“DRAM之父” Robert Dennard辞世 享年91岁

鲍勃1932年9月5日出生于德克萨斯州的特雷尔，从小就表现出对科学和数学的好奇心和天赋。在卡内基理工学院（现为卡内基梅隆大学）获得电气工程博士学位后，Bob于1958年在IBM开始了他的职业，并在那里度过了他漫长的工作生涯。

他在20世纪60年代末发明的动态随机存取存储器（DRAM）是一项突破，为现代计算机存储系统奠定了基础，他不断突破半导体技术的界限，开创了标度理论的发展，也被称为德纳德标度。

他的开创性工作为他赢得了广泛的认可和众多赞誉，包括1988年的国家技术与创新奖章和2013年久负盛名的京都先进技术奖。他的开拓精神和创新努力为无数的技术进步铺平了道路，塑造了我们当代世界的轨迹。除了卓越的专业成就外，Bob还是无数有抱负的工程师和科学家的指路明灯和导师，留下了不朽的遗产。

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科技里程碑：改变世界的芯片

灵感通常在夜深人静时迸发，这次也不例外。

当时，34岁的 IBM 电气工程师 Bob Dennard 正在思考他在当天早些时候看到的一位同事的研究简报。

1966年的秋天，Dennard正忙于为公司设计一种基于硅基晶体管的新型计算机存储器。这种“微电子学”的方法与当时计算机行业内依赖磁存储器（核心存储器）的传统技术形成了鲜明对比。而那份简报，正是IBM竞争团队对新型小型化磁存储器的探索，这不禁让Dennard感到一丝压力和挑战。

当时，世界上最大的磁存储系统庞大得如同机房一般，却仅能存储一兆字节的信息，这相当于一本500页的书或40首流行歌曲中的一分钟内容。这种系统不仅体积庞大、速度慢，而且耗电量巨大。然而，Dennard的同事却在努力将下一代磁存储器的尺寸缩小到惊人的25平方厘米。

受到这份简报的启发，Dennard开始思考能否开发出一种更简单、更经济实惠的存储器。他想到了半导体技术——一种在硅基材上蚀刻出由细电线、晶体管和其他组件组成的图案的技术。

那时，IBM的硅芯片设计师们正在研究如何使用六个晶体管来存储一比特数据，并且已经取得了成功。但Dennard意识到这种方法的效率并不高，对于构建大容量存储系统来说，这并不是一个可行的方案。然而，在那一晚，他突发奇想：是否可以用一个晶体管来存储一比特数据呢？

要实现这个想法，就需要使用极少的能量来反复刷新能够留住电荷的电容，以确保数据的稳定存储。尽管这听起来有些复杂，但Dennard坚信这是可行的。而如果他成功了，就意味着可以用更简单、更小、更美观的电路来实现相同的存储容量。

在这个想法的指引下，Bob Dennard发明了动态随机存取存储器（DRAM）。这一发明不仅简化了存储器的设计，还大大降低了制造成本。随着技术的不断发展，DRAM的存储容量也不断增加。从最初的千比特（1000比特）内存发展到如今的8千兆比特（80亿比特）容量，DRAM已经成为了计算机存储领域的基础技术。

如今，从人们口袋里的智能手机到为全球经济提供支持的超级计算机等各种设备中都可以看到DRAM的身影。而这一切都离不开Dennard的这项伟大发明。通过DRAM技术，普通手机或智能手机能够轻松存储多个电影、数千张照片和整个音乐库。全球三分之二的人口每天都在享受着Dennard发明带来的便利。

2019年，半导体行业协会向Dennard授予了业内最高荣誉——罗伯特·诺伊斯奖（Robert N. Noyce Award），以表彰他在职业生涯中取得的辉煌成就。而IBM执行副总裁John E. Kelly III博士也表示：“有了Bob的发明，我们才得以真正发挥可编程计算的能力。”

在2013年获得京都基础科学奖的致辞中，Dennard回顾了IBM当年如何安排他负责将计算机存储器转变为1960年代推出的新硅基技术的任务。他坦言自己非常幸运能够接受这个挑战。“当时，我已经做好准备。”他说，“我在合适的时间完成了一项合适的项目，而且，我深知自己的使命。”

