回顾美日DRAM芯片之争

　　1973年石油危机爆发后，欧美经济停滞，电脑需求放缓，影响了半导体产业。而英特尔在DRAM存储芯片领域的份额也快速下降。因为他们引来了竞争对手，主要有德州仪器(TI)、莫斯泰克(Mostek)和日本NEC。而日本电子企业、汽车企业的凶猛攻势，最终引爆了美日两国的经济战争。

　　1931年，美国IBM公司生产的KeyPunch 031型打孔卡数据记录装置。打孔卡(霍列瑞斯式卡)利用卡纸上打孔来记录信息。1928年，IBM推出新版打孔卡，这种卡采用长方孔，共有80列。1932年IBM发明了磁鼓存储。但是直到1950年代，打孔卡机销量巨大，依然占据IBM公司净利润的30%。1952年IBM推出磁带式数据存储器，后来发展出磁盘式机械硬盘。1956年IBM购买王安的磁芯存储器专利，1966年开发出晶体管DRAM内存技术。照片拍摄自IBM博物馆。

　　美国电子产业孵化期

　　现代计算机械的起源，最早可追溯至1830年代，英国人巴贝奇研制的机械式数据分析机。该机采用在硬纸卡片上打孔的方式输入数据，相当于只读存储器，容量只有可怜的675个字节(1K=1024字节)，也就是记录差不多六百多个字母的数据符号。穿孔卡片在19世纪后期用于政府人口统计等领域。美国IBM公司最早就是靠生产打孔卡数据机起家。到1930年代，IBM公司希望用新技术来取代打孔卡，便投资研制磁性数据记录装置。

　　1932年，美国IBM公司的奥地利裔工程师古斯塔夫·陶斯切克(Gustav Tauschek)，发明了第一种被广泛使用的计算机存储器，称为“磁鼓存储器”，采用电磁感应原理进行数据记录。磁鼓非常笨重，像个两三米长的巨型滚筒，内部安装磁性介质的高速旋转圆筒(每分钟1万转)，和一排固定读/写磁头，用来读取、写出数据。虽然块头挺大，但磁鼓的存储容量也只有几K而已，售价却极其昂贵。

　　到第二次世界大战期间，美国陆军为了提高火炮弹道计算速度，出资研制电子计算机。1946年2月，世界第一台大型电子计算机ENIAC，在宾夕法尼亚大学诞生。这台重达30吨的计算机，最初采用埃克特(J.P.Eckert)设计的水银延迟线存储器，容量约17K。但是该机并不具备存储程序的能力，程序要通过外接电路板输入。对于每种类型的题目，都要设计相应的外接插板，要改变程序必须切换相应的电路板，因此操作起来非常麻烦。直到1954年在该机加装了磁鼓存储器。

　　美国早期电子工业发展，主要依靠军事工业项目投资。而且为了争夺军费预算，三大军种相互攀比。1947年，刚刚成立的美国空军，便花费巨资，以每年100万美元的巨额预算(ENIAC的总经费才10万美元)，资助麻省理工学院林肯实验室，研制旋风(Whirlwind)计算机，用于飞行模拟器训练。由于处理飞机稳定性需要运算2000条以上指令，而传统的串行计算机，只能对指令逐一执行，速度很慢。麻省研究人员因此改用并行运算结构。1951年4月问世的旋风计算机，也因此成为世界第一台具备程序存储功能的并行计算机。旋风采用新发明的阴极射线管磁芯存储器作为内存，速度提高2倍。

　　1949年，麻省理工学院主持研制旋风计算机的福里斯特教授(Jay Forrester)，提出磁芯存储器设想。但是，磁芯存储器的专利拥有者，却是个中国人。当时，在哈佛大学计算机实验室工作的王安博士(上海人，公派留学生)，研制出了磁芯存储器，并于1949年10月申请专利。

　　1951年，王安离开哈佛大学，以仅有的600美元，创办了名为王安实验室的电脑公司，开始出售磁芯存储器，单价4美元一个。王安的生意并不好，但嗅觉敏锐的IBM公司闻风而来，邀请他担任技术顾问，并购买磁芯器件。到1956年，王安将磁芯存储器的专利权，以50万美元卖给IBM公司。王安电脑公司由此扩张为美国电脑巨头之一，直至1992年破产。

　　磁芯存储器是继磁鼓之后，现代计算机存储器发展的第二个里程碑。直至1970年代初，世界90%以上的电脑，还在采用磁芯存储器，其后被英特尔批量生产的半导体晶体管DRAM内存取代。DRAM内存能够问世，主要是基于半导体晶体管和集成电路技术。

　　1959年2月，美国德州仪器(TI)工程师杰克·基尔比(Jack Kilby)，制成世界第一块集成电路。在资本力量推动下，集成电路产业迅速改变了人们的生活方式，并形成了以万亿美元计算的庞大产业链体系。

　　仙童与德州仪器的战争

　　1947年12月，美国新泽西州贝尔实验室，研制出世界第一个锗晶体管。到1955年，高纯硅的工业提炼技术已成熟，可以用来替代昂贵的锗材料。1956年，为了实现晶体管商用化，威廉·肖克利博士(生于英国)离开贝尔实验室，回到家乡——加州圣克拉拉，创建半导体实验室。

　　恐怕连他自己也想不到，半个世纪后，他那个儿时的家乡，会成为名震世界的“加州硅谷”，并从他的实验室里，走出了仙童、英特尔、AMD、国家半导体(NS)，等一大批美国电子巨头，烧起了硅谷战火。而在当时，硅谷只有一家名叫惠普的小公司。

　　1956年，肖克利因参与发明晶体管，获得了诺贝尔物理学奖。然而到了1957年，因为难以忍受肖克利的粗暴脾气，诺伊斯、摩尔等八名技术精英，离开了肖克利实验室;在仙童照相器材公司老板的投资下，获得3600美元创业基金，租了一间小屋，创建了仙童半导体(Fairchild)公司。

　　仙童创业初期主要研制台面型双扩散晶体管，用硅来取代成本昂贵的锗材料。1958年1月，IBM公司给仙童下了第一张订单，以150美元订购100个新研制的硅晶体管。凭借硅晶体管的成本性能优势，到1958年底，仙童公司已经拥有50万美元销售额和100名员工。

　　IBM向仙童订购硅晶体管，主要是由于北美人航空公司中标的XB-70战略轰炸机，IBM为导航计算机采购高压硅晶体管。IBM希望与仙童签订1-3年的长期军事供货合同。除此之外，仙童的硅晶体管，还可用于民兵(Minuteman)洲际弹道导弹的导航控制计算机。巨额军工订单，是美国电子巨头发展的重要资金来源。

　　1959年2月，美国老牌电子巨头德州仪器(TI)，开发出集成电路。工程师杰克·基尔比(Jack Kilby)，为了解决将大量孤立的电子器件，整合成电路的困难，于是构思出集成电路。他在一块半个回形针大小的，银色半导体锗衬底上，用几根零乱的黄金膜导线，将1只晶体管、4只电阻、3只电容等分立元件焊接在一起，制成世界上第一片集成电路。

　　但是，这种焊接方法难以投入工业批量生产。仙童公司闻讯后，创始人诺依斯提出：可以用蒸发沉积金属的方法，取代焊接导线，用于批量制造集成电路。1959年7月仙童申请了集成电路专利。而为了争夺集成电路发明权，德州仪器与仙童开始了旷日持久的争执。双方在集成电路产品上，也是竞争对手。(2000年基尔比拿到了诺贝尔物理学奖)

　　1960年，美国仙童公司半导体工厂的扩散区。