具有划时代意义的芯片汇总，赛灵思FPGA和东芝NAND闪存在列

　　Signetics NE555(1971)

　　Signetics NE555

　　制造商：西格尼蒂克(Signetics)

　　类别：逻辑

　　年代：1971

　　那是在1970年的夏天。芯片设计师Hans Camenzind当时是硅谷半导体公司西格尼蒂克(Signetics)的顾问。当时经济下滑，他每年收入不足15000美元，而家里有赋闲的妻子和四个孩子。他真的迫切需要发明一些好卖的东西。

　　他真的做到了。而且，他的这一发明可以说是史上最伟大的芯片之一。555定时器是一款易于使用的集成电路芯片，常被用于定时器和振荡电路。由于其易用性、低廉的价格和良好的可靠性，这款芯片时至今日仍被广泛应用于厨房电器、玩具、宇宙飞船等数千种电子电路的设计中。

　　“它险些没能面世。”几年前 Camenzind 在接受 IEEE Spectrum 访问时回忆道。Camenzind于2012年去世。

　　萌发555的点子时，Camenzind正在设计被称为“锁相环路”( phase-locked loop)的电路。只要对做一些修改，这个电路就能变成一个简单的定时器：触发它后它能运行特定的一段时间。这听起来很简单，当时还没有类似这样的东西。

　　最初，Signetics的工程部门反对这个想法。当时公司已经有可以组装成定时器的组件销售。555的命运险些就这样结束了。但Camenzind坚持他的idea。他去找Signetics的市场经理 Art Fury。幸运的是，Fury很喜欢这个idea。

　　Camenzind花了将近一年的时间测试模拟板原型，在纸上绘制电路元件，裁剪红片覆盖膜。Camenzind回忆说：“这一切都是手工完成的，没有使用电脑。”最终的设计有23个晶体管，16个电阻器和2个二极管。

　　555定时器在1971年投入市场，引起了轰动。1975年，Signetics被飞利浦半导体公司(现在的恩智浦半导体)收购，据该公司说，555的销量已经达到数十亿枚。今天的工程师们仍然使用555设计一些有用的电子模块，或一些没什么用处的小东西，例如“霹雳游侠”的战车前灯。

　　赛灵思 XC2064 FPGA(1985)

　　Xilinx XC2064 FPGA

　　制造商：赛灵思(Xilinx)

　　类别： Logic

　　年代： 1985

　　早在20世纪80年代初，芯片设计者们一直试图充分利用电路中的每一个晶体管的功效。后来Ross Freeman提出一个相当激进的想法。他设计了一个包含许多晶体管的芯片，这些晶体管组成松散的逻辑块，其连接可以通过软件进行重新配置。其结果是有时候一部分晶体管不会被使用到，但是Freeman认为摩尔定律最终会让晶体管成本变得低廉，不再有人关心晶体管浪费的问题。他是对的。他把这个芯片命名为“现场可编程门阵列”(FPGA)，并且为了推销这个芯片，作为共同创始人创立了赛灵思公司(Xilinx)。

　　1985年，赛灵思公司的第一个产品XC2064面世时，员工们被赋予一个任务：使用XC2064的逻辑单元手工绘制一个示例电路，就像他们的客户要做的那样。赛灵思前首席技术官Bill Carter回忆起当时他走近 CEO Bernie Vonderschmitt时，看到他“在绘制时遇到了一点困难”。 Carter 单纯很高兴帮到老板。他说：“我们站在那儿，用纸和彩色铅笔帮Bernie 绘制!”

　　如今，由赛灵思以及其他公司生产出售的FPGA被用于各种各样的东西，在这里很难全部列举。在例如软件定义的无线电，神经网络，数据中心路由器等等都有FPGA的应用。

　　莫斯特克MK4096 4-Kilobit DRAM(1973)

　　Mostek MK4096 4-Kilobit DRAM

　　制造商：莫斯特克(Mostek)

　　类别：记忆 & 存储

　　年代： 1973

　　计算机在运行程序时使用随机访问存储器(random access memory)，简称RAM，作为其工作空间。现在的RAM芯片有两种特性：静态RAM和动态RAM，或简称SRAM和DRAM。只要计算机开启后，SRAM就保持内容不变，但DRAM必须不断更新。DRAM相对SRAM的优点是每个存储单元都很简单，这意味着可以将更多的数据打包到给定的空间中。今天大多数计算机都使用DRAM作为主存储器。

