理論與實驗基礎。

1953年，諾伊斯取得了博士學位和結婚證，論文是《絕緣體表麵光電現象的研究》。一次音樂會上，參加演出的諾伊斯與化妝師伊麗莎白·貝蒂(Elizabeth Bottomley)一見鍾情，一畢業，諾伊斯就與伊麗莎白結了婚。

生逢其時

諾伊斯畢業後，想做實際開發，而不是純研究。諾伊斯轉向了工業界。當時各電子公司都從物理係招學生，諾伊斯收到了貝爾實驗室、IBM、RCA和飛歌(Philco)公司的邀請。他去了較小的飛歌公司。

位於費城的飛歌公司，剛成立了半導體研發部門，諾伊斯覺得那裏工作的前程最好。他在飛歌晶體管研發部門幹了三年。三年後，飛歌的晶體管還未能走出實驗室，諾伊斯在飛歌取得了首個專利，但這算不了什麽。隨著飛歌的經營漸入困境，諾伊斯開始後悔自己當初的選擇了。這時，諾伊斯接到了他一生中最重要的電話，他後來回憶到：“接到那個電話的感覺，就像是接到上帝打來的電話一樣。”電話是晶體管之父肖克利打來的。

1955年10月，在匹茲堡(Pittsburgh)的晶體管技術會議上，肖克利被諾伊斯的研究報告打動。三個月後，肖克利給諾伊斯打來電話，請他到西海岸加入肖克利剛成立的晶體管公司。諾伊斯的哥哥在加州大學伯克利分校(University of California, Berkeley)執教，常聽他談起北加州的陽光和氣候。晶體管之父肖克利的威望，使諾伊斯毫不猶豫，還沒麵試就在公司附近買下了房子。從此，諾伊斯在北加州紮下了根。

1956年初，肖克利半導體實驗室(Shockley Semiconductor Lab)成立，生產晶體管。公司總部設在聖安東尼奧街(San Antonio Road)391號。此時的肖克利萬事俱備，隻缺人才。肖克利極為識人，當年在貝爾實驗室就是。這次也是，他先想到的是貝爾實驗室的同事，但他們深知肖克利的為人，都不來。肖克利轉向了名牌大學畢業生。肖克利最初的雇員中除諾伊斯之外，還有摩爾(Gordon Moore)和其他一些頂尖的半導體人才。這些人都是頂尖大學的畢業生，但肖克利還是讓他們都去做了心理測試。諾伊斯在紐約做了一天的心理和智商測驗，結果說諾伊斯是壁畫式的人物，毫無領導才幹。肖克利對摩爾進行了用秒表計時的一對一口試。這一切在諾伊斯和摩爾眼裏不但完全沒有必要，而且是根本不該做。這也是離肖克利的公司幾個街區外的惠普絕對不會做的事。好在肖克利沒把測試結果當真。諾伊斯和摩爾順利加盟肖克利的公司。

諾伊斯是除肖克利以外唯一製造過晶體管的人，加上他天生的領導才幹和親和力，很快就成了公司的技術權威和領頭人了。諾伊斯風度翩翩，熱情四溢，是老練為人與迷人魅力的完美結合，是人們樂於追隨、信任的領導。諾伊斯燦爛的笑容，有力的握手，豐富的知識，是最適合出頭露麵的人。

諾伊斯預言晶體管將改變傳統電子業市場。他說：如果電子設備由廉價的可隨意裝卸的元件組成的話，當電子設備老化或用壞後，人們會把它一扔了事。沒人會修理或重裝收音機這樣的電子產品。

1956年底，肖克利與巴丁、布萊頓一起榮獲諾了貝爾物理獎。得到這一消息的那天肖克利和公司全體員工一起舉行了香檳早餐會。與諾貝爾獎獲得者一起工作，並不容易。諾貝爾獎使肖克利極度膨脹。唯我獨尊、傲慢專橫的他容得半點不同意見。

