日前,美國相關(guān)政府部門針對(duì)華為發(fā)布一系列制裁措施,包括簽下行政令禁止美國企業(yè)購買“外國對(duì)手”提供的電信設(shè)備和服務(wù),將華為公司列入管制“實(shí)體名單”等。
對(duì)此,5月17日凌晨,華為旗下的芯片公司海思半導(dǎo)體總裁何庭波發(fā)布了一封致員工的內(nèi)部信稱,華為多年前已經(jīng)做出過極限生存的假設(shè),預(yù)計(jì)有一天,所有美國的先進(jìn)芯片和技術(shù)將不可獲得,而華為仍將持續(xù)為客戶服務(wù)。
何庭波稱,海思將啟用“備胎”計(jì)劃,兌現(xiàn)為公司對(duì)于客戶持續(xù)服務(wù)的承諾,以確保公司大部分產(chǎn)品的戰(zhàn)略安全,大部分產(chǎn)品的連續(xù)供應(yīng),“這是歷史的選擇,所有我們?cè)?jīng)打造的備胎,一夜之間全部‘轉(zhuǎn)正’!”
芯片的重要性毋庸贅言,無論是小到日常生活相關(guān)的電視機(jī)、洗衣機(jī)、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)等家用消費(fèi)品,還是大到傳統(tǒng)工業(yè)的各類數(shù)控機(jī)床和國防工業(yè)的導(dǎo)彈、衛(wèi)星、火箭、軍艦等,都離不開它。
而從英特爾、日本電氣、東芝、三星再到臺(tái)積電……全球芯片產(chǎn)業(yè)的角斗場(chǎng)上一直龍爭(zhēng)虎斗,這也是美國緊盯華為,多次限制、打壓的原因之一。
不過,正如華為總裁辦所說,任何艱難困苦,都不能阻擋我們前進(jìn)的步伐。
今天,我們分享一篇文章,帶各位了解大時(shí)代下的小芯片,回顧“暗戰(zhàn)”不斷的七十余年。
自20世紀(jì)四五十年代起,美國就開始逐漸占據(jù)全球科技和高端產(chǎn)業(yè)的頂端。在其他國家要么沉浸在戰(zhàn)火中,要么在廢墟中重建的時(shí)候,美國匯聚了大量頂尖人才,用完備的科研體系和工業(yè)生產(chǎn)鏈條,孵化出一個(gè)又一個(gè)堪稱劃時(shí)代的產(chǎn)品。
1946年,頭頂世界第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)的光環(huán),這臺(tái)名為“埃尼阿克(ENIAC)”的機(jī)器,如今看來就是一個(gè)外形奇怪的龐然大物。
它重達(dá)30多噸,占地面積170多平方米,肚子里裝有18000只電子管,成千上萬個(gè)二極管、電阻器等元器件,其內(nèi)部有電路的焊接點(diǎn)多達(dá)50萬個(gè);機(jī)器表面布滿了電表、電線和指示燈。令人哭笑不得的是它的耗電量,據(jù)說超過174千瓦小時(shí),每次使用時(shí)全鎮(zhèn)的電燈都會(huì)變暗。更要命的是,電子管平均每隔15分鐘就要燒壞一只,科學(xué)家們不得不滿頭大汗地不停更換。
盡管如此,“埃尼阿克”的計(jì)算速度卻是當(dāng)時(shí)手工計(jì)算的20萬倍、繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍。美國軍方也從中嘗到了甜頭,因?yàn)樗?jì)算炮彈彈道只需要3秒,而在此之前,則需要200人手工計(jì)算兩個(gè)月。
在龐然大物的運(yùn)轉(zhuǎn)中立下汗馬功勞的,就是運(yùn)用真空電子管實(shí)現(xiàn)了計(jì)算,而存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)是一種打孔卡片。盡管拿出了計(jì)算機(jī)“絕活”,但由于體積過大,信息存儲(chǔ)速度太慢,人們對(duì)縮小計(jì)算機(jī)體積、提高運(yùn)算速度的渴望越來越強(qiáng)烈。
科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史證明,技術(shù)領(lǐng)域的危機(jī)往往是科學(xué)研究的契機(jī)。加快解決真空電子管的笨重、不穩(wěn)定問題很快成為科學(xué)家們攻關(guān)的方向。
1947年,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶體管,解決了此前電子管在體積、功耗、壽命等方面的局限性,并對(duì)軍事、航空、航天及計(jì)算機(jī)的發(fā)展起到了重要推動(dòng)作用,也吹響了集成電路發(fā)明的號(hào)角。
我們就從“本世紀(jì)最偉大發(fā)明”——晶體管說起。
01
“輪子之后最重要的發(fā)明”
晶體管的發(fā)明離不開一位名叫威廉·肖克利的人。
1947年的圣誕節(jié)假期前,12月23日早晨,威廉·肖克利把車開到離紐約市30多千米的貝爾實(shí)驗(yàn)室,匆忙穿過空蕩蕩的走廊,到達(dá)位于二樓的辦公室。大約一個(gè)小時(shí)后,他的同事約翰·巴丁和沃爾特·布拉頓也陸續(xù)抵達(dá),大家圍著一個(gè)兩邊包著金箔的塑料楔形體反復(fù)檢查,不時(shí)做一些計(jì)算。
當(dāng)天下午,他們要向貝爾實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)演示一項(xiàng)新發(fā)明——不用電子管的放大器。
窗外開始飄起細(xì)雨。實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人都來到這個(gè)辦公室,屋里顯得有些擁擠。展示在他們面前的,除了示波器、信號(hào)發(fā)生器、變壓器、話筒、耳機(jī)、電表、轉(zhuǎn)換開關(guān)這些常見儀器之外,就是那個(gè)神秘的塑料楔形體了。布拉頓接通電源,從熒光屏上的波形圖來看,信號(hào)經(jīng)過放大器后,有了明顯變化。
布拉頓對(duì)著話筒隨意說了幾句話,帶著耳機(jī)的貝爾實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人臉上露出驚奇的神情。這些世界上首屈一指的科學(xué)家已經(jīng)預(yù)感到,科學(xué)史正在他們眼前掀開了一個(gè)新篇章。
這個(gè)神秘裝置后來被命名為晶體管。與動(dòng)輒占滿了整個(gè)屋子、功率消耗巨大的電子管相比,晶體管簡(jiǎn)直就是一個(gè)充滿魔力的小精靈。它的問世,為后來集成電路以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)等一系列電子設(shè)備的誕生吹響了號(hào)角。
1.集成電路的誕生
有了晶體管,集成電路的誕生就看見了曙光。在20世紀(jì)50年代,越來越多的工程師開始設(shè)想集成電路的概念——把一批微縮的晶體管以及電阻、電容等元件,集中放置在一塊面積不大的晶片上,連接成一個(gè)電子電路——這種集成將大大提高工作效率。
最終將這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的,是杰克·基爾比和羅伯特·諾伊斯兩個(gè)人,他們分別獨(dú)立完成了集成電路的研制,被公認(rèn)為集成電路的共同發(fā)明者。
晶體管發(fā)明的時(shí)候,基爾比剛剛在伊利諾伊大學(xué)獲得電子工程學(xué)學(xué)士學(xué)位。這項(xiàng)新發(fā)明讓他在大學(xué)里選修的電子管技術(shù)全部沒了用武之地,但這并沒有消減這個(gè)年輕人對(duì)電子技術(shù)的熱情,反而更加堅(jiān)定了他成為電氣工程師的決心。
1958年,34歲的基爾比加入美國德州儀器公司,后者給了他大量時(shí)間和相當(dāng)不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)條件,讓他可以把全部精力用于研究電路小型化。不久,公司全體員工外出度假,按照德州儀器當(dāng)時(shí)的慣例,作為一名新員工,基爾比還沒有資格享受長(zhǎng)假,于是他獨(dú)自一人留在實(shí)驗(yàn)室工作。在仔細(xì)研究了一些電子線路圖和設(shè)計(jì)方案后,基爾比突然產(chǎn)生了一個(gè)想法:電路中所有的有源器件和無源元件,都可以在同一塊基板上用制作晶體管的辦法制作出來。
當(dāng)同事度完假回來時(shí),基爾比已經(jīng)完成了新方案的設(shè)計(jì)圖。1958年9月12日,基爾比成功地實(shí)現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導(dǎo)體材料上的構(gòu)想,他把晶體管以及電阻、電容等集成在微小的平板上,用熱焊方式把元件以極細(xì)的導(dǎo)線互接,在不超過4平方毫米的面積上,大約集成了20余個(gè)元器件。
這一天,被視為集成電路的誕生日。
1959年2月6日,杰克·基爾比向美國專利局申報(bào)專利,這種由半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微型固體組合件,從此被命名為“集成電路”。
當(dāng)基爾比用鍺做出集成電路的消息傳到硅谷,仙童半導(dǎo)體公司的羅伯特·諾伊斯提出:可以用平面處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)集成電路的大批量生產(chǎn)。僅僅6個(gè)月后,諾伊斯發(fā)明了世界上第一塊用硅制作的集成電路,比鍺集成電路更實(shí)用、更容易生產(chǎn)。這種采用先進(jìn)的平面處理技術(shù)研制出的集成電路,也申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專利。
由于諾伊斯的創(chuàng)造發(fā)明,仙童公司生產(chǎn)的集成電路很快就成了比金子更誘人的產(chǎn)品。仙童公司原來占地170平方米的龐大計(jì)算機(jī),可以被一塊只有火柴盒大小的微處理器所代替。1968年銷售額從原來的幾千美元上升到1.3億美元。
作為半導(dǎo)體工業(yè)的搖籃,仙童被譽(yù)為集成電路的“西點(diǎn)軍校”,與此同時(shí),諾伊斯還和別人一起創(chuàng)辦了科技界的閃耀明星英特爾公司,直到今天,英特爾仍然是集成電路產(chǎn)業(yè)的翹楚。
即使是在英雄扎堆的硅谷,諾伊斯也是同時(shí)集才華、財(cái)富和成就于一體的風(fēng)云人物。
“請(qǐng)問,您是怎樣發(fā)明集成電路的?”
