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萬字長文解讀:美國芯片往事

2022-08-16 17:17

本文來自微信公眾號:騰訊科技(ID:qqtech),作者:魔鐵,編輯:李海丹,原文標題:《萬字長文解讀美國芯片往事:美日之爭下,中韓芯片如何崛起?》,題圖來自:視覺中國

從1947年12月,世界第一塊晶體管在美國的貝爾實驗室誕生,到1959年,美國仙童半導體的諾伊斯寫出打造集成電路的方案,併發明世界第一塊硅集成電路,芯片開始迅猛發展,甚至成為一個國家的經濟支柱之一。美國芯片是如何誕生和崛起的?和中日韓的競爭中,又有着怎樣的芯片故事?

寫在一美元上的風投協議

1848年1月24日,早晨。

加利福尼亞州首府薩科拉門託北部的亞美利加河。一位木匠詹檢查鋸木廠水道時,無意中在河牀上發現金黃色的金屬片。鋸木廠老闆仔細鑑別后認定,這是純度達23K的黃金。發現黃金的消息不脛而走,美國西部淘金熱潮由此興起。

淘金熱潮讓美國收穫了超過3600噸黃金,吸引了大約30萬人參與到西部大開發。但和百年后的淘金熱潮相比,這一波浪潮頂多算一朵小小的浪花。109年后,始於半導體的投資創業熱潮,將北美洲這個農業國,推上了全球科技霸主的位置。

風起於青萍之末,浪成於微瀾之間,席捲全球的半導體巨潮,最初發端於一個普通稀松的求職幫助。

那是1957年6月的一天,美國紐約的投資銀行海登斯通剛入職的新人阿瑟·洛克,收到老闆阿爾弗雷德·科伊爾轉來的一封信。寫信人為尤金·克雷納等7人,他們在信中請求海登斯通幫助尋找一家有志於進軍硅晶體管業務的公司,如果這家公司能僱傭他們7人的話,他們保證在一年之內交付擴散型硅晶體管。

這七人是肖克利半導體實驗室的核心員工,包括后來「摩爾定律」的提出者戈登·摩爾。他們寫信向海登斯通求助,原因是他們認為老闆威廉·肖克利是個糟糕的管理者。

彼時的肖克利在科學界可謂大名如雷貫耳,他是晶體管的共同發明人,二戰末期曾促使美國政府停止對日本的「沒落行動(Operation Downfall)」,放棄大規模兩棲登陸作戰,轉而在廣島和長崎投下原子彈,結束戰爭。

肖克利因此獲得當時美國戰爭部長羅伯特·帕特森授予的特殊貢獻勳章。

但真正讓肖克利聲望暴漲的,是在貝爾實驗室時期的晶體管共同發明人的身份,他因此獲得晶體管之父的稱號。但肖克利因為與同事關係糟糕,在貝爾實驗室升職無望,便辭職到加利福尼亞州的山景城創辦肖克利實驗室,發誓要賺一百萬美元,狠狠打臉貝爾實驗室。

為招聘到全美最聰明的人,肖克利開出750美元的月薪(超過貝爾實驗室),還以代碼的形式發佈招聘廣告。

肖克利如願以償招到「博士生產線」,其中包括英特爾創始人羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾。但肖克利缺乏與人打交道的能力,對管理技巧又一竅不通,是「一個(科學上的)天才,又是一個(經營上的)廢物」。

一次女祕書的手被門把手刮破,他便認為是下屬中有人故意謀害,動用測謊儀來找出幕后「真兇」。但讓摩爾等人決心出逃的不僅僅是公司管理混亂不堪,還有發展方向的無序隨意。

當時市場正處於晶體管替代真空管的轉折時期,市場的主流是昂貴的鍺晶體管,肖克利實驗室的願景是量產出便宜的結型硅晶體管,替代鍺晶體管,拿下美國軍方的訂單。但公司正式運營后,肖克利卻不斷抽調生產資源,為自己完成學術任務。經營方向的搖擺,使得公司正式運營一年半后,沒有如期推出量產產品,這使博士員工們非常失望。

