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创新的演化

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本书作者:史蒂文·克莱珀 (作者), 林冬阳 (译者), 骆名暄 (译者)

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仙童半导体公司的衍生公司及集成电路技术
电子电路行业遇到了一个被称为“数量的暴虐”的问题(Reid,1986:9-23)。电子电路包括五种分立元件:电阻、电容器、电感器、二极管和晶体管。电阻限制电流,电容器储存电场能量,电感器储存磁场能量,二极管使电流单向流动,晶体管控制电流开关,使电流增强或者产生振荡。在集成电路发明之前,一块电路板可能要包括上千个这些元件,而且需要工人手工接线。这种手工连接不仅成本巨大,而且随着一块电路板上的元件不断增加,个别元件失灵导致电路彻底失效的可能性呈指数级别增长。这就是所谓的“数量的暴虐”。


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20 世纪 50 年代,许多企业和发明家都在试图寻找解决方案。美国各个军事部门都分别赞助各自的研究团队。这场研究之争的最终取利者是由杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯几乎同时想到的创意。杰克·基尔比是得州仪器刚雇用的员工,而罗伯特·诺伊斯则是仙童半导体的八名联合创始人之一。他们想创造一种单片集成电路,电路中的所有分立元件被以内部连接的形式焊接在一块硅板上。

1958 年 9 月,基尔比最早将这个想法付诸实践。不过他需要细金线来连接各元件,这在当时的条件下显得有些不切实际。几个月后,诺伊斯开始实践这一想法。仙童半导体公司最先在晶体管制造上实现技术突破,他们发现硅表面的氧化物可以防止晶体管短路。后续研究表明,二氧化硅层还是用于连接电路元件的铝线的理想镀层。这也形成了后来众所周知的单片集成电路。诺伊斯把这项研究成果用于他设计的单片集成电路中,也使得仙童最终击败得州仪器,抢先一步占领了集成电路市场。

创新的演化然而,诺伊斯的想法想要切实可行地付诸生产运营,还需要突破一系列技术壁垒。其中一个重要的技术挑战是如何分离电路中的各元件,使电流可以沿着铝导线传输,而不直接流向电路的主体元件。这项任务被派给了仙童半导体的另一名联合创始人杰·拉斯特(Jay Last)领导的团队。一年后,他研究出了两种方案。最终,他们采用了新的方法,即在硅片内掺入杂质来隔离焊接在一起的电路元件。利用这种新技术,拉斯特的团队成员和其他的工程师研发了一系列集成电路,来实现不同的功能。经过两年的时间,诺伊斯的想法终于被转化成了切实可行的集成电路。仙童取得这一研究成果比它最大的竞争对手得州仪器早了 6 个月(Lécuyer,2006:157-159)。

然而仙童很快就失去了他们的领先优势。仙童依靠硅晶体管取得了大量的利润,但是集成电路的研发几乎耗尽了仙童全部的现金流。仙童的市场销售经理汤姆·贝(Tom Bay)控诉拉斯特的团队在集成电路项目上“挥霍了一百万美元”,并且试图叫停这个项目。仙童的另一名联合创始人,同时也是研发部门主管的戈登·摩尔也不支持这个项目。他对集成电路的市场潜能存疑,他后来也承认这是他在仙童犯下的最大错误(Moore and Davis,2004:27)。“我们大部分人都在实验室里面工作……一开始我们并没有意识到我们对这项重要的技术只知皮毛。我们当时只觉得这只是完成了一个新产品的研发,然后我们需要把目光转向下一个设备,思考‘下一步该做什么?’”(Moore and Davis,2004:28)

拉斯特看问题的视角截然不同。在贝于会议上提出了他对于集成电路项目的担忧之后,他“站起身来,要求请假,立即生效,然后转身离开”(Berlin,2005:122)。此时,当初协助仙童半导体筹措启动资金的年轻银行家亚瑟·洛克也离开了纽约前往加利福尼亚,准备和他的同伴汤姆·戴维斯(Tom Davis)设立基金资助新的电子企业。洛克很快就成为拉斯特的好友,安排拉斯特和亨利·辛格尔顿(Henry Singleton)进行了一场会面。亨利·辛格尔顿是一名刚从洛杉矶利顿公司研发岗离职的博士工程师,准备着手创办一家大型高科技公司泰瑞达。

