Федерико Фаггин - Federico Faggin

Федерико Фаггин
Федерико Фаггин (обрезано) .jpg
Фаггин в сентябре 2011 года
Родился ( 1941-12-01 )1 декабря 1941 г. (79 лет)
Виченца , Италия
Гражданство Итальянская, американская
Альма-матер ITIS Алессандро Росси
(Лаурея по физике, 1965)
Университет Падуи
( с отличием )
Известен
Дети одна дочь ( 1970 г.р. ) и двое сыновей (1979 и 1980 г.р.)
Награды
Научная карьера
Поля физика, электротехника
Учреждения
Тезис сканеры летающих пятен

Федерико Фаггин ( итальянское произношение:  [fedeˈriːko fadˈdʒin] , венецианский:  [faˈdʒiŋ] ; родился 1 декабря 1941 г.) - итало-американский физик, инженер, изобретатель и предприниматель. Он известен прежде всего для разработки первого коммерческого микропроцессора , с Intel 4004 . Он руководил проектом 4004 (MCS-4) и группой разработчиков в течение первых пяти лет разработки микропроцессоров Intel . Во время работы в Fairchild Semiconductor в 1968 году Фаггин также создал самовыравнивающуюся технологию кремниевого затвора (SGT) MOS ( металл-оксид-полупроводник ), которая сделала возможным использование полупроводниковых МОП- микросхем памяти , датчиков изображения CCD и микропроцессора. После 4004 он руководил разработкой Intel 8008 и 8080 , используя свою методологию SGT для проектирования микросхем случайной логики, которая была необходима для создания ранних микропроцессоров Intel . Он был соучредителем (вместе с Ральфом Унгерманном) и генеральным директором Zilog , первой компании, занимающейся исключительно микропроцессорами, и руководил разработкой процессоров Zilog Z80 и Z8 . Позже он был соучредителем и генеральным директором Cygnet Technologies, а затем Synaptics .

В 2010 году он получил Национальную медаль за технологии и инновации 2009 года - высшую награду, которую США присуждают за достижения, связанные с техническим прогрессом. В 2011 году Фаггин основал Фонд Федерико и Эльвии Фаггин для поддержки научных исследований сознания в университетах и ​​исследовательских институтах США. В 2015 году Фонд Фаггина помог создать пожертвование в размере 1 миллиона долларов для президентского кресла семьи Фаггин по физике информации в Калифорнийском университете в Санта-Крузе для содействия изучению «фундаментальных вопросов на стыке физики и смежных областей, включая математику, сложные системы, биофизика и когнитивная наука с объединяющей темой информации в физике ». Федерико Фаггин проживает в Кремниевой долине с 1968 года и является натурализованным гражданином США.

Образование и начало карьеры

Федерико родился в Виченце , Италия, и вырос в интеллектуальной среде. Его отец, Джузеппе Фаггин, был ученым, который написал множество академических книг и перевел с комментариями Эннеады Плотина с греческого оригинала на современный итальянский. Федерико с ранних лет интересовался технологиями. Он посещал техническую школу в Виченце, таксономической Алессандро Росси, а затем получил LAUREA степень в области физики , с отличием , из Университета Падуи .

Olivetti R&D Labs

Фаггин присоединился к Olivetti в возрасте 19 лет. Там он совместно разработал и возглавил создание небольшого цифрового транзисторного компьютера с 4 K × 12 бит магнитной памяти (1960). Отдел исследований и разработок Olivetti впоследствии разработал один из первых в мире настольных программируемых электронных калькуляторов Olivetti Programma 101 (1964 г.). После этого первого опыта работы Фаггин изучал физику в Падуанском университете и читал лабораторный курс электроники для студентов 3-го курса физики в 1965–1966 учебном году.

SGS-Fairchild

В 1967 году он присоединился к компании SGS Fairchild, ныне STMicroelectronics , в Италии, где он разработал свою первую технологию обработки металлических затворов MOS и спроектировал первые две коммерческие интегральные схемы MOS. SGS отправила его в Калифорнию в 1968 году. Когда Fairchild продала SGS-Fairchild, Фаггин принял предложение завершить разработку технологии кремниевых затворов вместе с Fairchild.

