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书籍信息

作者 · 领域 · 核心命题

作者

汪波,资深芯片研究专家、科普作家。法国里昂国立应用科学学院集成电路硕士、利摩日大学高频微电子学博士;先后在华为、法国里昂纳米国家实验室、北京大学深圳研究生院从事芯片设计研究与教学,二十余年行业积淀。另著科普图书《时间之问》。

领域

半导体 · 芯片科技史 · 科普写作。从支撑芯片的量子力学讲起,覆盖材料、器件、工艺、架构与应用,以发明与创新为主线,是一部跨越专业人士与大众藩篱的科技创新史。

核心命题

芯片的发展史,就是一部持续的创新史与叛逆史。芯片并非孤立的技术,它与人类和环境共同构成了一个彼此依存的世界。

出版社浙江教育出版社(湛庐文化出品)
出版年2023 年 4 月
页数 / 定价568 页 · 149.90 元
荣誉文津图书奖科普类 · 豆瓣 2023 年度科学·新知图书
02

一句话总览

这本书在讲什么

一粒沙的史诗:从量子物理到万亿晶体管,芯片用六十多年完成了“从发明到改变世界”的四次跃迁——它既是基础科学的意外之喜,也是“创新与叛逆”反复较量的产业史,更是理解数字时代为何如此运行的最佳入口。

—— 本文整理的一句话总览
03

全书章节脉络

四大部分 · 十四个章节

壹

诞生

从 0 到 1:一粒沙如何成为晶体管与芯片

01

不确定的世界,从电灯泡到半导体

真空管的发明、量子之变、半导体的“惊险一跃”

02

创造性失败,晶体管诞生

巴丁与布拉顿的点接触晶体管、肖克利的结型晶体管与发明之争

03

接连不断的出走,硅在扩散

硅晶体管登场,“八叛徒”出走仙童,硅谷落地

04

“大规模白痴”,芯片的发明

霍尼的平面晶体管、基尔比的单片集成、诺伊斯的互连方案

贰

演进

指数级的自我超越:更快、更能算、更会记

05

创新者的窘境,MOS 场效晶体管

被斥“无足轻重”的场效晶体管,如何在怀疑中逆袭

06

一切过往皆可超越,摩尔定律

一张纸片上的推演,如何成为产业自我实现的共同契约

07

化繁为简,计算芯片

从莱布尼茨到图灵,霍夫提出 CPU 架构,法金设计电路,弗里曼发明 FPGA

08

记忆的黏合,存储芯片

DRAM、EPROM 与闪存:让芯片学会“记住”

叁

多样

走向万物:连接、感知与点亮世界

09

知而行之,模拟世界的芯片

模拟芯片、无线通信芯片、传感器与 IGBT 功率器件

10

迅电流光,光电器件(上)

太阳能电池、图像传感器、红外 LED 与半导体激光器

11

点亮东西方,光电器件(下)

异质结的发明与蓝光 LED,点亮文明之光

肆

建构

把复杂变成产业,在极限处寻找突破

12

破除悖论,芯片设计

SPICE 仿真、VLSI 设计革命、硬件描述语言、EDA 之争与 ARM 的 IP 授权

13

精雕细刻,芯片制造

代工逆袭、光刻的发明、浸没式光刻与 FinFET

14

全方位挑战,不只是芯片

摩尔定律之困、应对挑战的三条路径、彼此依存的世界

脉络依据本书正式目录整理 · 四大部分:诞生 → 演进 → 多样 → 建构

04

金句摘录

写在书页边缘的句子

全书主旨 · 封面题语

芯片的发展史,就是一部持续的创新史与叛逆史。
—— 引自《芯片简史》

论创新与合作

创新与合作就像太阳内部的核聚变反应,抵消着自身重力引起的坍塌。当创新与合作衰亡之时,半导体行业将像老去的恒星那样收缩、坍塌……
—— 引自《芯片简史》

关于未来与挑战

芯片并不是一项孤立的技术,它与人类和环境共同构成了一个彼此依存的世界。变化永远存在,而新的疑问也会不断地涌现,如何摆脱过去的束缚,寻找明天的突破,仍是一代又一代人努力的方向。
—— 引自《芯片简史》

开篇意象 · 关于规模与奇迹

人类一年之内生产出来的晶体管,将远远地超过飘落在这片土地上的雪花的数量。
—— 引自《芯片简史》原文摘录
05

对工作与决策的启发

从芯片史里借来的五条行动原则

壹

给“叛逆者”留一扇门

书中故事:MOS 管曾被贝尔实验室斥为“无足轻重”,集成电路被贬为“治标不治本”;肖克利麾下的“八叛徒”出走另立仙童,仙童又孕育出英特尔、AMD 等一代巨头。

启发:评审新想法时,警惕“权威共识”的惯性——当初最被否定的,往往正是下一轮颠覆。在大组织里,要主动为离经叛道的尝试保留资源与出走通道。

贰

预测不是预言,是路线图

书中故事:摩尔定律最初只是一张纸片上的外推,却因为被全行业当作共同契约去执行,最终自我实现,成为驱动产业几十年的引擎。

启发:制定清晰、可信、可执行的共同目标,比争论“未来会怎样”更能塑造未来。战略的价值不在于预测的准确性,而在于被相信、被执行。

叁

让分工打败复杂度

书中故事:台积电以代工模式逆袭,ARM 靠 IP 授权实现共赢——芯片业把最复杂的产业链切成专业分工,让“设计”与“制造”各自做到极致。

启发:与其垂直通吃,不如专注自己的核心能力,把非核心环节交给生态。健康的生态分工,比单一巨头的抗风险能力更强。

肆

在极限到来前备好第二曲线

书中故事:摩尔定律逼近物理极限,产业转向新架构、新材料、新封装三条路径求突破——真正的破局,往往开始于旧范式被广泛承认“见顶”之前。

启发:当旧模式可见上限时,转型要趁早、投入要持续。等到危机被公认的那一天,第二曲线的窗口常常已经关闭。

伍

慢即是快

书中故事:面对芯片热潮与市场的急切期待,作者没有仓促成书,而是牢记“我们没有时间把事情一次性做好,却有时间做了又做”,历时近三年反复打磨。

启发:对关键产品与关键决策,“一次做对”的成本远低于反复返工。急迫感不应以牺牲质量为代价——把准备时间花在前面,是最被低估的投资。

06

适合谁读

这本书属于哪几类人

科技爱好者与好奇读者

想搞懂“芯片为什么卡脖子”、数字世界底层逻辑,又不想被术语劝退的人。

产品经理 · 创业者 · 管理者

从技术演进史中读懂创新、组织与产业规律,理解“颠覆”真实发生的机制。

工程师与研发人员

看前辈如何在极限处破局、在否定中坚持,重新理解自己行业的历史纵深。

投资者与产业观察者

用 60 年长周期校准对半导体景气、估值与国产替代的认知。

学生

以“人”的故事为线索,把物理、电子与商业史连成一条可触摸的线。