辛格尔顿计划在泰瑞达设立研发军用高级半导体设备的部门,而集成电路正好提供了一个绝佳的机会。拉斯特在接受辛格尔顿的邀请之前,向诺伊斯进行了最后的提议,问他集成电路在仙童有没有前景。诺伊斯当时被其他的问题缠身,于是采取了拖延的策略,要求拉斯特等到这一周晚些时候再讨论。而这也让拉斯特彻底下定了决心。1961 年 2 月,拉斯特和另外两名合作创始人让·霍尔尼(Jean Hoerni)和谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)一同从仙童辞职,加入了泰瑞达的子公司阿内尔科(Berlin,2005 年:122-123)。

仅仅用了不到三个月的时间,四名和拉斯特、霍尔尼一同在仙童研发实验室工作的物理学家和工程师就完成了生产集成电路的前置准备工作,他们也就此成立了属于他们自己的公司——西格尼蒂克。他们将集成电路视为一项仙童没能充分利用的革命性技术。西格尼蒂克公司也吸引了纽约的金融服务公司雷曼兄弟斥资 100 万美元进行投资。雷曼兄弟曾经在十年前依靠投资利顿公司获取了大量收益。与拉斯特和霍尔尼友好的离职态度不同,诺伊斯将西格尼蒂克的创始团队视为背叛者。这也影响了后来仙童与西格尼蒂克的交易(Lécuyer,2006:217-220)。

一开始,集成电路比传统的分立元件电路贵不少,导致阿内尔科和西格尼蒂克的起步并不是很顺利。几年之后,它们的命运发生了改变。1963 年,国防部工程研发部门下令要求军用设备使用集成电路。西格尼蒂克是这项命令的最大受益人,到 1964 年,它已经是硅谷最大的集成电路供应商了。到这时,仙童才意识到自己的错误。他们立刻做出回应,引进了一条和西格尼蒂克很相似的集成电路生产线,价格仅为西格尼蒂克的一半。这也让仙童得以取代西格尼蒂克在美国集成电路产业的领先地位。对西格尼蒂克来说,幸运的是,仙童在刚开始生产集成电路时遭遇了严重的制造工艺困难,这让西格尼蒂克得以维持较高的市场份额。不过他们再也没能重回集成电路行业的龙头地位(Lécuyer,2006:220-243)。

衍生公司、创新者的报酬和高级经理

仙童半导体成立之初,给他们提供资金支持的仙童摄影器材公司得到了两种选择:两年后以 300 万美元买下仙童半导体,或者八年后以 500 万美元买下。考虑到仙童半导体早期的成功,毫无疑问他们会采用 300 万美元的选项。

这两家公司截然不同。仙童摄影器材公司是一家历史悠久的东部公司,依靠向国防部门提供摄影器材和航空设备发家;而仙童半导体是电子设备和计算机的新生代,是典型的硅谷企业。汤姆·沃尔夫(Tom Wolfe)在 1983 年 12 月于美国《时尚先生》(Esquire)杂志发表了文章“罗伯特·诺伊斯的千锤百炼”(The Tinkerings of Robert Noyce),沃尔夫将仙童摄影器材公司总裁及首席执行官约翰·卡特(John Carter)造访仙童半导体之行描述为“将两家公司之间的压力和鸿沟具体化的一次造访”:

卡特坐在一辆黑色的大型豪华车后座,风度翩翩地抵达了山景城一座直入云霄的混凝土建筑前。车前座上坐着他的司机,穿着司机制服:黑色西装外套、白色衬衫、黑色领结、黑色大盖帽。卡特的做派足以让仙童半导体侧目。他们从没看到过这种大型豪华轿车和穿成这样的司机。不过这还不是当天令人印象最深刻的场景,真正让人铭记的是司机干等了 8 小时。仙童半导体的员工纷纷离开工作岗位,争相到窗边一睹为快。一切看上去都非常诡异。一个奴隶一整天什么事都不做,只是站在门外等着他的主人,无论他的主人何时出现他都要第一时间上去服务到位。他们眼前看到的这种纽约式企业的高端奢华在圣克拉拉谷布朗山脉这儿不仅仅是不寻常,更是一种可怕的错误。

仙童半导体帮助约翰·卡特和仙童摄影器材公司大赚一笔。仙童半导体的成功使得仙童摄影器材公司的股价飙升,卡特也从股票期权中积累了大量财富。相反,仙童半导体的经理和工程师们几乎没有或只有很少的股票期权,并没有赚到多少钱。当他们向卡特要求获得更多期权时,被卡特拒绝了(Lécuyer,2006:257)。东部的其他一些母公司也都有着相似的做法。这也确实是衍生公司产生的一个主要的原因。克里斯托弗·勒屈耶(Christopher Lécuyer)在关于硅谷成为半导体产业中心的研究报告(Lécuyer,2006:258)中指出:“在这种环境下,成立新企业似乎是硅和半导体技术研究人员开发新商机,并将成果转化为财富的唯一方法。”

