1959年，貝爾實驗室的研究人員Dawon Kahng和Mohammed Atalla開發(fā)了世界上第一個真正的緊湊型半導體MOSFET晶體管,，這不是歷史上第一個晶體管,，但它是第一個可以小型化并實際生產的晶體管。

　　當我說“大量生產”時,，我的意思是……

　　分析師吉姆·漢迪（Jim Handy）在與計算機歷史博物館的談話中估計,，自1947年第一臺原型機以來，已經制造了約13 sextillion（13后邊是21個零）個晶體管,。

　　實際上,，截至2018年，地球上的晶體管數量可能超過沙粒,。

　　直到一年前,，它們的規(guī)模一直在縮小。

　　早在1954年,，色彩艷麗的TR-1“袖珍”收音機的售價相當于今天的476美元,。TR-1的四個昂貴晶體管對Regency來說意味著不到20％的利潤。

　　索尼TR-63于1957年投放市場,。它裝有6個晶體管,，售價約為今天的354美元。

　　體積更小,，功能更強大,，價格更便宜-利潤更高。

　　到1959年,，美國有600萬臺個人廣播電臺,，為這三家日本公司帶來了13億美元（以2020年的價格計算）的利潤,。

　　2020年，每部iPhone 11有 85億個晶體管,，每平方毫米芯片超過1.71億個,。估計數字各不相同，但蘋果可能會從每售出的產品中獲利40％,。

　　如今,，半導體產業(yè)的價值約為4300億美元，而且還在不斷增長,。

　　而且,，正如我稍后將向您展示的，晶體管仍然可以變得更小,，更普及,。而且，同樣,，他們仍然可以像技術一樣積累財富,。

　　半導體：越小越好

　　從拳頭大小到亞微米大小，晶體管幾十年來一直與其經濟和社會重要性成反比地縮小,。

　　現在看來,，半導體制造商正在提速，當然,，5G是這里的利潤催化劑,。

　　智能手機行業(yè)正在全速向5G超寬帶發(fā)展。我們所說的理論速度比當今的普通家庭Wi-Fi連接快20倍,。

　　為了到達那里并充分利用優(yōu)勢,，我們不僅需要功能強大的半導體，還需要傳感器,，天線,，大量硬件等。企業(yè)將經歷有利可圖的升級周期,，而這種情況以前從未見過,。

　　世界上每個處理無線流量的服務器場也將獲得新的設備-從交換機到濾波器再到微處理器的一切。甚至筆記本電腦和許多臺式機都將很快配備更強大的無線網絡,。

　　難怪英特爾公司表示,，全面投資5G系統(tǒng)將是歷史上最大的資本升級計劃。根據IHS Global Insight的預測,，這一5G部署預計將在未來10年內產生約12.3萬億美元的全球經濟產出,。

　　在這種肥沃的環(huán)境中出現了半導體設計的新發(fā)展。

　　IBM與美國半導體代工廠Globalfoundries和三星電子有限公司合作，于4月宣布將開發(fā)5nm晶體管,。以這樣的大小,，您可以將300億個晶體管放入比普通指甲還小的空間。而臺積電已經開始量產5nm芯片了,。

　　這些進步將使更多的設備連接到物聯(lián)網，延長設備的使用壽命和電池壽命,，并提高原始計算能力-在此過程中賺了數十億美元,。

　　當然，要執(zhí)行上述操作,，這些微型晶體管都需要實際正常工作,。如您所見，由于數十億個晶體管僅安裝在一個移動設備中,，因此絕對沒有希望手動檢查每個設備,。

　　那就是電子設計自動化（EDA）出現的地方。這對于半導體的設計和良好的功能絕對至關重要,。

　　圣何塞的芯片王

　　加利福尼亞州的Cadence設計系統(tǒng)公司的根源可以追溯到1988年,，它是SDA Systems和Ecad Inc.合并的產物。

　　它是當時硅谷領先的軟件和硬件設計公司之一,。

　　如今,，它已成為EDA的領導者，處理芯片,，印刷電路板和所有相關硬件系統(tǒng)的核心開發(fā)工作,。

　　Cadence的基于云的軟件使公司可以一次運行數千個仿真，以查看其芯片設計在現實世界中如何工作,。

　　可以想象,，這節(jié)省了很多時間。當時,，飛思卡爾半導體的工程師使用該軟件執(zhí)行模擬的速度比通常每天使用的速度快10,000倍,。

　　反過來，這將確保要求苛刻的應用程序（例如5G）將提供消費者期望的性能,。

　　Microsoft的Xbox One游戲機使用四個由Cadence設計的處理器來創(chuàng)建沉浸式音景,。該游戲機將于今年秋天發(fā)布。

　　AMD在其筆記本電腦芯片組和圖形卡的每一個中都使用Cadence的芯片設計工具,。

　　在疫情影響下,，半導體行業(yè)協(xié)會稱全球銷售額實際上在增長。在全球范圍內,，它們在7月份同比增長4.9％,。在那段時間里，僅在美國，銷售額就增長了26.3％,。

　　因此,，以5G和小型化為主要驅動力，芯片行業(yè)在保持強勁發(fā)展,。

　　在家工作,，遠程醫(yī)療甚至在線購物都是市場發(fā)展趨勢，多年來一直沒有出現任何問題,，直到今年2月,。

　　現在，美國88個人口最多的城市的互聯(lián)網速度下降了44％（而這可能僅僅是個開始）,。