摩爾等七人認為,自己擁有製造擴散硅晶體管所需要的全部專業知識,而晶體管產業正處於成長期,因此他們應該能找到另一份工作。

去意已決,摩爾等七人寫信到海登斯通求助,機緣巧合,信轉到31歲的職場新人阿瑟·洛克手里。洛克不久前靠投資晶體管企業大賺了一筆,他沒有答應給這7人找工作,而是提出一個大膽的建議:「你們為什麼不創建自己的公司?」七人被嚇了一跳,洛克給他們上了一堂投資創業課后,他們又拉來搖擺不定的羅伯特·諾伊斯。

於是,洛克拉來自己的老闆科伊爾,與摩爾等8人確定成立一家生產擴散硅晶體管公司。會議結束后,洛克掏出一疊1美元的鈔票,10人分別在鈔票上籤上自己的名字,算是簽署意向協議,然后每人保存一張鈔票。當然,協議內容由雙方口頭約定。

風險投資史上最奇葩的協議書就此誕生。

1957年9月18日,這個被《紐約時報》稱為人類歷史上10個最重要的日子的一天里,羅伯特·諾伊斯連同其他七位肖克利半導體實驗室的同事集體向肖克利遞上了辭職信。肖克利當時大發雷霆,將這八個年輕人痛斥為「八叛逆」(traitorous eight)。這一「八叛逆」的名號成為硅谷傳奇的一部分,「叛逆」也作為硅谷文化被一代代傳承。

「八叛逆」分別是:羅伯特·諾依斯(Robert Noyce)、戈登·摩爾(Gordon Moore)、朱利亞斯·布蘭克(Julius Blank)、尤金·克萊納(Eugene Kleiner)、金·赫爾尼(Jean Hoerni)、傑·拉斯特(Jay Last)、謝爾頓·羅伯茨(Sheldon Roberts)和維克多·格里尼克(Victor Grinich)

1957年8月,經過一個月奔波后,洛克拉到富二代謝爾曼.費爾柴爾德(Sherman Fairchild)的投資。費爾柴爾德的父親老費爾柴爾德是IBM最大的個人股東,他從父親那里繼承了大筆財富,本人是技術愛好者,又有投資科技公司的成功經歷,因此與洛克一拍即合,確定成立仙童半導體公司。

仙童半導體公司的成立,等於硅谷的胚胎開始成形,標誌着野蠻生長和破壞式創新的開始。

野蠻生長的硅谷

在仙童半導體公司成立之前,嚴格來説,美國還沒有成型的風險投資。進入半導體產業一般是通過企業轉型,德州儀器之前是做採油設備的,后來轉型半導體;或者像IBM、摩托羅拉,半導體僅是其龐大業務分支中的一個部門。

仙童半導體公司完全不一樣,它是風險投資的開端,其創業團隊、投資人是完全分開的,而且創業團隊還持有股份

根據達成的協議,摩爾等八人,每人出資500美元,獲得100股,費爾柴爾德的仙童攝影器材公司作為出資人,將在最初的18個月提供最高140萬美元作為仙童半導體的啟動資金;如果摩爾等人不能連續3年讓仙童半導體公司獲得30萬美元的利潤,費爾柴爾德將以300萬美元的價格買斷公司,3年之后,7年之內,買斷公司的價格上升到500萬美元。

可以看出,這個協議能讓摩爾等人放開手腳創業,如果創業失敗,每人依然可以獲得22.6萬美元,如果創業成功,回報更多。等於創業的風險基本由富二代費爾柴爾德承擔了。

費爾柴爾德承擔了最大的風險,回報也最大。仙童半導體創辦成功后,他可以最多隻花500萬美元,就買下整個公司。

后來的發展證明,這是一個雙贏的協議,仙童半導體成立僅6個月就開始盈利,費爾柴爾德賺了上億美元。摩爾等八人,則在兩年后,每人獲得了25萬美元的收入,是初始投入的500倍。摩爾的夥伴、后來的英特爾創始人羅伯特·諾伊斯曾感慨地説:「像我這樣的人,本以為這輩子只是上班掙工資的命,突然間,我們竟然得到了一家新創公司的股份。」

諾伊斯和摩爾等八人大都是小鎮平民出身。來加州之前,摩爾在一家實驗室研究導彈尾焰,月薪100美元,諾伊斯小時候的夢想是不用撿哥哥的皮鞋穿,兩個平民子弟憑藉參與創辦半導體企業一夜暴富,實現逆襲。