Карьера в Кремниевой долине

Полупроводник Fairchild

Технология кремниевого затвора (SGT) - одна из самых влиятельных технологий, которая способствовала развитию микроэлектроники со времен MOSFET . Без SGT первый микропроцессор не мог бы быть создан в течение 1970–1971 годов.

В феврале 1968 года Федерико Фаггин присоединился к Fairchild Semiconductor в Пало-Альто, где он был руководителем проекта в области технологии кремниевого МОП-затвора, полевого МОП-транзистора с кремниевым самовыравнивающимся затвором и изобретателя его уникальной технологической архитектуры. SGT стал основой всех современных интегральных схем NMOS и CMOS . Это сделало возможным создание полупроводниковых микросхем памяти MOS в 1969–1970 годах, первого микропроцессора в 1970–1971 годах и первых CCD и EPROM (электрически программируемая постоянная память ) с плавающими кремниевыми вентилями (1970–1971). SGT заменил существующую технологию MOS с алюминиевым затвором и был принят во всем мире в течение 10 лет, в конечном итоге сделав устаревшими оригинальные интегральные схемы, построенные на биполярных транзисторах .

Fairchild 3708

В Fairchild Фаггин разработал первую коммерческую интегральную схему с использованием технологии кремниевого затвора с самовыравнивающимися полевыми МОП- транзисторами: Fairchild 3708. Модель 3708 была 8-битным аналоговым мультиплексором с логикой декодирования, заменив эквивалентную Fairchild 3705, в которой использовалась технология с металлическим затвором. Модель 3708 была в 5 раз быстрее, имела в 100 раз меньшую утечку через переход и была намного надежнее, чем 3705, демонстрируя превосходство SGT над МОП с металлическим затвором. См. Также: Faggin, F., Klein T. (1969). «Более быстрое создание МОП-устройств с низким порогом порога оседает на вершине новой волны - микросхем с кремниевым затвором». Электроника, 29 сентября 1969 г.

Intel

Фаггин на мероприятии Fellows Award 2009 в Музее компьютерной истории

Intel 4004 . Федерико Фаггин пришел в Intel из Fairchild в 1970 году в качестве руководителя проекта и разработчика семейства MCS-4, в которое входил 4004, первый в мире однокристальный микропроцессор. Фэирчайлд не пользовался преимуществами SGT, и Фаггин горел желанием использовать свою новую технологию для разработки усовершенствованных микросхем.

Модель 4004 (1971 г.) стала возможной благодаря расширенным возможностям технологии кремниевого затвора (SGT), усовершенствованной с помощью новой методологии проектирования микросхем случайной логики , которую Фаггин разработал в Intel. Именно эта новая методология, вместе с несколькими его новаторскими решениями в дизайне, позволила ему уместить микропроцессор в одном маленьком кристалле. Однокристальный микропроцессор - идея, которая, как ожидалось, возникнет через много лет в будущем, стала возможной в 1971 году благодаря использованию SGT с двумя дополнительными инновациями: (1) «скрытые контакты», которые удвоили плотность схемы, и (2) использование загрузок с двухфазными тактовыми генераторами, что ранее считалось невозможным с SGT, улучшило скорость в 5 раз, уменьшив при этом площадь кристалла вдвое по сравнению с MOS с металлическим затвором.

Методология проектирования, созданная Фаггином, была использована для реализации всех ранних микропроцессоров Intel, а затем и для Zilog Z80 .

