Federico Faggin - Federico Faggin

Federico Faggin
Federico Faggin (oříznutý) .jpg
Faggin v září 2011
narozený ( 1941-12-01 )01.12.1941 (věk 79)
Vicenza , Itálie
Státní občanství Italský, americký
Alma mater ITIS Alessandro Rossi
(Laurea in Physics, 1965)
University of Padua
( summa cum laude )
Známý jako
Děti jedna dcera ( nar. 1970) a dva synové (nar. 1979 a 1980)
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole fyzika, elektrotechnika
Instituce
Teze skenery létajících bodů

Federico Faggin ( italská výslovnost:  [fedeˈriːko fadˈdʒin] , benátský:  [faˈdʒiŋ] ; narozen 1. prosince 1941) je italsko-americký fyzik, inženýr, vynálezce a podnikatel. On je nejlépe známý pro navrhování prvního komerčního mikroprocesoru , Intel 4004 . Vedl projekt 4004 (MCS-4) a návrhovou skupinu během prvních pěti let úsilí mikroprocesorů Intel . Faggin také během práce v Fairchild Semiconductor v roce 1968 vytvořil technologii samonastavené křemíkové brány MOS ( metal-oxid – polovodič ) (SGT), která umožnila polovodičové paměťové čipy MOS , obrazové snímače CCD a mikroprocesor. Po 4004 vedl vývoj procesorů Intel 8008 a 8080 pomocí své metodiky SGT pro návrh náhodných logických čipů, což bylo zásadní pro tvorbu raných mikroprocesorů Intel . Byl spoluzakladatelem (s Ralphem Ungermannem) a generálním ředitelem společnosti Zilog , první společnosti, která se výhradně věnuje mikroprocesorům, a vedl vývoj procesorů Zilog Z80 a Z8 . Později byl spoluzakladatelem a generálním ředitelem společnosti Cygnet Technologies a poté Synaptics .

V roce 2010 obdržel v roce 2009 Národní medaili za technologie a inovace , nejvyšší ocenění, které Spojené státy udělují za úspěchy související s technologickým pokrokem. V roce 2011 založil Faggin nadaci Federica a Elvie Fagginových na podporu vědecké studie vědomí na amerických univerzitách a výzkumných ústavech. V roce 2015 pomohla nadace Faggin založit 1 milion dolarů na nadaci Faggin Family Presidential Chair in the Physics of Information na UC Santa Cruz na podporu studia „základních otázek na rozhraní fyziky a příbuzných oborů včetně matematiky, komplexních systémů, biofyzika a kognitivní věda se sjednocujícím tématem informací ve fyzice. “ Federico Faggin je rezidentem Silicon Valley od roku 1968 a je naturalizovaným americkým občanem.

Vzdělávání a raná kariéra

Federico se narodil v italské Vicenze a vyrůstal v intelektuálním prostředí. Jeho otec, Giuseppe Faggin, byl učenec, který napsal mnoho akademických knih a s komentářem přeložil Enneads of Plotinus z původní řečtiny do moderní italštiny. Federico měl velký zájem o technologie od útlého věku. Navštěvoval střední průmyslovou školu ve Vicenze, ITIS Alessandro Rossi, a později získal laureátský titul z fyziky , summa cum laude , z University of Padova .

Laboratoře výzkumu a vývoje společnosti Olivetti

Faggin se připojil k Olivetti ve věku 19. Tam spoluvytvářel a vedl implementaci malého digitálního tranzistorového počítače se 4 K × 12 bitovou magnetickou pamětí (1960). Oddělení výzkumu a vývoje společnosti Olivetti následně vyvinulo jednu z prvních programovatelných stolních elektronických kalkulaček na světě, Olivetti Programma 101 (1964). Po této první pracovní zkušenosti studoval Faggin fyziku na univerzitě v Padově a v akademickém roce 1965–1966 vyučoval kurz elektroniky pro studenty 3. ročníku fyziky.