仙童半導體的成功,使硅谷進入野蠻生長階段。

一方面,風險資本得到迅速發展,機制不斷完善,資金規模不斷膨脹。阿瑟·洛克借仙童半導體的成功案例,轉型成為專業風險投資人,他到資金充沛的東海岸募集資本,上世紀60年代早期,僅憑一己之力,就募集8600萬美元資金,英特爾、蘋果公司都是洛克的成功投資案例。后來的著名風投基金凱鵬華盈、紅衫資本都在硅谷發展壯大,硅谷的風投規模也居全球首位。

另一方面,股票期權成為硅谷半導體企業的硬通貨,它使普通人一夜暴富成為可能:有的祕書花幾個美元行使自己的股票期權,最后賺了數百萬美元;一個身穿T恤、看起來很普通的年輕人,很可能是坐擁上億美元財富的大亨。一夜之間暴發致富的故事,在硅谷每個月都會出現幾十個。對此,《信使報》記者邁克·馬隆寫道:「硅谷聚集了巨大的財富,讓人難以置信的財富,過量的財富,它們像大雨一樣降落在比毛頭小子大不了多少的、沒有開化的工程師身上。」

資金、人才匯集到硅谷,使硅谷的半導體產業在70年代就成為與汽車、鋼鐵齊名的美國三大支柱之一。但是,美國人沒有想到的是,當他們坐在半導體的金山上數錢時,太平洋對岸的日本已悄悄盯上他們。

日本發現美國人的財富密碼

美國人將半導體比喻成「工業的原油」,在日本人眼里,半導體則是「工業的糧食。」

自明治維新以來,日本一直在加強鋼鐵在基礎工業中的地位,將其作為發展生產、振興工業的支柱,還喊出「鋼鐵就是國家」的口號。

但二戰之后,朝鮮戰爭爆發,日本被美國定位為「冷戰最前線」,於是在技術上大力扶持,日本也傾力關注美國先進技術發展動態,半導體產業的財富密碼很快被日本人發現。當時精明的日本人算了一筆賬(1970年代),發現鋼鐵的價值在半導體面前,簡直不值一提。

就每噸價值來説,鋼鐵頂多值8—9萬日元,而芯片的價值,一般每噸是2.5億-3億日元,如果是大規模集成電路(高檔芯片),則每噸價值飆升到25億日元。換句話説,芯片的價值至少是鋼鐵的3000余倍。

如果從附加值增加的情況看,則更為誘人。一克金屬硅僅1日元,提純為多晶硅后,價值升到10日元,再拉制成單晶硅,並切割打磨成硅片,每片價值上升到1000日元(一克單晶硅和一片未經打磨的硅片價值相當),製作成芯片后,每片硅的價值達到10000日元。從金屬硅到芯片的生產過程中,每經過一系列工序,硅僅僅是改變了一次形狀,附加值竟然就提高10倍。

日本人由此得出結論:芯片產業簡直就是現代鍊金術!

另外,芯片產品體積小、附加值高,能源消耗是鋼鐵的1/500,對能源緊缺、靠出口拉動經濟的日本來説,確實是一種完美的產品。

更為重要的是,日本人發現了美國人的財富密碼,美國人還懵然不知。很長一段時間,美國企業都認為日本公司不過是「玩具製造商」,生產的產品附加值低,也沒有技術含量。

日本半導體工業起步與騰飛,離不開通產省這個「養育自己的父母」,因為日本政府的鼎力支持,纔有了日本半導體企業將硅谷同行打得滿地找牙。

1957年,通產省制定「電子工業振興臨時措施法」,定下了發展半導體的基調,此時仙童半導體剛剛成立,晶體管市場小荷才露尖尖角。

最初,日本半導體產業勢單力薄,無法與美國競爭,日本政府直接下場扶持。1972年,日本集中富士通、日立、NEC、東芝、三菱電機等大型集團公司,開始執行「電子計算機等開發促進費·補助金制度」四年計劃,1976年執行「超大規模集成電路技術研究組合」四年計劃,劍指半導體核心技術研發。1972年開始的計劃,日本政府投入近600億日元,其中1973、1974年兩年就密集投入200億日元。1976年開始的計劃,政府投入的研發經費上升到700億日元。