Intel 4004 - 4-битный ЦП (центральный процессор) на одном кристалле - был членом семейства из 4 специализированных микросхем, разработанных для Busicom , японского производителя калькуляторов. Другими членами семейства (составляющими семейство MCS-4) были: 4001, программируемое ПЗУ с металлической маской размером 2 кбит с программируемыми линиями ввода-вывода; 4002 - 320-битное динамическое ОЗУ с 4-битным выходным портом; и 4003, 10-битный последовательный вход и последовательный / параллельный выход, статический регистр сдвига для использования в качестве расширителя ввода / вывода. Фаггин продвигал идею широкого маркетинга MCS-4 среди клиентов помимо Busicom, показывая руководству Intel, как клиенты могут разработать систему управления с использованием 4004. Он спроектировал и построил тестер 4004, используя 4004 в качестве контроллера тестера, таким образом убедить Боба Нойса пересмотреть положение об исключительности с Busicom, которое не позволяло Intel продавать линейку MCS-4 другим клиентам.

В 2009 году четыре участника 4004 были приняты в члены Музея компьютерной истории. Тед Хофф , руководитель отдела исследований приложений, сформулировал архитектурное предложение и набор инструкций при содействии Стэна Мазора и в сотрудничестве с Масатоши Шима из Busicom . Однако никто из них не был проектировщиком микросхем и не был знаком с новой технологией Silicon Gate Technology (SGT). Кремниевая конструкция была существенным недостающим компонентом при создании микропроцессора, поскольку все остальное было уже известно. Федерико Фаггин руководил проектом в другом отделе без участия Хоффа и Мазора. Фаггин изобрел оригинальный SGT в Fairchild Semiconductor в 1968 году и внес дополнительные усовершенствования и изобретения, чтобы сделать возможным реализацию 4004 в одном кристалле. С помощью Шимы Фаггин завершил разработку микросхемы в январе 1971 года.

Intel 2102A является реконструкцией Intel 2102 статической оперативной памяти, где Федерико Фаггин введена в Intel, в первый раз, нагрузка истощения, сочетающий в себе технологию затвора кремния с ионной имплантацией. Дизайн был разработан в конце 1973 года Федерико Фаггин и Диком Пэшли. 2102A был в 5 раз быстрее 2102, открыв новое направление для Intel.

Ранние микропроцессоры Intel

Методология проектирования микросхем Фаггина использовалась для реализации всех ранних микропроцессоров Intel.

Intel 8008 был первый в мире однокристальный 8-битный процессор и, как 4004, был построен с каналом р- типа SGT. Разработка 8008 была первоначально поручена Хэлу Фини в марте 1970 года, но была приостановлена ​​до завершения разработки 4004. Он был возобновлен в январе 1971 года под руководством Фаггина с использованием основных схем и методологии, которые он разработал для 4004, а Хэл Фини разработал микросхему. Архитектура ЦП 8008 была первоначально создана CTC Inc. для интеллектуального терминала Datapoint 2200, в котором она была реализована на дискретной логике IC.

Intel 4040 микропроцессор (1974) была значительно улучшена, машина-код-совместимый вариант 4004 CPU позволяет ему взаимодействовать непосредственно со стандартными памяти и устройства ввода / вывода. Федерико Фаггин создал архитектуру 4040 и руководил проектированием Тома Иннеса.

8080 микропроцессор (1974) был первым высокопроизводительным 8-разрядным микропроцессором на рынке, используя SGT быстрее , п-канал. Модель 8080 была задумана и спроектирована Фаггином, и спроектирована Масатоши Шима под руководством Фаггина. 8080 был значительным улучшением по сравнению с архитектурой 8008, но при этом сохранил программную совместимость с ней. Интерфейс с внешней памятью и устройствами ввода-вывода был намного быстрее и проще, чем у 8008. Высокая производительность и низкая стоимость 8080 позволили разработчикам использовать микропроцессоры для многих новых приложений, включая предшественников персональных компьютеров.

Когда Фаггин покинул Intel в конце 1974 года и вместе с Ральфом Унгерманом основал Zilog, он был менеджером отдела исследований и разработок, отвечающим за все продукты MOS, за исключением динамической памяти.

