Průkopníci informačního věku (20.) Robert Noyce

Hardware |

Robert Noyce, označovaný jako „primátor Silicon Valley“, stál na počátku největší technické revoluce posledních čtyř desetiletí, když na konci padesátých let vynalezl planární integrovaný obvod.

Průkopníci informačního věku (20.) Robert Noyce




Zajímá vás, kudy vedla cesta největší revoluce v technice za poslední čtyři desetiletí? Chcete nahlédnout do historie integrovaných obvodů a dozvědět se zajímavé informace o spoluzakladateli společnosti Intel? Pak je dnešní historické okénko určeno právě pro vás!

Před vynálezem integrovaného obvodu a mikroprocesoru, před věkem osobních počítačů a internetu, před nástupem firem, jako jsou Apple, Microsoft, Cisco či Google, vznikla v Kalifornii polovodičová společnost Fairchild Semiconductor, jež se brzy stala světovým polovodičovým podnikem a v jejíž výzkumné laboratoři sestavil Robert Noyce první integrovaný obvod na bázi křemíku. Uvádí se, že díky Fairchildu vzniklo později na 150 polovodičových společností, které se označují jako „Fairchildren“. Jedna z nich, Integrated Electronics Corporation neboli Intel, vznikla v roce 1968, když Robert Noyce a Gordon Moore usoudili, že Fairchild Semiconductor začíná dusit její vlastní velikost stejně jako pocit vlastní důležitosti. Tyto dvě zdánlivě nesourodé události, jež spojuje jméno Roberta Noyce, měly dalekosáhlé důsledky – mimo jiné umožnily vznik počítačů čtvrté generace včetně osobního počítače a otevřely cestu pro jejich široké uplatnění.

Rychlý Bob

Robert Noyce

Robert Noyce se narodil na sklonku roku 1927 v městečku Brutlington ve státě Iowa. Jeho otec byl protestantským knězem, matka se starala o domácnost; rodina (Bob měl dva starší bratry) žila na faře, kde vládla vlídná atmosféra. Otec, který pracoval často doma, kde psal kázání a přijímal hosty, dbal na to, aby jeho děti získaly co nejlepší vzdělání, které považoval za jednu z nejvýznamnějších hodnot. Mladý Bob Noyce, jehož životopisné články označují často jako „chlapce z malého města, který se prosadil“, nalezl navzdory tradičnímu humanitnímu zaměření rodiny zalíbení v technice. Fascinovaly jej elektrické přístroje, motory, ale nejvíce letadla.

(V souvislosti s tím najdeme v jeho životopise zajímavou perličku, a to že ve svých jedenácti dvanácti letech se Bob Noyce se svým kamarádem zabýval konstrukcí „létajícího kola“ podobně jako legendární Jan Tleskač ze známého chlapeckého románu od Jaroslava Foglara. Na rozdíl od této literární postavy se ale na vlastní kůži přesvědčil, že létající bicykl je čirou fantazií, aspoň rozhodně v té podobě, jak si jej ve svých dětských snech představoval.)

Co je ale důležité, je fakt, že rodiče Bobovu technickou zvídavost všemi prostředky podporovali, a to i navzdory občasným vylomeninám, jako bylo například ono „létající kolo“. Když se rozhodl pro studium fyziky na Grinnell College, neměli žádné námitky. Studium jej sice poněkud zklamalo, přednášky z fyziky mu připadaly příliš odtržené od praxe, ale přesto si udržel skvělé studijní výsledky, díky nimž mohl v roce 1949 pokračovat v doktorském studiu matematiky a fyziky na Massachusettském technologickém institutu. Zde získal přízvisko Rychlý Bob – ani ne tak kvůli mistrovským titulům v plavání, v němž exceloval, jako spíše pro své bystré, pragmatické myšlení, jež mu často získávalo prvenství v řešení obtížných matematických a fyzikálních úloh. I přes tyto nesporné vlohy se však nenechal zlákat teoretickou fyzikou. Stejně jako v letech dospívání jej zajímaly především praktické problémy, což byl i důvod, proč se rozhodl zaměřit studium na elektrické inženýrství. Prošel si obdobím fascinace mohutnými elektronkovými počítači, ostatně jako takřka každý student tohoto oboru na MIT té doby, ale ještě víc jej zaujaly možnosti subtilnějšího objevu, a to technologie tranzistorových obvodů.