一次，肖克利與公司投資人貝克曼開會研究如何控製科研成本時，肖克利大發脾氣說，如果貝克曼不喜歡自己的管理方式，就一拍兩散。他可以帶著這些年輕人輕易找到投資人。事實上，這些年輕人沒一個願意跟他走。其中7位技術骨幹：戈登·摩爾、金·霍尼、朱利亞斯·布蘭克、尤金·克萊納、傑·拉斯特、 謝爾頓·羅伯茨和維克多·格林尼許開始醞釀離開了。他們很快就說服了諾伊斯加入這七位年輕人之列，他們是矽穀早期最有名的創業團隊“叛逆八人幫”。很快他們就在矽穀風險投資業的鼻祖阿瑟·洛克的幫助下成立了仙童半導體公司。

1957年9月18日，仙童半導體公司成立，這是美國曆史上最重要的十天之一。

仙童半導體成立6個月後，就盈利了。一年後銷售額達到50萬美元，仙童半導體成功地生產出了晶體三極管。二年後，仙童集團行使期權，回購了全部股份。八人幫每人得到25萬美元。在當時的美國，這是一筆巨款。“像我這樣的人本以為這輩子隻是上班掙工資的命，突然間，竟得到了一家新公司的股份，”諾伊斯日後說。諾伊斯從沒想過除了薪水外，有機會組建一家公司。在傳教士家庭長大的諾伊斯說過：“我唯一的夢想是能買兩雙新鞋，因為我是穿著哥哥的舊鞋子長大的。”

菲爾柴爾德說，他同意為八人幫投資，是受了諾伊斯的影響。他信任這位32歲的年輕人，深信他描述的晶體管開發前景將成為現實，所以62歲的他才甘冒風險。

這是半導體工業的拓荒期。也是群雄混戰的時期，很快仙童公司憑借新技術，成為半導體工業初期的第二大公司。德州儀器公司(Texas Instruments)從貝爾實驗室購得晶體管生產許可證，率先推出了第一台晶體管收音機，獲得了巨大的利潤。同時，德州儀器生產出了第一個矽晶體管，成為半導體工業界的龍頭老大。

霍奇森一開始就要諾伊斯任總經理，諾伊斯推辭了，他隻想當研發部經理。霍奇森委派剛從休斯公司挖過來的埃德·鮑德溫(Ed Baldwin)當仙童半導體總經理，同時霍奇森把他的得力幹將，仙童攝影器材的銷售經理湯姆·貝(Tom Bay)派過來負責銷售。湯姆·貝當過物理老師，但對晶體管一無所知。這不影響他成為一位優秀的銷售員。剛一上任，他就找到了機會。

雙擴散矽管的成功使仙童後來居上，但使仙童成為行業巨頭的，不是矽管，而是20世紀工業史上最偉大的發明之一的集成電路。仙童的晶體管量產流程是這樣的：先將矽晶塊切割成矽片，打磨處理後，通過擴散、照相、蝕刻等一係列複雜工藝，在一塊矽片上製造出上百個矽管。最後，由數百個女工坐在顯微鏡前，小心翼翼地切割矽片上的組件，然後用細小的鑷子連接導線，封裝成獨立元件。再將它和其它元件連接起來，製成具有不同功能的電路板。

半導體產業在不斷進步，但肖克利的事業很快衰敗了。因為美蘇的太空競爭，急於將設備小型化的製造商們很快從真空管轉向了晶體管。晶體管是固態電子裝置，尺寸能持續地做小，其質量因小尺寸也更好了。但很快一個難題出現了：電路中器件和連線越來越多，電脈衝走得越來越遠，但不能快過光速，於是，加快電路速度的最好方法就是縮小電路尺寸。

1958年，霍尼發明了平麵工藝，解決了晶體管的絕緣和連線問題。1959年初，諾伊斯開始思考單晶片電路問題。就是把不同元件製作在一塊晶片上，然後用霍尼的平麵工藝把它們連接起來。這樣，就可以在一塊矽片上做出一個具有完整邏輯功能的電路了。

1959年1月23日，諾伊斯在筆記本上記下了這個想法。他在實驗筆記上寫到：“把多種元件放在單一矽片上，同時用平麵工藝將它們連接起來，這樣可以大幅降低電路的尺寸、功耗及成本。”這是諾伊斯關於集成電路的最初設想。

