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02-05 实时新闻

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对芯片设计行业来说,透过新的消费电子产品、新的晶圆制造制程技术,存在“后发先至”的机会,从而“一炮而红”,成为芯片“一代拳王”。

全球出产的绝大部分芯片都用在智能手机、个人电脑、电视、可穿戴等这些消费电子设备上,主要满足的需求是各种娱乐。

改革开放之后这些年,在中国市场做大的海量消费电子产品中,一度辉煌的电子产品有电子表、电话机、学习机(游戏机)、电子字典、VCD/DVD、复读机、MP3/MP4、山寨GSM手机、安卓平板电脑等。

这些电子产品“红极一时”,对应的主芯片成为“一代拳王”。过去几年,中国大陆奇迹般地诞生了上千家新创芯片设计公司,他们也在努力成为“一代拳王”,期待成为“真芯英雄”。


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电子表和工研院“一代拳王”

1985年读初二时,我有了一块电子表,是从深圳的中英街带过来的,仅5元。这是我第一次拥有集成电路。我父母之前购买的广州牌和上海牌手表都超过了100元。

中国台湾工研院的电子表芯片可谓是“一代拳王”。1977年,中国台湾工研院引进美国RCA技术,落成了第一座集成电路三英寸示范工厂。多名员工在RCA接受了训练。

第一批产品是电子表的IC,这是中国台湾制造的第一颗集成电路。一位在香港做电子表的台商给了他们10万颗芯片的订单。不到一年,工研院的芯片生产良率超过了RCA,成为了全球电子表芯片的大供应商。


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图注:雅田实业有限公司的跳字电钟,是1971年最佳出品比赛冠军。

工研院成为芯片设计训练培训中心,当年会使用电脑芯片设计工具的人不超过100个,都集中在工研院,目标市场基本上都是五花八门的消费电子产品领域。

1980年,工研院出资产成立联华电子(UMC),这是中国台湾第一家半导体厂,历史甚至早过1987年成立的走代工路线的台积电。李国鼎邀请张忠谋来台湾的第一站也是担任工研院院长。

1997年,联华电子决定走专业晶圆代工道路,剥离了芯片设计事业,于是旗下各个芯片设计部门都出去拉杆子创业了,从中诞生联发科MTK、联咏、联阳、智原科技、联笙电子、联杰国际等一批IC设计企业。

1980年代,清华大学微电子所有一条芯片试制线,培养出了最早一批用计算机软件来设计芯片的人员,如魏少军、王国裕等人。王国裕于1988年在东南大学出版了《SPICE-II通用电路分析程序使用方法及其应用》,并于1990年底在英国爱丁堡大学和同事们一起缔造了全球首颗CMOS图像传感器芯片,这是中国人的非凡贡献。

上海微技术工业研究院(简称“上海工研院”)成立于2013年。2017年9月,旗下的“超越摩尔”8英寸研发中试线投入运营,成为国内首条微机电系统(MEMS)传感器中试线,和沪上高校有深入合作。

游戏机及背后的CPU

1974年,从摩托罗拉出走的研发人员Chuck Peddle和Bill Mensch等人在MOS科技开发MOS 6502这颗8位微处理器。当时的MOS公司成立于仅仅五年,有一家小型晶圆厂,最初为德州仪器设计计算器芯片并为雅达利制造游戏街机。

无独有偶,INTEL的CPU起家是在1971年用于计算器。


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图注:1984年产三洋计算器,唐建兴收藏

1975年下半年,6502开始发售,售价25美元,价格只有摩托罗拉6800和英特尔8080(卖150美元)的六分之一。随后,人们意识到这是一场革命。低廉的价格和更好的性能使得6502在CPU市场竞争中脱颖而出。不久之后,MOS科技出售给Commodore公司,采用了开放授权的方式让其他厂家生产该芯片。


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图注:随Chuck Peddle离开摩托罗拉,加入MOS的工程师们

1976 年,史蒂夫·沃兹尼亚克和乔布斯一起,基于 6502 这颗芯片开发了 Apple I,一年之后,他们又推出了经过改进的 Apple II,同样搭载这颗 6502。同一时期不少家庭电脑也采用了这颗芯片。


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1981年,在成功推出街机版《大金刚》之后,山内溥委任上村雅之设计任天堂第三代家用游戏主机FC,基于MOS 6502进行设计。得到MOS授权的兼容芯片理光RP2A03G成为了主CPU。

1983年7月15日,历史上第一台获得巨大成功的游戏机诞生,名为“Family Computer”。马里奥、魂斗罗等五花八门的游戏诞生,很多玩家就是从玩FC开始接触游戏机的,任天堂仅是FC机的主机的发售收入就超过全美国的电视台的收入总和。


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图注:任天堂游戏机有昵称“红白机”

中国在上世纪80年代也紧跟世界潮流,研发家庭电脑和游戏机。

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