有些人的名字可能对大多数人来说很陌生，可他的发明及其应用却搭建了现代文明的基本结构，彻底地改变了我们的生活。基尔比的“集成电路”技术的应用，就是这样重要的“文明结点”。

集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件，可以说是构成现代生活的基石。除了通信工具以外，现代的智能办公、智能家电、智能汽车等领域都离不开集成电路。汽车里有芯片可以随时感知汽车的状况，空调中有芯片可以智能调节温度和湿度，类似的事例不胜枚举。

提及集成电路，很多人就会想到电子计算机。其实，电子计算机被发明出来的1945年，还没有发明集成电路。事实上，几乎整个20世纪上半叶，电子产业几乎是真空管技术一枝独秀的天下。但真空管也存在着固有的缺陷，它们易碎、笨重、可靠性低且功耗大，同时会产生相当多的热量。在这种情况下，第一台电子计算机体积庞大，维护费力，运算能力也十分有限。

1947年，贝尔电话实验室发明了晶体管。晶体管不仅体积远远小于真空管，还比真空管更加可靠、使用寿命更长、产生的热量更少，功耗也更小。借助晶体管，工程师得以设计出更加复杂的电子线路以及包含成千上万相互的独立元件。

但即便如此，问题仍然存在：这些元件还是需要相互连接才能形成电子线路，而完全通过人工将成千上万个元件焊接到同样数量的电线上，这整个工序耗时耗力且成本高昂，又由于每个焊接接头都可能出现故障，所以该装置也并不可靠。寻找可靠的、高成本效益方式来生产并将这些元件彼此相连，成了所有工程师们面临的挑战。

1958年，供职于德州仪器公司的杰克·基尔比提出了一个大胆的设想：“能不能将电阻、电容、晶体管等电子元器件都安置在一个半导体单片上？”这样整个电路的体积将会大大缩小。于是，基尔比开始将所有想法整理记录下来，并绘制设计草图。到了9月份，他已经准备充分，打算演示自己的成果，即采用一整块半导体材料制成实际可用的集成电路。

1958年9月12日，基尔比在德州仪器公司总裁面前展示自己的发明。公司高层们所见到的是一块上面带有突出的电线，并粘在一块载玻片上的锗片。该装置相当粗略，但当基尔比按下开关，示波器显示屏上赫然出现了不间断的正弦波形。试验证明他的发明成功了，他彻底解决了此前一直悬而未决的问题，这也成了集成电路被发明出来的重要日子。

基尔比虽然发明了集成电路，但也只是试验成功，距离真正的商业应用还有相当长的路要走。1959年，供职于美国仙童公司的罗伯特·诺伊斯研究出一种二氧化硅的扩散技术和PN结的隔离技术，并创造性地在氧化膜上制作出铝条连线，使元件和导线合成一体。

诺伊斯首次清楚地描述了平面晶体管，并且“真空沉积形式的导线或其他方式形成的金属条遍布并贴附在绝缘氧化层上，无需缩短接头就可以在半导体主体不同区域内和区域间形成电子连接”。从而为半导体集成电路的平面制作工艺、工业大批量生产奠定了坚实的基础。

与基尔比在锗晶片上研制集成电路不同，诺伊斯把眼光直接盯住硅——地球上含量最丰富之一的元素。硅的商业化价值更大，成本更低，自此大量的半导体器件被制造并商用，风险投资开始出现。半导体初创公司涌现，更多功能更强、结构更复杂的集成电路被发明，半导体产业由“发明时代”进入了“商用时代”，而诺伊斯更是凭借着自己的发明创建了日后鼎鼎大名的英特尔公司。

诺伊斯的集成电路专利在1961年4月获得审批，基尔比则在1964年7月获得集成电路专利权。由此所引发的“谁是第一个发明集成电路的人”的诉讼一路到达美国联邦最高法院。

1970年最高法院拒绝审理此案，支持下级法院对诺伊斯优先权的裁决。这一裁决没有任何实际意义，因为在1966年，上述两家公司已经就生产许可证共享达成协议，而集成电路的起源也成为了并行独立发明的一个杰出案例。由于基本概念想法相同，两位发明者均获得了美国国家科学奖，并入选发明家名人堂。

20世纪60年代以后，集成电路以几何级数发展。

1965年，美国人摩尔提出了著名的摩尔定律。即每隔18个月，集成电路的性能会翻一番。当时，集成电路问世才6年，摩尔的实验室也只能将50只晶体管和电阻集成在一个芯片上。摩尔当时的预测听起来跟科幻小说一般，此后也不断有技术专家认为芯片集成“已经到顶”，但事实证明，摩尔的预言是准确的。遵循着摩尔定律目前最先进的集成电路已含有超过几十亿，甚至上百亿个晶体管。

在20世纪80年代之前，集成电路行业的模式都是一样的：所有的集成电路都是自己设计自己做，Intel、三星等公司集芯片设计和生产于一体，全能但庞大臃肿。正是这种大而全的设计生产方式，带来了高成本，高门槛的弊端，放慢了整个集成电路行业的步伐。

1985年，多年供职英特尔的张忠谋成立台积电，这是世界上第一家“纯”晶圆代工公司，不与客户竞争，不设计或生产自有集成电路，只帮助半导体公司生产已经设计成型的集成电路。正是这种模式为台积电带来巨大财富的同时也创造了两个新的行业——晶圆代工厂、Fabless（无生产线集成电路设计公司）。由于省去了费用高昂的晶圆制造环节，集成电路行业整体门槛降低，诞生了一大批新生的具有活力的集成电路设计公司，为整个集成电路行业带来了新活力与创意。

如今，集成电路的发展仍在遵循摩尔定律，几年前红极一时的芯片在不久后就会面临更新换代的命运。集成电路的历史是科学家和企业家联手改变世界的历史，在这个过程中，对天才灵感的接纳和由过硬工业体系支撑的硅晶片加工技术缺一不可。

集成电路这样一个人类制造的奇迹，其实也是人类社会和技术沉淀的结果。