1946年,杰克·基爾比剛剛從伊利諾伊大學(xué)畢業(yè),準備投入工作。他身材高大,但沉默寡言,他的朋友戲稱他為“沉默的巨人”,這個外號可以說是很準確?;鶢柋茸孕》浅O矚g電子技術(shù),因此大學(xué)時所學(xué)的專業(yè)是電子工程,還選修了很多電子管方面的課程。然而,僅僅在他畢業(yè)一年之后,他所學(xué)的這些知識就變得沒有用了。因為1947年,一項劃時代的發(fā)明誕生了。
那年12月,貝爾實驗室的一個研究小組發(fā)明了晶體管,用以取代此前在計算機核心電路元件里使用的電子管。晶體管小巧、省電,且性能穩(wěn)定,它很快就成為新的潮流,推動著第二代計算機的誕生。第二代計算機,體積比第一代堆滿整個機房的那個大家伙縮小了許多,計算速度還翻了倍。但是,它造價不菲,隨著電路系統(tǒng)日漸復(fù)雜,計算機的價格變得十分昂貴——當然,在那個年代,沒有人想象過今天每家每戶都輕松擁有一臺或數(shù)臺計算機的情形。
大學(xué)畢業(yè)后的基爾比幾經(jīng)輾轉(zhuǎn),最終入職得州儀器公司。他是一名工程師,總是一絲不茍,對專業(yè)有著異常的執(zhí)著和認真。工作之余,他總在思量著如何將電路小型化,讓計算機的處理器變得更輕巧。一線的工作經(jīng)驗給了他不少幫助,一個新的思路逐漸形成。1958年的夏天,由于是新員工,他不能像其他員工一樣享受為期兩周的夏天長假,他坐在實驗室里,苦苦思索著怎么實現(xiàn)他構(gòu)想中的方案。他發(fā)現(xiàn)電路里的不同元件實際上是可以用相同材料來制造的,那么,如果將這些部件在同一塊材料上制造,就可以節(jié)省很多空間。他選擇了半導(dǎo)體硅作為目標材料,用兩周時間思考并畫出了設(shè)計圖。
同事們休假回來之后,基爾比將自己的方案報告給上司,他們發(fā)現(xiàn)這是一個了不起的可行方案,并迅速采納了。世界上第一塊集成電路板——也就是我們常說的芯片——就此誕生了。芯片的計算速度越來越快,而它的體積卻越來越小?,F(xiàn)在,一塊芯片往往不過指甲大小,卻具有驚人的計算能力。
如今,我們熟悉的絕大多數(shù)電子產(chǎn)品和智能設(shè)備,無不依賴芯片:計算機、手機、智能手表、智能眼鏡、無人駕駛飛機……芯片成為現(xiàn)代智能世界名副其實的“心臟”?;鶢柋纫苍?000年,以非科學(xué)家的身份,獲得諾貝爾物理學(xué)獎。這位看似普通的“沉默的巨人”,真正地像巨人一樣改變了這個世界。
小學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(高年級)2020年11期