半导体简史:美国削减成本,逐渐失去领先优势

半导体简史:美国削减成本,逐渐失去领先优势,第1张

如今的美国仍是半导体行业发展的优势者,在半导体产业发展之初,美国是如何发展并获得如今的地位?ICViews编译了美国半导体发展的简史,期望从美国半导体的发展历程中找到一些答案。

早期的美国产业政策为各种参与者提供了角色:小公司在技术前沿进行试验,而大公司追求流程改进,来扩大这些创新的规模。美国政府的需求确保了实验在财政上是可行的,而技术转让规定确保了大公司和小公司共享进步。重要的是,定期采购为企业提供了继续迭代所需的流动性,而无需依赖大规模的一次性产品。这种工业政策鼓励创新,确保小公司能够获得国内大规模生产创新设计的机会,同时允许大公司获得大规模生产这些创新设计的好处。

随着行业的成熟和竞争环境的变化,美国政策框架也发生了变化。

自20世纪70年代以来,产业政策逐渐被轻资本的“科学政策”战略所取代,而庞大的龙头企业和轻资产创新者已经取代了一个由大小生产型企业组成的强大生态系统。虽然这一战略最初取得了成功,但它已经造成了一个脆弱的体系。如今,半导体行业一方面受到脆弱的供应链的约束,这些供应链仅为少数拥有庞大资金链的公司量身定制,另一方面又受到许多轻资产设计公司的约束。

尽管美国半导体行业在上世纪90年代重获主导地位,但由于这种政策方针,导致如今美国半导体行业的技术和商业优势比以前更加脆弱。随着台积电的崛起超过英特尔,美国已经失去了前沿技术,美国企业面临着关键的供应瓶颈。疫情暴露出的供应链问题表明:半导体作为一种通用技术,在几乎所有主要供应链中都发挥着作用,且半导体生产是一个至关重要的经济和国家安全问题。虽然政策可以发挥明显作用,但对于技术进步的过程又有其限制性,支持新思想的发展,而不是将新技术转向资本。制程技术的创新是一种实践的过程,需要不断建立与营运新的生产线。但在美国的低资本环境中,半导体产业很难达到边做边学。

半导体供应链的每个部分都有技术创新,并受益于多样化的参与者和动态的劳动力市场。劳动力不仅是技术前沿的成本中心,而且是创新过程的关键投入。在解决目前的短缺问题时,政策制定者应该认识到半导体产业政策的教训,创建一种强劲竞争生态系统来激励创新。

在半导体行业成立之初,美国政府利用产业政策和科学政策帮助培育了半导体企业的多样化生态。财政支出为这个高度投机的行业提供了必要的流动性。为了保持创新和充满活力的竞争生态系统,战略也需要持续的干预。

美国美国国防部(DoD)使用采购协议和准监管措施来确保公司的生态系统和技术进步的广泛传播。美国政府合同为早期的公司创造了一个现成的市场,美国国防部渴望扮演第一客户的角色。由于确信会有大规模半导体生产的需求,对于许多早期的小公司来说产能投资在财务方面是可行的。

作为许多公司的核心客户,美国国防部对行业的最新技术发展有着清晰的看法,并利用这种看法直接促进公司和研究人员之间的对话和知识共享。与此同时,“第二来源”合同要求美国国防部购买的任何芯片都必须由至少两家公司生产,将采购与技术转让联系起来。美国国防部甚至要求贝尔实验室和其他大型研发部门公布技术细节,并广泛授权他们的技术,确保所有可能与美国国防部签约的公司都能获得创新的基石。

这一体系加快了行业的创新步伐,并迅速蔓延。政府采购协议确保了投资者的支出意愿,而且也增加了用于重复生产的资本货物的支出,从而帮助流程得到显著改进。与此同时,工人在整个系统中自由流动,可以在一家公司获得的知识应用于改善其他公司的生产流程。

在这种竞争环境下,结合那个时代的反垄断做法,鼓励大公司发展大型研究实验室,鼓励小公司进行疯狂的实验。成功的实验帮助创建了新的大公司,或者被已经存在的大公司扩大规模。来自美国国防部的行业指导帮助推动技术向新的方向发展,同时保持行业产能的一致性和针对性。至关重要的是,这一战略在隐性上优先考虑的是整个板块新技术的发展,而不是让任何一家公司的收入最大化或成本最小化。如果公司需要投资并持有资本货物的话,也有融资的渠道。政府保护这个行业不受所谓的“市场约束”的影响,以便产业把重点放在创新和生产上,而不是狭义的经济成功上。

然而,到20世纪60年代末,行业发展迅速,导致政府采购以及政府通过第二源合同等实施准监管的能力已经变得相对不重要了。20世纪40年代末,半导体行业的存在是以军事采购为基础的,但到60年代末,军事采购在市场中所占的比例不到四分之一。

20世纪70年代:蓬勃发展的商业市场

这一时期,尽管美国政府采购和指导相对不重要,但由于商业应用的繁荣和缺乏严肃的国际竞争,美国国内半导体公司迎来了黄金时代。

虽然产业政策促进了早期的创新和产能建设,但在20世纪70年代,政策的相对缺失却几乎没有被注意到。可以肯定的是,政府采购在20世纪70年代仍然发挥了一定的作用,但随着私营企业开始将电子产品纳入其供应链,它们成为了更重要的采购商。开始大规模生产计算机也与半导体的发展有着共生关系,因为芯片的需求推动了封装和集成的进步。

事实上,美国国防部的优先级和商业客户的优先级出现了分歧。美国国防部为特定的军事问题寻找合适的解决方案,尤其是基于非硅的或宇宙级的半导体的开发,这些涉及的商业应用很小。政府和半导体公司都认识到,这个行业不再需要直接指导。所以,双方的需求开始出现分歧。