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比肩膀戈登·摩尔

半导体，技术进步的黄金时代

Robert H. Dennard 的生平和职业生涯堪称半导体行业和计算机技术发展的里程碑。作为DRAM（动态随机存取存储器）的发明者，他在1968年获得专利，这一创新奠定了现代计算机存储系统的基础。

此后，他提出的“登纳德缩放比例定律”（现称“登纳德缩放理论”）进一步为半导体行业的发展指明了方向，预言了晶体管尺寸的缩小将带来计算能力的大幅提升和成本的显著降低。

Dennard 的贡献不仅限于技术创新。他在 IBM 的 Thomas J. Watson 研究中心工作期间，参与了一个汇聚了全球顶尖科学家、电气工程师和物理学家的知识宝库。他乐于分享智慧，为后辈工程师提供了宝贵的指导。

Dennard 的成就与摩尔定律相互辉映，共同推动了半导体行业的“黄金时代”。这一时期见证了微处理器频率的飞速提升和存储空间的大幅增加，为软件应用的创新提供了强大的硬件支持，形成了一个技术进步的良性循环。

How Dennard Scaling with Moore’s Law Revolutionised Modern World

Moore's Law makes gadgets more powerful by adding more switches, and Dennard Scaling keeps them energy-efficient by making them smaller. Together, they've given us devices that are faster and better, without draining too much energy.

Robert H. Dennard 的生平和职业生涯是美国从农业社会向后工业信息社会转型过程中技术创新和创造力的生动体现。他的贡献不仅改变了半导体行业和计算机技术，也深刻地影响了整个社会的运行方式和人们的生活方式。

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在IBM，Dennard 被称为“野鸭”

除了发明和理论，Dennard 还为公司的研究部门灌输创新文化，在 IBM 留下了自己的印记。从 20世纪 50年代初到 20世纪 70年代初，Thomas J. Watson Jr. 一直在担任公司的领导，他称 Dennard 这样的员工为“野鸭”。

“野鸭”是指那些拒绝“编队飞行”的人。

IBM 研究员、前 IBM 技术副总裁 Russ Lange 曾与 Dennard 共事过多年，他说，Dennard 的“野鸭”直觉意味着根本不存在无法克服的挑战。

Lange 说：“你需要有超越规则的意愿，不要被高管所说的‘不行’吓住。要想在该行业内取得进步，这是一个非常关键的方面。这是对‘野鸭’的一种认可。”

如今，芯片速度停滞，成本高昂，技术突破应对泄漏，投资巨大，技术良性循环放缓。

Lange 回忆：“Bob 和我总是激烈讨论缩放是否会结束。他会说：是的，缩放终究会结束。但是，创造力永无止境。”

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Dennard 被称为

DRAM之父

Robert H. Dennard 工作经历：

早年教育与学位：

1932年9月5日，Robert H. Dennard出生于美国德克萨斯州的特雷尔。

1954年，在达拉斯南方卫理公会大学取得电机工程学士学位。

1956年，取得硕士学位。

1958年，在卡内基梅隆大学的前身卡内基技术学院取得博士学位。

职业生涯开始：

1958年，加入IBM公司，开始了他的职业生涯。

DRAM的发明：

1966年，在IBM Thomas J. Watson研究中心，他率先发明了DRAM存储器（动态随机存取存储器）。这种存储器基于“MOS型晶体管+电容结构”，具有能耗低、读写速度快且集成度高的特点。

1968年，获得了DRAM的设计专利，这个专利是整个存储产业的基础。

缩放理论（登纳德缩放比例定律）的提出：

1972年，他提出了“缩放理论”（现称为“登纳德缩放比例定律”），为整个半导体行业指明了发展道路。这个理论指出，随着晶体管的尺寸不断缩小，给定空间中能够容纳的晶体管数量会越来越多，功能更强大，价格更低廉。

后续研发与荣誉：

1970年代与1980年代，投入MOSFET的scaling equations研发。

1984年，当选为美国国家工程院院士。

1997年，入选美国国家发明家名人堂，获得美国国家技术与创新奖章和麻省理工学院终身成就奖。

晚年与荣誉：

2013年，被授予久负盛名的京都基础科学奖。

直至去世（2024年4月23日），他的工作仍对半导体和计算机存储技术产生深远影响。

Robert H. Dennard的一生是对科学和技术不懈追求的典范，他的贡献不仅改变了计算机存储领域，也为整个半导体行业带来了革命性的变革。