日本政府在半導體核心技術研發上的密集投入,迅速縮短了本國半導體企業與美國競爭對手的技術差距,為日本芯片產業的興起發揮了巨大的作用。日本某家大廠的頭面人物對此評價説:「如果考慮到當時的集成電路(芯片)工業是不賺錢的工業,我們正被搞得喘不過氣來的話,那麼這些措施是非常有效的。」

日本半導體企業的實力由此大增,被公認為「在一部分先進的器件技術上超過了美國」。

當初,日本政府砸巨資搞核心技術攻關時,美國專業雜誌《電子學》挖苦説:「這不是搞超大規模集成電路,而是故弄玄虛。」

但是,美國人很快就笑不出來了。

1970年代初北美防空司令部內部

「安德遜的炸彈」

1979年11月9日,凌晨3點。

北美防空司令部的值班室內,值夜班的雷達操作員們目瞪口呆地看着中心大屏幕。屏幕上,上百條代表蘇聯洲際彈道導彈來襲的弧線正徐徐升起,其落點紛紛指向了位於美國本土核心的各個重要軍事、經濟目標!

蘇聯導彈來襲的消息被迅速通報,「第三次世界大戰」一觸即發。然而,警報又很快被解除,原因是電腦故障引發的錯誤預警。

但錯誤還在繼續,1980年5月、6月,電腦相繼發出虛假預警,報告稱蘇聯來襲導彈多達2000枚。

美國國防部的調查稱,事故原因是由於電腦內部「像硬幣那麼大小的集成電路的故障導致。」

美國軍方的電腦均採購自美國本土企業,這三次故障讓日本證券公司關注高科技股票的研究員敏鋭地感到,美國的芯片產業在快速走下坡路。

在美國民用市場,日本芯片質量超越美國正在成為共識。1980年3月,惠普公司計算機系統事業部部長R·安德遜在華盛頓召開的半導體討論會上,拋出一個讓美國半導體產業面紅耳赤的觀點:「日本產的存儲器在檢驗時次品率少,在生產線上的次品率也少,最后成品的次品率更少。」隨即,安德遜比較了日美兩國16K位RAM的失效率,數據顯示,美國廠家產品的失效率是日本的6倍。

安德遜警告美國半導體產業,自1977年以來,日本存儲器質量超過美國已經是一種趨勢,「美國最好的產品比日本的最次產品還要差。」

安德遜的這一警告史稱「安德遜炸彈」,它意味着日本半導體產業,特別是在存儲芯片行業,超越美國已經成為事實。

8年前日本砸重金搞核心技術研發,現在終於迎來收穫季節。

反映到市場上,1975年,日本在存儲芯片的市場份額僅有大約3%,1980年時,這一數據上升到近40%,5年份額飆漲12倍多,美國則從95%下跌到60%出頭。

在日本咄咄逼人的進攻下,美國的芯片公司兵敗如山倒,財務數據就像融化的冰淇淋,一塌糊塗。

1981年,AMD淨利潤下降2/3,國家半導體虧損1100萬美元,上一年還賺了5200萬美元呢。第二年,英特爾被逼裁掉2000名員工。日本人繼續擴大戰果,美國人這邊繼續哀鴻遍野,1985年英特爾繳械投降,宣佈退出DRAM存儲業務,這場戰爭讓它虧掉了1.73億美元,是上市以來的首次虧損。在英特爾最危急的時刻,如果不是IBM施以援手,購買了它12%的債券保證現金流,這家芯片巨頭很可能會倒閉或者被收購,美國信息產業史可能因此改寫。

隨着日本半導體產業的強勢崛起,日美貿易摩擦從鋼鐵、汽車,蔓延到半導體。日美半導體競爭成為兩國媒體交鋒的熱門話題。1978 年《財富》雜誌發表了題為《美國硅谷的日本人間諜》的文章。1983 年《商務周刊》雜誌發表題為《芯片(半導體)戰爭·日本的威脅》的長篇專輯,罕見地以「半導體戰爭」來形容日美半導體摩擦之激烈程度。