在20世纪70年代,蓬勃发展的非国防市场意味着成功的小公司和大公司在没有政府支持或协调的情况下也能共存。技术的改进转化为工艺的改进,后者反过来又推动了前者的进一步改进。MOS IC、微处理器、DRAM等新发明将行业推向了新的高度,并递归式地提出了进一步的创新路径。

在普遍繁荣和创新的环境下,半导体展现出作为通用技术的重要性,在整个经济中都得到了广泛应用。尽管美国的大型研究实验室以及制造部门持有了大量资产,但在国际上缺少竞争以及市场的蓬勃发展确保了无论是在创新还是利润方面,大多数投资最终都是可行的。

20世纪80年代:国际竞争激烈

然而,这种竞争环境所带来乐观情况在上世纪80年代被打断,当时,在日本国际贸易产业省的产业政策指导下,美国将市场和技术主导地位拱手让给了日本企业。

美国政府最初不得不创建半导体市场,而日本能够围绕一个快速增长且已经存在的市场制定产业政策。因此,日本能够采取比美国严厉得多的建设基础设施的政策,协调计算机和半导体领域的合资企业,因为日本知道自己的产品有现成的商业市场。虽然政府支持和协调投资的战略与美国在五六十年代使用的战略相同,但用于实施该战略的战术是为适应上世纪80年代的竞争环境而量身定做的。

来自日本的竞争对美国公司产生了巨大的影响。在随后的市场动荡中,许多人永久退出了DRAM市场。行业还成立了倡导小组来进行生产协调,并游说政府对关税和实施贸易政策进行干预。半导体工业协会游说要对日本的“倾销”采取保护措施,同时成立了半导体研究公司,组织和资助与商业市场相关但与美国国防部无关的半导体开发方面的学术研究。半导体制造联盟由行业成员与美国国防部共同资助,一开始的目的主要是用较早期的产业政策推动企业之间的横向合作。但是,为了成本的最小化,联盟很快就把重点转向供应商与制造商之间的垂直整合上面。

落后的半导体已经成为商品,可互换,并根据单位成本进行判断。由于技术和经济因素的共同作用,传统的垂直整合公司在20世纪80年代开始解体。鉴于当时美国的经济形势,在竞争激烈得多的全球市场上,人们几乎没有兴趣投资于低附加值活动的产能。

相反,大公司吸纳了小公司仍然拥有的生产力,创建了大企业集团。MOS晶体管作为行业主导设计的出现,公司开始采用类似的设计原则,使专攻制造的“代工厂”变得经济。随后的垂直解体导致了大型、垂直整合的企业集团的出现,与专注于设计的小型“无晶圆厂”公司共存,这些公司进行设计,但不生产芯片。理论上,这些“无晶圆厂”公司在追求创新设计策略的同时最小化成本,且保留了灵活性。20世纪90年代,随着美国公司开创新的产品类别,日本公司面临来自韩国的竞争,美国行业对这一战略的接纳导致了市场份额的复苏。

在政策方面,美国从未回归到国内产业政策。相反,国外产业政策计划的成功是国内整合、垄断、贸易保护主义以及科学研究资金合力来实现的。

20世纪90年代:科学政策,而非产业政策

20世纪80年代本行业面临着技术和竞争环境的变化,90年代则见证了美国新的“科学政策”走向高潮。20世纪90年代,无论是美国过去采取的那种政策,还是更多受到日本通产省影响的做法,美国都没有重返产业政策,而是将“科学政策”的引入视为政府在半导体制造领域采取行动的新范式。科学政策的重点是促进与公司个体的公私合作,让行业研发与学术研发更紧密地结合,保证研究力量的广泛性,形成可支持轻资产运营的创新型公司的行业结构。

政策目标从创建一个具有强大供应链的强大竞争生态系统转变为创建公私机构,以协调研究人员、无晶圆厂设计公司、设备供应商和大型“冠军企业”之间的复杂切换。这样一来,没有企业需要在研发上投入过量的资金,从而保持全球成本竞争力,而政府也可以避免大规模投资支出。下面的图表来自于半导体行业协会制作的1994年美国国家半导体技术路线图,展示了科学政策背后的策略:

“科学政策”的中心主题是非冗余的效率,这与早期的产业政策侧重于冗余和重复,形成对比。早期产业政策大大加快创新步伐,并确保了单个公司的失败不会影响供应链的稳健,但这确实意味着大量的重复投资。尽管这种方法有助于推动流程改进的采用,静态股东价值最大化表明,这种重复在经济上太浪费了。

过去几十年的产业政策促进了大规模就业,这是创新的核心驱动力。而20世纪90年代的“科学政策”为了最低效率而避免了这种做法。员工频繁更换公司,边做边学是创新的核心途径。事实上,《经济地理》中的“非交易的相互依赖”文献在一定程度上解释了半导体行业工人群体的融合对该行业的快节奏创新是多么重要。虽然在一个地方保持大量的工人是许多进步的关键,但在这个新的竞争环境中,这被视为一种浪费。劳动力在单位成本中占有相当大的比例,企业相信,如果他们能有策略地缩小规模,全球竞争力就会恢复。

在半导体行业的早期,相对价格不敏感的政府合同占总销售额的很大一部分,这种低效率被看作是创新的成本。随着外国竞争对手的加入,成本敏感的商业市场成为半导体的主要买家,这种能力的复制似乎像是一个纯粹的成本中心,对很多公司却没有什么好处。对盈利能力的担忧意味着要确保重复的工作要尽可能少,以便在对价格敏感、竞争激烈的环境下控制成本。这造成了一个集体行动的问题,即削减开支符合每个企业的利益,但这样做进一步恶化了美国企业的创新能力。

在20世纪90年代,美国政府没有回到产业政策,而是选择了成本低得多的科学政策项目。理想情况下,“科学政策”将允许政府协调企业相互矛盾的节约愿望,而不会在技术上进一步落后。然而,为了符合时代精神,美国政府也在努力节约,不会为产业政策在新的竞争环境中取得成功提供所需的大规模财政支持。

