揭秘硅谷芯片传奇的发展历程，硅谷资深芯片设计师亲述计算机芯片如何成为科技世界底层基础的突破和奋斗背后的故事。
现在，计算机芯片就像沙子和水一样，覆盖了整个地球，智能手机、数据中心、汽车、飞机、智能穿戴设备与智能家居等内部的芯片超过600亿颗。我们是如何发展到这一步的？芯片是什么？
本书讲述了作者与芯片一同崛起的40年IC生涯，其以芯片设计师和企业管理者的身份开发了最先进的计算机芯片，本书是其芯片设计、管理职业生涯的回顾，讲述了芯片行业的核心技术思想、人物和背后的戏剧性故事。在本书中，读者将了解到计算机芯片是如何设计和制造的，同时身临其境感受芯片成为现代世界基础的传奇历程。

今天大家都在谈 AI 的突破，却容易忘了支撑这一切的底层逻辑——那是半导体行业几十年工程创新的厚积薄发。《硅谷芯片之道》把我们带回微处理器狂飙的年代，作者帕特·海斯写的不是冷冰冰的产业史，而是他在第一线的实战笔记。
读这本书你会发现，现在理所当然的芯片架构和验证流程，其实都是那一代工程师无数次推倒重来、硬生生“磨”出来的。AI 时代的算力不是凭空掉下来的礼物，回过头去看看这些历史，不仅是向先驱致敬，更是为了让我们在追逐下一个浪潮时，对底层工程实践多一份敬畏。
——联发科技芯片开发本部 处长 万仪理

一粒硅晶，点亮一个时代。本书由芯片行业亲历者帕特·海斯执笔，由知乎知名作者温戈（王健），也是我在西电和复旦的师弟倾心翻译。从晶体管的诞生到微处理器的革命，从巨头竞逐到技术安全的深思，以亲历之笔，书写一部有温度、有深度的芯片文明史。读懂《硅谷芯片之道》，便读懂了现代世界的底层逻辑。
——利扬芯片首席执行官 复旦大学集成电路行业校友会副会长 张亦锋

手捧这部著作，仿佛与一位前辈工程师并肩坐在他四十年职业生涯的长廊里。他用最朴素的语言，把芯片产业从沙子到硅基王国的演进，还原成一个个鲜活的决策瞬间和人生际遇。这不仅是给从业者的技术史，更是给所有关心中国半导体事业的人的启示录。作为行业的从业者，读到书中那些关于坚持、取舍与敬畏的文字，尤其动容。真诚推荐给每一位在芯片路上前行的同路人。
——上海昊曦投资管理有限公司联合创始人 西电微电子行业校友会副会长 孙斌

我向所有对计算机芯片开发感兴趣的人推荐该书，该书以该领域先驱者的视角娓娓道来。就个人而言，能在视频压缩技术发展的早期阶段与帕特共事，实属荣幸。

——Brian L. Hinman，安永企业家奖获得者，PictureTel、Polycom及2Wire公司创始人

帕特·海斯在数代芯片研发中推动了前沿技术的进步。他的天才造诣构成了众多国家关键资产安全防护的核心支柱。

——Logan Jones，SparkCognition政府系统公司总经理兼总裁

该书生动展现了工程与管理领域的挑战，这些挑战催生了前所未有的技术产品与服务，该书兼具知识性、趣味性与戏剧张力。

——James R. Boddie，DSP发明者，IEEE Morris N. Lieberman纪念奖获得者

该书是一部深入半导体开发内幕的深度洞察之作。该书问世之际，恰逢全球日益认识到芯片对日常生活的重要性与关联性。这并非一本充斥技术术语的著作；相反，作者帕特将技术细节自然融入叙事，使之既成为一本职业传奇传记，又生动描绘了该行业历经岁月更迭的兴衰起伏。

——Vidya Rajagopalan，Rivian汽车公司工程硬件副总裁

该书是一本罕见的第一手记录，文笔精湛而清晰，揭示了那些决定胜者与败者、塑造巨头企业命运的幕后博弈与决策过程，以及我们这个现代世界中几乎所有事物是如何直接建立在计算机芯片日益增强的算力之上的。

