《電子技術(shù)應(yīng)用》
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芯片歷史的4次拐點(diǎn),一部后發(fā)者崛起史

2019-08-02

最重要的事不會(huì)成為新聞。

它們發(fā)生時(shí)往往無(wú)聲、微小,而新聞不過(guò)是“重大事件”經(jīng)歷了漫長(zhǎng)蟄伏后的爆發(fā)時(shí)刻。

對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),上世紀(jì)70年代,就是一個(gè)“悄然無(wú)聲”的變革開(kāi)端。

1973年,第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)打響,石油危機(jī)爆發(fā),全球經(jīng)濟(jì)放緩,美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)下滑了14%。

彼時(shí)的歐美,自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)重獲主導(dǎo),哈耶克主義開(kāi)始盛行,美國(guó)各半導(dǎo)體公司盈利受損,受市場(chǎng)所限,放緩了對(duì)新技術(shù)的投資。

而同樣經(jīng)濟(jì)受挫的日本,卻開(kāi)啟了一場(chǎng)逆勢(shì)反超。

如今,日本人總愛(ài)把“古き良き時(shí)代”(逝去的美好時(shí)代)一詞掛在嘴邊。當(dāng)他們說(shuō)起這個(gè)詞時(shí),腦海中有一幅共同回憶:二戰(zhàn)后至上世紀(jì)80年代末泡沫經(jīng)濟(jì)破滅前的昭和后半期。

在那段痛并快樂(lè)著的歲月,日本人有強(qiáng)烈的目標(biāo)感:他們亟需一場(chǎng)戰(zhàn)后廢土中的復(fù)興。外部條件也相對(duì)有利:1950年朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后,美國(guó)開(kāi)始扶持日本,日本陸續(xù)以低價(jià)引進(jìn)了美國(guó)最新的晶體管和集成電路技術(shù),打下了日后發(fā)起沖刺的基礎(chǔ)。

到70年代,日本已建立了“官、學(xué)、研”一體化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度,采取了悶聲追趕的“舉國(guó)模式”。

日本要舉國(guó)重點(diǎn)攻克的領(lǐng)域,正是半導(dǎo)體。

1974年,石油危機(jī)后的第二年,日本政府就批準(zhǔn)了“VLSI(超大規(guī)模集成電路)計(jì)劃”,并在1976年聯(lián)合日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大公司籌集720億日元(2.36億美元),設(shè)立“VLSI技術(shù)研究所”,開(kāi)啟了一場(chǎng)蔚為壯觀的、針對(duì)DARM存儲(chǔ)器(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,目前最常見(jiàn)的系統(tǒng)內(nèi)存)的大攻堅(jiān)。

昭和一代的日本名企展現(xiàn)出了空前的團(tuán)結(jié),攻堅(jiān)體系由6大實(shí)驗(yàn)室組成:

日立(第一研究室)負(fù)責(zé)研制電子束掃描裝置和微縮投影紫外線曝光裝置;

富士通(第二研究室)負(fù)責(zé)研制可變尺寸矩形電子束掃描裝置;

東芝(第三研究室)負(fù)責(zé)研制EB掃描裝置與制版復(fù)印裝置;

電氣綜合研究所(第四研究室)負(fù)責(zé)對(duì)硅晶體材料進(jìn)行研究;

三菱電機(jī)(第五研究室)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)制程技術(shù)與投影曝光裝置;

NEC(第六研究室)負(fù)責(zé)進(jìn)行產(chǎn)品封裝設(shè)計(jì)、測(cè)試、評(píng)估研究。

對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),日本各公司像《流浪地球》里對(duì)地球發(fā)動(dòng)機(jī)的飽和式救援一樣,開(kāi)啟了“飽和式攻堅(jiān)”:多個(gè)實(shí)驗(yàn)室群起而上,以各單位的競(jìng)爭(zhēng)保證研發(fā)成功率。

VLSI成果驚人,計(jì)劃開(kāi)啟第4年(1980),在惠普對(duì)16K DRAM內(nèi)存的競(jìng)標(biāo)中,日本的NEC、日立和富士通完勝美國(guó)的英特爾、德州儀器和莫斯泰克(當(dāng)時(shí)美國(guó)存儲(chǔ)器領(lǐng)域最主要的玩家),美國(guó)質(zhì)量最好的DRAM的不合格率比日本最差的公司還高6倍。

VLSI開(kāi)始的第6年(1982),日本成為全球最大的DRAM生產(chǎn)國(guó);

VLSI開(kāi)始的第9年(1985),NEC登上全球半導(dǎo)體廠商榜首(按收入),并在之后連續(xù)7年穩(wěn)坐頭把交椅;