相反,政府将花费更少的钱,并尝试开创一种劳动分工,允许所有参与者在不牺牲技术前沿的前提下削减成本,以追求利润。为此,它一方面资助学术研究实验室的研发,另一方面资助产业集团将研究转化为商业能力。在某种程度上,这进一步降低了单个公司的研发投资,因为进步只创造了最小的竞争优势。这种结构没有建立具有重叠供应链的生态系统,而是形成了一种分工,每家企业与机构都负责一个明显可分割的单独部分。同时,宽松的贸易政策与密切的贸易网络,让企业能更经济地进入无工厂模式,发展轻资产战略。目的是通过解决一个集体行动问题,减少整个系统的冗余,从而为公共和私营部门以最经济的方式重新夺回技术前沿。

在短期内,这个策略奏效了!到上世纪90年代末,美国半导体和其他技术领域的投资普遍繁荣,美国成功地恢复了技术优势。这个行业得以在保持国际竞争力的同时,又不需要国内产业政策大规模财政支持的情况下进行创新。大多数公司个体把研发重点集中在生产过程开发的下一两个节点上,而更长期的研究则是由政府资助的学术研究人员来组织。产业团体介入,将这种学术研究转化为商业行为,并在很大程度上消除了研发和生产的重复劳动成本。大型集中的研究实验室被掏空,供应链变得更狭隘,仅针对少数核心公司的研究需求。

21世纪:互联网泡沫破灭和收益递减

然而,这种策略的短期成功是以巨大的长期成本为代价的。劳动力和资本的冗余有助于确保公司能够快速改进内部化流程,同时也培训下一代工程师和技术人员。虽然从单一时期股东收益静态最大化的角度来看,这种重复可能是多余的,但它对确保长期创新轨迹至关重要。“消除冗余”和“增加脆弱性”是同一枚硬币的两面。

从长期来看,劳动力和资本投资不足会在某些方面显现出来,无论是在资产负债表上,还是在创新能力上,或者两者兼而有之。就目前情况而言,美国有可能失去其在尖端设计方面的优势,而且在尖端制造领域的霸主地位已在很大程度上被台积电夺走。将投资过程中的一部分分配给每家公司可能会使每家公司的资产负债表看起来更加稳健,但由于持续的投资不足,整个行业已经变得更加脆弱。数十年的劳动力成本最小化使得熟练技术人员和工程师的数量减少,而数十年的产能投资不足也阻碍了国内企业应对目前劳动力短缺的能力。

该行业目前的问题是科学政策战略的长期自然结果,该战略在上世纪90年代末和21世纪初似乎非常成功。整合和垂直整合的驱动力集中在学术实验室的长期研究、庞大的“冠军企业”和轻资产的“无晶圆厂”创新者,创造了一个摇摇欲坠的竞争生态系统。

由于这些冠军企业在竞争格局中占据的比例非常大,它们的研发优先级和中间投入需求为整个行业设定了条件。像英特尔这样的大买家可以或明或暗地利用他们的相对垄断权力,围绕他们的需求来构建供应链。当更广泛的经济需求发生转变时,例如疫情爆发以来,这些脆弱的供应链很容易出现问题。这种脆弱性是供应链优化的结果,但这种优化针对的是短期盈利能力以及消除冗余,而不是针对整个经济的需求。

无论是有意还是无意,这些大型也会围绕自身的财务需求和计划来制定技术发展道路。因此,学术实验室的研发与税收优化和私营企业单位成本最小化相结合的政策组合,创造了重大的技术路径依赖。与此同时,从技术意义上讲,这些企业“太大而不能倒”:如果它们错过了流程改进,同样规模的国内竞争对手的缺席意味着整个行业都错过了这一进步。在这个意义上,技术政策作为一个整体被委托给了私营行为者。

从研发到生产的过程,也出现不一致的反馈。科学政策的关键是将知识产权的创新与生产过程的创新分开;也就是说,科学政策优先考虑研究、设计与创意,而不是实施、生产与投资。因此,专注于设计的无工厂公司兴起,并将制造外包给海外的代工厂。

然而,把研发放在首位反而会降低创新的速度。单是补贴研发跟激励离岸外包没有什么区别:政策奖励的是知识产权的发展,而不是有形资产的所有权。问题在于,过程改进来自于新物理资产所包含的新技术的实施。“边做边学”是技术创新的关键部分。优秀的工程师希望对供应链每一个环节的生产过程的每一个步骤都进行创新。前沿设计的离岸和外包生产给流程周围引入了一个黑箱,导致收益无法实现最大化的类似问题无法得到纠正。只把焦点放在研发上,会把这些过程改进的发展离岸化,导致国内的生产商吃不饱,同时还阻碍了劳动力开发新技能。

学术研究偏离了商业化的道路,无法驱动产业的创新。考虑到学术研究往往围绕着与当前生产相关性低的问题展开,因此有时无法为现有技术的替代应用或替代过程驱动的创新路径提供见解。由于科学政策让这个群体负责整个行业的长期创新战略,这一盲点不能被忽视。事实上,摩尔定律的失败,以及在许多应用中为异质芯片设计独特的转变,这些都很好地说明了创新在任何时候往往都暗示着技术发展存在。

数十年来在工业产能和就业方面的投资失败,造成了美国企业高度依赖外部制造工厂的局面。台积电目前投资于一家中国台湾本土制造工厂的计划,表明该公司试图通过收购来解决这个问题,而不减少我们对单一供应商提供领先设计的依赖。相反,我们应该回顾半导体生产初期的产业政策 历史 ,重新夺回技术前沿,在供应链的每一个节点上推动创新。

如今,美国面临着半导体短缺和创新能力减弱的问题,政策制定者正考虑采取严肃的干预措施。虽然现在解决目前的短缺可能已经太晚了,但可以防止下一次短缺。美国两党对基础设施支出的广泛支持、疫情后重建得更好的必要性,以及对半导体采购的国家安全担忧,都应该鼓励政策制定者认为,现在正是进行雄心勃勃的改革的时候。如上所述,半导体产业政策的 历史 为如何最好地创造高就业、技术创新和强大的国内供应链提供了许多经验教训。