　　第一款DRAM芯片是英特尔推出的。但Mostek的4KB DRAM芯片带来了一个关键的创新，一种被称为地址复用(address multiplexing)的电路技术，由Mostek共同创始人Bob Proebsting发明。通常，芯片使用相同的引脚来访问内存的行和列。这是通过依次发送行和列寻址信号实现的。因此，芯片不需要太多的引脚，同时由于内存密度增加，制作成本降低。它只存在一点兼容性上的问题。Mostek 的4096使用16针脚，而德州仪器，英特尔和摩托罗拉出品的内存则有22针脚。

　　Mostek将未来压在了这款芯片上。高管们开始到处向客户、合作伙伴、新闻媒体甚至自己的员工进行宣传。当时刚被雇用的 Fred K Beckhusen 被安排对4096进行测试。Beckhusen 回忆道，有天Proebsting和CEO LJ Sevin半夜2点来到他的夜班岗位进行了一次研讨会。Beckhusen说：“他们当时大胆地预测，只需6个月，就不会有人关心22针脚的DRAM了。”他们是对的。4096和它的后续者成为了主流的DRAM，地址复用技术也成为了处理更大的内存的标准方式。

　　东芝NAND闪存(1989)

　　Toshiba NAND Flash Memory

　　制造商： 东芝(Toshiba)

　　类别： 记忆 & 存储

　　年代： 1989

　　当东芝的一名工厂经理舛冈富士雄(Fujio Masuoka)决定重新开发半导体内存时，闪存(flash memory)的发明传奇也就此拉开了序幕。不过我们过会儿再讲闪存。首先，让我们了解一点历史。

　　在闪存出现之前，存储大量数据的唯一方式是使用磁带，软盘或硬盘。许多公司都在努力设计固态的替代方案，但是当时可以得到的选择，例如EPROM(可擦可编程只读存储器，需要用紫外线照射来擦除数据)和EEPROM(多出的E代表“电”，不需要紫外线擦除)都无法低成本地存储大量数据。

　　进入东芝后，舛冈在1980年聘请了四名工程师共同进行一个半秘密的项目，目的是研发一个可以存储大量数据，而且成本低廉的内存芯片。他们的策略很简单。“我们知道只要晶体管的尺寸缩小，芯片的成本就会持续下降。” 舛冈说道，他现在是Unisantis电子公司的首席技术官。

　　舛冈的团队设计了EEPROM的一种变体，它的特征是一个存储单元只包含单个晶体管。当时，传统的EEPROM每个存储单元需要两个晶体管。这是一个看似很小的改动，但大大地降低了芯片的成本。

　　为了寻找一个吸引人的名字，他们根据芯片的超快速擦除功能而取名“闪”(flash)。你也许会认为东芝很快就将这个发明投入生产，并且看着它带来滚滚财富。错了。你们对这家庞大的公司如何利用它内部的创新不够了解。实际情况是，舛冈的老板对他说，好了，忘掉这个发明吧。

　　当然了，舛冈怎么可能忘记他的发明。在1984年，舛冈在旧金山的IEEE国际电子设备大会展示了他的闪存的设计图纸。这促使英特尔公司开始开发基于“或非”(NOR)逻辑门类型的闪存。1988年，英特尔发布了一款256KB的芯片，用于汽车、计算机以及其他大众市场设备，为英特尔带来了不俗的新业绩。

　　最终，这促使东芝将舛冈的发明投入生产。舛冈的闪存芯片基于NAND技术，能够提供更高的存储密度，但被证明在制造工艺上更复杂。在1989年，东芝的第一款NADA闪存终于投入市场，并取得了成功。而且正如舛冈所预测的那样，价格不断下降。

　　20世纪90年代末，数码摄影开始采用闪存，使得闪存出现了爆发，东芝成为这个数十亿美元市场中最大的玩家之一。但与此同时，舛冈与东芝其他高管的关系恶化，最终离开了东芝。(后来舛冈以知识产权纠纷起诉东芝公司，并获得了8700万日元的赔偿。)

　　今天，NAND闪存已经成为手机、照相机、音乐播放器等各种小设备，甚至航天探测器的关键部分，并且开始取代硬盘成为笔记本和台式电脑的首选存储介质。