查尔斯·斯波克(Charles Sporck)肯定有着相同的感受。斯波克于 1959 年从通用电气跳槽至仙童,成为制造部门的主管。他通过改造生产工艺,包括将晶体管组装线搬至中国香港和其他亚洲国家与地区等手段,为仙童赚取了不少利润。然而他和其他高级经理都面临着没有多少期权以及做出的成绩不被公司认同的窘境(Lécuyer,2006:260)。到 20 世纪 60 年代中期,仙童爆发了另一个危机。根据斯波克所述(Sporck,2001:139),“我们并不知道实际的数额,但是在山景城里,大家都感觉那些赛奥瑟(指仙童摄影器材公司所在地)的人用来自半导体产品的巨额利润进行不明所以的并购活动。”他们还渐渐觉得,仙童摄影器材公司的管理部门并没有重视那些长远来看能够促使半导体业务非常成功的要素,而这也是斯波克自己认为的导致他自立门户的原因,而且这一点比经济待遇更重要(Sporck,2001:208)。

1966 年,第一次成立新公司的机会——英国电子厂商普莱西的注资计划在经历了详谈之后最终未能实现。在此之前的一年,仙童的两名天才员工鲍勃·维德拉(Bob Widlar)和大卫·塔尔伯特(Dave Talbert)离开仙童,加盟当时在美国国家半导体旗下的默莱科特罗。斯波克曾经劝阻他们不要离开仙童,但是没有成功。一年后,他们开始筹划让斯波克取代美国国家半导体的时任总裁。美国国家半导体在 1967 年的销售额为约 700 万美元(Sporck,2001:207)。斯波克称(Sporck,2001:210),美国国家半导体的资产负债报表显示,该公司实质上已经濒临破产,库存失控,员工数量远超其销售规模。斯波克提出了重组方案,他会从仙童招来一些有能力的员工,如果公司给予他全权信任并且提供足够的股权的话,他可以将公司从危局中挽救回来。

接下来的事情非常顺利。斯波克很快在美国国家半导体位于康涅狄格州丹博里的总部发起大裁员,裁掉了超过一半的员工,并将总部搬至硅谷。维德拉和塔尔伯特被任命为“线性集成电路”的首席开发师。线性集成电路主要用于放大器或其他非数码设备。在硅谷的默莱科特罗工厂,美国国家半导体开始集中精力生产线性集成电路,开发出了一系列数字集成电路,和得州仪器生产的已经在市面上有一定流行度的集成电路设备进行竞争。美国国家半导体的集成电路比得州仪器的集成电路速度更快、更可靠,而且在随后几年,美国国家半导体公司成功再造了得州仪器生产的其他复杂集成电路。新任总裁在管理方面也有独到之处,启用了独立销售人员和应用工程师来扩展生产线。通过将组装线外包到海外(最早外包给了劳动力成本比香港更低的新加坡),美国国家半导体公司也先于其他的竞争对手取得了成本上的巨大优势。到 1970 年,美国国家半导体的销售额已经上升到 4,200 万美元,员工数量也从 300 人增加到了 2,800 人,成为行业龙头之一(Sporck,2001:211-217;Lécuyer,2006:267-273)。

来自东海岸企业所有者的失败,使得更多仙童高级员工在硅谷自立门户,建立的衍生公司远不止美国国家半导体公司一家。1963 年,让·霍尔尼在遭到阿内尔科解雇之后,帮助美国联合碳化公司于硅谷成立了半导体分部,不过他很快就在与一家东海岸公司的生意中受挫。那家公司并不理解半导体行业,因此拒绝给予他任何股票期权。最后,霍尔尼离开了那家公司,成立了自己的半导体公司英特矽尔(Intersil,即 International Silicon 的合成词,意为“国际硅产品”),集中精力生产供计算器和电子手表使用的高级集成电路(Lécuyer,2006:263)。飞歌福特 1966 年对硅谷企业通用电子的收购有着类似的结果。飞歌福特将通用电子已经发行的股票期权收回,并且将公司搬到了它所在的费城。四组员工离开了公司,成立自己的衍生公司,包括表 3-3 中列举的后进入的领导厂商之一 AMI (Sporck,2001:149;Lécuyer,2006:263)。

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