历史 表明,科学政策是产业政策的必要补充,但本身是不够的。协调研发是任何解决方案的必要组成部分,但并非全部解决方案。为了获得工艺改进,并确保劳动力具备在技术前沿 *** 作的足够技能,该行业需要看到持续的产能扩张。然而,正如我们之前所显示的,在低需求环境下,私营企业明显不愿进行不确定的投资。产业政策,通过结合政府采购和融资担保、直接融资等方式,是为该行业提供充足流动性的唯一途径,以确保产能扩张足够快,该行业保持在技术前沿。同时,政府有财政能力让国内企业生产落后的半导体产品,以保障国家安全和供应链的d性理由。从长远来看,以股东最大化为目标的产业外包政策尚未形成。

同样重要的是要认识到强劲的经济需求和因此而紧张的劳动力市场,特别是半导体生产的劳动力市场,对这些政策的成功至关重要。由政府主导的强有力的投资建设将为各种经验和技能水平的人创造良好的就业机会。这将创造高技能的劳动力,以及驱动有意义的过程改进的边做边学的充足机会。在高技能、高资本密集度的行业,劳动力几乎就像另一种形式的资本商品,为投资支付明显的红利。然而,在缺乏足够的就业机会的情况下,这些专业技能会随着工人转向其他行业而消失。这并不是说提高劳动力技能就足够了:如果立法创造了培训项目,却没有同时创造必要的就业机会和投资,那么很快就会弄巧成拙。

在半导体和其他关键行业的产业政策所需的资金投入规模上,一些人可能会犹豫不决。这是一个巨大的市场,有着巨大的价格标签,现代制造工厂的成本高达数十亿美元。然而,半导体是一种关键的通用技术,几乎进入每一个供应链。大规模的产业政策可以防止瓶颈时期拖累经济增长,同时为国家安全需求创建一个强大的国内供应链。相对于最初对半导体技术的投资,回归产业政策的成本要高得多,但回报会更高。作为4万亿美元基础设施或两党供应链法案的一部分,振兴落后和领先的行业,并恢复一个强大的竞争生态系统,是一项不容错过的好投资。

政策目标很简单:制定一个扩大的产业政策工具包,以鼓励创新、国内劳动力市场紧张以及维护关键的供应链基础设施。半导体作为一个产业,由于投资规模和所需的工作岗位,是制定这些政策工具的理想起点。重建一个强劲的创新环境,也将有助于美国持久地回到技术前沿,并创造就业和投资,在未来几年带来回报。半导体在现代工业经济中发挥着至关重要的作用,它们的技术路线太重要了,不能以短期盈利能力为指导。政府有机会也有责任利用产业政策在下一次短缺发生之前阻止它,同时确保美国保持其在技术前沿的地位。

半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。

1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。

不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。

1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。

半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。

在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

扩展资料:

人物贡献:

1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)

在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。

硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;

然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。

2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。

注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。

但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。

在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。

3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)

在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。

另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;

他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。

参考资料来源:百度百科-半导体

Analog Device Inc. ,即“亚德诺半导体技术公司”,另一译名是 “美国模拟器件公司”

亚德诺半导体技术公司(Analog Devices, Inc. 纽约证券交易所代码:ADI)自从1965年创建以来到2005年经历了悠久历史变迁,取得了辉煌业绩,树立起成立40周年的里程碑。回顾ADI公司的成功历程——从位于美国马萨诸塞州剑桥市一座公寓大楼地下室的简陋实验室开始起步——经过40多年的努力,发展成全世界特许半导体行业中最卓越的供应商之一。

ADI将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱,并基此成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI公司是业界广泛认可的数据转换和信号处理技术全球领先的供应商,拥有遍布世界各地的60,000客户,涵盖了全部类型的电子设备制造商。作为领先业界40多年的高性能模拟集成电路(IC)制造商,ADI的产品广泛用于模拟信号和数字信号处理领域。公司总部设在美国马萨诸塞州诺伍德市,设计和制造基地遍布全球。ADI公司的股票在纽约证券交易所上市,并被纳入标准普尔500指数(S&P 500 Index )。

ADI生产的数字信号处理芯片(DSP:Digital Singal Processor),代表系列有 ADSP Sharc 211xx (低端领域),ADSP TigerSharc 101,201,....(高端领域),ADSP Blackfin 系列(消费电子领域).

ADSP与另外一个著名的德州仪器(TI: Texas Instrument)生产的芯片特点相比较,具有浮点运算强,SIMD(单指令多数据)编程的优势, 比较新的Blackfin系列比同一级别TI产品功耗低.缺点是ADSP不如TI的C语言编译优化好.TI已经普及了C语言的编程,而AD芯片的性能发挥比较依赖程序员的编程水平.ADSP的Linkport数据传输能力强是一大特色,但是使用起来不够稳定,调试难度大.

