Роберт Нойс: Мэр Кремниевой долины

В свой последний год в Гриннелл-колледже Роберт Нойс украл двадцатипятифунтового поросенка с фермы мэра для вечеринки братства. Его чуть не исключили; его профессор физики Грант Гейл добился смягчения наказания до отстранения от занятий всего на один семестр. Именно этот профессор получил два первых транзистора из Bell Labs и показал их своим студентам. Оба вмешательства имели значение. Отстранение удержало Нойса в физике; транзисторы определили, что он будет с ней делать.

Сын пастора из Айовы

Нойс родился 12 декабря 1927 года в Берлингтоне, штат Айова, третьим из четырех сыновей преподобного Ральфа Брюстера Нойса, конгрегационалистского пастора, и Харриет Мэй Нортон, дочери священника, которая, по описанию Тома Вулфа, была умной женщиной с властным характером. Он вырос в Гриннелле.

В 1949 году он с отличием окончил колледж со степенью по физике и математике и получил премию Брауна Дерби — награду, которая, по формулировке колледжа, вручалась выпускнику, получившему лучшие оценки при наименьших затратах труда. Это сочетание легкости и способностей сопровождало его всю жизнь. В Массачусетском технологическом институте (MIT), где он получил докторскую степень по физике в 1953 году, сокурсники называли его «Быстрый Роберт».

Сначала он работал инженером-исследователем в Philco Corporation в Филадельфии, а затем в 1956 году переехал в Маунтин-Вью, Калифорния, куда его пригласил Уильям Шокли в Shockley Semiconductor Laboratory. У Шокли была Нобелевская премия и неуправляемый характер. В течение года Нойс и семеро коллег, включая Гордона Мура — «предательская восьмерка» — уволились и основали Fairchild Semiconductor при поддержке Шермана Фэрчайлда.

Металл поверх оксида

Проблемой, которая прославила Нойса, было межсоединение. Джек Килби из Texas Instruments в 1958 году продемонстрировал, что полную схему можно построить из одного куска полупроводникового материала, но его версия требовала крошечных проводов, припаянных вручную между компонентами — «летающие провода», не пригодные для серийного производства.

Ответ Нойса вырос из работы, которая уже велась в Fairchild. Жан Эрни в начале 1959 года разработал планарный процесс, основываясь на методах пассивации поверхности кремния и термического окисления Мохамеда Аталлы, которые позволяли получить чип с плоской, покрытой оксидом верхней поверхностью. Получив от патентного поверенного Джона Роллса задачу подумать о дальнейших применениях, Нойс понял, что если поверхность плоская и изолированная, соединения можно просто напечатать на ней: диоды, транзисторы, резисторы и конденсаторы, диффундированные в кремний и соединенные алюминиевыми линиями, нанесенными сверху. Fairchild приняла метод обратносмещенного p-n перехода Курта Леховеца для электрической изоляции устройств внутри пластины. Нойс подал патент на структуру полупроводникового устройства и выводов в июле 1959 года; он был выдан 25 апреля 1961 года, а первые работающие монолитные схемы сошли с конвейера в мае 1960 года.

Fairchild и Texas Instruments затем годами судились. Решения были в основном в пользу Нойса, но компании заключили соглашение о перекрестном лицензировании, и история справедливо зафиксировала обоих как соизобретателей интегральной схемы — Килби за доказательство того, что это возможно, Нойс за то, что сделал это пригодным для производства. Планарный подход, который он использовал, остается фундаментальным методом производства чипов сегодня.

Intel и новый тип компании

В июле 1968 года Нойс и Мур покинули Fairchild, чтобы основать Intel, и Нойс был ее первым генеральным директором до 1975 года. Технология имела значение, но не меньшее значение имела культура, которую он создал, и которая оказалась самым портативным экспортным товаром. Нойс отменил атрибуты корпоративной иерархии — никаких зарезервированных парковочных мест, никаких корпоративных самолетов, никаких личных кабинетов для руководства — и управлял компанией, исходя из предпосылки, что инженеры реагируют на ответственность, а не на надзор. С тех пор почти каждая фирма в Кремниевой долине скопировала ту или иную версию этого подхода, часто не зная, откуда он взялся.

Его личный статус в регионе стал полуофициальным; его называли «мэром Кремниевой долины», и в последние годы он занимался коллективными проблемами отрасли, возглавляя SEMATECH, американский консорциум по производству полупроводников, созданный для противодействия японской конкуренции. Он владел пятнадцатью патентами. Он пилотировал самолеты, занимался дельтапланеризмом, дайвингом и читал Хемингуэя. В 1953 году он женился на Элизабет Боттомли, у них было четверо детей, в 1974 году они развелись; позже в том же году он женился на Энн Шмельц Бауэрс, которая была первым директором по персоналу Intel и стала первым вице-президентом по кадрам Apple.

Наград было немало: медаль Стюарта Баллантайна от Института Франклина в 1966 году, медаль почета IEEE в 1978 году за вклад в создание кремниевых интегральных схем, Национальная научная медаль и медаль Фарадея в 1979 году, избрание в Американскую академию искусств и наук в 1980 году и Национальная медаль технологий от Рональда Рейгана в 1987 году. В 1989 году он был введен в Зал славы бизнеса США, с основным докладом президента Джорджа Г. У. Буша. Он умер от сердечного приступа 3 июня 1990 года в возрасте шестидесяти двух лет.

Почему Роберта называют гением

Дар Нойса заключался в том, чтобы увидеть, что проблему, которую все атаковали «в лоб», можно решить сбоку. В 1959 году промышленность пыталась уменьшить и соединить дискретные компоненты; Нойс увидел, что планарный процесс Эрни случайно создал то, что сделало соединение ненужным как отдельный этап — плоскую изолирующую поверхность, на которую можно напечатать проводку. Это когнитивный шаг, отличный от изобретения в обычном смысле. Это признание того, что решение одной проблемы уже лежит рядом, нераспознанное, рядом с другой.

Он также был необычайно быстр. «Быстрый Роберт» — это не прозвище, данное физиками MIT случайно, и премия Брауна Дерби за лучшие оценки при наименьших усилиях указывает на то же качество. Институты подтвердили это суждение так сильно, как только могут американские институты: Национальная научная медаль, Национальная медаль технологий, медаль почета IEEE, медаль Фарадея.

Честный контраргумент заключается в том, что монолитная интегральная схема была не только его заслугой. Килби был первым в демонстрации принципа и получил за это Нобелевскую премию в 2000 году, через десять лет после того, как смерть Нойса сделала его неправомочным. Эрни изобрел планарный процесс; Леховец предоставил метод изоляции; Аталла предоставил поверхностную химию. Вклад Нойса заключался в синтезе и признании того, что важно с коммерческой точки зрения, что именно поэтому велась судебная борьба и почему она закончилась вничью. Его руководство в Fairchild и Intel, возможно, в конечном итоге является большим достижением, а лидерство — это не то же самое, что гениальность.

Наследие

Каждый микропроцессор происходит от принципа проектирования, который Нойс набросал в 1959 году, и многое из того, как организованы технологические компании, происходит от того, как он управлял Intel. Он основал Школу прикладных вычислений Нойса в Калифорнийском политехническом университете в Сан-Луис-Обиспо и всю жизнь настаивал на улучшении научного образования на всех уровнях. В 1990 году, в год своей смерти, он разделил медаль «За жизненные достижения» с Джеком Килби и Джоном Бардином — изобретателем транзистора, первым создателем интегральной схемы и человеком, который сделал ее тем, что мир смог производить массово.