SGS-Fairchild

V roce 1967 nastoupil do SGS Fairchild, nyní STMicroelectronics , v Itálii, kde vyvinul svou první technologii MOS metal-gate process a navrhl své první dva komerční integrované obvody MOS. SGS ho poslala do Kalifornie v roce 1968. Když Fairchild prodal SGS-Fairchild, Faggin přijal nabídku dokončit vývoj technologie silikonových bran s Fairchildem.

Kariéra v Silicon Valley

Fairchild Semiconductor

Technologie silikonové brány (SGT) je jednou z nejvlivnějších technologií, které podporovaly vývoj mikroelektroniky od doby MOSFET . Bez SGT by první mikroprocesor nemohl být vyroben v letech 1970–1971.

V únoru 1968 se Federico Faggin připojil k Fairchild Semiconductor v Palo Alto, kde byl vedoucím projektu technologie MOS silicon-gate, MOSFET s křemíkovou samonastavenou bránou a vynálezce její jedinečné procesní architektury. SGT se stal základem všech moderních integrovaných obvodů NMOS a CMOS . To umožnilo vytvoření polovodičových paměťových čipů MOS v letech 1969–1970, prvního mikroprocesoru v letech 1970–1971 a prvních CCD a EPROM (elektricky programovatelná paměť pouze pro čtení ) s plovoucími křemíkovými branami (1970–1971). SGT nahradil dosavadní technologii MOS s hliníkovými hradly a byl přijat po celém světě do 10 let, což nakonec zastaralo původní integrované obvody postavené na bipolárních tranzistorech .

Fairchild 3708

Ve společnosti Fairchild navrhl Faggin první komerční integrovaný obvod využívající technologii Silicon Gate s vyrovnanými tranzistory MOSFET : Fairchild 3708. 3708 byl 8bitový analogový multiplexor s dekódovací logikou, který nahradil ekvivalentní Fairchild 3705, který používal technologii metal-gate. 3708 byl 5krát rychlejší, měl 100krát menší únik z křižovatky a byl mnohem spolehlivější než 3705, což dokazuje převahu SGT nad MOS s kovovou bránou. Viz také: Faggin, F., Klein T. (1969). „Rychlejší generace zařízení MOS s nízkým prahem jede po hřebenu nové vlny, IC Silicon-Gate.“ Elektronika, 29. září 1969.

Intel

Faggin na akci Fellows Award 2009 Computer History Museum

Intel 4004 . Federico Faggin nastoupil do společnosti Intel z Fairchild v roce 1970 jako vedoucí projektu a návrhář rodiny MCS-4, která zahrnovala 4004, první jednočipový mikroprocesor na světě. Fairchild nevyužíval výhody SGT a Faggin hořel touhou použít svou novou technologii k návrhu pokročilých čipů.

4004 (1971) bylo možné díky pokročilým schopnostem technologie silikonové brány (SGT), která byla vylepšena díky nové metodice návrhu náhodných logických čipů, kterou Faggin vytvořil v Intelu. Právě tato nová metodika spolu s několika jeho konstrukčními inovacemi mu umožnila vložit mikroprocesor do jednoho malého čipu. Jednočipový mikroprocesor-myšlenka, která se měla vyskytovat mnoho let v budoucnosti-se stal možným v roce 1971 použitím SGT se dvěma dalšími inovacemi: (1) „zakopané kontakty“, které zdvojnásobily hustotu obvodu, a (2) použití zatížení bootstrapu s 2fázovými takty-dříve považováno za nemožné u SGT-, které zlepšily rychlost 5krát a zároveň zmenšily plochu čipu na polovinu ve srovnání s MOS s kovovou bránou.

Metodika návrhu vytvořená Fagginem byla použita pro implementaci všech raných mikroprocesorů Intel a později také pro Zilog Z80 .

