我们探访了英特尔总部,挖到了那些硅谷的秘闻往事

公司

2015-08-18 16:29

英特尔的年度盛事 IDF(Intel Developer Forum)又即将在旧金山召开,但是今年有着更为特别的意义,除了六代酷睿之外,今年又恰逢摩尔定律 50 周年,关于摩尔定律将如何继续的问题,也成为了今年坊间常常讨论的话题。或者更为深远的,当初摩尔定律提出的那个年代,究竟发生了什么?

刚好在这个时间点,爱范儿来到了位于硅谷的英特尔总部,探寻了这家最为著名的半导体企业。有些问题,在英特尔高管的引导和解答下,也在此有了答案。

The Beginning

关于硅谷的奠基史,吴垠的这篇《以史为鉴:是什么让硅谷登上神坛?》已经有过较为生动的叙述,其中关于晶体管之父 William Shockley 与后来创立仙童半导体的 “八叛徒”,还有惠普与斯坦福教师 Frederick Terman 鼓励学生创业的故事,今天再次读起来仍然让人心驰神往。

而在这 “仙童八叛徒” 中,就有英特尔的奠基人罗伯特 · 诺依斯(Robert Noyce)、戈登 · 摩尔(Gordon Moore)。其中领头离开 William Shockley 的就是诺伊斯,在仙童半导体不长的时间中,诺伊斯发明了集成电路的制造方法,即把晶体管同时蚀刻集成在一块硅芯片上,这是改变半导体行业的历史性发明。但是仙童的创始人八人中,没有人擅长管理,这家公司也随之成为历史。

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(诺伊斯名言:不为历史羁绊, 放手创造精彩)

到了 1968 年的时候,“八叛徒” 中的罗伯特 · 诺依斯和戈登 · 摩尔一起创办了英特尔公司,在开始的时候,英特尔还不叫英特尔,这家公司起初名 为 “摩尔 – 诺伊斯电子公司”,但是这样的 Moore-Noyce 听起来有些像 More-Noise,让人感觉很吵闹,于是才有了现在的英特尔(Intel)的名字。

致使仙童 “八叛徒” 从 Shockley 半导体辞职的原因就是 Shockley 本人极为差劲的管理作风,他极端不信任员工,甚至还用到了测谎仪来检验员工是否说谎。与 Shockley 相反,诺伊斯和摩尔两个人管理风格相当大度,给予员工非常大的自由度。而后英特尔的第四号员工,安迪 · 葛洛夫(Andy Grove)加入,使英特尔的管理更加正规和完善,这也使得这家企业没有步之前 Shockley 半导体和仙童半导体的后尘,成为了硅谷最富盛名的传奇企业之一。

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到了 1969 年的时候,英特尔已经拥有了 106 位员工,于是就有了上图这张颇具历史感的照片。诺伊斯的管理艺术能够团结当时的人才,包括后来乔布斯有自己想不通的问题时,也会骑着摩托车来到诺伊斯的家中求指教。而摩尔在技术上则能够给公司以明确方向,加上安迪 · 葛洛夫的强硬执行,使得英特尔开始扬帆。

刚开始就开挂

最早的时候,英特尔并不是依靠处理器来起家,而是通过记忆体打开了市场。这也是摩尔给英特尔的第一个方向,在此之前,当时业界使用的磁圈记忆体虽然原理简单但工艺非常复杂,机器难以生产,需要手工制作,成品的质量不太好,而且体积非常大。

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当时摩尔就想着用三极管的原理来制造记忆体,于是英特尔当时生产的记忆体要比磁圈记忆体存储量更大,体积小非常之多,并且制造成本也要低。全面的技术优势之下,市场选择可想而知,英特尔也随之成名。

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令现在许多创业企业艳羡的是,1968 年成立的英特尔,到 1969 年就获得了盈利,并且在此后的绝大多数年份中都能够保持盈利能力,而唯一的那一年的亏损发生在 1980 年,也和另外一个巨头有了纠葛,当然,这是后话,下文会继续提到。