Зилог

Zilog была первой компанией, полностью посвященной микропроцессорам, основанной Федерико Фаггином и Ральфом Унгерманном в ноябре 1974 года. Фаггин был президентом и генеральным директором Zilog до конца 1980 года, и он задумал и спроектировал ЦП Z80 и его семейство программируемых периферийных компонентов. Он также был соавтором ЦП, руководителем проекта которого был Масатоши Шима . Z80-CPU был значительным улучшением по сравнению с 8080, но при этом сохранил программную совместимость с ним. Намного быстрее и с вдвое большим количеством регистров и инструкций, чем у 8080, он был частью семейства компонентов, включающих несколько интеллектуальных периферийных устройств (Z80-PIO, программируемый контроллер параллельного ввода-вывода; Z80-CTC, программируемый счетчик-таймер; Z80-SIO, программируемый контроллер интерфейса последовательной связи, и Z80-DMA, программируемый контроллер прямого доступа к памяти). Это семейство микросхем позволило создавать мощные и недорогие микрокомпьютеры с производительностью, сопоставимой с миникомпьютерами. Z80-CPU имел существенно лучшую структуру шины и структуру прерываний, чем 8080, и мог напрямую взаимодействовать с динамической RAM, поскольку он включал в себя контроллер обновления внутренней памяти. Z80 использовался во многих ранних персональных компьютерах , а также в системах видеоигр, таких как MSX , ColecoVision , Sega Master System и Game Boy . Z80 все еще находится в массовом производстве в 2017 году в качестве основного микропроцессора в различных системах на кристалле.

Zilog Z8 микроконтроллер (1978) был одним из первых однокристальных микроконтроллеров на рынке. Он интегрировал 8-битный ЦП, ОЗУ, ПЗУ и средства ввода-вывода, которых достаточно для многих приложений управления. Фаггин задумал Z8 в 1974 году, вскоре после основания Zilog, но затем решил отдать приоритет Z80. Z8 был разработан в 1976–78 годах и все еще находится в серийном производстве (2017 год).

Коммуникационная CoSystem

Коммуникационная CoSystem (1984). Cosystem была задумана Faggin и разработана и произведена Cygnet Technologies, Inc., второй стартап-компанией Faggin. Прикрепленная к персональному компьютеру и стандартной телефонной линии, CoSystem может автоматически обрабатывать всю личную голосовую связь и передачу данных пользователя, включая электронную почту, доступ к базе данных, перенос экрана компьютера во время голосовой связи, ведение записи разговоров и т. Д. патент на CoSystem высоко цитируется в сфере личного общения.

Synaptics

В 1986 году Фаггин стал соучредителем и был генеральным директором Synaptics до 1999 года, а затем стал председателем с 1999 по 2009 год. Первоначально Synaptics была посвящена исследованиям и разработкам в области искусственных нейронных сетей для приложений распознавания образов с использованием аналоговых СБИС. Synaptics представила I1000, первый в мире однокристальный оптический распознаватель символов в 1991 году. В 1994 году Synaptics представила тачпад, который заменил громоздкий трекбол, который тогда использовался в портативных компьютерах. Тачпад получил широкое распространение в отрасли. Synaptics также представила первые сенсорные экраны, которые в конечном итоге были приняты для интеллектуальных телефонов и планшетов; приложения, которые сейчас доминируют на рынке. Фаггин выступил с общей идеей продукта и возглавил группу инженеров, которые доработали идею в ходе множества мозговых штурмов. Фаггин является соавтором десяти патентов, переданных Synaptics. Он является почетным председателем Synaptics.

Фовеон

Во время своего пребывания на посту президента и генерального директора Foveon , с 2003 по 2008 год, Фаггин оживил компанию и представил новое технологическое и бизнес-направление, в результате чего датчики изображения превосходят по всем критическим параметрам лучшие датчики конкурентов, используя примерно половину чипа. размер конкурирующих устройств. Фаггин также курировал успешное приобретение Foveon японской Sigma Corporation в ноябре 2008 года.