ADI提供的Visual DSP ++2.0, 3.0, 4.0, 4.5 ,5.0编程环境,可以支持软件人员开发调试.

http://baike.baidu.com/view/471819.htm

美国国家仪器公司(NI)帮助测试、控制、设计领域的工程师与科学家解决了从设计、原型到发布过程中所遇到的种种挑战。通过现成可用的软件,如LabVIEW, 以及高性价比的模块化硬件,NI帮助各领域的工程师不断创新,在缩短产品问世时间的同时有效降低开发成本。如今,NI为遍布全球各地的30,000家不同的客户提供多种应用选择。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀市,在40个国家中设有分支机构,共拥有5,200多名员工。在过去连续十二年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。作为最大的海外分支机构之一,NI中国拥有完善的产品销售、技术支持、售后服务和强大的研发团队。

20世纪70年代初期,詹姆斯·楚查德博士、比尔·诺林和杰夫·科多斯基三个年轻人在得克萨斯州大学奥斯汀分校的应用研究实验室中工作。因为从事对美国海军项目的研究,这些人使用了早期的计算机技术来收集和分析数据。当时数据收集方法的低效使他们十分沮丧,于是他们决定创造一种新产品,来使他们的任务变得轻松。 1976年,在詹姆斯·楚查德家的车库里,三个小伙子建立了一家公司。

最初公司命名时曾有过“长角牛仪器”、“得克萨斯数据”等创意,但提交申请时均遭到拒绝,于是最终采用了如今的名称:“国家仪器”。

公司成立后,从Interfirst银行贷款一万美元并购置了一台PDP-11小型计算机。设置和建造GPIB接口是公司接手的第一个项目,第一个成功的订单则是向位于圣安东尼奥的凯利空军基地推销而得的。由于三人受聘于学校,所以在1977年他们雇佣了第一位全职人员来负责订单、账单与客户服务。随着公司交易额的扩大,1978年,他们搬到了一个56平方米的办公室内。

1980年,三人从学校辞去工作全职投入公司的发展,公司也搬到了一个拥有500平方米的办公室内。为了帮助创收,公司接手了许多特别项目,包括油泵xyk系统和美国海军声纳测试所需的波形发生器。到1981年,该公司已达成100万美元的销售大关,因此他们1982年迁移到拥有1000平方米的一间更大的办公室。

1986年,LabVIEW这一基于苹果机环境下的著名图形开发系统推出。这款软件使工程师和科学家们可以生动的采用“电线”等图形进行编程,而非像之前一样基于代码来输入文字。通过人们更直观的使用和框架结构的减少,生产力得以大大提高,这使得LabVIEW一经发布便大受欢迎。次年,基于DOS环境的LabVIEW新版本LabWindows发布。伴随着这如今已成为旗舰产品的面市,NI提出了“软件就是仪器”的口号,开辟了虚拟仪器这一全新的概念。

此时的美国国家仪器公司已经拥有了100名员工,为了提高员工的工作积极性,员工的每一份成就都会得到赞誉。在1987年,公司决定直接销售产品而非继续通过代理,于是在日本东京开设了第一家国际分公司。

1990年公司挪到了奥斯汀湖畔的一栋建筑里,并于1991年将其购置。因紧邻当地一座桥,又称为“硅丘桥点”("Silicon Hills = Bridge Point.")。1991年,公司通过LabVIEW获得了第一份专利。其后,他们相继发明了SCXI,LabWindows/CVI等,并开设了NI园区。

2002年,公司在匈牙利第二大城市德布勒森开设第一家海外工厂。

http://baike.baidu.com/view/5314752.htm

英特尔公司(Intel Corporation)(NASDAQ:INTC,港交所:4335),总部位于美国加州,工程技术部和销售部以及6个芯片制造工厂位于美国俄勒冈州波特兰。英特尔的创始人Robert Noyce和Gordon Moore原本希望他们新公司的名称为两人名字的组合——Moore Noyce,但当他们去工商局登记时,却发现这个名字已经被一家连锁酒店抢先注册。不得已,他们采取了“Integrated Electronics(集成电子)”两个单词的缩写为公司名称。现任经营高层是董事长克雷格·贝瑞特和总裁兼执行长保罗·欧德宁。

英特尔公司在随着个人电脑普及,英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擘。为全球日益发展的计算机工业提供建筑模块,包括微处理器、芯片组、板卡、系统及软件等。这些产品为标准计算机架构的组成部分。业界利用这些产品为最终用户设计制造出先进的计算机。英特尔公司致力于在客户机、服务器、网络通讯、互联网解决方案和互联网服务方面为日益兴起的全球互联网经济提供建筑模块。

具体研究领域包括音频/视频信号处理和基于PC的相关应用,以及可以推动未来微结构和下一代处理器设计的高级编译技术和运行时刻系统研究。另外还有英特尔中国软件实验室、英特尔架构开发实验室、英特尔互联网交换架构实验室、英特尔无线技术开发中心。除此之外,英特尔还与国内著名大学和研究机构,如中国科学院计算所针对IA-64位编译器进行了共同研究开发,并取得了可喜的成绩。

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创办起源

1955年,“晶体管之父”威廉·肖克利,离开贝尔实验室创建肖克利半导体实验室并吸引了许多才华横溢的年轻科学家加入,但很快,肖克利的管理方法和怪异行为引起员工的不满。其中被肖克利称为八叛逆的罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔、朱利亚斯·布兰克、尤金·克莱尔、金·赫尔尼、杰·拉斯特、谢尔顿·罗伯茨和维克多·格里尼克,联合辞职并于1957年10月共同创办了仙童半导体公司。安迪·葛洛夫于1963年在戈登·摩尔的邀请下加入了仙童半导体公司。

由于仙童半导体快速发展,导致内部组织管理与产品问题日亦失衡。1968年7月仙童半导体其中两位共同创办人罗伯特·诺宜斯、戈登·摩尔请辞,并于7月16日,以集成电路之名(integrated electronics)共同创办Intel公司。而安迪·葛洛夫也自愿跟随戈登·摩尔的脚步,成为英特尔公司第3位员工。

在安迪·葛洛夫的口述自传中表示,如果以他是公司第3位员工的角度来看,他是“英特尔创办人之一”。但若以所有权来说,因未受邀1美元价格购股,而是以首位自愿加入员工。

微处理器发展史

1971年:4004微处理器

4004处理器是英特尔的第一款微处理器。这一突破性的重大发明不仅成为Busicom计算器强劲的动力之源,更打开了让机器设备象个人电脑一样可嵌入智能的未来之路。

1972年:8008微处理器

8008处理器拥有相当于4004处理器两倍的处理能力。《无线电电子学》杂志1974年的一篇文章曾提及一种采用了8008处理器的设备 Mark-8,它是首批为家用目的而制造的电脑之一——不过按照今天的标准,Mark-8既难于制造组装,又不容易维护 *** 作。