1980 年的亏损主要原因还是当时日本科技企业,尤其是半导体行业的发展,给美国整个科技行业带来了不小的冲击。也正是这次亏损,使得摩尔和葛洛夫下定决心,离开存储行业,转而全力投入到芯片行业中去。这在当时其实是需要很大勇气的决定,一则英特尔靠此起家,二者当时他们一直是存储技术的领先者,这次企业方向调整,无异于断臂求生。

英特尔与日本企业的羁绊也不仅于此,英特尔的成功,还有失败都和日本企业关联莫大。1980 年的时候,诺伊斯已经从英特尔卸任,当他看到日本科技因为政府大力支持,而迎头赶上的时候,诺伊斯转而游说美国政府效仿此种做法,扶持硅谷等科技企业,这时候的诺伊斯的分钟已经不限于科学家和企业家,也像一个外交家了。

英特尔微处理器的起源

1969 年的时候,一家名为 Busicom 的日本公司来找到英特尔,要求他们设计 12 款不同的芯片,但是以当时忙于生产记忆体的英特尔的人力,根本无法在要求时间内设计出这么多种类的芯片。这时候,英特尔内部一位名叫 Ted Hoff 的工程师设计出了通用型的芯片,通过编程定制来达到厂商的要求。

当时把这款微处理器设计出来之后,英特尔还把整个逻辑板也设计出来了。在这块板上,还有另外英特尔开发的三款芯片,分别是 4001(动态内存 DRAM)、4002(只读存储器 ROM)、4003(I/O 芯片,Shift Register)和这个尚未被命名的微处理器,于是这个微处理器按照序号,就被命名为 4004,于是这个芯片也开创了商用处理器的先河。这个时候也有了微型计算机的雏形架构。

4004

Busicom 这家日本公司当时和英特尔签的合约研发价格是 6.8 万美元,这在当时并不是一个小数目,但是很明显,英特尔看到了微处理器前景,于是就跟 Busicom 商谈,考虑免去这个研发费用,但是保存芯片的专利,不要钱的事情 Busicom 当然欣然同意,最后由 4004 开始,开启了英特尔的芯片研发设计之路,从 4004 到 8008,8080,一直到 80286,386,486 的时代。

Unicom_141P

采用了 4004 处理器的 Busicom Unicom 计算器,也成为了摩尔旧照的一部分。

英特尔的第一次失败

一家传奇的企业不总是成功,也会有失败。那么英特尔历史上的第一次失败是什么呢?

其实,这次失败要比想象中来得更早,在上世纪 70 年代初,电子手表被看作是当时的高科技产品,开始的时候均价可以达到 200 美元,英特尔也看到了商机,意图进入这个市场。于是收购了一家名为 Microma 的电子手表企业,想通过这家企业的 LCD 技术和自己的芯片技术打开一片天地。

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但是天不遂人愿,因为 LCD 价格的急速下降,原来可以卖到 200 美元的电子手表的价格在两年内马上下跌到了 10 美元左右,日本企业的大规模生产让产品价格快速下跌。随即英特尔在 1978 年退出了电子手表行业,转手将 Microma 卖给了瑞士企业。

与 IBM 的恩怨情仇

同为蓝色商标,同样是 I 字开头,IBM 的历史要先于英特尔。英特尔的腾飞,其实也和 IBM 有关,但是代价却异常地大。

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IBM 的首台 PC 产品用到了英特尔 8088 芯片,这款电脑仅有 360K 的软盘插口,连硬盘都没有。当时最早进入个人电脑市场的是苹果,但是在 IBM 等厂商的进攻下,苹果的份额急速下降,这场久远的电脑之战中,获利地是 IBM,微软,还有英特尔。但是英特尔和 IBM 签约有着非常大的代价:

  • 英特尔需要将芯片的工程设计等技术免费交由 AMD
  • 英特尔还需要将芯片的工程设计等技术免费交由 IBM,IBM 晶圆片厂有权生产该芯片
  • IBM 占英特尔 20% 股权

如今看来,这三个条款个个都难以接受,但是回过头来看,英特尔从这个合约中并未受到太多的伤害。首先就是英特尔最大的竞争对手 AMD 一贯都是追赶者的脚步,虽然拿到了技术,但是实现周期决定了 AMD 在市场上慢很多。尤其是到了后来奔腾处理器时代,1992 年合约失效后,二者就没有什么技术共通协议了。