“我發(fā)明集成電路,那是因?yàn)槲沂莻€(gè)‘懶漢’。當(dāng)時(shí),我考慮,用導(dǎo)線聯(lián)接電子零件太費(fèi)事,希望越簡(jiǎn)單越好。而且,我開始設(shè)計(jì)的集成電路規(guī)模很小,工作容易做。”羅伯特·諾伊斯1984年來到中國談起32歲時(shí)發(fā)明集成電路的情形,十分風(fēng)趣地回答。
2.分享榮耀
1966年,基爾比和諾伊斯同時(shí)被美國富蘭克林學(xué)會(huì)授予巴蘭丁獎(jiǎng)?wù)拢鶢柋缺蛔u(yù)為“第一塊集成電路的發(fā)明家”,而諾伊斯則是“提出了適合工業(yè)生產(chǎn)的集成電路理論”。1969年,美國聯(lián)邦法院最終從法律上承認(rèn)了集成電路是一項(xiàng)“同時(shí)”的發(fā)明。
同年,德州儀器和仙童公司達(dá)成協(xié)議,互相承認(rèn)對(duì)方部分地享有集成電路的發(fā)明專利權(quán),其他任何想生產(chǎn)集成電路的廠商,必須分別從仙童和德州儀器取得授權(quán)。這個(gè)協(xié)議,讓德州儀器和仙童公司在20世紀(jì)的六七十年代憑借著專利授權(quán)賺取了大量利潤。
2000年,基爾比因集成電路的發(fā)明被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。此時(shí),諾伊斯已經(jīng)過世,沒能分享這一獎(jiǎng)項(xiàng)。不過,與基爾比一生都在德州儀器從事研究不同,諾伊斯不僅在科學(xué)上取得卓越成就,而且在商業(yè)上也大獲成功。
集成電路的發(fā)明,讓我們生活的世界發(fā)生了天翻地覆的變化,以至于有人把它稱為“輪子之后最重要的發(fā)明”。從家用電器到汽車飛機(jī),從連接世界的互聯(lián)網(wǎng)到人手一部的智能手機(jī),在集成電路的基礎(chǔ)上,又涌現(xiàn)出許許多多的偉大發(fā)明,共同推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步。
1999年,美國《洛杉磯時(shí)報(bào)》評(píng)選了“本世紀(jì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域50名最有影響力人物”,并列第一的是肖克利以及兩位集成電路的發(fā)明者:諾伊斯和基爾比。汽車工業(yè)奠基人亨利·福特、美國總統(tǒng)富蘭克林·羅斯福和動(dòng)畫王國創(chuàng)辦者沃爾特·迪斯尼排在他們身后。
2005年,基爾比在得克薩斯州達(dá)拉斯市的家中與世長(zhǎng)辭,享年81歲。這一年,集成電路已經(jīng)由基爾比在實(shí)驗(yàn)室展示的一塊簡(jiǎn)陋芯片,發(fā)展成為總銷售額高達(dá)1900億美元的龐大產(chǎn)業(yè),而由此而支撐起的全球電子終端設(shè)備市場(chǎng)更是達(dá)到了12750億美元的巨大規(guī)模。在之后的歲月里,這一產(chǎn)業(yè)規(guī)模還在不斷地高速增長(zhǎng)。
02
先有仙童,后有硅谷
說起來,晶體管的發(fā)明者肖克利,集成電路的發(fā)明者諾伊斯,都與一家公司有關(guān),那就是仙童公司。后者是硅谷的一個(gè)傳奇,對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)乃至全世界都做出了可載入史冊(cè)的貢獻(xiàn)。
故事要從1955年講起。這一年,被譽(yù)為“晶體管之父”的肖克利離開貝爾實(shí)驗(yàn)室,在舊金山灣區(qū)的圣塔克拉拉自立門戶創(chuàng)建了“肖克利半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室”,找了一批最優(yōu)秀的科學(xué)家和工程師,準(zhǔn)備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)晶體管。
當(dāng)時(shí),美國電子界都焦急地關(guān)注著肖克利的行蹤。據(jù)說,300年前當(dāng)牛頓宣布準(zhǔn)備在他的故鄉(xiāng)建一所工廠時(shí),全世界的物理學(xué)界也是如此心態(tài)。不久,因仰慕“晶體管之父”的大名,求職信像雪片般飛到肖克利的辦公桌上。
第二年,也就是肖克利榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的前后,8名年輕的科學(xué)家相繼加盟肖克利的實(shí)驗(yàn)室,這8個(gè)人在美國硅谷以及世界芯片發(fā)展史上留下了濃墨重彩的一筆。
這是史上罕見的偉大天才的集合,所有的人都在30歲以下,正處于他們才能噴涌的頂峰時(shí)期。金·赫爾尼(Jean Hoerni),來自加州理工學(xué)院;維克多·格里尼克(Victor Grinich),是斯坦福研究所的研究員;8人中年齡最大、僅29歲的尤金·克萊爾(Eugene Kleiner)是通用電氣的制造工程師;戈登·摩爾來自約翰斯·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室;一心要成為最著名科學(xué)家的羅伯特·諾伊斯來自菲爾科-福特公司;此外還有朱利亞斯·布蘭克(Julius Blank)、杰·拉斯特(Jay.Last)和謝爾頓·羅伯茨(Sheldon Roberts),都是不凡之輩。如果沒有肖克利,這些人才就不會(huì)出現(xiàn)在加州,肖克利一到,硅谷之火一觸即發(fā)。
初到肖克利實(shí)驗(yàn)室,他們大吃一驚:所謂的實(shí)驗(yàn)室是光禿禿的白墻、水泥地和裸露在外的屋椽。更重要的是,肖克利也是一位特立獨(dú)行的人物。這位在研討會(huì)和講演中令年輕人十分欽佩和仰慕的偉大科學(xué)家,卻是最不好相處的老板。他對(duì)管理技巧一竅不通,卻十分自以為是。
據(jù)摩爾后來透露,肖克利本來的目標(biāo)是生產(chǎn)5美分一只的晶體管。這個(gè)價(jià)格到1980年還無法達(dá)到,更何況是1955年。產(chǎn)品計(jì)劃失敗后,他又讓公司集中力量搞基礎(chǔ)研究。赫爾尼說:“很顯然,肖克利希望發(fā)明一種具有里程碑式的產(chǎn)品,并將它投入商品化生產(chǎn)中。在這次努力失敗后,他仍想把每個(gè)人的時(shí)間和精力花在新東西的創(chuàng)造上,而不想再改善晶體管技術(shù)”。