1974年:8080微处理器

世界上第一台个人电脑 Altair 采用了8080处理器作为大脑——据称“Altair” 出自电视剧《星际迷航 Star Trek》,是片中企业号飞船的目标地之一。电脑爱好者们花395美元就能购买一台Altair。仅短短几个月时间,这种电脑就销售出了好几万台,创下历史上首次个人电脑延期交货的纪录

1978年:8086-8088微处理器

英特尔与IBM 新个人电脑部门所进行的一次关键交易使8088处理器成为了IBM 新型主打产品IBM PC的大脑。8088的大获成功使英特尔步入全球企业500强的行列,并被《财富》 杂志评为“70 年代最成功企业”之一。

1982年:286微处理器

英特尔286最初的名称为80286,是英特尔第一款能够运行所有为其前代产品编写的软件的处理器。这种强大的软件兼容性亦成为英特尔微处理器家族的重要特点之一。在该产品发布后的6年里,全世界共生产了大约1500万台采用286处理器的个人电脑。

1985年:英特386?6?4 微处理器

英特尔386?6?4 微处理器拥有275,000个晶体管,是早期4004处理器的100多倍。该处理器是一款32位芯片,具有多任务处理能力,也就是说它可以同时运行多种程序。

1989年:英特尔486?6?4 DX CPU 微处理器

英特尔486?6?4 处理器从真正意义上表明用户从依靠输入命令运行电脑的年代进入了只需点击即可 *** 作的全新时代。史密森尼博物院国立美国历史博物馆的技术史学家David K. Allison回忆说,“我第一次拥有这样一台彩色显示电脑,并如此之快地在桌面进行我的排版工作。”英特尔486?6?4 处理器首次增加了一个内置的数学协处理器,将复杂的数学功能从中央处理器中分离出来,从而大幅度提高了计算速度。

1993年:英特尔奔腾(Pentium)处理器

英特尔奔腾处理器能够让电脑更加轻松地整合“真实世界” 中的数据(如讲话、声音、笔迹和图片)。通过漫画和电视脱口秀节目宣传的英特尔奔腾处理器,一经推出即迅速成为一个家喻户晓的知名品牌。

1995年:英特尔高能奔腾(Italium Pentium)处理器

于1995 年秋季发布的英特尔高能奔腾处理器设计用于支持32位服务器和工作站应用,以及高速的电脑辅助设计、机械工程和科学计算等。每一枚英特尔高能奔腾处理器在封装时都加入了一枚可以再次提升速度的二级高速缓存存储芯片。强大的英特尔高能奔腾处理器拥有多达550万个晶体管。不适应市场需要,过早夭折。

1997年:英特尔奔腾II(Pentium II)处理器

英特尔奔腾II 处理器拥有750万个晶体管,并采用了英特尔MMX?6?4 技术,专门设计用于高效处理视频、音频和图形数据。该产品采用了创新的单边接触卡盒(S.E.C)封装,并整合了一枚高速缓存存储芯片。有了这一芯片,个人电脑用户就可以通过互联网捕捉、编辑并与朋友和家人共享数字图片;还可以对家庭电影进行编辑和添加文本、音乐或情景过渡;甚至可以使用视频电话通过标准的电话线向互联网发送视频。

1998年:英特尔奔腾II至强(Xeon)处理器

英特尔奔腾II至强处理器设计用于满足中高端服务器和工作站的性能要求。遵照英特尔为特定市场提供专属处理器产品的战略,英特尔奔腾II至强处理器所拥有的技术创新专门设计用于工作站和服务器执行所需的商业应用,如互联网服务、企业数据存储、数字内容创作以及电子和机械设计自动化等。基于该处理器的计算机系统可配置四或八枚处理器甚至更多。

1999年:英特尔赛扬(Celeron)处理器

作为英特尔面向具体市场开发产品这一战略的继续,英特尔赛扬处理器设计用于经济型的个人电脑市场。该处理器为消费者提供了格外出色的性价比,并为游戏和教育软件等应用提供了出色的性能。

1999年:英特尔奔腾III(Pentium III)处理器

英特尔奔腾III处理器的70条创新指令——因特网数据流单指令序列扩展(Internet Streaming SIMD extensions)——明显增强了处理高级图像、3D、音频流、视频和语音识别等应用所需的性能。该产品设计用于大幅提升互联网体验,让用户得以浏览逼真的网上博物馆和商店,并下载高品质的视频等。该处理器集成了950万个晶体管,并采用了0.25微米技术。

1999年:英特尔奔腾III至强(Pentium III Xeon)处理器

英特尔奔腾III至强处理器在英特尔面向工作站和服务器市场的产品基础上进行了扩展,提供额外的性能以支持电子商务应用及高端商业计算。该处理器整合了英特尔奔腾III 处理器所拥有的70条SIMD 指令,使得多媒体和视频流应用的性能显著增强。并且英特尔奔腾III至强处理器所拥有的先进的高速缓存技术加速了信息从系统总线到处理器的传输,使性能获得了大幅提升。该处理器设计用于多处理器配置的系统。

2000年:英特尔奔腾4(Pentium 4)处理器

基于英特尔奔腾4处理器的个人电脑用户可以创作专业品质的电影;通过互联网发送像电视一样的视频;使用实时视频语音工具进行交流;实时渲染3D图形;为MP3 播放器快速编码音乐;在与互联网进行连接的状态下同时运行多个多媒体应用。该处理器最初推出时就拥有4200万个晶体管和仅为0.18微米的电路线。英特尔首款微处理器4004的运行速率为108KHz,而现今的英特尔奔腾4处理器的初速率已经达到了1.5GHz,如果汽车的速度也能有同等提升的话,那么从旧金山开车到纽约只需要13秒。