Tranzistor objevila trojice vědců v Bellových laboratořích krátce před tím, než Noyce začal studovat na MIT. To, že malý plátek krystalového germania dokáže prakticky totéž co křehká zesilovací elektronka, mělo dalekosáhlé důsledky, což si však na přelomu čtyřicátých a padesátých let nikdo neuvědomoval, vyjma několika vědců zabývajících se polovodiči. Výhodami tranzistorů oproti elektronkám, jež do té doby vládly v radiotechnice i výpočetní technice, byly jak nízká spotřeba a minimální rozměry, tak rychlá reakce na přiváděný signál.

Noyce patřil k těm, kdo potenciál tranzistorových obvodů nepřehlédl. Naopak mu přišly natolik zajímavé, že se rozhodl zasvětit jim svou vědeckou kariéru. Přesvědčivost tohoto rozhodnutí stejně jako úporná vytrvalost jít za svým cílem byly stejně důležité jako dar „rychlé mysli“, jíž disponoval. V očích jeho spolužáků a kolegů z něj činila osobnost, kterou, jak se brzy ukázalo, byli ochotni následovat. Ne náhodou jej americký publicista a spisovatel Tom Wolfe v článku pro časopis Esquire přirovnal ke Garymu Cooperovi – Bob Noyce měl údajně díky svému přímému pohledu, výrazným, ale zároveň pravidelným rysům a atletické postavě obdobné charisma jako slavný holywoodský herec. Byl zkrátka rozeným lídrem, jenž nečeká na šance, ale vyhledává silné výzvy. Rozvíjející se polovodičový průmysl byl přesně takovou výzvou.

Zrádcovská osmička

Robert Noyce

Po ukončení doktorského studia v roce 1953 nastoupil Noyce do Philco Corporation, kde získal první profesní zkušenosti jako inženýr ve výzkumném středisku. Když jej o tři roky později oslovil William Shockley, jeden z výše zmíněné trojice objevitelů tranzistoru, který hledal odborníky pro svou nově založenou kalifornskou společnost Shockley Semiconductor Laboratory, Noyce pochopitelně neváhal ani chvíli, ostatně stejně jako řada dalších špičkových výzkumníků, kteří Shockleyho následovali.

Není divu, neboť Shockley, čerstvý laureát Nobelovy ceny za fyziku, byl z trojice objevitelů nejvýznamnější, a to zejména díky své knize Elektrony a díry v polovodičích (Electrons and Holes in Semiconductors, 1950), jež se stala základem pro nový obor fyziky pevné fáze a polovodičů. Pro mladé vědce tedy představoval skutečnou autoritu. Proto ti, kterým nabídl práci ve své firmě, zpravidla nadšeně souhlasili, byť to – jako v případě Noyce – znamenalo přesvědčit manželku, jíž se stěhování z východního pobřeží do Kalifornie nijak zvlášť nezamlouvalo.

Rozjezd Shockley Labs byl nadějný. Rozhodnutí, že se firma zaměří na výrobu křemíkových tranzistorů pomocí takzvaného difúzního procesu, se ukázalo správné. Potíž ale byla v tom, že Shockley byl sice geniálním vědcem, ale špatným manažerem. Jeho diktátorské řízení podniku nesvědčilo a vnášelo do vývoje i produkce chaos, což většině zaměstnanců zakrátko přineslo zklamání.

Noyce se s touto žalostnou situací v Shockley Labs nehodlal smířit. Když ale zjistil, že všechny pokusy o zlepšení komunikace s vedením selhaly, postavil se do čela osmičlenné skupiny vědců, která se rozhodla firmu opustit a založit vlastní podnik obdobného charakteru. Shockley je později označil za „zrádcovskou osmičku“. Přesto nelze říci, že by pro Noyce byl rok strávený v Shockley Labs ztracený, a to přinejmenším ze dvou důvodů. Jednak se dostal do Kalifornie, kde jižně od San Franciska vznikala oblast, kde našlo útočiště několik technologických firem (a jež se později začne označovat jako Silicon Valley), jednak si odnesl poučení, že je třeba se vyvarovat takového způsobu řízení firmy, jaké praktikoval Shockley. (Ostatně sám Shockley si nedlouho poté patrně uvědomil, že nemá vlohy pro manažerskou práci, a stal se řádným profesorem na Stanfordské univerzitě.)