這種漫無目標(biāo)的做法,使肖克利實(shí)驗(yàn)室沒有產(chǎn)品問世。作為經(jīng)理,肖克利逐漸把自己孤立起來。他的門徒們提議研究集成電路,用擴(kuò)散方法將數(shù)個(gè)硅晶體管的電路放在一個(gè)晶體管大小的位置上。但肖克利拒絕了他們的建議,從而埋下“炸彈”。
到了1957年,年輕人們產(chǎn)生了跳槽的想法。他們找到了一家位于紐約的攝影器材公司,這家公司因其創(chuàng)始人而命名為Fairchild,音譯“費(fèi)爾柴爾德”,但通常意譯為“仙童”。費(fèi)爾柴爾德先生是一個(gè)成功的發(fā)明家和企業(yè)家,在航空產(chǎn)品、攝影器材等領(lǐng)域頗有建樹。諾伊斯告訴他,新技術(shù)革命帶來的新晶體管,將使一系列消費(fèi)產(chǎn)品都變得極為廉價(jià),費(fèi)爾柴爾德被打動(dòng)了,他提供了3600美元的創(chuàng)業(yè)基金,要求8個(gè)年輕人開發(fā)商用半導(dǎo)體器件,于是就有了仙童半導(dǎo)體公司。
1957年,8個(gè)年輕人正式向肖克利辭職。肖克利怒不可遏,斥責(zé)他們?yōu)椤鞍伺褜ⅰ保╰raitorous eight)。不過,隨著仙童的大獲成功,“八叛將”不僅一舉洗脫了貶義,還成為一個(gè)充滿褒揚(yáng)的傳奇符號(hào),在未來數(shù)十年間啟迪和代表了硅谷的創(chuàng)新精神。
我們可以從一些細(xì)節(jié)來感受當(dāng)年美國硅谷的創(chuàng)新精神:創(chuàng)業(yè)之初,“八叛將”分布在兩個(gè)辦公區(qū)域,一個(gè)是車庫,一個(gè)是出租屋。出租屋里當(dāng)時(shí)還沒有通電,日后卻在那里誕生了世界上最先進(jìn)的電子產(chǎn)品。他們幾乎沒有現(xiàn)成的設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn),一切都要自己去創(chuàng)造。比如,研發(fā)人員需要一個(gè)工作臺(tái),但沒人知道工作臺(tái)應(yīng)該有多高,于是他們就往一張桌子上撂電話簿,一直到電話簿層層疊到了一個(gè)合適的位置——這個(gè)簡(jiǎn)陋工作臺(tái)的尺寸,后來成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
8個(gè)年輕人的創(chuàng)新精神,也得到了時(shí)代的推波助瀾。時(shí)值冷戰(zhàn)高峰期,美蘇進(jìn)入太空競(jìng)賽階段,蘇聯(lián)把宇航員送上了太空,美國奮起直追,急需將各種電子設(shè)備小型化,這給仙童帶來了巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)。1958年1月,藍(lán)色巨人IBM給了他們第一張訂單,訂購100個(gè)硅晶體管,用于該公司電腦的存儲(chǔ)器。到這年年底,“八叛將”的公司已經(jīng)擁有50萬銷售額和100多名員工,依靠技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì),成為硅谷成長(zhǎng)最快的公司。
隨后不久,仙童又贏得政府合同,為“民兵”導(dǎo)彈系統(tǒng)提供晶體管。不過這次,仙童遇到了危機(jī)。樣品被交給政府的檢驗(yàn)員,檢驗(yàn)它們是否符合美國軍事器材規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果令人失望。測(cè)試人員發(fā)現(xiàn),仙童的樣品很不可靠,有些晶體管甚至用鉛筆輕輕敲一下就會(huì)出現(xiàn)故障。
為了應(yīng)對(duì)這種情況,一種新的工藝被“八叛將”中的赫爾尼開發(fā)出來。這種現(xiàn)在已經(jīng)成為芯片通用制造工藝的光刻技術(shù),當(dāng)時(shí)被稱為“平面處理”:用手工畫一張占用了整面墻的布局圖,然后照相并微縮成透光片,再把硅晶體像切香腸一樣切成薄片,涂上一層感光膠,擋上透光片用強(qiáng)光照射。曝光的地方,膠會(huì)固化,未曝光的地方則不會(huì)。最后用酸性物質(zhì)把未曝光的部分刻蝕掉,鍍上金屬或絕緣材料。
仙童的母公司是一家經(jīng)營照相器材的企業(yè),而赫爾尼的新工藝正是采用了類似照相曝光的技術(shù),這種方法可以成批量地制造更加結(jié)實(shí)耐用的晶體管。新工藝一經(jīng)推出,仙童立即成為晶體管制造行業(yè)的領(lǐng)先者。
這一工藝技術(shù)的價(jià)值還不止于此。“八叛將”發(fā)現(xiàn),此前一些工程師心心念念希望把晶體管和其他半導(dǎo)體元件經(jīng)濟(jì)可靠地安置在一塊小晶圓,如果用上了“平面處理”新技術(shù),就能很容易實(shí)現(xiàn)。在德州儀器的基爾比發(fā)明世界上第一塊集成電路后不久,世界上第一項(xiàng)實(shí)用的集成電路制造工藝在仙童誕生。
商業(yè)化集成電路的誕生,為仙童一年之內(nèi)就帶來了9000萬美元的銷售收入,這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)非常巨額的數(shù)字。在20世紀(jì)60年代,仙童迎來了它的黃金時(shí)期。
從1960年到1965年,公司每年的銷售額都翻一番。1966年,仙童已經(jīng)是全球第二大半導(dǎo)體公司,僅次于德州儀器。到1967年,公司營業(yè)額已接近2億美元。以至于人們紛紛說,進(jìn)入仙童公司,就等于跨進(jìn)了硅谷半導(dǎo)體工業(yè)的大門。
然而,就在仙童如日中天的時(shí)候,危機(jī)開始孕育。因?yàn)槔麧櫡峙鋯栴},仙童半導(dǎo)體與母公司產(chǎn)生了矛盾,仙童的一批核心骨干也開始思考未來的發(fā)展方向。是繼續(xù)在仙童“打工”還是自己創(chuàng)業(yè)?他們毅然選擇了后者。這里面比較著名的包括:
*鮑勃·韋勒,1966年離開仙童加入美國國家半導(dǎo)體公司。
*查爾斯·斯波克,1967年離開仙童加入美國國家半導(dǎo)體公司,任CEO。
*杰里·桑德斯,1969年帶著7位仙童員工創(chuàng)辦AMD(Adranced MicroDevices,超威半導(dǎo)體公司)。
*羅伯特·諾伊斯、戈登·摩爾,1968離開仙童創(chuàng)辦了英特爾公司。
隨著大量人才的流出,圍繞仙童周邊,半導(dǎo)體公司如雨后春筍般誕生。這些新企業(yè)把科技和創(chuàng)新的火種撒向圣塔克拉拉以及整個(gè)舊金山灣區(qū),在這里燃起了燎原之火。1969年,在這里召開了一次半導(dǎo)體工程師大會(huì),400位與會(huì)者中,只有24人未曾在仙童公司工作過。