2001年:英特尔至强(Xeon)处理器

英特尔至强处理器的应用目标是那些即将出现的高性能和中端双路工作站、以及双路和多路配置的服务器。该平台为客户提供了一种兼具高性能和低价格优势的全新 *** 作系统和应用选择。与基于英特尔奔腾III至强处理器的系统相比,采用英特尔至强处理器的工作站根据应用和配置的不同,其性能预计可提升30%到90%左右。该处理器基于英特尔NetBurst?6?4 架构,设计用于为视频和音频应用、高级互联网技术及复杂3D图形提供所需要的计算动力。

2001年:英特尔安腾(Itanium)处理器

英特尔安腾处理器是英特尔推出的64位处理器家族中的首款产品。该处理器是在基于英特尔简明并行指令计算(EPIC)设计技术的全新架构之基础上开发制造的,设计用于高端、企业级服务器和工作站。该处理器能够为要求最苛刻的企业和高性能计算应用(包括电子商务安全交易、大型数据库、计算机辅助的机械工程以及精密的科学和工程计算)提供全球最出色的性能。

2002年:英特尔安腾2处理器(Itanium2) Intel Pentium 4 /Hyper Threading处理器

英特尔安腾2处理器是安腾处理器家族的第二位成员,同样是一款企业用处理器。该处理器家族为数据密集程度最高、业务最关键和技术要求最高的计算应用提供英特尔架构的出色性能及规模经济等优势。该处理器能为数据库、计算机辅助工程、网上交易安全等提供领先的性能。

英特尔推出新款Intel Pentium 4处理器内含创新的Hyper-Threading(HT)超执行绪技术。超执行绪技术打造出新等级的高效能桌上型计算机,能同时快速执行多项运算应用,或针对支持多重执行绪的软件带来更高的效能。超执行绪技术让计算机效能增加25%。除了为桌上型计算机使用者提供超执行绪技术外,英特尔亦达成另一项计算 机里程碑,就是推出运作时脉达3.06GHz的Pentium 4处理器,是首款每秒执行30亿个运算周期的商业微处理器,如此优异的性能要归功于当时业界最先进的0.13微米制程技术,翌年,内建超执行绪技术的Intel Pentium4处理器时脉达到3.2GHz。

2003年:英特尔奔腾 M(Pentium M)/赛扬 M (Celeron M)处理器

英特尔奔腾M处理器,英特尔855芯片组家族以及英特尔PRO/无线2100网卡是英特尔迅驰?6?4 移动计算技术的三大组成部分。英特尔迅驰移动计算技术专门设计用于便携式计算,具有内建的无线局域网能力和突破性的创新移动性能。该处理器支持更耐久的电池使用时间,以及更轻更薄的笔记本电脑造形。

2005年:Intel Pentium D 处理器

首颗内含2个处理核心的Intel Pentium D处理器登场,正式揭开x86处理器多核心时代。(绰号胶水双核,被别人这样叫是有原因的,PD由于高频低能噪音大,所以才有这个称号)

2005年:Intel Core处理器

这是英特尔向酷睿架构迈进的第一步。但是,酷睿处理器并没有采用酷睿架构,而是介于NetBurst和Core之间(第一个基于Core架构的处理器是酷睿2)。最初酷睿处理器是面向移动平台的,它是英特尔迅驰3的一个模块,但是后来苹果转向英特尔平台后推出的台式机就是采用的酷睿处理器。

酷睿使双核技术在移动平台上第一次得到实现。与后来的酷睿2类似,酷睿仍然有数个版本:Duo双核版,Solo单核版。其中还有数个低电压版型号以满足对节电要求苛刻的用户的要求。

2006年:Intel Core2 (酷睿2,俗称“扣肉”)/ 赛扬Duo 处理器

Core微架构桌面/移动处理器:桌面处理器核心代号Conroe。将命名为Core 2 Duo/Extreme家族,其E6700 2.6GHz型号比先前推出之最强的Intel Pentium D 960(3.6GHz)处理器,在效能方面提升了40%,省电效率亦增加40%,Core 2 Duo处理器内含2.91亿个晶体管。移动处理器核心代号Merom。是迅驰3.5和迅驰4的处理器模块。当然这两种酷睿2有区别,最主要的就是将FSB由667MHz/533MHz提升到了800MHz。

2007年:Intel 四核心服务器用处理器

英特尔已经推出了若干四核台式机芯片,作为其双核Quad和Extreme家族的组成部分。在服务器领域,英特尔将在其低电压3500和7300系列中交付使用不少于具有9个四核处理器的Xeons。

2007年:Intel QX9770四核至强45nm处理器

先进制程带来的节能冷静,HI-K的引进使CPU更加稳定。先进的SSE4.1指令集、快速除法器,卓越的执行效率,INTEL在处理器方面不断领先

2008年:Intel Atom凌动处理器

低至0.6W的超低功耗处理器,带给大家的是难以想象的节能与冷静

未来:Intel Larrabee计划

Larrabee核心是由1990年的P54C演变而来的,即第二款Pentium处理器,当然生产工艺已经进化到45nm,同时也加入了大量新技术,使其得以重新焕发青春。

Larrabee发布的时候将有32个IA核心(现在的样品是16/24个),支持64位技术,并很可能会支持MMX指令集。事实上,Larrabee的指令集被称为AVX(高级矢量指令集),整数512位,浮点1024位。Stiller估计Larrabee每Hz的理论单精度浮点性能为32Flops,也就是在2GHz下能超过2TFlops。

Intel TerraFlops 80核处理器

这里的“80核”只是一种概念,并不是说处理器正好拥有80个物理核心,而是指处理器拥有大量规模化并行处理能力的核心。TerraFlops处理器将拥有至少28个核心,不同的核心有不同的处理领域,整个处理器运算速度将达到每秒万亿次,相当于现在对普通用户还遥不可及的超级计算机的速度。目前,TerraFlops计划只接纳商业和政府用户,但是根据英特尔的计划,个人用户也会在将来使用上万亿次计算能力的多核处理器。

