引导阿波罗飞船和“民兵II号”导弹的计算机助力了美国集成电路工业的腾飞。到了20世纪60年代中期,从卫星到声呐,从鱼雷到遥测系统,美国军方在各种武器中采用了芯片。 1 罗伯特·诺伊斯知道,军事和太空计划对仙童的早期成功至关重要,他在1965年承认,军事和航天应用将使用“今年生产的95%以上的电路”。 2 但他一直设想,他的芯片将有一个更大的民用市场,尽管在20世纪60年代早期还没有这样的市场。他开始设计并实现这个构想,这意味着他要与军方保持一定距离,以便由他(而不是五角大楼)来制定仙童的研发重点。诺伊斯拒绝了大多数军事研究合同,估计仙童的研发预算依赖美国国防部从未超过4%。诺伊斯自信地解释道:“世界上能够胜任评估仙童研究工作的主管很少,而且他们通常不会是军队里的职业军官。” 3
诺伊斯刚从研究生院毕业时,曾在东海岸无线电制造商飞歌(Philco)工作,那里拥有一支庞大的国防团队。诺伊斯回忆道:“研究的方向是由能力较差的人决定的。”他抱怨自己浪费时间为军方撰写进度报告。现在他经营着一家由信托基金继承人创办的仙童半导体公司,他可以灵活地将军队视为客户而不是老板。他选择将仙童的大部分研发目标瞄准大众市场产品,而不是军方。他认为,用于火箭或卫星的大多数芯片也必须有民用用途。第一个为商业市场生产的集成电路用于真力时(Zenith)助听器 4 ,最初是为NASA卫星设计的。挑战将是制造民众能够负担得起的芯片。军方支付了高价,但消费者对价格敏感。诱人的是,民用市场的利润远大于冷战时期五角大楼臃肿的预算。诺伊斯宣称:“向政府出售研发产品就像把你的风险资本投入储蓄账户。风险就是风险,你得承担风险。” 5
在帕洛阿尔托,仙童被给五角大楼供货的公司包围,从航空航天到弹药,从无线电到雷达。尽管军方从仙童购买了芯片,但美国国防部与大型官僚机构合作,比与灵活的初创公司合作更舒适。五角大楼低估了仙童和其他半导体初创公司改造电子产品的速度。美国国防部20世纪50年代末的一份评估报告,称赞无线电巨头美国无线电公司(RCA)“正在进行最雄心勃勃的微型化计划”;同时不屑一顾地指出,仙童只有两名科学家在研究先进电路。美国国防部报告称,国防承包商洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)在帕洛阿尔托有一处研究设施,其微型系统电子部门有50多名科学家,这意味着洛克希德·马丁公司遥遥领先。 6
但在戈登·摩尔的指导下,仙童的研发团队不仅开发了新技术,还开辟了新的民用市场。1965年,《电子学》( Electronics )杂志邀请摩尔写了一篇关于集成电路未来的短文。他预测,至少在接下来的十年里,仙童每年都会将硅芯片上的器件数量增加一倍。如果是这样的话,到1975年,集成电路中将有65 000个微型晶体管。这不仅会创造更多的计算能力,还能降低每个晶体管的价格。随着成本下降,用户数量也会增加。这种计算能力指数级增长的预测,后来很快被称为“摩尔定律”。 7 这是20世纪最伟大的技术预测。
摩尔意识到,如果每颗芯片上的计算能力呈指数级增长,那么集成电路将不仅仅改变火箭和雷达,还将彻底改变社会。1965年,美国国防部仍然购买了当年生产的所有集成电路的72%。军方要求的功能在商业应用中也很有用。一份电子出版物宣称,“小型化和耐用意味着好的生意”。 8 国防承包商认为,芯片是一种可以升级所有旧军事电子设备的产品。在仙童,诺伊斯和摩尔已经在梦想着个人电脑和手机的出现。
20世纪60年代初,美国国防部部长罗伯特·麦克纳马拉(Robert McNamara)改革军事采购以削减成本,引发了电子行业一些人所称的“麦克纳马拉萧条”,仙童对平民芯片的设想似乎具有先见之明。仙童是第一家为民用客户提供现成集成电路的完整产品线的公司。诺伊斯大幅降价,因为他认为这将大大扩大芯片的民用市场。20世纪60年代中期,仙童芯片的售价从20美元降至2美元。有时,仙童甚至以低于制造成本的价格销售产品 9 ,希望说服更多的客户试用。
由于价格下调,仙童开始赢得私营公司的大合同。美国计算机年销售量从1957年的1 000台增长到十年后的18 700台。到20世纪60年代中期,几乎所有这些计算机都依赖于集成电路。1966年,计算机公司柏拉夫斯(Burroughs)从仙童订购了2 000万只芯片,这是阿波罗计划消耗的20多倍。到1968年,计算机行业购买的芯片数量与美国军方一样多。仙童芯片服务于这个计算机市场的80%。 10 诺伊斯的降价策略取得了回报——为民用计算机开辟了一个新的市场,这将推动未来几十年的芯片销售。 11 摩尔后来辩称,诺伊斯的降价策略与仙童集成电路技术是同样重大的创新。
20世纪60年代末,经过十年的发展,阿波罗11号终于准备好使用仙童驱动的制导计算机将第一个宇航员送上月球。加利福尼亚州圣克拉拉谷的半导体工程师从太空竞赛中受益匪浅,这为他们提供了一个重要的早期客户。但到第一次登月时,硅谷的工程师对国防和太空合同的依赖程度已经大大降低。现在,他们关注的是更为现实的问题:芯片市场的蓬勃发展。仙童的成功已经激励了几名顶级员工投奔竞争对手。风险资本正涌入初创公司,这些公司的重点不是火箭,而是电脑。
但仙童仍归东海岸的一位百万富翁所有,这位百万富翁给员工丰厚的薪酬,却拒绝给他们股票期权,他把股权赠予视为一种“渐进的社会主义”。 12 最终,就连仙童的联合创始人诺伊斯也开始怀疑自己在公司是否有未来。很快,每个人都开始寻找出路。原因很明显,除了新的科学发现和新的制造工艺之外,这种制造金融杀戮的能力是推动摩尔定律的根本力量。正如仙童的一名员工在离开公司时填写的离职问卷中所说:“我……要……发……财。” 13