1971年,美國《電子新聞》周刊的記者唐·霍夫勒在一篇文章里描述了灣區(qū)的計(jì)算機(jī)芯片公司是如何獲得成功的。他第一次把該區(qū)域稱為“硅谷”,同時(shí)指出,所有硅谷的芯片公司都和仙童有著千絲萬縷的關(guān)系。20世紀(jì)80年代初出版的暢銷書《硅谷熱》更是這樣寫道:硅谷大約70家半導(dǎo)體公司的半數(shù),是仙童公司的直接或間接“后裔”。當(dāng)時(shí)在仙童公司供職,是進(jìn)入遍布于硅谷各地的半導(dǎo)體業(yè)的“敲門磚”。
就這樣,仙童開創(chuàng)了集成電路大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的新道路,也為世界開啟了半導(dǎo)體跨越式發(fā)展的新時(shí)代。不僅如此,它還向我們展現(xiàn)了“敢為天下先”的可貴之處與豐厚回報(bào),很大程度上堅(jiān)定了所有后來者追求創(chuàng)新的信念。
正如蘋果公司創(chuàng)始人喬布斯的形象比喻:仙童半導(dǎo)體公司就像個(gè)成熟了的蒲公英,你一吹它,這種創(chuàng)業(yè)精神的種子就隨風(fēng)四處飄揚(yáng)了。
03
英特爾:至暗時(shí)刻的轉(zhuǎn)型
在明星薈萃的美國硅谷,英特爾的輝煌之光已經(jīng)照耀了50年,微軟的比爾·蓋茨稱英特爾是“芯片之王以及世界上最有價(jià)值的公司之一”。
盡管我們很難預(yù)測(cè)這束輝煌之光還能夠照耀多久,但它的過去足以讓我們回味無窮。
1968年,諾伊斯和摩爾離開仙童半導(dǎo)體公司,創(chuàng)辦了英特爾公司。公司成立不久,就接二連三推出了價(jià)廉物美的存儲(chǔ)器芯片,這些產(chǎn)品深受歡迎,供不應(yīng)求,直接宣告了它們的上一代產(chǎn)品——磁芯存儲(chǔ)器的滅亡。
從存儲(chǔ)器芯片起步,英特爾逐漸“發(fā)家”。它不斷改進(jìn)芯片的設(shè)計(jì),以技術(shù)創(chuàng)新滿足計(jì)算機(jī)制造商及軟硬件產(chǎn)品公司更新?lián)Q代、提高性能的需要。“改變是我們終身的熱愛。”摩爾提出,只有不斷創(chuàng)新,贏得高額利潤并將獲得的資金再投入到下一輪技術(shù)開發(fā)中,才能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)上生存下來。
為此,英特爾十分注重技術(shù)的轉(zhuǎn)化,消除研究部門和制造部門之間的瓶頸,加快了新產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室向工廠、向市場(chǎng)的轉(zhuǎn)化。到20世紀(jì)70年代末,英特爾已經(jīng)成為存儲(chǔ)器芯片的絕對(duì)霸主,幾乎享有90%的市場(chǎng)占有率。
這家以250萬美元起家、起初僅有十幾名員工的公司,1983年?duì)I業(yè)額首次突破10億美元。2001年,盡管美國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的泡沫破滅,納斯達(dá)克指數(shù)一路狂瀉,英特爾全年收入仍然高達(dá)265億美元。到2017年,這個(gè)全球公認(rèn)的芯片領(lǐng)域霸主,營收達(dá)到628億美元,凈利潤96億美元,股票市值高達(dá)2365億美元。
作為一個(gè)技術(shù)型公司,英特爾從成立開始,就努力在一個(gè)個(gè)技術(shù)的高峰間跨越:
*1969年,英特爾推出的第一個(gè)產(chǎn)品3101,是全球第一個(gè)雙極型半導(dǎo)體存儲(chǔ)
芯片。內(nèi)存的生產(chǎn)進(jìn)而成為英特爾早期最主要和最賺錢的業(yè)務(wù);
*1971年,英特爾發(fā)明并推出了全球第一個(gè)處理器4004;
*1972年,英特爾推出第一個(gè)八位處理器8008;
*1978年,十六位處理器8086制作成功;
*1982年,286處理器在英特爾誕生;
*1985年,三十二位的386芯片問世,內(nèi)含27.5萬個(gè)晶體管;
*1989年,內(nèi)含120萬個(gè)晶體管的486處理器展示在世人面前;
*1993年,英特爾推出含310萬個(gè)晶體管的新型處理器,命名為“奔騰”(Pentium)。
此后數(shù)年,一代接一代的“奔騰”處理器在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)和大部分高科技行業(yè)中掀起了一浪又一浪的產(chǎn)品更新?lián)Q代狂潮,裝有英特爾處理器的計(jì)算機(jī)遍布世界各個(gè)角落,它們和內(nèi)嵌處理器芯片的家電產(chǎn)品以及生產(chǎn)、交通、通信工具一起,正改變著我們周圍的世界。
不過,歷史給了英特爾一次坐“過山車”的體驗(yàn)。
在芯片、軟件、主機(jī)板、網(wǎng)絡(luò)、蜂窩電話、系統(tǒng)集成、數(shù)字成像等諸多領(lǐng)域,英特爾扮演著越來越重要的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖角色。能在芯片這樣一個(gè)變化迅速的行業(yè)中長(zhǎng)盛不衰,并非易事。即便是英特爾這樣的國際巨頭,也曾經(jīng)歷過“至暗時(shí)刻”。
20世紀(jì)80年代,日本的芯片產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)崛起。較量從1981年開始,這年12月,針對(duì)英特爾公司新推出的存儲(chǔ)芯片,日本松下公司毫不示弱地推出相應(yīng)產(chǎn)品,不僅能讀,還能夠像黑板一樣擦寫。由于后者的低成本和高可靠性,該芯片迅速占領(lǐng)美國市場(chǎng),而英特爾的單塊芯片價(jià)格在一年內(nèi)從28美元跌至6美元,蒙受慘痛損失。此時(shí)的英特爾還能承受這樣的打擊,由于個(gè)人電腦市場(chǎng)的興起,英特爾在個(gè)人電腦芯片上賺得盆滿缽滿。
但日本人的攻勢(shì)來得太猛烈。除了日本企業(yè)的存儲(chǔ)芯片技術(shù)不斷提升,逐漸趕超英特爾,更可怕的是,日本芯片企業(yè)發(fā)動(dòng)了大手筆的價(jià)格戰(zhàn)。20世紀(jì)80年代,日本某芯片公司發(fā)給它的銷售人員一張備忘錄,上面寫道:“找出英特爾的產(chǎn)品,以低于它們10%的數(shù)目開價(jià),如果他們重新開價(jià),你們?cè)僬劭?0%,堅(jiān)持到底才是勝利!”