Intel 4004-4bitový procesor (centrální procesorová jednotka) na jednom čipu-byl členem rodiny 4 vlastních čipů navržených pro japonského výrobce kalkulaček Busicom . Dalšími členy rodiny (tvořící rodinu MCS-4) byli: 4001, 2kbitová programovatelná ROM s kovovou maskou s programovatelnými vstupně-výstupními řádky; 4002, 320bitová dynamická RAM se 4bitovým výstupním portem; a 4003, 10bitový sériový vstup a sériový/paralelní výstup, statický posuvný registr pro použití jako expandér I/O. Faggin propagoval myšlenku široce prodávat MCS-4 jiným zákazníkům než Busicom tím, že ukázal managementu společnosti Intel, jak by zákazníci mohli navrhnout řídicí systém pomocí 4004. Navrhl a postavil tester 4004 pomocí 4004 jako ovladače testeru, tedy přesvědčit Boba Noyce, aby znovu vyjednal doložku o exkluzivitě s Busicom, která neumožnila společnosti Intel prodat řadu MCS-4 jiným zákazníkům.

V roce 2009 byli čtyři přispěvatelé do 4004 uvedeni jako Fellows of Computer History Museum. Ted Hoff , vedoucí oddělení aplikačního výzkumu, formuloval architektonický návrh a instrukční sadu za pomoci Stana Mazora a ve spolupráci s Busatcom's Masatoshi Shima . Žádný z nich však nebyl návrhářem čipů a nikdo nebyl obeznámen s novou technologií Silicon Gate Technology (SGT). Silikonový design byl zásadní chybějící přísadou pro výrobu mikroprocesoru, protože vše ostatní již bylo známo. Federico Faggin vedl projekt v jiném oddělení bez zapojení Hoffa a Mazora. Faggin vynalezl původní SGT ve společnosti Fairchild Semiconductor v roce 1968 a poskytl další vylepšení a vynálezy, které umožnily implementaci 4004 v jediném čipu. S rutinní pomocí Shima dokončil Faggin návrh čipu v lednu 1971.

Intel 2102A je redesign Intel 2102 statické paměti RAM, kde Federico Faggin představena Intel, poprvé, zatížení vyčerpání, kombinující brány křemíkové technologie s iontovou implantací. Design byl proveden ke konci roku 1973 Federico Faggin a Dick Pashley. 2102A byl 5krát rychlejší než 2102, což otevírá nový směr pro Intel.

Rané mikroprocesory Intel

K implementaci všech raných mikroprocesorů Intel byla použita metodika Fagginova křemíku.

Intel 8008 byl svět je první jednočipový 8-bit CPU a stejně jako 4004, byla postavena s p-kanálové Sgt. Vývoj 8008 byl původně přidělen Hal Feeney v březnu 1970, ale byl pozastaven, dokud nebyl dokončen 4004. Bylo obnoveno v lednu 1971 pod Fagginovým vedením s využitím základních obvodů a metodiky, kterou vyvinul pro 4004, přičemž Hal Feeney dělá návrh čipu. CPU CPU 8008 byla původně vytvořena CTC Inc. pro inteligentní terminál Datapoint 2200, ve kterém byla implementována v diskrétní logice IC.

4040 Intel mikroprocesor (1974) byl mnohem lepší, machine-code-kompatibilní verze 4004 CPU, které jí umožňují komunikovat přímo s standardních pamětí a I / O zařízení. Federico Faggin vytvořil architekturu 4040 a dohlížel na Toma Innese, který dělal designové práce.

8080 mikroprocesor (1974) byl první vysoce výkonné 8-bitový mikroprocesor na trhu, pomocí rychlejší n-kanálový Sgt. 8080 byl koncipován a navržen Fagginem a navržen Masatoshi Shimou pod Fagginovým dohledem. 8080 byl oproti architektuře 8008 zásadním vylepšením, přesto si s ním zachoval softwarovou kompatibilitu. Rozhraní k externí paměti a I/O zařízením bylo mnohem rychlejší a snazší než 8008. Vysoký výkon a nízké náklady 8080 umožňují vývojářům používat mikroprocesory pro mnoho nových aplikací, včetně předchůdců osobního počítače.

