4 起 飞

《在旧金山上空看到卫星的报告》（Satellite Reported Seen over S. F.），《旧金山纪事报》，1957年10月5日，第1页。 在罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔成立仙童三天后的晚上8点55分，谁会为集成电路买单的问题在加利福尼亚州的夜空中浮现。苏联发射的世界上第一颗人造卫星（Sputnik）以每小时18000英里的速度从西向东环绕地球运行。《旧金山纪事报》（San Francisco Chronicle）的标题是《俄罗斯“月球”环绕地球》（Russ “Moon” Circling Globe） ，反映了美国人对这颗卫星给苏联人带来战略优势的担忧。四年后，宇航员尤里·加加林（Yuri Gagarin）成为第一个进入太空的人，苏联再次震惊了世界。

罗伯特·迪万（Robert Divine），《人造卫星挑战》（The Sputnik Challenge），牛津大学出版社，1993年。我关于冷战对美国科学影响的思考，源于玛格丽特·奥马拉（Margaret O'Mara）撰写的《知识之城：冷战科学与寻找下一个硅谷》（Cities of Knowledge: Cold War Science and the Search for the Next Silicon Valley）（普林斯顿大学出版社，2015年），奥德拉·沃尔夫所著的《与苏联竞争：冷战时期美国的科学、技术和国家》（Competing with the Soviets: Science, Technology, and the State in Cold War of America）（约翰·霍普金斯大学出版社，2013），以及史蒂夫·布兰克（Steve Blank）于2008年11月20日在美国计算机历史博物馆的讲座《硅谷的秘密历史》（Secret History of Silicon Valley），https://www.youtube.com/watch?v=ZTC_RxWN_xo。 在整个美国，苏联的太空计划引发了一场信心危机。 控制太空将产生严重的军事影响。美国本以为自己是世界科技超级大国，但似乎已经落后了。华盛顿启动了一项紧急计划以赶上苏联的火箭和导弹，约翰·F.肯尼迪（John F. Kenndey）总统宣布美国将向月球派送一名宇航员。罗伯特·诺伊斯立即意识到他的集成电路有了一个市场：火箭。

埃尔登·C.霍尔（Eldon C. Hall），《月球之旅：阿波罗制导计算机的历史》（Journey to the Moon: The History of the Apollo Guidance Computer），美国航空学会，1996年，第xxi、2页。保罗·塞鲁兹（Paul Cerruzi），《摩尔定律的另一面：阿波罗制导计算机、集成电路和微电子革命，1962—1975年》（The Other Side of Moore's Law: The Apollo Guidance Computer，the Integrated Circuit，and the Microelectronics Revolution，1962-1975），收录于R.纳纽斯（R. Lanius）和H.麦柯迪（H. McCurdy）所著的《美国国家航空航天局太空飞行》（NASA Spaceflight），帕尔格雷夫·麦克米伦出版公司，2018年。 诺伊斯芯片的第一笔大订单来自NASA（美国国家航空航天局）。20世纪60年代，NASA有庞大的预算将宇航员送上月球。当美国将目光投向月球并计划在月球登陆时，NASA委托麻省理工学院仪器实验室的工程师为阿波罗飞船设计制导计算机，这台设备肯定是迄今为止最复杂的计算机之一。每个人都认同，基于晶体管的计算机比在第二次世界大战期间破解密码和计算火炮弹道的真空管计算机要好得多。但是，这些设备中的任何一个真的能引导宇宙飞船到达月球吗？为了满足阿波罗任务的需要，麻省理工学院的一位工程师计算出，计算机需要有冰箱那么大，而且耗电量比设计的整个阿波罗太空船用电量还要多。

埃尔登·霍尔，《月球之旅》，第80页。 1959年，就在杰克·基尔比发明了第一款集成电路的一年后，麻省理工学院的仪器实验室收到了第一款由TI生产的集成电路，以1000美元的价格购买了其中64只芯片，将其作为美国海军导弹计划的一部分进行测试。麻省理工学院的团队最终没有在导弹中使用芯片，但发现集成电路的想法很有意思。大约在同一时间，仙童开始销售自己的微型逻辑芯片。1962年1月，麻省理工学院的一位工程师要求一位同事：“出去多买点，看看它们是不是真的。”