定價(jià)永遠(yuǎn)低10%——日本廠商的競(jìng)爭(zhēng)策略非常簡(jiǎn)單,也非常有效。在存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)上,英特爾的銷售份額直線下滑,到1985年,英特爾在這個(gè)賴以起家的市場(chǎng)上已經(jīng)被日本對(duì)手擊敗。
最終,CEO摩爾和執(zhí)行總裁安迪·格魯夫果斷做出決定,帶領(lǐng)英特爾進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,專攻個(gè)人電腦CPU。在這次拯救公司的變革中,英特爾關(guān)閉了7家工廠,解雇了8000名員工,虧損超過1.8億美元——這是英特爾成立以來的第一次虧損。
決定轉(zhuǎn)型的第一年,也就是1985年,英特爾就推出了386微處理器,并宣布不會(huì)將該技術(shù)特許權(quán)授予其他制造商。此前,作為英特爾的最大客戶,IBM一直要求英特爾與其他芯片廠商分享自己的設(shè)計(jì),以此讓英特爾不能一家獨(dú)大。386一經(jīng)推出,受到極大好評(píng),很快風(fēng)靡市場(chǎng),IBM頂不住壓力,被迫重新簽訂與英特爾的協(xié)議。新興的軟件公司微軟更是利用386芯片徹底改變了計(jì)算技術(shù),1990年推出轟動(dòng)全球的視窗3.0操作系統(tǒng),并由此開啟了微軟+英特爾結(jié)盟的Wintel時(shí)代。
386處理器成為一個(gè)里程碑,英特爾也由此轉(zhuǎn)而成為CPU市場(chǎng)的霸主。在汽車、電信、復(fù)印機(jī)等領(lǐng)域,英特爾芯片同樣開疆拓土。光福特公司一家,就在一年中向英特爾訂購了130萬臺(tái)微處理器來控制燃料比、電火花和發(fā)動(dòng)機(jī)的其他功能。
1989年,英特爾再接再厲,推出486處理器。依靠486,英特爾一舉超過所有日本芯片公司,坐上了芯片行業(yè)的頭把交椅。1992年,英特爾的銷售額達(dá)58億美元,利潤首次突破10億美元。同時(shí),英特爾和微軟逐漸取代IBM,成為整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。
1993年,英特爾推出奔騰處理器。這一系列處理器的運(yùn)行速度讓英特爾甩掉了只會(huì)做低性能處理器的帽子。雖然英特爾從此不再以數(shù)字命名,但外界仍然習(xí)慣稱呼它推動(dòng)的處理器為X86系列。到1999年,英特爾公司市值達(dá)到了最高峰的5090億美元,相當(dāng)于當(dāng)年中國GDP的一半,超過印度GDP總量,真正稱得上“富可敵國”。
在峰值時(shí)期,全球CPU市場(chǎng)的85.2%份額歸于英特爾。換言之,我們身邊的每10臺(tái)個(gè)人電腦中,最多只有2臺(tái)沒有裝上英特爾的芯片。英特爾基本實(shí)現(xiàn)了它在宣傳語中所說的——給每臺(tái)PC一顆奔騰的芯。
04
日本的“舉國體制”競(jìng)爭(zhēng)
在集成電路誕生的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,世界主要芯片廠商榜單長(zhǎng)期由美國公司占據(jù)。當(dāng)英特爾80年代遭遇“滑鐵盧”時(shí),人們開始關(guān)注日本芯片企業(yè)的突然崛起。到80年代后半期,在世界十大集成電路制造廠商名單中,美國3個(gè),日本6個(gè),韓國1個(gè),連榜首都已經(jīng)被日本電氣股份有限公司(NEC Corporation)奪去。
日本的芯片產(chǎn)業(yè)為何能夠迅速崛起?
回顧這段歷史會(huì)發(fā)現(xiàn),1970—1985年日本產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈變化,以鋼鐵產(chǎn)業(yè)為代表的“厚重長(zhǎng)大”產(chǎn)業(yè)陷入低迷,芯片、家用電器等“輕薄短小”產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)。20世紀(jì)末葉,國際社會(huì)曾廣泛對(duì)日本的芯片等產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研究,探討“日本模式”。
人們分析之后,認(rèn)為日本主要得益于幾個(gè)原因:
*一是五六十年代美國在冷戰(zhàn)局勢(shì)下支援日本工業(yè)發(fā)展,對(duì)日本全面開放半導(dǎo)體技術(shù),為其日后高速發(fā)展奠定了基礎(chǔ);
*二是70年代微處理器出現(xiàn),個(gè)人電腦熱潮興起,芯片市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng);
*三是日本政府和業(yè)界積極承接美國芯片產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,在自主創(chuàng)“芯”過程中也曾搞過“舉國體制”,而且搞得還很不錯(cuò)。
由政府牽頭,將多個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的民間企業(yè)以及國立科研院所結(jié)合在一起,組建技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,共同進(jìn)行關(guān)鍵共性技術(shù)的開發(fā)——這是日本推進(jìn)自主創(chuàng)新的一個(gè)重要手段。簡(jiǎn)單來說,就是“產(chǎn)、官、學(xué)”相互協(xié)作。這其中,日本通商產(chǎn)業(yè)省(現(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省)大力推動(dòng)的“超大規(guī)模集成電路技術(shù)研究組合”,被認(rèn)為一舉奠定了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力基礎(chǔ)。
1964年,美國IBM公司宣布使用了集成電路的第三代計(jì)算機(jī)問世,這使日本政府深刻地意識(shí)到本國企業(yè)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域所存在的巨大差距。兩年后,日本通產(chǎn)省啟動(dòng)了“超高性能電子計(jì)算機(jī)的開發(fā)”大型項(xiàng)目研究。
這一項(xiàng)目的目標(biāo)非常明確,就是開發(fā)出可同IBM競(jìng)爭(zhēng)的高性能第三代計(jì)算機(jī)。在該項(xiàng)目中,通產(chǎn)省直接支付給參與企業(yè)的補(bǔ)助金總額高達(dá)100億日元。不過,隨著IBM接連開發(fā)出使用大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路的計(jì)算機(jī),日本政府和企業(yè)意識(shí)到,如果不能在集成電路關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破,想超越IBM毫無可能。
超大規(guī)模集成電路(VLSI)與大規(guī)模集成電路(LSI),雖然在名稱上只有一字之差,生產(chǎn)技術(shù)卻存在著很大差異。它必須使用電子束或X射線進(jìn)行投影曝光,開發(fā)新型感光材料和精密檢測(cè)裝置,還有大口徑硅片、微塵清除技術(shù)等。這一切,對(duì)當(dāng)時(shí)的日本企業(yè)來說,幾乎聞所未聞。
根據(jù)美國的經(jīng)驗(yàn),IBM、英特爾等巨頭多年來持續(xù)投入大量研發(fā)資金,才取得技術(shù)突破并形成極其復(fù)雜的專利保護(hù)。后發(fā)的企業(yè)顯然很難在短時(shí)間內(nèi)募集并敢于投入匹配的資金。如何解決這些難題,成為擺在日本政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界面前的緊迫課題。
在20世紀(jì)70年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體落后美國10年以上。當(dāng)時(shí),日本國內(nèi)形成共識(shí),必須縮小集成電路以及計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)與美國的差距,政府要采取非常措施,與企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)一起協(xié)同行動(dòng)。為此,日本通產(chǎn)省在機(jī)械情報(bào)產(chǎn)業(yè)局下專門設(shè)立了一個(gè)叫作“電子情報(bào)課”的處室,又成立了包含多名產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界人士在內(nèi)的“VLSI研究開發(fā)政策委員會(huì)”,并提出“下一代電子計(jì)算機(jī)用VLSI開發(fā)促進(jìn)費(fèi)補(bǔ)助金”的預(yù)算案。