Фонд Федерико и Эльвии Фаггин

Основанный в 2011 году «Фонд Федерико и Эльвии Фаггин» поддерживает научные исследования сознания в университетах и ​​исследовательских институтах США. Цель Фонда - продвигать понимание сознания посредством теоретических и экспериментальных исследований. Интерес Фаггина к сознанию уходит корнями в изучение искусственных нейронных сетей в Synaptics, компании, которую он основал в 1986 году, что побудило его исследовать, возможно ли построить сознательный компьютер.

Статьи

О технологии кремниевых затворов и Fairchild 3708

На микропроцессоре 4004

  • Ф. Фаггин и М. Е. Хофф: «Стандартные детали и индивидуальный дизайн объединены в четырехчиповый процессор». Электроника , 24 апреля 1972 г.
  • Ф. Фаггин и др .: "Микрокомпьютерная система MCS-4 LSI". Конференция IEEE 1972 г.

Статьи

  • «Рождение микропроцессора» Федерико Фаггина. Byte, март 1992 г., том 17, № 3, стр. 145–150.
  • "История 4004" Федерико Фаггина, Марсиана Э. Хоффа младшего, Стэнли Мазора, Масатоши Шима . IEEE Micro, декабрь 1996 г., том 16, номер 6.
  • «Микропроцессор 4004 Faggin, Hoff, Mazor и Shima». Журнал IEEE Solid State Circuits, зима 2009 г., издание 1, №1.
  • «Технология кремниевых МОП-затворов и первые микропроцессоры» Федерико Фаггина. La Rivista del Nuovo Cimento, 2015 год, выпуск 12 декабря. SIF (Итальянское физическое общество)
  • «Как мы сделали микропроцессор» Федерико Фаггин. Nature Electronics, Vol. 1 января 2018 г. Опубликована онлайн: 8 января 2018 г.
  • «Жесткая проблема и свобода воли: теоретико-информационный подход» Джакомо Мауро Д'Ариано и Федерико Фаггин. arXiv: 2012.06580 28Jan2021

Книги

  • Кремний: от изобретения микропроцессора до новой науки о сознании Федерико Фаггина. Waterside Productions (февраль 2021 г.)

Награды

Источник: книга Анджело Галлипи под названием: Faggin, Il padre del chiplligente (Фаггин, отец интеллектуального чипа). Редактор Adnkronos, Рим, первое издание, сентябрь 2002 г., освещает вышеупомянутые награды (стр. 279–285). Его второе издание, февраль 2012 г., озаглавлено « Федерико Фаггин, падре дель микропроцессора» (Федерико Фаггин, отец микропроцессора). Редактор Tecniche nuove, Милан, освещает также тему интереса Фаггина к сознанию и его Фонда Федерико и Эльвии Фаггин (стр. 182–187). Анджело Галлипи, физик, преподавал научную и техническую коммуникацию в университете Ла Сапиенца в Риме. Он является автором десятка книг и англо-итальянского словаря по информатике и мультимедиа (текст переведен с итальянской обложки).

  • 2012: Премия президента Армении в области глобальных информационных технологий.
  • 2012: Почетный доктор Политехнического университета (Армения).
  • 2012: Премия Франка Флорио, врученная министром Франческо Профумо и проф. Инж. Патриция Ливрери
  • 2013: Почетный доктор наук Университета Чепмена (Калифорния).
  • 2014: Премия Энрико Ферми, присужденная Итальянским обществом физиков: «За изобретение технологии кремниевого МОП-затвора, которая привела его к реализации в 1971 году первого современного микропроцессора».
  • 2018: Почетная награда IEEE Italy Section 2018 для Федерико Фаггина за его выдающийся вклад в теорию и технологию кремниевого затвора MOS с самовыравниванием, а также в разработку первого микропроцессора.
  • 2018: стипендиат AAAS 2018 Американской ассоциации развития науки
  • 2019: PhD (Dottorato di ricerca) honoris causa в области компьютерной инженерии, Пизанский университет (Италия) Università di Pisa .

использованная литература

внешние ссылки