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至于 IBM 自己也拿到了技术,自己也有工厂,但是 IBM 发现,自己工厂的效率远远比不上英特尔的工厂,自己成产绝对亏本,所以即使 IBM 有技术有工厂,也未能在那个时期生产出当时个人电脑的芯片。

最后一个关于 20% 的股权说起来也是很离奇,虽然两个蓝色巨人羁绊不断,但是那时候 IBM 实际上并不看好英特尔,在前面提到因为日本企业冲击,1980 年英特尔那次亏损并进行转型后,IBM 随即就出售了手上的英特尔股权。

但是,度过短暂危机,并坚决转型的英特尔在此后一路顺风顺水,股价也随之水涨船高。

摩尔定律还能再战十年

在英特尔总部首层,也印有大名鼎鼎的摩尔定律:

“每隔 24 个月,芯片上集成的晶体管数量将增加一倍。”

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虽然,这个定律后来有了诸多以价格,性能为基准的版本,但是需要承认的是,硅谷的发展离不开这个定律的指引。摩尔 1965 年首次提出摩尔定律的时候,他们还尚未创办英特尔,还在仙童半导体工作。50 年过去了,这个定律依旧没有失效,50 年前,芯片中晶体管的数量只有 6 个,现在一般的酷睿处理器中,已经有了 46 亿的晶体管,更不用说那些更高端的服务器芯片。

很明显,摩尔定律不是自然定律,而是人来提出的设想,或者说更像是技术迭代的驱动力,英特尔的工程师们一直追求的目标。但是人们已经无数次地发问,摩尔定律什么时候到极限?

可以肯定的是,摩尔定律肯定会有极限,但是这个问题在 20 年前,10 年前就已经有人提出,当时英特尔证明了摩尔定律还将继续奏效。现在,英特尔高层的回答是:

“按照我们的技术储备,10 年内,摩尔定律还将继续奏效。”

十年前的时候,英特尔也是如此回答,十年后,答案还是一样。这样的底气在于,英特尔表示,自己的技术要比竞争对手,或者同行领先三到五年。

举个例子说,英特尔高层说,在 10 年前,他们就已经在实验室中达到了 7nm 的制程工艺技术。而现在英特尔主推的第五代酷睿使用的则是 14nm 工艺。虽然实验室不同于大规模商用,但是英特尔在技术上的储备实力毋庸置疑。既然在 10 年前,英特尔就已经达到了 7nm 的工艺,那么我们可以想象一下,现在英特尔实验室中的工艺技术将会是何种程度。

小办公室,大晶圆片

在英特尔总部二层的一个靠窗角落,是英特尔联合创始人摩尔的办公室,这个办公室属于办公区域,其他办公人员仍可以自由出入。事实上,英特尔联合创始人诺伊斯的发明还应该包括没有墙壁的隔间办公室,当时的这种构造让公司的空间利用率变高,员工沟通也更为自由。

作为之前的英特尔董事长和 CEO,摩尔的半开放式办公室算是英特尔最大,但是它还是很小,估计在 10 平方米左右,其中还有一个从创始初期就留下来的大圆桌,见证了英特尔历史上的诸多决策。

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镜头拉近,可以看到摩尔当年使用的是戴尔的机器,显示器尺寸和如今流行的 16:9 相去甚远,桌子下面还压着不少的名片,便签纸还是之前的 Intel 标志。

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而在摩尔办公室的另一面,是满墙的,不同尺寸的晶圆片。

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在去摩尔办公室之前,英特尔高层说,目前晶圆片企业有五家,生产的是 12 英寸的晶圆片,到了下一代 18 英寸的晶圆片生产标准后,建造晶圆片厂的成本就会大大提高,100 亿美元将是一个门槛,这五家在未来五年的时间中,将会因为新技术和成本的淘汰机制,只剩下两家。

而摩尔办公桌上那个圆盘,就是一块 18 英寸的晶圆片。

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