經(jīng)過充分醞釀,從1976年到1979年,日本開始實(shí)施具有里程碑意義的“VLSI技術(shù)研究組合”。該項(xiàng)目由日本通產(chǎn)省牽頭,以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣五大公司為骨干,聯(lián)合日本通產(chǎn)省的電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、日本工業(yè)技術(shù)研究院電子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所,共投資了720億日元,用于進(jìn)行芯片產(chǎn)業(yè)核心共性技術(shù)的突破。
歷史上,日本曾經(jīng)成立過各種“研究組合”,但由平時(shí)互相競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)各自派人組織在一起,這還是頭一次。這一組合,不僅集中了人才優(yōu)勢(shì),而且促進(jìn)了平時(shí)在技術(shù)上互不通氣的企業(yè)相互交流、相互啟發(fā)。
日本“VLSI技術(shù)研究組合”項(xiàng)目
4年間,“VLSI技術(shù)研究組合”的專利申請(qǐng)數(shù)達(dá)1210件,商業(yè)秘密的申請(qǐng)數(shù)達(dá)347件。參加企業(yè)均可無償使用“研究組合”的專利,因此整體技術(shù)水準(zhǔn)都得到迅速提高。這其中,最大的成績(jī)是開發(fā)出了芯片加工過程中的關(guān)鍵精密設(shè)備——縮小投影型光刻機(jī)。
“VLSI技術(shù)研究組合”組建了相互獨(dú)立的三支團(tuán)隊(duì),分別走不同的技術(shù)路線,最后都取得了重大突破。這些技術(shù)突破為日本在光刻甚至整個(gè)芯片生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域奠定了優(yōu)勢(shì)地位。1980年之前,日本的縮小投影型光刻機(jī)幾乎全部從美國進(jìn)口,但到了1985年,日本生產(chǎn)的該設(shè)備在國際市場(chǎng)占有率上就超過了美國。到了2000年,除荷蘭AMSL公司外,生產(chǎn)、銷售這種關(guān)鍵設(shè)備的廠家都是清一色的日本公司。
不僅如此,“VLSI技術(shù)研究組合”啟動(dòng)以前,日本半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的80%左右依賴從美國進(jìn)口,但到了20世紀(jì)80年代中期,全部半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,至80年代末,日本的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的世界市場(chǎng)占有率超過了50%。
在晶圓大口徑化方面,“VLSI技術(shù)研究組合”也取得相當(dāng)大的突破。在20世紀(jì)70年代中期,業(yè)內(nèi)一度認(rèn)為晶圓口徑的極限是6英寸,但“VLSI技術(shù)研究組合”在1980年首次研制出8英寸晶圓,并對(duì)晶圓大口徑化后的生產(chǎn)技術(shù)難題進(jìn)行了深入的研究。
這些研究都為20世紀(jì)80年代日本半導(dǎo)體材料生產(chǎn)行業(yè)的崛起提供了強(qiáng)有力支撐。1985年,日本半導(dǎo)體材料的世界市場(chǎng)占有率達(dá)到60%,兩年后進(jìn)一步上升到70%以上。至今,日本半導(dǎo)體材料仍稱霸世界,飲水思源,不能不歸功于“VLSI技術(shù)研究組合”的成立。
4年間,日本通產(chǎn)省對(duì)“VLSI技術(shù)研究組合”的資助高達(dá)291億日元,約占720億日元總事業(yè)費(fèi)的40%,其余費(fèi)用由參加企業(yè)平均分擔(dān)。通產(chǎn)省的資助目的非常明確,就是只對(duì)共性基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)予以支持。
在這種思路的指導(dǎo)下,“VLSI技術(shù)研究組合”強(qiáng)調(diào),課題的選擇必須突出基礎(chǔ)性和共性兩大特征——這也是參與企業(yè)的共同要求。只有研究這樣的問題,參與企業(yè)才會(huì)有興趣,也不必?fù)?dān)心在共同研發(fā)過程中被對(duì)手“挖墻角”。
有趣的是,“VLSI技術(shù)研究組合”還有一個(gè)附帶結(jié)果:參與企業(yè)在利用共同開發(fā)掌握的技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)最好的用武之地是存儲(chǔ)器芯片,而在CPU領(lǐng)域則不太實(shí)用。這導(dǎo)致了后來很長(zhǎng)一段時(shí)間里,日本企業(yè)在存儲(chǔ)器領(lǐng)域一路攻城略地,但始終沒在CPU上形成大氣候。
由于日本電氣、富士通、日立等在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域奮起直追,日本企業(yè)的全球銷售份額從20世紀(jì)70年代中期的10%,攀升至70年代后期的55%,不僅超過了美國,而且迫使英特爾、摩托羅拉等多家美國半導(dǎo)體企業(yè)退出了存儲(chǔ)器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)。
“VLSI技術(shù)研究組合”的成效是毋庸置疑的。1979年,日本的集成電路國際貿(mào)易開始出現(xiàn)順差,集成電路對(duì)美貿(mào)易順差則出現(xiàn)在1980年。到1986年,日本半導(dǎo)體產(chǎn)品的國際市場(chǎng)占有率開始超越美國。其后10年,除個(gè)別年份外,日本的國際市場(chǎng)占有率都一直高于美國。在排名前10位的公司中,日本占有6席,日本電氣、東芝和日立囊括前三。這種狀況直到1995年微軟推出Windows95,英特爾推出與之相配套的改進(jìn)型奔騰處理器之后才發(fā)生了根本性的逆轉(zhuǎn)。
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的崛起,不僅為其帶來了巨額的商業(yè)利潤,也讓“日本制造”的美譽(yù)度迅速提升。反過來,美國的相關(guān)產(chǎn)業(yè)受到重大沖擊。美國認(rèn)為,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展受挫的結(jié)果,很可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)、通信甚至國防工業(yè)的全方面落于下風(fēng)。因此,美國企業(yè)界、政界紛紛指責(zé)日本以組建“研究組合”的方式補(bǔ)貼企業(yè),實(shí)行不公平競(jìng)爭(zhēng)。
此后,日美經(jīng)貿(mào)摩擦進(jìn)入半導(dǎo)體戰(zhàn)階段。美國以反傾銷、反投資、反并購等手段進(jìn)行貿(mào)易保護(hù),最高時(shí)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品加100%關(guān)稅,最終以日本對(duì)美出口產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)格管制等手段結(jié)束。日本的芯片產(chǎn)業(yè)由此從興盛再走向逐漸衰弱,這呈現(xiàn)了全球芯片風(fēng)云激蕩的另一面。
05
韓國用戰(zhàn)爭(zhēng)賠款給三星“輸血”
韓國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展可謂“勵(lì)志”。
比起美國和日本,韓國晚起步10多年,芯片產(chǎn)業(yè)從無到有,再到躋身于世界芯片強(qiáng)國之列,僅僅用了20多年時(shí)間。如果沒有政府的各項(xiàng)優(yōu)惠政策支持和聯(lián)合民間及企業(yè)等各方面巨額資金的支持,這一崛起是難以想象的。
韓國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)端于20世紀(jì)80年代初期,集中在三星、現(xiàn)代和LG三大企業(yè)。此前,在60年代中期開始,仙童、摩托羅拉等美國半導(dǎo)體公司為降低勞動(dòng)力成本,曾向韓國轉(zhuǎn)移了一部分產(chǎn)能;70年代,三洋、東芝等日本半導(dǎo)體公司也開始在韓國投資。不過總體來說,韓國一直扮演的角色是勞動(dòng)力密集型的組裝基地。
20世紀(jì)70年代的“石油危機(jī)”,引發(fā)了全世界市場(chǎng)環(huán)境的劇變。韓國輕工業(yè)產(chǎn)品出口比率大幅下降,原有的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式受到威脅。在這樣的背景下,三星等大公司開始向半導(dǎo)體等先進(jìn)工業(yè)方向轉(zhuǎn)型。