打敗一再説「不」的日本人

八十年代的日本,經濟欣欣向榮,在電子、鋼鐵、汽車、半導體等方面所向披靡,日本企業到美國開啟掃街模式,尤其三菱集團以8.46億美元購買了紐約標誌性建築洛克菲勒中心(Rockfeller Center)51%的股份,美國史稱「經濟版珍珠港」。

受美國多年憋屈的日本人終於揚眉吐氣。索尼創始人盛田昭夫聯合右翼人士石原慎太郎寫了一本向美國示威的書《日本可以説不》。似乎感覺不夠解氣,石原慎太郎隨后又推出一本書《日本還可以説不》。

但是,當日本半導體業界沉浸在喜慶的氣氛中時,美國從上到下,開始緊鑼密鼓籌劃如何打敗日本人。

1977年,英特爾、AMD、摩托羅拉和仙童等美國主要半導體企業,發起成立了半導體產業協會(SIA),協會成立第一天,確立的宗旨就是,延緩日本政府對半導體產業的支持,同時推動美國政府對本國半導體產業的支持。

英特爾官方傳記記載:當時,硅谷普遍對華盛頓持抵觸態度,沒有人願意去東部遊說美國聯邦政府和國會,認為去華盛頓乞求支持,就是對硅谷各公司董事會的詛咒。尤其1977年當選總統的吉米·卡特(Jimmy Carter),在與日本的貿易摩擦中心慈手軟。結果1970年代末的硅谷風雨飄搖,半導體產業被日本擊潰,20多家美國半導體公司被外資收購,人才大量流失。

但是,隨着以標榜「強大美國」立場的羅納德·里根(Ronald Reagan)在1981年當選爲總統,SIA的遊說終見成效,美國政府以影響國家安全為由,開始對日本半導體產業進行強力反擊。

日本半導體企業擊潰美國同行的招數是質優價廉,因此,美國反擊的首要重點是把日本半導體的價格打上去。

1982年美國商務部表示,將調查日本芯片商對美國進行的廉價傾銷。

1985年6月,SIA向美國貿易代表辦公室就日本電子產品的傾銷提起了301條款起訴,把矛頭直指日本政府。

在美國政府強力施壓之下,日美兩國於1986年初簽訂了為期5年的《日美半導體保證協定》。該協定的主要內容包括:日本擴大外國半導體企業進入日本市場的機會;為事先防範傾銷行為,日本政府要監控向美國以及第三國出口半導體的價格等情況。

在美國強勢施壓下,日本政府迅速認慫。當美國進行反傾銷調查時,日本通產省馬上下達出口指南,要求日本半導體企業自動減少對美出口,自動提高對美出口價格。當美國要求日本公開「超大規模集成電路(VLSI)技術研究組合」(1976-1980 年)的一千多項專利,全面廢除日本半導體關税時,日本均一一照辦。

為落實第一期《日美半導體保證協定》,日本政府還定期派人到企業檢查,禁止低價出口半導體。

如此一來,日本的半導體生產被剝奪了經營的自由,完全置於日美兩國政府的監視之下。

雪上加霜的是,由美國在1985年一手導演的「廣場協議」導致日元大幅度升值,僅僅3年(到1987年),原來的1美元兑240日元就升到1美元兑120日元,日元升值1倍。

這又迫使日本半導體廠商大幅度提高出口價格。日本半導體徹底告別質優價廉。

美國的半導體存儲器生產商在1980年代初,幾乎被日本團滅,按理,日本半導體廠商提高產品價格,美國也只能照單全收。

事實是,打壓日本半導體廠商的同時,美國開始支持韓國和中國臺灣,重組全球半導體產業鏈。

隱忍的韓國人和一家中國臺灣的小豆漿店

1980年代初,美國揮舞制裁大棒打壓日本半導體時,韓國財閥界開始流傳一個關於半導體的財富傳聞:裝滿一個手提箱的半導體芯片價值超過百萬美元,相當於10船礦物。半導體芯片巨大的利潤讓財閥們聞風而動。

1983年3月15日,三星集團在韓國《中央日報》發佈「我們為什麼要進軍半導體事業」的宣言,將半導體確定為三星整個集團的未來。緊隨它腳步的是現代、LG等韓國知名的財閥企業。

其實早在1975年,韓國就正式發佈了支持半導體產業發展,以實現電子配件及半導體生產本土化為目標的「六年計劃」。不過,8年努力,韓國半導體依然沒有起色,主要是一海之隔的日本半導體產業太過強大,韓國人無論產品還是技術,都落后日本太多。

