二十世紀最偉大技術預言,再看摩爾定律與矽谷的崛起
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現在我們想到矽谷,腦中浮現的是社群網路與軟體公司,而不是讓矽谷得名的「矽」這個物質。然而,網路、雲端、社群媒體,整個數位世界之所以存在,都是因為工程師學會掌控電子在矽晶片上流動時的最小移動。要不是處理及記憶1與0的成本在過去半個世紀大降了10億倍,所有的大型科技公司根本不可能存在。
僅僅60年前,一塊先進晶片上的電晶體數量,不是118億個,而是4個。1961 年,舊金山南部的小公司快捷半導體(Fairchild Semiconductor)發布一種名叫 Micrologic的新產品,這是一種嵌入4個電晶體的矽晶片。不久,這家公司就設計出把12個電晶體嵌入晶片的方法,接著電晶體的數量又增至100個。
快捷的共同創辦人高登・摩爾(Gordon Moore)在1965年注意到,隨著工程師學會製造愈來愈小的電晶體,每個晶片上可嵌入的元件數量每年都會增加一倍。這個預測(晶片的運算力將呈指數級成長)後來稱為「摩爾定律」(Moore’s Law),並促使摩爾預測了一些在1965年看來簡直不可思議,充滿了未來色彩的裝置,例如「電子錶」、「家用電腦」,甚至「個人隨身通信裝置」。從1965年展望未來,摩爾預測未來十年運算力將呈指數級成長,但這種驚人的進步速度如今已持續了半個多世紀。1970年,摩爾創立的第二家公司英特爾(Intel)推出一款可儲存1024條資訊(位元)的記憶體晶片,價格約20美 元,亦即每個位元約2美分。如今20美元可買到一個儲存超過10億位元的隨身碟。
這種不可思議的進步,有部分要歸功於傑出的科學家與榮獲諾貝爾獎的物理學家。然而,不是每項發明都能開創出成功的新創企業,也不是每家新創企業都能催生出一個轉變世界的新產業。半導體之所以能在社會上普及,是因為有企業開發出量產的新技術,是因為嚴苛的管理者不斷地壓低成本,也是因為充滿創意的創業者想出運用半導體的新方法。摩爾定律的誕生,不僅是物理學家或電子工程師的故事,也是製造專家、供應鏈專家、行銷經理的故事。
舊金山以南的城鎮在1970年代以前還不叫矽谷,那裡成為革命的中心,是因為那個地方結合了科學專業知識、製造技術、充滿遠見的商業思維。加州有許多受過航空或無線電產業訓練的工程師,他們從史丹佛大學或加州大學柏克萊分校畢業。由於美國軍方想要鞏固其技術優勢,這兩所大學都獲得了充裕的國防資金。除了經濟結構以外,加州的文化也一樣重要。離開美國東岸、歐洲、亞洲去建立晶片業的人,談到當初決定搬到矽谷的原因時,常提到矽谷給人一種機會無限的感覺。對世界上最聰明的工程師及最有創意的創業者來說,找不到比矽谷更令人振奮的地方了。
事實證明,晶片業一旦成形,就不可能離開矽谷。如今的半導體供應鏈需要來自許多城市與國家的元件,但幾乎每塊晶片都與矽谷有關連,或是生產過程需要用到來自加州設計與製造的機台。美國擁有龐大的科學專業人才,他們獲得政府研究資金的支援,又有能力從其他國家吸引最優秀的科學家來強化陣容。這個龐大的人才庫,為推動技術進步提供了核心知識。美國的創投業與股市為新公司提供了發展所需的創業資金,也無情地淘汰失敗的公司。與此同時,美國這個全球最大的消費市場也推動了成長,為數十年來新型晶片的研發提供了資金。
如今拜摩爾定律所賜,半導體嵌入每台需要運算力的裝置中,在物聯網時代,這意味著幾乎每台裝置都內建半導體。即使是汽車這種有百年歷史的產品,現在通常也內建價值上千美元的晶片。全球大部分的GDP都是由依賴半導體的裝置創造出來的。對於一個75年前還不存在的產品來說,這是一種非比尋常的進步。