——Andy Marcuvitz，Alpond资本创始人兼董事总经理

该书揭示了计算机芯片如何彻底改变我们与声音、图像和视频互动交流的内幕故事。帕特·海斯作为众多突破性计算机芯片的研发核心贡献者，堪称绝佳的引路人。

——Staffan Ericsson，视频压缩专家，Vivo软件公司创始人

一本发自肺腑、独具洞见的著作，深刻剖析了微处理器与半导体产业的演进历程，是政策制定者、有志工程师及科技高管必读的开创性读物。精彩绝伦！

——Charlie Cheng，Polyhedron董事总经理、Lexra联合创始人

目　录
芯片业界赞誉
译者序一
译者序二
原书前言
关于作者
术语表
第1章 步入圣殿
1.1　硅韵处处
1.2　林荫大道
1.3　序章启幕
1.4　欣然受诺
总结　
第2章 即时现境
2.1　DSP的诞生
2.2　时序设计　
2.3　浮点游移　
2.4　定时中断　
2.5　成为经理　
总结　
第3章 拓扑成势
3.1　退场乱局
3.2　破局之作
3.3　硅之渴求　
3.4　旅途同行
3.5　与象共舞
3.6　虚椟玄机　
总结　
第4章 指令集
4.1　合作伊始
4.2　A去哪了
4.3　Lexra崛起　
4.4　’976专利　
4.5　蒲公英花
总结
第5章 硅星之战
5.1　桑迪来电　
5.2　使命必达　
5.3　四海为家　
5.4　错误构想　
补充：RISC-V
总结　
第6章 安全核芯？
6.1　祷告之声
6.2　技术跃进
6.3　安全设计
6.4　收尾之帽
总结
后记

原书前言
1947年年底，世界上第一个晶体管诞生，恰是我出生的前一年。1971年，当我正在粒子物理领域深造时，英特尔发布了划时代的首款商用微处理器——4004。这款芯片虽仅有2300个晶体管，却能以每秒7万次的速度完成加法运算。
相较于IBM每秒可执行多达1600万次加法运算的“企业工作主力”System/360大型计算机，4004处理器不过是个新奇玩意，但它的确属于计算机范畴。与IBM的巨型主机相同，4004同样包含算术逻辑单元，能够访问存储程序和存储数据的内存区域，并通过这些数据完成计算过程，保存中间结果和最终结果。
在性能竞赛中，看似处于下风的4004芯片却拥有一项关键优势，其制造工艺能够随着时间推移，不断缩小晶体管尺寸。晶体管的微型化不仅提升了运算速度，还使得更多晶体管能以经济高效的方式集成到一片高度提纯的硅晶圆的微小区域内，形成芯片。4004由此成为历史上第一款“芯片上的完整计算机”，标志着微处理器时代的开端。
1975年，英特尔创始人兼首席执行官戈登·摩尔观察到计算机芯片的晶体管数量每两年翻一番。他预测这一趋势将持续多年。作为一名物理学家，我理解指数增长的威力。预示着在4004发布20年后的1991年，芯片上的晶体管数量可翻十番，意味着未来的“4004”芯片可能拥有超过200万个晶体管；再过20年到2011年，这一数字可能突破20亿。我预见廉价芯片终将超越System/360大型机，并借创新设计渗透至地球每个角落。为此，我毅然告别粒子物理，投身芯片设计事业。
本书以我亲历的芯片设计工作为视角，讲述计算机芯片的发展历程。我尝试以这种方式，让技术故事鲜活起来，激发读者兴趣。作为多年奋战在创新前沿的亲历者，我将重现这段波澜壮阔的史诗。
第1章“步入圣殿”描述了计算机芯片是如何制造并应用于几乎每种产品中的。第2章“即时现境”讲述了贝尔实验室开发的一种新型计算机芯片，能够处理必须在指定时钟周期内完成的语音处理任务。在此过程中，读者将了解计算机芯片的设计原理。第3章“拓扑成势”则揭示了视频编码的需求如何推动计算机芯片及其设计者突破性能极限的故事。
随着计算机芯片的普及，其复杂性也日益增加。设计师已无法逐个设计晶体管，而是转向使用专用硬件设计语言和可复用的子系统来工作。在第4章“指令集”中，计算机芯片逐渐分化为不同阵营，每个阵营都以自己的指令集架构和软件生态系统为壁垒。第5章“硅星之战”则描述了英特尔、AMD、ARM、英伟达等科技巨头如何通过强化自身技术，提供完整且强大的计算引擎。
第6章“安全核芯？”阐释了理解计算机芯片的重要性。无论是波音还是空客的现代飞机，均采用“线控飞行”系统，它在工作中依赖执行数千万行软件代码的计算机芯片。我将结合自身经验剖析737 MAX空难事件，揭示其对关键基础设施安全与可靠性的深远警示。
我将我的读者群视为一系列同心圆。中心是我的女儿亚历山德拉和瑞秋。向外延伸的第二层，是曾经的同事、竞争对手以及与我同行的工程或编程领域的从业者与研究者，他们能嗅出技术叙事中的任何谬误，并揭示我们共同技术记忆中的隐秘路径。外围则是渴望理解科技变革的普通读者。为平衡专业性与可读性，我将部分技术细节移至名为“深入探讨”的专栏中，普通读者可跳过这些内容而不影响主线阅读。本书每一章结尾均附有简短的要点总结，概述该章对芯片发展史的贡献。
帕特·海斯
美国佛罗里达州萨拉索塔