結果,僅在1984-1987年,三星半導體業務累計虧損1159億韓元。公司內部就是否繼續做半導體吵成一鍋粥。三星此時進退兩難,如果退出半導體業務,在建中的1MB DRAM工廠也將連帶着沉入泥潭,虧損會繼續放大。無奈,三星只能含着淚繼續陪日本人玩。

三星等財閥在虧損中煎熬時,韓國政府果斷出手,按照日本模式進行核心技術攻關,在1985年成立韓國國家電子研究所,以此為核心,組織三星、現代、LG等財閥參與半導體研發,涵蓋從1M到64M的核心技術。整個研發投入合計1779億韓元,其中政府投入1250億韓元,佔比約70.26%。

政府承擔核心技術研發的主要投入,使韓國半導體企業可以隱忍到爆發時刻,熬過最艱難的寒冬。

當韓國人蟄伏的時候,中國的臺灣省也在靜靜等待半導體夢想開花結果。

中國臺灣的半導體規劃時間點其實早於韓國。那是1974年2月7日,一個看似平淡無奇的早晨。在南陽街一家叫小欣欣的安靜的豆漿店,匯聚了臺灣當時的政界大佬和有關部門負責人:「經濟部長」孫運璿、「交通部長」高玉樹、「行政院祕書長」費驊、「電信總局局長」方寶賢、「工研院院長」王兆振、「交通部電信研究所所長」康寶煌以及潘文淵。七人中除了潘文淵做研究工作外,都是技術官僚。

一碗豆漿下肚,這羣雄心勃勃的人最終商定以集成電路技術作為中國臺灣轉型高科技產業的切入點。

和韓國一樣,中國臺灣也是看着日本通過政府牽頭出資,補足核心技術短板,實現「后發力量」技術水平飛躍的。於是中國臺灣也照貓畫虎,在1984年由工研院帶頭出資7000萬美元,開始了大型集成電路研發計劃。

但是中國臺灣當時缺少三星這樣的大型電子企業,加上投入的研發資金也遠遠低於韓國,半導體發展水平始終遠遠落后於韓國、日本。

1986年,經過孫運璿「三顧茅廬」,張忠謀回臺擔任「工研院院長、聯電董事長「。張忠謀曾身居德州儀器的核心高層,國際市場商戰經驗豐富老道,還帶領德州儀器在DRAM內存市場上打敗過英特爾。

德州儀器時期的張忠謀

張忠謀發揮成熟老道的預判能力,認為純粹的晶圓代工將是一個新的行業風口,可以助力中國臺灣半導體產業起飛,臺積電由此成立。

張忠謀的預判離不開美日半導體戰爭的背景,因為解決美國半導體企業的共同的製造技術課題,以恢復在 20 世紀 80 年代中期被日本半導體企業超過的美國半導體產業競爭力,是美國撓破頭焦慮的事。晶圓代工恰好可以給美國人補上製造的短板。也就是説,臺積電可以承接美國半導體的製造需求。

臺積電的努力很快得到了美國積極的迴應,包括IBM在內的美國企業毫無保留地授權給臺積電製造專利,彌補了核心技術研發投入不足的短板,日本半導體企業的死敵英特爾更是直接給了臺積電一個大單。在英特爾的廣告下,英偉達、高通、蘋果等芯片設計大廠紛紛下單臺積電。在美國的扶持和自身努力下,臺積電迅速發展起來。

臺積電的晶圓代工模式,針對的是日本半導體企業的IDM(垂直一體化)模式,隨着芯片製程的進步,芯片製造廠設備投資越來越成為一個沉重的負擔,IDM模式越來越難以適應行業發展,使得日本製造的芯片成本漸漸高於臺積電的製造成本,找臺積電代工的美國芯片企業終於找回了市場競爭力。

在晶圓製造上扶持中國臺灣打擊日本的同時,美國對韓國的扶持同樣不遺余力。

在美國的壓力下,日本不敢對半導體產業進行扶持;日美半導體協定捆住了日本半導體企業的手腳,日本的半導體產品失去了自由定價權,半導體協議的價格監督機制,讓日本的半導體產品永遠比韓國對手的貴上一截,想都別想發動價格戰打擊韓國對手;加之日元大幅升值,匯率損失又捅了日本半導體企業一刀,在行業低谷期,企業要麼減產要麼停產,無力進行投資。