仙童是一家全新的公司，由一群30岁左右的工程师经营，他们没有任何业绩纪录，但他们的芯片是可靠的，而且准时送达。1962年11月，麻省理工学院实验室的著名工程师查尔斯·斯塔克·德雷珀（Charles Stark Draper）决定为阿波罗计划赌上仙童芯片，他计算出使用诺伊斯集成电路的计算机将比基于分立晶体管的计算机小三分之一，而且重量更轻，也更省电。最终将阿波罗11号带上月球的计算机重达70磅，占据了大约1立方英尺的空间，但比宾夕法尼亚大学的埃尼阿克计算机小1000倍，后者在第二次世界大战期间用于计算火炮轨迹。

埃尔登·霍尔，《月球之旅》，第xxi、2、4、19、80、82页。汤姆·沃尔夫（Tom Wolfe），《罗伯特·诺伊斯的修修补补》（The Tinkerings of Robert Noyce），《绅士》（Esquire），1983年12月。罗伯特·诺伊斯，《军事设备中的集成电路》（Integrated Circuits in Military Equipment），《IEEE综览》，1964年6月。克里斯托夫·勒库尔，《工业用硅：1960—1967年的部件设计、规模生产和仙童半导体商业市场转移》（Silicon for Industry: Component Design，Mass Production，and the Move to Commercial Markets at Fairchild Semiconductor，1960-1967），《历史与技术》（History and Technology），第16卷，第183页，1999年。迈克尔·赖尔登，《二氧化硅解决方案》（The Silicon Dioxide Solution），《IEEE综览》，2007年12月1日，https://spectrum.ieee.org/the-silicon-dioxide-solution。 麻省理工学院认为，阿波罗制导计算机是其最值得骄傲的成就之一，但诺伊斯知道，正是他的芯片使阿波罗计算机正常运转。 诺伊斯吹嘘道，到1964年，阿波罗计算机的集成电路已经运行了1900万小时，只有两次故障，其中一次故障是由于搬运时碰坏的。阿波罗计划的芯片销售将仙童从一家小型初创公司转变为一家拥有1000名员工的公司，其销售额从1958年的50万美元飙升至两年后的2100万美元。

埃尔登·霍尔，《月球之旅》，第83页。 随着诺伊斯为NASA加大生产力度，他为其他客户大幅降价，1961年12月以120美元的价格售出的集成电路，到了第二年10月被打折至15美元。 NASA相信集成电路可以引导宇航员登月，这是一个重要的认可标志。仙童的微型逻辑芯片不再是未经验证的技术，它们已被用于最无情、最恶劣的环境：外太空。

查尔斯·菲普斯（Charles Phipps），《TI的早期集成电路历史：个人观点》（The Early History of ICs at Texas Instruments: A Personal View），《IEEE计算史纪事》，第34卷，第1期，2012年1月，第37-47页。 这对基尔比和TI来说是一个好消息，尽管他们的芯片在阿波罗计划中只起了很小的作用。在TI总部达拉斯，基尔比和TI总裁帕特·哈格蒂正在为自己的集成电路寻找一个大客户。哈格蒂是一位来自南达科他州小镇的铁路电报员的儿子，他在第二次世界大战期间接受过电气工程师的培训，并在美国海军从事电子工作。自1951年来到TI的那天起，哈格蒂就专注于向军方销售电子产品。