英特尔处理器核的特点在于具有称之为“宽动态执行”的功能。更为重要的是,其工作功耗比为奔腾4提供处理能力的Netburst架构要低。“我们期望到今年底自顶向下百分之百地采用核微架构,”Otellini说,“今年全年,我们正以非常快的速度取代所有的产品,甚至以核微架构的变种渗透到奔腾处理器和赛扬处理器的领域。这就赋予我们在每一个领域的性能领先地位,并赋予我们高度的成本优势。”

3月26日,英特尔公司总裁兼首席执行官保罗·欧德宁在北京宣布:英特尔将投资25亿美元在大连兴建一座先进的300毫米晶圆制造厂。

2008年11月17日:英特尔发布core i7处理器

基于全新Nehalem架构的下一代桌面处理器将沿用“Core”(酷睿)名称,命名为“Intel Core i7”系列,至尊版的名称是“Intel Core i7 Extreme”系列。而同架构服务器处理器将继续延用“Xeon”名称。

Intel Core i7是一款45nm原生四核处理器,处理器拥有8MB三级缓存,支持三通道DDR3内存。处理器采用LGA 1366针脚设计,支持第二代超线程技术,也就是处理器能以八线程运行。根据网上流传的测试,同频Core i7比Core 2 Quad性能要高出很多。

综合之前的资料来看,英特尔首先会发布三款Intel Core i7处理器,频率分别为3.2GHz、2.93GHz和2.66GHz,主频为3.2GHz的属于Intel Core i7 Extreme,处理器售价为999美元,当然这款顶级处理器面向的是发烧级用户。而频率较低的2.66GHz的定价为284美元,约合1940元人民币,面向的是普通消费者。全新一代Core i7处理器将于2008第四季度推出。Intel于2008年11月18日发布了三款Core i7处理器,分别为Core i7 920、Core i7 940和Core i7 965。

core i7的能力在core2 extreme qx9770(3.2GHz)的三倍左右。IDF上,intel工作人员使用一颗core i7 3.2GHz处理器演示了CineBench R10多线程渲染,渲染开始后,四颗核心的八个线程同时开始工作,仅仅19秒钟后完整的画面就呈现在了屏幕上,得分超过45800。相比之下,core2 extreme qx9770 3.2GHz只能得到12000分左右,超频到4.0GHz才勉强超过15000分,不到core i7的3分之一。

1. 基于Nehalem微架构

2. 2-8颗核心。

3. 内置三通道DDR3内存控制器。

4. 每颗核心独享256KB二级缓存。

5. 8 MB共享三级缓存。

6. SSE 4.2指令集(七条新指令)。

7. 超线程技术。

8. Turbo mode(自动超频)。

9. 微架构优化(支持64-bit模式的宏融合,提高环形数据流监测器性能,六个数据发射端口等等)

10. 提升预判单元性能,增加第二组分支照准缓存。

11. 第二组512路的TLB。

12. 对于非整的SSE指令提升性能。

13. 提升虚拟机性能(根据Intel官方数据显示,Nehalem相对65nm Core 2在双程虚拟潜伏上有60%的提升,而相对45nm Core 2产品提升了20%)

14. 新的QPI总线。

15. 新的能源管理单元。

16. 45nm制程,32nm制程产品随后上线,代号Westmere。

17. 新的1366针脚接口。

Nehalem相当于65nm产品有着如下几个最重要的新增功能。

1. SSE4.1指令集(47个新SSE指令)。

2. 深层休眠技术(C6级休眠,只在移动芯片上使用)。

3. 加强型Intel动态加速技术(只在移动芯片上使用)。

4. 快速Radix-16分频器和Super Shuffle engine,加强FPU性能

5. 加强型虚拟技术,虚拟机之间交互性能提升25%-75%。

Nehalem的核心部分比Core微架构改进了以下部分:

Cache设计:采用三级全内含式Cache设计,L1的设计与Core微架构一样;L2采用超低延迟的设计,每个核心各拥有256KB的L2 Cache;L3则是采用共享式设计,被片上所有核心共享使用。

集成了内存控制器(IMC):内存控制器从北桥芯片组上转移到CPU片上,支持三通道DDR3内存,内存读取延迟大幅减少,内存带宽则大幅提升,最多可达三倍。

快速通道互联(QPI):取代前端总线(FSB)的一种点到点连接技术,20位宽的QPI连接其带宽可达惊人的每秒25.6GB,远超过原来的FSB。QPI最初能够发放异彩的是支持多个处理器的服务器平台,QPI可以用于多处理器之间的互联。

Nehalem的核心部分比Core微架构新增加的功能主要有以下几方面:

New SSE4.2Instructions (新增加SSE4.2指令)

Turbo Mode (内核加速模式)

Improved Lock Support (改进的锁定支持)

Additional Caching Hierarchy (新的缓存层次体系)

Deeper Buffers (更深的缓冲)

Improved Loop Streaming (改进的循环流)

Simultaneous Multi-Threading (同步多线程)

Faster Virtualization (更快的虚拟化)

Better Branch Prediction (更好的分支预测)

2009年第四季度

Clarkdale将于今年第四季度推出,LGA1156接口,双核心四线程。它不但将是Intel(以及整个业界)的第一款32nm工艺芯片,也会是首次集成图形核心的处理器。与之对应的移动版本Arrandale采用类似的架构,只不过要到明年才会发布。

不过值得注意的是,Clarkdale上只有处理器部分才是32nm工艺,同一基片上的独立图形核心(以及双通道DDR3内存控制器)仍是45nm。

2010年八核处理器的诞生

2010年3月30日,Intel公司宣布推出Intel至强处理器7500系列,该系列处理器可用于构建从双路到最高256路的服务器系统。

芯片

 

http://baike.baidu.com/view/2396.htm


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