„Zrádcovská osmička“ s poměrně skromným kapitálem založila společnost Fairchild Semiconductor. Šlo v podstatě o samostatnou divizi firmy Fairchild Camera and Instrument, jejíž vedení vsadilo na to, že těchto osm nadějných vědců zajistí firmě na výrobu elektronických přístrojů tolik potřebné inovace.

Že šlo o sázku na velmi dobrou kartu, o tom svědčí skutečnost, že společnost Fairchild Semiconductor se zakrátko stala jednou z nejvýznamnějších polovodičových firem. Nemalou měrou k tomu přispěl i vynález integrovaného obvodu, o nějž se v roce 1959 zasloužil také Noyce.

Spor o patent

Problém byl v tom, že Bob Noyce nebyl první, kdo integrovaný obvod představil. Jak už se v historii stalo bezpočtukrát, významné vynálezy přicházejí, když k tomu dozraje doba, a proto se stává, že k nim nezřídka dospěje několik badatelů zároveň. To se stalo i v případě integrovaného obvodu. Není to nijak překvapivé, když si uvědomíme, že za deset let od objevu tranzistoru jeho rozměr klesl z velikosti hrachového zrnka na velikost zrnka makového. Noyce hodlal toto zmenšení využít a začal experimentovat s tzv. mikromoduly. Tak se označovaly kompaktní obvody sestavované pod mikroskopem, které byly složeny z tranzistorů propojených na destičce vlasovými drátky. Nezávisle na Noyceho úsilí se integrací elektronických součástek do jednoho obvodu zabýval i John Kilby, elektroinženýr z vývojové laboratoře společnosti Texas Instruments (jemuž jsme věnovali jednu z předcházejících částí tohoto seriálu).

Kilby zhotovil celkem tři integrované obvody již v roce 1958. Vyrobeny byly z kousku germania s kontakty tvořenými přiletovanými drátky a každý z nich měl velikost zhruba 11 × 2?mm. Rok nato si společnost Texas Instruments tyto integrované obvody nechala patentovat. Noyce namísto drahého germania použil křemík a na začátku roku 1959 vytvořil integrovaný obvod planární technologií, která se ukázala pro průmyslovou výrobu mnohem vhodnější než Kilbyho hrotové obvody. Tohle zjištění ale přišlo až později. (Což souvisí se zajímavou skutečností, že o integrované obvody takřka nikdo z výrobců elektroniky zpočátku nejevil zájem.) Protože ve firmě Fairchild o aktivitách Texas Instruments věděli, vypracovali velmi podrobnou patentovou přihlášku a doufali, že se s Kilbyho podobným vynálezem nebude překrývat.

Tato zevrubnost se vyplatila. Neboť první patent byl udělen 25. dubna 1961 Noycemu, zatímco přihláška s hlavičkou Texas Instruments byla stále ještě ve fázi vyhodnocování. Prodlení způsobilo, že Kilbymu byl patent udělen až o tři roky později. Co následovalo potom, si lze snadno představit – patentové spory pochopitelně. Naštěstí nebyly tak vyčerpávající, jak tomu je dnes. Obě firmy si totiž uvědomily, že k prosperitě vedou smír a směna patentů, nikoli dlouhodobé bitvy právníků před soudci, kteří o polovodičových technologiích nemají ponětí. Díky dohodám obou firem soud nakonec uznal Kilbyho patent na integrovaný obvod, zatímco Noycemu patent na způsob výroby integrovaných obvodů lišící se od toho, jaký předložil Kilby.

Hromadnou výrobu integrovaných obvodů, která se rozběhla během první poloviny šedesátých let, podnítil také objev nového typu tranzistoru MOSFET (tranzistor řízený polem s hradlem izolovaným oxidy). Druhá polovina šedesátých let pak přinesla nástup třetí generace počítačů, vyznačující se slučováním integrovaných obvodů. Díky tomu byly počítače třetí generace menší, levnější a daleko spolehlivější než ty předchozí. Na konci let šedesátých se již vyráběly čipy obsahující tisíce tranzistorů, a to byl teprve začátek.