诺曼·阿舍（Norman Asher）和勒兰德·斯特罗姆（Leland Strom），《美国国防部在集成电路发展中的作用》（The Role of the Department of Defense in the Development of Integrated Circuits），美国国防分析研究所（Institute for Defense Analyses），1977年5月1日，第54页。采访比尔·海伊，2021年。采访张忠谋，2022年。 哈格蒂凭直觉知道，基尔比的集成电路最终可以用于美国军方使用的每一件电子产品中。 哈格蒂是一位迷人的公众演讲者，他向TI的员工宣讲电子产品的未来，一位TI的老兵记得他“像一个从山顶上讲话的弥赛亚，似乎可以预知一切”。 当美国和苏联在20世纪60年代初陷入核对峙（首先是因控制分裂的柏林，其次是古巴导弹危机）时，哈格蒂没有比五角大楼更好的客户。就在基尔比发明集成电路几个月后，哈格蒂向美国国防部工作人员简要介绍了基尔比的发明。第二年，美国空军航空电子实验室同意赞助TI的芯片研究。随后，TI签订了几项小型军事设备合同，但哈格蒂在寻找一条大鱼。

帕特·哈格蒂，《战略、战术和研究》（Strategies，Tactics，and Research），《研究管理》（Research Management），第9卷，第3期，1966年5月，第152-153页。马歇尔·麦克默伦，《实现精度：计算机和导弹的遗产》（Achieving Accuracy: A Legacy of Computers and Missiles），Xlibris US出版社，2008年，第281页。 1962年秋天，美国空军开始寻找一台新的计算机 来引导其“民兵II号”导弹，该导弹的设计初衷是在太空中发射核弹头打击苏联。第一版“民兵”导弹刚开始服役时，由于太重，以致它几乎无法从美国西部的发射场击中莫斯科。它的机载制导计算机是一个基于分立晶体管制造的巨大怪物，目标打击程序通过打孔纸带输入计算机。

采访鲍勃·尼斯、马歇尔·麦克默伦和史蒂夫·罗默曼，2021年。大卫·斯顿夫，《民兵：定义美国核战争的导弹技术史》（Minuteman: A Technical History of the Missile That Defined American Nuclear Warfare），阿肯色大学出版社，2020年，第214页。帕特·哈格蒂，《战略、战术和研究》，《研究管理》，第9卷，第3期，1966年5月，第152-153页。另请参见：鲍勃·尼斯和D. C.亨德里克森（D. C. Hendrickson），《民兵制导和控制简史》（A Brief History of Minuteman Guidance and Control），洛克菲勒国防电子自动设备公司，1995年；以及马歇尔·麦克默伦，《实现精度：计算机和导弹的遗产》，第12章。感谢大卫·斯顿夫向我分享了尼斯和亨德里克森的论文。 哈格蒂向美国空军承诺，使用基尔比集成电路的计算机可以用一半的重量完成两倍的计算。他设想了一台使用22种不同类型集成电路的计算机。在他看来，95%的计算机功能将由制作在硅上的集成电路来实现，这些集成电路总共重2.2盎司。剩下5%的计算机硬件重36磅，TI的工程师们还不知道如何将这部分集成在芯片上。“这只是一个尺寸和重量的问题，”设计计算机的工程师鲍勃·尼斯（Bob Nease）在谈到使用集成电路的决定时解释道，“真的没有太多选择。”

诺曼·阿舍和勒兰德·斯特朗，《美国国防部在集成电路发展中的作用》，美国国防分析研究所，1977年5月1日，第83页。埃尔登·霍尔，《月球之旅》，第19页。《“民兵”导弹是顶级半导体用户》（Minuteman Is Top Semiconductor User），《航空周刊与空间技术》（Aviation Week & Space Technology），1965年7月26日，第83页。 赢得“民兵II号”导弹合同改变了TI的芯片业务。TI的集成电路销售以前是以几十块的数量来衡量的，但由于担心美国与苏联之间的“导弹差距”，该公司很快就以数千块的数量来销售。一年内，TI向美国空军的发货量占到当时美国空军累计购买芯片所花费的60%。到1964年底，TI已经为“民兵”导弹计划提供了10万块集成电路，1965年当年销售的所有集成电路中有20%用于“民兵”导弹计划。 哈格蒂向军方出售芯片的赌注正在得到回报，但唯一的问题是，TI能否掌握大规模生产技术。