Když Faggin na konci roku 1974 opustil Intel, aby založil Zilog s Ralphem Ungermannem, byl vedoucím oddělení výzkumu a vývoje odpovědným za všechny produkty MOS, kromě dynamických pamětí.

Zilog

Zilog byla první společností zcela věnovanou mikroprocesorům, kterou založili Federico Faggin a Ralph Ungermann v listopadu 1974. Faggin byl prezidentem a generálním ředitelem společnosti Zilog do konce roku 1980 a vymyslel a navrhl CPU Z80 a jeho rodinu programovatelných periferních komponent. On také co-navrhl CPU, jehož vedoucí projektu byl Masatoshi Shima . CPU Z80 byl oproti 8080 zásadním vylepšením, přesto si s ním zachovala softwarovou kompatibilitu. Mnohem rychlejší a s více než dvojnásobným počtem registrů a instrukcí 8080 byl součástí rodiny komponent, která obsahovala několik inteligentních periferií (Z80-PIO, programovatelný paralelní řadič vstupů a výstupů; Z80-CTC, programovatelný časovač; Z80-SIO, programovatelný řadič rozhraní sériové komunikace a Z80-DMA, programovatelný řadič pro přímý přístup do paměti). Tato řada čipů umožnila konstrukci výkonných a levných mikropočítačů s výkonem srovnatelným s minipočítači. Z80-CPU měl podstatně lepší strukturu sběrnice a strukturu přerušení než 8080 a mohl komunikovat přímo s dynamickou RAM, protože obsahoval interní řadič pro obnovu paměti. Z80 byl použit v mnoha raných osobních počítačích , stejně jako v systémech videoher , jako jsou MSX , ColecoVision , Sega Master System a Game Boy . Z80 je v roce 2017 stále v sériové výrobě jako hlavní mikroprocesor v různých systémech na čipu.

Zilog Z8 mikrořadič (1978), byl jeden z prvních jednočipových mikropočítačů na trhu. Integroval 8bitový procesor, RAM, ROM a I/O zařízení, což je dostačující pro mnoho řídicích aplikací. Faggin koncipoval Z8 v roce 1974, krátce poté, co založil Zilog, ale poté se rozhodl dát přednost Z80. Z8 byl zkonstruován v letech 1976–78 a dodnes se (2017) sériově vyrábí.

Komunikační CoSystem

The Communication CoSystem (1984). Cosystem byl navržen společností Faggin a navržen a vyroben společností Cygnet Technologies, Inc., druhou spouštěcí společností společnosti Faggin. CoSystem, připojený k osobnímu počítači a ke standardní telefonní lince, mohl automaticky zpracovávat veškerou osobní hlasovou a datovou komunikaci uživatele, včetně elektronické pošty, přístupu k databázi, přenosů obrazovky počítače během hlasové komunikace, uchovávání záznamů o hovorech atd. patent pokrývající CoSystem je velmi citovaný v oblasti osobní komunikace.

Synaptics

V roce 1986 Faggin spoluzakládal a do roku 1999 byl generálním ředitelem Synaptics , od roku 1999 do roku 2009 se stal předsedou. Synaptics se původně věnoval výzkumu a vývoji v umělých neuronových sítích pro aplikace rozpoznávání vzorů využívající analogový VLSI. Synaptics představil I1000, první jednočipový optický rozpoznávač znaků na světě v roce 1991. V roce 1994 představila Synaptics touchpad, který nahradil těžkopádný trackball, který se tehdy používal v přenosných počítačích. Touchpad byl široce přijat průmyslem. Synaptics také představil rané dotykové obrazovky, které byly nakonec přijaty pro inteligentní telefony a tablety; aplikace, které nyní dominují trhu. Faggin přišel s obecným nápadem na produkt a vedl skupinu inženýrů, kteří tento nápad dále zdokonalili prostřednictvím mnoha brainstormingových setkání. Faggin je spoluvynálezcem deseti patentů přiřazených k Synaptics. Je emeritním předsedou Synaptics.