發明、推廣集成電路

諾伊斯在仙童最大的技術貢獻是發明集成電路。當時，基爾比在德州儀器用鍺晶片研製成了第一塊集成電路，諾伊斯把眼光盯在矽晶片上，因為矽的導熱性和其他性能遠勝鍺。諾伊斯後來說，基爾比的方法“用的是蠻力，它把一塊半導體做成某種形狀，讓它產生不同的元件區，然後用電線將它們連起來，需要大量手工操作”。

1959年2月，諾伊斯為他的“微型電路”申請了專利，但沒有為他用平麵工藝製造的集成電路申請專利，直到7月才補全這一手續。此前，德州儀器宣布了生產集成電路的工藝，基爾比擁有了第一個集成電路專利，盡管他的設計並不實際。諾伊斯的專利，與基爾比相比，他的獨到之處是創造性地在氧化膜上用平麵工藝製作出鋁膜連線，使電子元件和導線合成一體，為半導體集成電路工藝、和量產奠定了基礎。今天，所有的半導體集成電路都在使用這一生產工藝。諾伊斯發明集成電路工藝的地點已經被加州政府列為曆史遺產。

60年代，仙童是半導體工業的搖籃，矽穀半導體行業所有重要人物都來自仙童，這些人被稱為仙童的孩子。這一時期的仙童曆史是矽穀最具神話色彩的曆史。

集成電路的發明使世界發生了巨大變化。與分立元件電路相比，集成電路通過特殊工藝，將電路中的晶體管、電阻、電容、電感元件及布線製作在一小塊半導體晶片上，然後封裝在小盒子裏，成為具有電路功能的微型結構。集成電路體積小、重量輕、壽命長，可靠性高。今天，集成電路是一個巨型產業，從衛星到微波爐、從火箭到手機，集成電路無處不在，它徹底改變了我們的生活方式。巴丁稱集成電路為輪子之後的最重要發明。

1999年，《洛杉磯時報》(Los Angeles Times)評選出了“本世紀經濟領域50名最有影響力人物”，並列第一的是肖克利、諾伊斯和基爾比。汽車工業奠基人亨利·福特(Henry Ford)、已故總統羅斯福(FDR)和動畫王國創辦者沃爾特·迪斯尼(Walter Disney)排在第二至四位。

2000年，集成電路發明後42年，諾貝爾獎頒給了集成電路發明人。諾伊斯於10年前去世，基爾比獨得這一物理學最高獎項。獲獎感言中，基爾比說：“要是諾伊斯活著的話，他應該與我分享這一榮譽”，“我的工作引入了處理電路元件的新角度，此後集成電路的絕大多數成果和我的工作沒有直接聯係。”

1961年春天，第一個集成電路產品——芯片出現了，售價120美元。到1969年7月，美國宇航員內爾·阿姆斯特郎(Neil Armstrong)登上月球時，阿波羅登月計劃(Apollo Program)購買了一百萬個芯片，阿波羅計劃是早期芯片最大使用者。1964年，市場上出現了第一個用於助聽器的芯片。此前，政府是芯片的惟一買家。

很快，公司的問題就出來了。總經理鮑德溫跳槽去了瑞姆公司(Rheem)。 他帶走了八位資深員工和半導體製造技術。諾伊斯這次無法推掉鮑德溫空出來的位置了。諾伊斯正式由技術負責人轉為行政領導人。諾伊斯擔任公司總經理後，克盡職守，他把肖克利當成反麵教材，努力營造一種沒有等級差異的公司文化，一種隨意的工作氛圍，團隊成員之間充分信任，允許爭論。他淡化了管理層與下屬的等級差別，不以命令方式管理公司，激勵員工主動工作。

集成電路誕生地的紀念銘牌

諾伊斯任總經理後對仙童最重要的貢獻是推廣芯片。當時，芯片成本在100美元以上，用分立元件組裝相同功能的電路，成本不到十美元。湯姆·貝和摩爾反對把預算用於芯片開發。他們對芯片的市場前景持懷疑態度。這是裁減拉斯特小組經費的原因。但諾伊斯看好芯片。拉斯特辭職後，諾伊斯說服了摩爾與湯姆·貝，加大了芯片研發力度。

