Jack Kilby在發(fā)明集成電路(IC)兩年后不久，被提升為公司剛起步的半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人。那是1961年，他即將簽署三個(gè)備受矚目的合同，而且每個(gè)合同都不簡(jiǎn)單。
他接受重任，分別為民兵導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)和美國(guó)空軍計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)定制集成電路。第三個(gè)項(xiàng)目特別具有挑戰(zhàn)性，歸屬于美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)，Jack很清楚他希望由誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目。
Charles“Bob”Cook是一位年輕但才華橫溢的工程師，他擅長(zhǎng)解決半導(dǎo)體問(wèn)題。Jack親自挑選Bob擔(dān)任NASA項(xiàng)目的首席工程師，他的決定將改變未來(lái)幾代人的太空探索。
“我認(rèn)為我能做到，因?yàn)楫?dāng)我看到這項(xiàng)挑戰(zhàn)時(shí)，從數(shù)學(xué)方面分析，這看起來(lái)是可能的，”Bob說(shuō)。
上天攬?jiān)?br/>
NASA通過(guò)即將進(jìn)行的阿波羅載人飛行任務(wù)把目光投向了月球。為了取得成功，需要提高計(jì)算能力并減輕模塊的重量。為此，航天局已經(jīng)開(kāi)始將分立晶體管電路換成集成電路。Jack之前向NASA提供了我們的第一款商用集成電路TI SN502，價(jià)格約為450美元。但NASA需要一個(gè)替代方案，要求能夠在同樣的空間里提供更多的動(dòng)力和更高的速度。
SN514是第一個(gè)環(huán)繞地球運(yùn)行的集成電路（照片由Industrial Alchemy提供）
Jack面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：設(shè)計(jì)一系列數(shù)字邏輯集成電路來(lái)取代SN502，以SN502十分之一的功率實(shí)現(xiàn)比SN502高10倍的速度，從而幫助NASA達(dá)到提高計(jì)算機(jī)功能和減輕重量的目標(biāo)，而且NASA希望在10個(gè)月內(nèi)完成。
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當(dāng)時(shí)IC行業(yè)的業(yè)務(wù)并不穩(wěn)定。盡管許多人認(rèn)為這是一項(xiàng)偉大的事業(yè)，但集成電路在早期也遭遇過(guò)許多波折。生產(chǎn)收益率極低，而且很小的業(yè)務(wù)量給大規(guī)模生產(chǎn)制造了巨大障礙。但Patrick Haggerty（TI的聯(lián)合創(chuàng)始人之一）和Jack認(rèn)為這是可以實(shí)現(xiàn)的。
他們是對(duì)的。
“那時(shí)候，我們的大部分業(yè)務(wù)來(lái)自國(guó)防類(lèi)合同，他們都想要更小更輕便的器件，”當(dāng)時(shí)在公司工作的TI退休員工Max Post說(shuō)。“Haggerty對(duì)集成電路充滿(mǎn)信心，認(rèn)為它會(huì)帶來(lái)重大影響。IC被證明是減小這些系統(tǒng)尺寸和減少重量的最重要進(jìn)展?！?br/>為未來(lái)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)
Bob一周工作六天，每天早出晚歸，再加上星期天做完禮拜之后的時(shí)間，這一切都是為了趕上最后期限。他來(lái)到生產(chǎn)線(xiàn)上，仔細(xì)挑選每一片晶圓，以便獲得提高良品率。大約有50%的芯片可以使用，所以他用鑷子單獨(dú)檢查被篩選掉的芯片，了解通過(guò)哪些調(diào)整可以提高良品率。
“我們做了兩件以前從未做過(guò)的事情，”現(xiàn)年88歲、住在佛羅里達(dá)州西棕櫚灘的Bob說(shuō)?！拔覀冋业搅艘环N把兩個(gè)晶體管放在一個(gè)芯片上的方法，我們?cè)诠璧谋砻嫱可涎趸?，這樣就能夠在上面放上導(dǎo)體來(lái)連接晶體管?！?br/>51系列集成電路家族就這樣誕生了。
Bob Cook拿著1961年11月期《財(cái)富》雜志，封面上印有51系列芯片。
51系列還出現(xiàn)在1961年11月期《財(cái)富》雜志封面上，它是一組基于電阻-電容-晶體管技術(shù)的六位數(shù)字邏輯電路，功耗更低，采用較小的扁平封裝。公司率先提供了一組完整、兼容的邏輯電路，為現(xiàn)代計(jì)算奠定了基礎(chǔ)，并引入了“系列”這一術(shù)語(yǔ)。在大約三年的時(shí)間里，51、52、53和54系列品牌迅速獲得了業(yè)界的認(rèn)可。SN5400是一款用于國(guó)防無(wú)線(xiàn)電的軍用級(jí)四通道雙輸入與非門(mén)，至今仍在出售。