如此一來,對韓國半導體企業來説,等於日本拱手讓出了市場份額。

國際市場上,美國繼續收緊日本半導體企業脖子上的繩索:對日本出口的芯片徵收100%懲罰性關税,對三星僅象徵性收取0.74%的反傾銷税。隨后,三星的DRAM「雙向型數據通選方案」獲得美國半導體標準化委員會認可,成為與微處理器匹配的內存,日本則被排除在外。

在美國的打壓下,日本半導體產業特別是DRAM存儲器領域快速衰落。

2002年,日本DRAM的市場份額已經萎縮到大約10%,韓國的份額則超過40%。日本半導體五巨頭開始砸鍋賣鐵(重組半導體業務),變賣家產,日立和NEC剝離DRAM業務在1999年組成爾必達,意圖復興日本半導體,但堅持13年后破產,被美光科技收購。

五巨頭之一的富士半導體無奈之下,將工廠改建成蔬菜大棚,種植無公害生菜,每顆賣400日元,利潤竟然高過生產DRAM芯片。

經過近20年的角逐,日本半導體產業徹底衰落,美國重回霸主寶座。

美國芯片霸權的「黑白兩道」

回溯從晶體管發明到如今的70余年間,半導體產業起於加州硅谷方寸之地,擴散至全球亞美歐三大洲。在這70余年里,美國牢牢佔據產業鏈的上游,半導體從一個普通產業,一躍成為其全球霸權的一根重要支柱。

美國半導體維持全球霸權,一方面離不開其明顯的競爭優勢,即技術創新和商業模式創新。技術創新在硅谷發展早期,可以説是刻在基因里的。仙童半導體時代,由於員工離職率極高,而創辦半導體企業的門檻又較低,員工離職往往會帶走生產工藝等核心技術,成為原僱主的致命威脅,因此原企業要生存,唯有通過快速技術迭代。

同時,新成立的半導體公司要打開市場,最有效的門票就是產品創新,仙童半導體通過集成電路,有了與德州儀器叫板的實力,英特爾通過CPU,有了與IBM談判的籌碼。技術創新是美國半導體企業的核心競爭優勢,這一優勢通過專利壁壘穩固下來。相反,製造並不是美國半導體企業長袖善舞的地方。當年的日本,后來的韓國和中國臺灣,都是通過在製造上發力加上核心技術研發突破,迅速躋身一流行列。

除技術創新外,美國半導體企業在商業模式上也創新不斷,包括建立世界上第一個完善的風投機制,Win聯盟,蘋果的軟硬件閉環生態,行業標準的制定等等。商業模式創新使美國半導體企業把持了行業話語權,而技術創新則是商業模式創新的基石,兩者互為表里,形成美國芯片產業的競爭優勢,也是實現芯片霸權的白道。

當「白道手段」難以行通時,美國政府會親自下場護航,行使制裁打壓、關税壁壘、重組產業鏈等逆市場化、反全球化的「黑道手段」,以清除競爭對手。1980年代之前,美國芯片稱霸全球市場,靠的是白道;從1980年代到現在,美國則是黑白兩手都用都硬,而且隨着時間的推移,為維持芯片霸權地位,美國的「黑道手段」可能會超越「白道手段」,近日出台的《芯片和科學法案》即是明證。

對美國芯片霸權的挑戰者而言,破局的關鍵是核心技術的突破,日本、韓國的強勢上位,前提都是本國政府領頭下的核心技術突破,這對當下之格局有很強的現實意義。核心技術突破后,在全球產業鏈上纔會成為不可替代者,從而不被替代。

主要參考資料:

《集成電路工業的祕密》,作者/志村幸雄

《日本半導體產業發展與日美半導體貿易摩擦》,作者/馮昭奎

《驚世偉績,高技術的搖籃硅谷攬勝》,作者/邁克爾·馬隆

《韓國科技發展模式與經驗》,作者/李東華

本文來自微信公眾號:騰訊科技(ID:qqtech),作者:魔鐵,編輯:李海丹

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