1983年是韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這一年,三星集團(tuán)創(chuàng)始人李秉哲決定對(duì)存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)進(jìn)行大規(guī)模投資,這被認(rèn)為是一個(gè)非常大膽的決定。李秉哲押進(jìn)了天文數(shù)字的資金和三星破產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),最終一舉奠定了三星成為芯片行業(yè)后起群雄之一的基礎(chǔ)。
李秉哲曾經(jīng)做過許多令下屬和外界目瞪口呆的經(jīng)營決策。在20世紀(jì)60年代,他就制定了宏偉規(guī)劃,要在韓國建設(shè)一個(gè)大規(guī)模的電子工業(yè)基地,規(guī)模甚至超過當(dāng)時(shí)日本最大的三洋電子工業(yè)基地。為此,他在偏僻的韓國水原郊區(qū)買下200多畝土地,這讓跟隨他多年的部下十分不解。
看著部下充滿疑惑的眼神,李秉哲指著還是一片荒蕪的土地說:“難道你們看不到這片土地將在不久之后變成規(guī)模宏大的電子產(chǎn)業(yè)基地嗎?難道你們看不到將來養(yǎng)活我們國民的高科技產(chǎn)業(yè)的宏偉藍(lán)圖嗎?現(xiàn)在,你們或許會(huì)覺得這片土地實(shí)在是太大了,但是,請(qǐng)你們相信我,不久的將來,這些土地將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠我們使用。”
三星電子工業(yè)基地一開始依靠日本企業(yè)做一些組裝工作,三星試圖學(xué)習(xí)后者的電子產(chǎn)品技術(shù),但日方對(duì)核心技術(shù)采取絕對(duì)保密的措施,任何時(shí)候只要談到和技術(shù)相關(guān)的話題,他們就會(huì)讓三星的韓國員工回避。李秉哲對(duì)此非常坦然,他勸導(dǎo)三星員工:日本人的這種做法很正常,畢竟失去了技術(shù)就意味著失去了未來的市場(chǎng)。不過,日本人越是防備,三星的員工就越是要咬緊牙關(guān)學(xué)好技術(shù)。
事實(shí)上,李秉哲的許多決定看似大膽,實(shí)則經(jīng)過非常審慎的調(diào)研與權(quán)衡。20世紀(jì)70年代后期,日本半導(dǎo)體開始崛起,李秉哲常常去日本拜訪學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的權(quán)威。1980年初,年逾古稀的李秉哲與日本戰(zhàn)后復(fù)興的設(shè)計(jì)師、著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家稻葉秀三有過一席長(zhǎng)談,稻葉秀三的一句話讓李秉哲茅塞頓開:“半導(dǎo)體將主導(dǎo)未來的市場(chǎng),因?yàn)榫奢p便的產(chǎn)品是市場(chǎng)的需求。”
1983年,李秉哲下決心帶領(lǐng)三星全力“殺進(jìn)”半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。他選擇了當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上已經(jīng)供大于求的64KBDRAM存儲(chǔ)芯片作為切入口。雖然對(duì)手強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)大,但李秉哲認(rèn)為三星可以打價(jià)格戰(zhàn),一旦贏下來,前景會(huì)非常廣闊。
決定下得非常艱難。一旦失敗,投入天文數(shù)字資金的三星也就將萬劫不復(fù)。
1983年3月14日的夜晚格外漫長(zhǎng),李秉哲回想起26歲時(shí)只身創(chuàng)業(yè)的自己,又一次經(jīng)歷著興奮和緊張交織的復(fù)雜情感。東方漸白,在房間里來回走了一夜的李秉哲來到桌邊,深吸了一口氣,拿起電話撥通了韓國中央日?qǐng)?bào)社的電話:“三星集團(tuán)決定從3月15日起正式開發(fā)半導(dǎo)體尖端科技新項(xiàng)目,請(qǐng)為我們做報(bào)道吧。”
三星當(dāng)時(shí)敢做出這樣的決定,顯然離不開韓國政府在背后的支持。20世紀(jì)七八十年代,韓國政府陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)法律,制定了相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,對(duì)半導(dǎo)體等電子工業(yè)予以扶持。雖然李秉哲根據(jù)企業(yè)家對(duì)市場(chǎng)更加敏銳的判斷,沒有完全遵循政府的產(chǎn)業(yè)指導(dǎo),但韓國政府通過政府訂單、關(guān)稅保護(hù)等手段,極大地提高了三星等半導(dǎo)體企業(yè)的生存概率。
1982年,韓國國內(nèi)總共只有不到1000臺(tái)個(gè)人電腦,韓國政府一次訂購了8360臺(tái)個(gè)人電腦,以此來創(chuàng)造對(duì)存儲(chǔ)芯片的需求。在政府的刺激和示范作用下,韓國個(gè)人電腦市場(chǎng)飛速發(fā)展,1983年的需求量比上年翻了10倍。
做出全力進(jìn)軍存儲(chǔ)芯片的決定后,三星開始了一系列動(dòng)作。首先,它向當(dāng)時(shí)遇到資金問題的日本美光公司購買64KBDRAM技術(shù),加工工藝則從日本夏普公司獲得。外國技術(shù)許可起到至關(guān)重要的作用,在此過程中,三星逐漸熟悉漸進(jìn)式工藝創(chuàng)新,加上逆向工程方面的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn),很快進(jìn)入了發(fā)展的快車道。
除了技術(shù)引進(jìn)之外,三星還從美國網(wǎng)羅大量的韓裔人才。日本東芝是三星最為推崇的對(duì)象,李秉哲參觀了一次東芝公司后,就挖走了東芝的生產(chǎn)部部長(zhǎng)。有趣的是,剛從美國返回中國***地區(qū)準(zhǔn)備創(chuàng)立臺(tái)積電的張忠謀,一度曾被極力邀請(qǐng)加入三星。
三星于1984年推出64KB DRAM時(shí),全球半導(dǎo)體業(yè)步入一個(gè)低潮,內(nèi)存價(jià)格從每片4美元暴跌至每片30美分,而三星當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)成本是每片1.3美元,這意味著每賣出一片內(nèi)存三星便虧1美元。在低潮期,英特爾退出存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域,日本電氣等日企大幅削減資本開支,而三星卻像賭徒一般瘋狂加碼,逆周期投資,繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能,并開發(fā)更大容量的存儲(chǔ)芯片。到1986年底,三星半導(dǎo)體累積虧損3億美元,股權(quán)資本完全虧空。
在那段時(shí)期,李秉哲每天都會(huì)收到各個(gè)部門的匯報(bào),其中大部分內(nèi)容都是關(guān)于三星集團(tuán)財(cái)政赤字的。幾乎每一個(gè)部門的匯報(bào)中都有類似這樣的內(nèi)容:“自從半導(dǎo)體的第一條生產(chǎn)線和第二條生產(chǎn)線開始運(yùn)行以來,三星集團(tuán)已經(jīng)連續(xù)三年出現(xiàn)財(cái)政赤字了,赤字金額高達(dá)數(shù)千億韓元。如此巨大的財(cái)政赤字,我們真的已經(jīng)快要無力承擔(dān)了,如果再繼續(xù)下去的話,三星集團(tuán)過不了多久就會(huì)面臨破產(chǎn)的危險(xiǎn)。”
公司的高層也勸說李秉哲:不如趁著現(xiàn)在還沒有完全輸光,干脆撤出來吧,這樣還能為自己留下一條后路。但李秉哲仍然孤注一擲。“當(dāng)今的形勢(shì)下,我們要做的依然是繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)開發(fā),擴(kuò)大工廠的生產(chǎn)規(guī)模。”他說。這一理念,后來逐漸演化為三星的一個(gè)重要商業(yè)理念,那就是“反周期定律”——價(jià)格低迷時(shí)擴(kuò)張產(chǎn)能,擠垮對(duì)手;利用壟斷地位,抬高市場(chǎng)價(jià)格。
險(xiǎn)境中,韓國政府再次扮演了“白馬騎士”的角色。1983—1987年,韓國實(shí)施“半導(dǎo)體工業(yè)振興計(jì)劃”,政府共投入了3.46億美元的貸款,并激發(fā)了20億美元的私人投資。在這個(gè)過程中,韓國政府推進(jìn)“政府+大財(cái)團(tuán)”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。為了促進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,韓國政府甚至不惜動(dòng)用日韓建交過程中日本向韓國提供的戰(zhàn)爭(zhēng)賠款。
三星撐過了谷底,轉(zhuǎn)機(jī)瞬間來到。1987年,日美半導(dǎo)體協(xié)議的簽署使得內(nèi)存價(jià)格回升,三星也為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的需求補(bǔ)缺,開始迅速盈利。李秉哲的“豪賭”大獲成功。1992年,三星超過日本電氣,成為世界第一大存儲(chǔ)芯片制造商。韓國公司學(xué)習(xí)了日本公司一度使用的價(jià)格戰(zhàn),擊敗了自己的老師。