隨著投入增加，仙童的芯片很快就領先於競爭對手了。但因技術太超前，反倒沒有市場。當時晶體管剛出現，銷售人員剛說服用戶放棄真空管，改用晶體管，現在為了推銷芯片，又讓客戶放棄晶體管。況且芯片太貴，用戶自己用晶體管組裝電路比芯片便宜得多。但這難不倒諾伊斯，他是對技術和市場極具前瞻性的經理人。諾伊斯大幅調低芯片售價，甚至將價格降至成本之下。諾伊斯知道，芯片取代分立元件電路是大勢所趨，隻在晶體管市場中發展，遲早會被淘汰。

1964年，諾伊斯與霍奇森說服了仙童集團董事會，在香港開設了仙童的離岸工廠。1968年，仙童的海外員工達四千人，廠房麵積超過1.3萬平方米。低價促銷與低成本，使諾伊斯成功地推動了芯片市場。芯片價格持續下降，需求飛速增長，市場越做越大。摩爾後來評論到：“諾伊斯以低價刺激需求，繼而擴大產能、降低成本的策略對於芯片產業發展而言，其重要性堪比芯片的發明。”

作為總經理的諾伊斯，他是反肖克利的。諾伊斯正直、公平，信任尊重屬下。諾伊斯具有領袖氣質，是天生的領導人，但他不是很好的經理人員。他從不反對下屬的意見，在公司危機時也不解雇員工或將人降職。這和他曾經拒絕一位冰箱銷售員的銷售有關，一次他曾回絕過一位上門推銷冰箱的銷售員的推銷，一周後他在報上讀到該銷售員自殺了，他對此一生耿耿於懷。為此，他不管在什麽情況下，他也不願解雇員工或將人降職。

八人幫相繼離開仙童，成立自己的公司。1968年初，八人幫隻剩下諾伊斯和摩爾了，仙童員工已達3萬2千多人，年營業額達1億3千萬美元。1959年時，第一個芯片隻含有一組電路，此時仙童的產品已含1000組電路了。要想數清芯片中的晶體管數目，就象要數清陸地上的沙子一樣。摩爾說，世界上每年出產的芯片中的晶體管數目是加州每年下的雨滴數目的66倍。

創立仙童時，諾伊斯是研發部主任，後來是公司副總裁和總經理。他崇尚簡單和效率，他沒有豪華的個人辦公室，沒有司機，沒有專門停車處。

盡管仙童半導體所創造的利潤已成為仙童集團的主要收入來源，但包括諾伊斯在內，沒有一位創始人能對公司總體預算、利潤分配、員工是否享有優先配股權等重大問題說得上話。不僅如此，仙童集團還把仙童半導體的利潤轉移到東岸去彌補其它部門的虧損，而不是用於提高員工的福利待遇，和用於半導體發展。員工們怨聲載道，他們眼睜睜地看著自己的血汗錢流向東岸。

斯波克離開後的半年內，有35人隨他投奔到國家半導體公司，包括仙童的銷售主管唐·瓦倫丁(Don Valentine )，日後，他成了矽穀四大風險投資巨頭之一、紅杉資本(Sequoial Capital)創始人。

仙童於1979年，被法國石油巨頭斯倫伯格公司(Schlumberger)以4.25億美元買下。幾經周折後，仙童半導體於1999年重新在紐約證券交易所上市。盡管其招牌還在，但仙童的神話早已終結。目前仙童半導體仍在生產和銷售半導體元器件，但已沒人將它與曾在北加州創造過奇跡的仙童半導體聯係在一起了。

?仙童總經理諾伊斯和摩爾

諾伊斯離開仙童後，仙童時代隨之而去，但矽穀從未忘記這家傳奇公司。是仙童，將肖克利帶到北加州的星星之火燃成了燎原之勢。後人銘記仙童，不僅是它的矽管和集成電路；更重要的是它吸引和磨練了無數富有夢想、激情、創造力的“仙童”們。他們離開母體後，將創業精神和種子撒遍了北加州，新公司雨後春筍一般地出現。北加州的果園一片片地消失，代之而起的是廠房、辦公樓、和住宅。這些駕著名貴跑車的“仙童”們，和當地的農夫們在懷念著昔日田園生活的同時，也興奮地談論著一夜暴富的故事。北加州從美國最有名的水果產地，變成了美國及全世界最為密集的電子科技產業區——矽穀。