同年,被日本廠商壓著打的英特爾關(guān)閉了7座工廠,裁員7200人——這家11年前市占率達(dá)80%的公司從此關(guān)閉了存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)。

不過(guò),這并不是故事的全部。

1970年,還悄悄發(fā)生了另一件小事:年初,一家日本計(jì)算器公司Busicom給了英特爾一個(gè)單子——做一款定制芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

Busicom最初的方案是一套由12塊集成電路組成的系統(tǒng);而英特爾工程師Ted Hoff看了后覺(jué)得太復(fù)雜,他創(chuàng)新地提出,可以把計(jì)算單元集中到一枚芯片上,以簡(jiǎn)化電路和降低生產(chǎn)成本。

正是在這個(gè)項(xiàng)目中,英特爾開(kāi)發(fā)出了于1971年面世的Intel 4004,這是世界第一枚商業(yè)化的微處理器,即CPU——當(dāng)今半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的桂冠明珠。

Busicom的訂單起初并不被英特爾重視。

70年代,英特爾和它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手日本一樣,把主要精力放在存儲(chǔ)器上,英特爾創(chuàng)始人,時(shí)任CEO羅伯特·諾伊斯甚至說(shuō)過(guò):

CPU是一個(gè)有趣的想法,英特爾有能力做,但是腦子壞了才會(huì)真的去干。賣CPU的話,每臺(tái)電腦只能賣一塊,我們現(xiàn)在做內(nèi)存,每臺(tái)電腦能賣幾百塊芯片。

可誰(shuí)能想到,偏偏這個(gè)不受待見(jiàn)的新業(yè)務(wù),在之后力挽狂瀾。

新興的CPU業(yè)務(wù)如出籠猛獸,帶領(lǐng)英特爾于1986、1993、2002、2010年創(chuàng)下4次業(yè)績(jī)高峰——英特爾不僅起死回生,還發(fā)展成日后的半導(dǎo)體常青樹,成就了如今美國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的話語(yǔ)權(quán)。

回顧那段歷史,無(wú)論是日本的“有心追趕”,還是美國(guó)的“無(wú)心插柳”,背后有一個(gè)共性:它們都是全球商貿(mào)合作、產(chǎn)業(yè)分工的受益者。

如果沒(méi)有自由、開(kāi)放的貿(mào)易全球化和技術(shù)交流,日本難以在最初引進(jìn)半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù),也就沒(méi)有日后趕超的基礎(chǔ);美國(guó)也難以在服務(wù)全球產(chǎn)業(yè)需求的過(guò)程中,陰差陽(yáng)錯(cuò)地找到大有前景的CPU“邊緣市場(chǎng)”。

半個(gè)世紀(jì)過(guò)去,對(duì)今天的中國(guó)而言,一個(gè)可能導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵時(shí)期已在眼前。

站在“中國(guó)芯”的拐點(diǎn)上,兩種觀點(diǎn)正互相爭(zhēng)鋒:

一種頗有市場(chǎng)的聲音是:另起爐灶,全產(chǎn)業(yè)鏈自己干。

在AMD等廠商被傳停止向中國(guó)授權(quán)新一代x86架構(gòu)IP(IP是芯片可復(fù)用的邏輯單元,是芯片設(shè)計(jì)最核心的部分)等新聞后,就有大量對(duì)中國(guó)“承包半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈”的遐想:

而另一種聲音則認(rèn)為,以中國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)力,不能“狹隘地”自己閉門造車。

如任正非日前接受采訪時(shí)所說(shuō):

我們永遠(yuǎn)需要美國(guó)芯片。美國(guó)公司現(xiàn)在履行責(zé)任去華盛頓申請(qǐng)審批,如果審批通過(guò),我們還是要購(gòu)買它,或者賣給它(不光買也要賣,使它更先進(jìn))。因此,我們不會(huì)排斥美國(guó),狹隘地自我成長(zhǎng),還是要共同成長(zhǎng)。

是從最底層開(kāi)始重建一遍,還是繼續(xù)擁抱全球分工?

抉擇時(shí)刻,同樣作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后發(fā)國(guó)家和地區(qū)的日、韓、臺(tái)“崛起史”,為中國(guó)大陸提供了難得的借鑒。

回顧歷代后來(lái)居上者,其共性是:遵循科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的自然規(guī)律,順“勢(shì)”而為——這個(gè)“勢(shì)”,就是站在全球分工、技術(shù)合作的基礎(chǔ)上,敏銳抓住并卡位新一波周期或新市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

本文將分以下5部分,展開(kāi)講訴半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)4次拐點(diǎn)中經(jīng)歷的沉浮:

1. 第1次拐點(diǎn):抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移機(jī)會(huì),日本超美