Založení Intelu

V té době, tedy ke konci šedesátých let, Robert Noyce zvolna opouštěl vědeckou činnost (na svém kontě měl už šestnáct patentů) a jako viceprezident mateřské Fairchild Camera and Instrument se čím dál více zabýval otázkami řízení. Na rozdíl od vědy musel činit v manažerské práci četné kompromisy, patrně i takové, které mu přinášely roztrpčení. Nakonec dospěl k názoru, že Fairchild ztrácí pružnost, a tím i konkurenceschopnost. Proto se se svým nejbližším spolupracovníkem Gordonem Moorem rozhodl riskantní krok zopakovat a v roce 1968, kdy byli oba na vrcholu své manažerské i vědecké kariéry, učinili překvapivé rozhodnutí. Opustili prosperující Fairchild a založili novou společnost, jež měla lépe využít potenciál integrovaných obvodů.

Pokud jde o Gordona Moorea, byl stejně jako Noyce významnou postavou polovodičového průmyslu. Proslulost si získal nejen výzkumnou prací ve vývojovém oddělení Fairchild Semiconductor, ale také článkem publikovaným v Electronics Magazine, v němž vyslovil předpoklad, že počet tranzistorů na stejné ploše (a tedy i výkon) se zdvojnásobí každé dva roky. Svou předpověď, jež vešla ve známost jako tzv. Moorův zákon, však musel poopravit už za osm let, kdy bylo zřejmé, že ke zdvojnásobení při nezměněných výrobních nákladech dochází každých osmnáct měsíců. Moore ve zmíněném článku rovněž předestřel vizi, že význam stále složitějších polovodičových čipů nebude klíčový jen pro průmysl, ale čím dál více i pro jednotlivé spotřebitele. „Integrované obvody povedou k takovým divům, jako jsou domácí počítače – nebo přinejmenším terminály napojené na centrální počítač, k zázrakům, jako jsou samočinné řízení automobilu či přenosná komunikační zařízení,“ uvedl Moore. V roce 1965, kdy světu výpočetní techniky stále ještě vládly střediskové počítače, to byl odvážný předpoklad.

Noyce a Moore dali své nové firmě název Integrated Electronics Corporation, ale brzy se vžil Intel, jednoduchá a snadno zapamatovatelná zkratka plného názvu. Původně měl jejich podnik nést označení Moore Noyce, ale když kdosi poukázal na to, že by tento název asocioval sousloví „more noise“ (více hluku), což pro technologický podnik rozhodně není to pravé, bylo od názvu složeného ze jmen zakladatelů upuštěno. Finance na rozjezd firmy pomohl dvojici vědců sehnat Arthur Rock, absolvent Harvardovy univerzity a proslulý investor, jenž se proslavil ve světě nových technologií. Rock se také stal prvním předsedou představenstva, zatímco Noyce zaujal post prezidenta a výkonného ředitele. V souvislosti se založením Intelu je také nutno dodat, že Fairchild o rok později opustili další osobnosti tvořící „zrádcovskou osmičku“. Ti založili v kalifornském Sunyvalley společnost AMD (Advanced Micro Devices), která se zakrátko stala hlavním konkurentem Intelu.

Bob Noyce, ostatně stejně jako William Shockley, bedlivě dbal na výběr kvalifikovaných spolupracovníků. Ti pro něj představovali nejcennější kapitál. Zaměstnancem číslo tři se stal Andrew Grove (původním jménem Andrász Gróf), chemický inženýr maďarského původu, jenž po sovětské okupaci v roce 1956 emigroval z okupovaného Maďarska do Spojených států. Zakladatelé Intelu jej přesvědčili, aby stejně jako oni opustil skvěle prosperující Fairchild Semiconductor a pomohl jim s rozjezdem nové firmy. Grove na tento riskantní krok přistoupil (a později, v roce 1987, převzal od Moorea křeslo ředitele Intelu).

Ale byl to především Robert Noyce, kdo vytvořil v podniku atmosféru, v níž se otevřenost snoubila s odpovědností. Jak už bylo předznamenáno, dokázal se poučit z Shockleyových chyb a poskytoval mladým nadaným pracovníkům co největší prostor pro tvůrčí práci. V zásadě lze říci, že to byli zejména Robert Noyce a Gordon Moore, kteří společně s Williamem Hewlettem a Davidem Packardem (tedy zakladateli společnosti Hewlett-Packard) vytvořili osobitý pracovní styl, který se stal charakteristickým pro podnikovou kulturu kalifornských technologických firem.

Pokračování článku naleznete na sesterském magazínu CIO Business World.



Úvodní foto: © Kirill Kurashov - Fotolia.com













Komentáře