“我告訴Jack，我們可以在芯片上放更多東西，然后裝配起來(lái)，這樣它就能用于許多其他應(yīng)用，”Bob說(shuō)?！傲硗鈨煞莺贤罱K采用了51系列流程，從而使他們的項(xiàng)目能夠順利完成。由于我們開(kāi)發(fā)出這款器件，所以成功地把他從三項(xiàng)令人頭疼的工作中解救出來(lái)?！?br/>
圍繞系列51所做的工作為我們公司今天銷(xiāo)售的多款產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)，并最終推動(dòng)了所有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的IC技術(shù)的發(fā)展。
“可以肯定地說(shuō)，我們現(xiàn)在使用的99%的應(yīng)用——從便宜的兒童玩具到家用電器，到個(gè)人電子產(chǎn)品，再到工廠自動(dòng)化和控制，可能都包含某種邏輯門(mén)電路，”公司的邏輯產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和應(yīng)用經(jīng)理Michael Shultis說(shuō)。“由于51系列和54系列的成功研發(fā)，今天的邏輯半導(dǎo)體市場(chǎng)已呈爆炸式增長(zhǎng)。”
“我只是在做我的工作”
1963年感恩節(jié)過(guò)后不久，在沒(méi)有大張旗鼓的情況下，NASA發(fā)射了行星際監(jiān)測(cè)平臺(tái)的第一顆衛(wèi)星Explorer 18。這顆衛(wèi)星收集了有關(guān)太空輻射的數(shù)據(jù)，以支持即將開(kāi)始的阿波羅任務(wù)。
Bob Cook拿著SN502，這是Jack Kilby為感謝他在51系列中所做的工作而贈(zèng)送的。
從表面上看，這次發(fā)射似乎很普通。但對(duì)于空間電子學(xué)的未來(lái)，這次發(fā)射卻是非同尋常的：機(jī)載Optical Aspect Computer的核心是一對(duì)51系列IC，是由Bob和他的團(tuán)隊(duì)在公司設(shè)計(jì)的SN510和SN514，它們是率先環(huán)繞地球運(yùn)行的集成電路。“我當(dāng)時(shí)并不知道，但我認(rèn)為它們用在什么地方是由其所有者決定的，”Bob回憶說(shuō)，他不知道他的IC將是第一個(gè)進(jìn)入太空的?！拔覐膩?lái)不知道我的工作成果會(huì)用于什么系統(tǒng)。我只是在做分內(nèi)的工作。
Bob是在Explorer 18發(fā)射前不久離開(kāi)TI的。他輝煌卓越的職業(yè)生涯長(zhǎng)達(dá)45年，于2002年從Siemens退休。他擁有22項(xiàng)專(zhuān)利，其中一項(xiàng)是在安全氣囊成為汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)之前的安全氣囊傳感器專(zhuān)利。當(dāng)NASA收到51系列時(shí)，他們把Jack原來(lái)的微芯片SN502送回了TI。Jack把它送給Bob作為對(duì)他工作的“感謝”。Bob一直保留至今。
“我的生活一直都很好，并且在我的職業(yè)生涯中，最初的想法也都收到很好的成效，”Bob說(shuō)?！霸赥I，我學(xué)會(huì)了解決半導(dǎo)體問(wèn)題，這是我之后職業(yè)生涯的核心。我很幸運(yùn)地?fù)碛幸环N天賦，并且我有機(jī)會(huì)利用它。Jack和我關(guān)系非常好，我們一起做了很多有意義的事情。同他合作是我職業(yè)生涯的一大亮點(diǎn)。”
永遠(yuǎn)不會(huì)太晚
1958年秋天，時(shí)年26歲的佐治亞理工學(xué)院研究生Charles“Bob”Cook注意到無(wú)線(xiàn)電工程師協(xié)會(huì)（現(xiàn)在稱(chēng)為電氣電子工程師協(xié)會(huì)）刊物中的一則招聘廣告：TI正在尋找碩士畢業(yè)生來(lái)從事應(yīng)用工作。
幾周后，Bob在校園里接受了為期兩天的緊張面試。在交談中，他向面試官展示了他的論文，其中重點(diǎn)討論了使用42個(gè)晶體管的電機(jī)三相調(diào)制器。委員會(huì)對(duì)他的原創(chuàng)作品印象深刻，他們繞過(guò)了公司只招聘具有高學(xué)歷應(yīng)聘者的政策，當(dāng)場(chǎng)向他發(fā)放了錄用通知書(shū)。
“我的論文尚需潤(rùn)色和完善，但我已經(jīng)完成了足夠多的內(nèi)容，所以他們知道我的項(xiàng)目的情況，”Bob說(shuō)?！八麄兏嬖V我，我的工作已經(jīng)達(dá)到了碩士水平，他們向我發(fā)放了錄用通知書(shū)，并希望我盡快加入他們公司?！?br/>
他實(shí)際上從未完成他的論文。當(dāng)他在進(jìn)入TI之前最初提交論文時(shí)，佐治亞理工學(xué)院英語(yǔ)系因語(yǔ)法和拼寫(xiě)錯(cuò)誤而否定了該論文。盡管如此，Bob還是開(kāi)創(chuàng)了45年非凡的工程師職業(yè)生涯，于2002年從西門(mén)子退休。
2020年初，Bob的兒子Charles Jr.聯(lián)系了佐治亞理工學(xué)院，詢(xún)問(wèn)他們是否會(huì)考慮根據(jù)Bob的職業(yè)成就授予他碩士學(xué)位。2020年10月，佐治亞理工學(xué)院通過(guò)線(xiàn)上儀式授予Bob碩士學(xué)位。