這還僅僅是三星帶領(lǐng)韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁向世界第一梯隊(duì)的第一步。1995年之后,三星又多次發(fā)起“反周期定律”價(jià)格戰(zhàn),使得存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域多數(shù)廠商走向破產(chǎn),自己則逐步成長(zhǎng)為該領(lǐng)域的巨擘。
《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》在一篇文章中評(píng)論說,20世紀(jì)80年代韓國工業(yè)的發(fā)展得益于韓國國內(nèi)的政策扶持計(jì)劃,由于如此龐大的資源集中于少數(shù)財(cái)團(tuán),他們可以迅速進(jìn)入資本密集型的存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)領(lǐng)域,并最終克服生產(chǎn)初期巨大的財(cái)務(wù)損失。
當(dāng)然,也不得不提20世紀(jì)80年代后期美國和日本之間的半導(dǎo)體貿(mào)易沖突,雙方采取了征收反傾銷稅等報(bào)復(fù)措施,為韓國企業(yè)提供了重要的“機(jī)會(huì)之窗”。韓國的大財(cái)團(tuán)發(fā)展模式,引發(fā)了許多上下游企業(yè)的共同發(fā)展。可以說,現(xiàn)在的韓國芯片產(chǎn)業(yè)正是由三星、現(xiàn)代(后更名為海力士半導(dǎo)體)等企業(yè)的大規(guī)模投資,帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和興起。這也是韓國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的明顯特征。
三星創(chuàng)始人李秉哲在1983年的一個(gè)艱難決定,讓世界芯片產(chǎn)業(yè)格局在此后20年里出現(xiàn)了大幅變動(dòng)。在三星的帶領(lǐng)下,1998年韓國取代日本成為全球存儲(chǔ)芯片第一生產(chǎn)大國,全球存儲(chǔ)芯片的產(chǎn)業(yè)中心從日本轉(zhuǎn)移到韓國,一直持續(xù)到今天。
06
臺(tái)積電“異軍突起”
在日本趕超美國,韓國趕超日本的時(shí)候,一家位于中國***的芯片企業(yè)也悄然崛起。與以往的芯片企業(yè)截然不同,這家企業(yè)將東亞地區(qū)勞動(dòng)力成本低廉的優(yōu)勢(shì)放大到極致,走出了一條“代工”的獨(dú)特道路。
1985年,54歲的張忠謀辭去美國的高薪職位,返回中國***。兩年后,在***當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的扶持下,他于新竹科學(xué)園區(qū)創(chuàng)建了全球第一家專業(yè)代工公司——***積體電路制造公司(臺(tái)積電)。
這家當(dāng)時(shí)并不顯山露水的企業(yè),創(chuàng)造了垂直分工的全新商業(yè)模式,這種模式快速成為一種產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),讓全球垂直分工的集成電路企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn),進(jìn)而術(shù)業(yè)專攻,加速推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)今日的繁榮。
在回到中國***之前,張忠謀是美國芯片老牌巨頭德州儀器的第三號(hào)人物。他1931年出生于浙江寧波,青少年時(shí)期輾轉(zhuǎn)于香港、重慶。1949年,18歲的張忠謀進(jìn)入美國哈佛大學(xué),次年轉(zhuǎn)學(xué)到麻省理工學(xué)院,專攻機(jī)械工程。
1958年,27歲的張忠謀進(jìn)入德州儀器,到1985年離開時(shí),德州儀器早已是芯片行業(yè)的翹楚,在全球有6萬員工。張忠謀也成為最早進(jìn)入美國大型公司最高管理層的華人之一。
幾十年前,芯片企業(yè)都是從設(shè)計(jì),到制造、封裝測(cè)試以及投向消費(fèi)市場(chǎng)一條龍全包,張忠謀看到了半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司和制造廠代工的分離趨勢(shì),他創(chuàng)辦的臺(tái)積電就堅(jiān)定地走代工路線。
對(duì)于剛剛起步的臺(tái)積電而言,人才、技術(shù)和訂單都是發(fā)展的關(guān)鍵。為了尋覓人才,張忠謀說動(dòng)了通用電氣半導(dǎo)體部門總裁戴克的加盟,并奮力追趕展開技術(shù)認(rèn)證,快速爭(zhēng)取到為英特爾代工的機(jī)會(huì)。在爭(zhēng)取為英特爾代工的過程中,發(fā)生了一件富有戲劇性的事情:英特爾的CEO格魯夫考察臺(tái)積電時(shí),發(fā)現(xiàn)臺(tái)積電的產(chǎn)品有多達(dá)200個(gè)缺陷,這讓格魯夫打了“退堂鼓”。張忠謀力挽狂瀾,向英特爾高層打下保票,會(huì)迅速解決缺陷問題。幾周后,缺陷果然減少到20個(gè)。再過幾周,減少到4個(gè)。
漸漸地,芯片設(shè)計(jì)廠商們發(fā)現(xiàn),將芯片交給日本公司生產(chǎn)至少需要12周,交給新加坡的公司需要6周,交給臺(tái)積電生產(chǎn)只需要4周。于是,越來越多的硅谷的芯片設(shè)計(jì)公司逐漸把高層次的芯片交給臺(tái)積電生產(chǎn)。這是一個(gè)發(fā)生在上世紀(jì)下半葉,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移大背景中的小故事,但臺(tái)積電緊緊抓住了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇,把工業(yè)生產(chǎn)能力和管理能力做到極致,形成了“獨(dú)此一家,別無分號(hào)”的壟斷地位。外界評(píng)價(jià),由臺(tái)積電開始,晶圓代工成為了一個(gè)行業(yè)。
張忠謀的眼界和決斷固然厲害,但臺(tái)積電甚至***地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)的興起,也有***當(dāng)?shù)夭块T在其中的扶持。
20世紀(jì)70年代初,***當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門出資從美國無線電公司購買技術(shù),交由***“工業(yè)研究院”下屬“電子研究所”消化、吸收、創(chuàng)新。形成初步的自主技術(shù)后,又在***當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門主導(dǎo)下成立了臺(tái)積電以及另一家名為聯(lián)華電子的公司,由“電子研究所”將累積的自主技術(shù)無償轉(zhuǎn)讓給這兩家企業(yè)。
根據(jù)學(xué)者考證,***當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門甚至最初直接為臺(tái)積電和聯(lián)華電子出資,并說服幾家大企業(yè)參與其中。直到20世紀(jì)80年代中期,***集成電路產(chǎn)業(yè)有了贏利能力,當(dāng)局才逐步退出,轉(zhuǎn)由企業(yè)家主導(dǎo)。
1997年,臺(tái)積電在美國紐交所上市,當(dāng)年實(shí)現(xiàn)13億美元營收,5.35億美元盈利。2009年,重返臺(tái)積電的張忠謀預(yù)計(jì)到手機(jī)等移動(dòng)終端市場(chǎng)即將興起,連續(xù)3年大力度投入,在40納米、28納米工藝制程上實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先,成為與英特爾、三星電子相抗衡的制造企業(yè)。
2013年時(shí),臺(tái)積電營收19.85億美元,晶圓代工市場(chǎng)占率46%,成為全球第一大芯片代工廠。
在中國***地區(qū)《天下》雜志的標(biāo)桿企業(yè)獎(jiǎng)評(píng)選中,臺(tái)積電連續(xù)11年獨(dú)占鰲頭。美國有線電視新聞網(wǎng)則評(píng)價(jià)張忠謀是***經(jīng)濟(jì)崛起的象征。
如今,全球芯片產(chǎn)業(yè)依舊熱鬧非凡,“王者”一直在變。但正如文章開頭所說,不變的是,總有創(chuàng)新者的輝煌之光,照耀前行之路。
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原文標(biāo)題:華為事件背后:是美國與中日韓“生死混戰(zhàn)”70年!
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