Foveon

Během svého působení ve funkci prezidenta a generálního ředitele společnosti Foveon , v letech 2003 až 2008, společnost Faggin společnost revitalizovala a poskytla nový technologický a obchodní směr, jehož výsledkem byly obrazové senzory, které ve všech kritických parametrech převyšovaly nejlepší senzory konkurence, přičemž používaly přibližně polovinu čipu. velikost konkurenčních zařízení. Faggin také dohlížel na úspěšnou akvizici společnosti Foveon japonskou společností Sigma Corporation v listopadu 2008.

Nadace Federica a Elvie Fagginových

„Nadace Federica a Elvie Fagginových“, založená v roce 2011, podporuje vědecké studium vědomí na amerických univerzitách a výzkumných ústavech. Účelem nadace je rozvíjet porozumění vědomí prostřednictvím teoretického a experimentálního výzkumu. Fagginův zájem o vědomí má své kořeny ve studiu umělých neurálních sítí ve společnosti Synaptics, společnosti, kterou založil v roce 1986, což vedlo k jeho zkoumání, zda je možné postavit vědomý počítač.

Doklady

Na technologii silikonové brány a Fairchild 3708

Na mikroprocesoru 4004

  • F. Faggin a ME Hoff: „Sloučení standardních dílů a vlastního designu do čtyřčipové procesorové sady“. Electronics , 24. dubna 1972
  • F. Faggin a kol .: „Mikropočítačový systém MCS-4 An LSI“. Konference IEEE 1972 Region Six

Články

  • „Zrození mikroprocesoru“ od Federica Faggina. Byte, březen 1992, sv. 17, č. 3, s. 145–150.
  • „Historie 4004“ od Federica Faggina, Marciana E. Hoffa Jr., Stanleyho Mazora, Masatoshi Shima . IEEE Micro, prosinec 1996, svazek 16, číslo 6.
  • „Mikroprocesor 4004 Faggin, Hoff, Mazor a Shima“. IEEE Solid State Circuits Magazine, Winter 2009 Vol.1 No.1.
  • „Technologie křemíkových bran MOS a první mikroprocesory“ od Federica Faggina. La Rivista del Nuovo Cimento, rok 2015, vydání 12. prosince. SIF (Italian Physical Society)
  • „Jak jsme vyrobili mikroprocesor“ od Federica Faggina. Nature Electronics, sv. 1, leden 2018. Publikováno online: 8. ledna 2018
  • „Hard Problem and Free Will: an information-theory approach“ od Giacoma Maura D'Ariana a Federica Faggina. arXiv: 2012.06580 28. ledna 2021

Knihy

  • Silicon: Od vynálezu mikroprocesoru k nové vědě o vědomí od Federica Faggina. Waterside Productions (únor 2021)

Ocenění

  • 1988: Marconi International Fellowship Award „za jeho průkopnické příspěvky k implementaci mikroprocesoru, základního stavebního kamene moderní telekomunikace“
  • 1988: Zlatá medaile za vědu a technologii od italského premiéra
  • 1988: název „Grande Ufficiale“ od prezidenta Italské republiky
  • 1994: Cena W. Wallace McDowella „Za vývoj procesu Silicon Gate a první komerční mikroprocesor“.
  • 1994: Laurea honoris causa in Computer Science z University of Milan (Itálie).
  • 1996: Ronald H. Brown American Innovator Award, s M. Hoffem a S. Mazorem
  • 1996: Cena za celoživotní přínos časopisu PC Magazine za „technickou dokonalost“.
  • 1997: Kjótská cena , M. Hoff , S. Mazor a M. Shima
  • 1996: uveden do Síně slávy národních vynálezců s M. Hoffem a S. Mazorem
  • 1997: Cena Georga R. Stibitze za počítačový průkopník Amerického počítačového muzea, M. Hoff a S. Mazor
  • 1997: Cena Veneta Masi Civilta
  • 2001: Cena Dr. Roberta Noyce Memorial Association od Semiconductor Industry Association, s M. Hoffem a S. Mazorem
  • 2003: Laurea honoris causa v elektronickém inženýrství z Římské univerzity Tor Vergata (Itálie)
  • 2003: Cena výkonného institutu AeA/ Stanford za mimořádný úspěch v oboru špičkových technologií od absolventa
  • 2006: Cena evropského vynálezce roku za celoživotní zásluhy EPO (Evropský patentový úřad)
  • 2007: Laurea honoris causa v elektronickém inženýrství z University of Pavia (Itálie)
  • 2008: Laurea honoris causa v elektronickém inženýrství z University of Palermo (Itálie)
  • 2009: Laurea honoris causa in Computer Sciences z University of Verona (Itálie)
  • 2009: Pracovník Muzea počítačové historie „za svou práci jako součást týmu, který vyvinul Intel 4004, první komerční mikroprocesor na světě“.
  • 2009: Národní medaile za technologie a inovace od amerického prezidenta Baracka Obamy
  • 2011: Cena Georga R. Stibitze za celoživotní zásluhy od Amerického počítačového muzea (Bozeman, MT) za rok 2011: „Za zásadní příspěvky k rozvoji moderního technologického světa, včetně technologie MOS silicon gate, která vedla k realizaci první světové Mikroprocesor v roce 1971. "
  • 2019: Knight Grand kříž Řádu za zásluhy Italské republiky od prezidenta Italské republiky Sergia Mattarelly

Zdroj: kniha Angela Gallippiho s názvem: Faggin, Il padre del chip Intelligente (Faggin, otec inteligentního čipu). Redaktor Adnkronos, Řím, první vydání září 2002, pokrývá výše uvedená ocenění (str. 279–285). Jeho druhé vydání z února 2012 s názvem Federico Faggin, il padre del mikroprocesor (Federico Faggin, otec mikroprocesoru). Redaktor Tecniche nuove, Milan, se zabývá také tématem Fagginova zájmu o vědomí a jeho Nadace Federica a Elvie Fagginových (s. 182–187). Angelo Gallippi, fyzik, vyučuje vědeckou a technickou komunikaci na univerzitě La Sapienza v Římě. Je autorem tuctu knih a anglicko-italského slovníku informatiky a multimédií (text přeložen z přebalu knihy v italštině)

  • 2012: Global Information Technology Award od prezidenta Arménie.
  • 2012: Čestný doktorát z Polytechnické univerzity (Arménie)
  • 2012: Premio Franca Florio, dané Ministro Francesco Profumo a Prof. Ing. Patrizia Livreri
  • 2013: Čestný doktorát z vědy na Chapman University (CA)
  • 2014: Cena Enrica Fermiho, kterou uděluje Italská společnost fyziky: „Za vynález technologie křemíkové brány MOS, která ho vedla k realizaci prvního moderního mikroprocesoru v roce 1971“.
  • 2018: 2018 Čestná cena sekce IEEE Itálie Federico Fagginovi za jeho mimořádný přínos k teorii a technologii křemíkových bran MOS a vývoji prvního mikroprocesoru
  • 2018: 2018 AAAS Fellow Americké asociace pro rozvoj vědy
  • 2019: PhD (Dottorato di ricerca) honoris causa v počítačovém inženýrství z University of Pisa (Itálie) Università di Pisa .

Reference

externí odkazy