2. 第2、3次拐點(diǎn):抓住半導(dǎo)體分工的兩次裂變,韓、臺(tái)逆襲

3. 兩派探索:中國(guó)大陸半導(dǎo)體的南北殊途

4. 匍匐向前:海思的自研之路

5. 第4次拐點(diǎn):當(dāng)下中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的3種“勢(shì)”及選擇

它們的故事中,包含著可能的、“趕超先進(jìn)水平”的最佳姿態(tài)。

第1次拐點(diǎn):產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,日本超美

作為在美國(guó)之外,最先從半導(dǎo)體市場(chǎng)分得一杯羹的國(guó)家,日本順勢(shì)而為的方式是:

在外部條件有利時(shí),不斷引進(jìn)技術(shù),獲得存儲(chǔ)器領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

乘著戰(zhàn)后美國(guó)“援日抗蘇”的有利外部條件,日本從50年代開(kāi)始以低價(jià)獲取了大量美國(guó)技術(shù)的授權(quán)。

1953年,日本“東京通信工程株式會(huì)社”在晶體管專利被受理僅5年后,以900萬(wàn)日元(約2.5萬(wàn)美元)的低價(jià)從西屋電器引進(jìn)了晶體管技術(shù)——要知道肖克利最初研發(fā)晶體管時(shí),貝爾實(shí)驗(yàn)室在其上連續(xù)砸了2.23億美元(用于1948-1957的連續(xù)研發(fā)和優(yōu)化,其中美國(guó)軍方承擔(dān)了近40%的費(fèi)用)。

借助晶體管技術(shù),東京通信在1955年發(fā)布了第一款袖珍收音機(jī)TR-55,公司也正式更名為索尼。“索尼大法”由此發(fā)揚(yáng)光大,成就一代傳奇電子企業(yè)。

當(dāng)時(shí),去紐約與西屋簽約的索尼聯(lián)合創(chuàng)始人盛田昭夫在逛了帝國(guó)大廈、布魯克林大橋后,曾向同行友人感嘆:

“日本和這樣的國(guó)家交戰(zhàn),真是魯莽呀!”

不過(guò)20年后,日本就在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器領(lǐng)域和美國(guó)打了一場(chǎng)驚人的大戰(zhàn),這得益于日本在60年代引進(jìn)的另一項(xiàng)技術(shù):集成電路。

日后成為日本半導(dǎo)體霸主的NEC在1962年從美國(guó)仙童半導(dǎo)體公司購(gòu)買了平面光刻生產(chǎn)工藝,解決了集成電路制造生產(chǎn)的問(wèn)題,效果立竿見(jiàn)影:

1961年,NEC集成電路的產(chǎn)量只有50塊,1962年暴增至1.18萬(wàn)塊,1965年達(dá)到了5萬(wàn)塊。

同一時(shí)期,日立與RCA,通用電氣和東芝紛紛簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議;索尼和德州儀器也在歷經(jīng)4年磋商后,于1968年在日本成立了各自占股50%的合資公司。

日本采取了“以市場(chǎng)換技術(shù)”套路,成立合資公司的條件就是德州儀器必須在3年內(nèi)向日本公布與IC制成相關(guān)的專利。

于是,外有“向先進(jìn)學(xué)習(xí)”的敏銳抓手,內(nèi)有舉國(guó)體制下的“VLSI計(jì)劃”,這一系列舉措,打下了日本在70年代埋頭苦干、80年代一鳴驚人的基礎(chǔ)。

從1980年到1984年,日本半導(dǎo)體對(duì)美國(guó)的出口額從不到90億日元,增至400多億日元,陡峭的上揚(yáng)曲線震動(dòng)世界。

1985年的出口量下降與美國(guó)啟動(dòng)針對(duì)日本存儲(chǔ)器的“反傾銷訴訟”有關(guān)

由此,日本成了半導(dǎo)體史上的第一次“產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移”的贏家,奪得了存儲(chǔ)器市場(chǎng)的壟斷地位;而美國(guó)頂尖公司如英特爾,則轉(zhuǎn)向了技術(shù)壁壘更高的CPU領(lǐng)域。

不過(guò),日本半導(dǎo)體的輝煌是短暫的。

90年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始節(jié)節(jié)敗退——韓國(guó)成了新一代存儲(chǔ)器霸主:1992年,三星將NEC擠下DRAM世界第一的寶座;2000年前后,富士通和東芝先后宣布從DRAM市場(chǎng)退出。

這背后有諸多原因:

在外,美國(guó)像如今對(duì)付中國(guó)一樣,對(duì)日本耍起了“貿(mào)易戰(zhàn)”:通過(guò)1985年的反傾銷訴訟、1986年的《美日半導(dǎo)體協(xié)議》、1991年的《日美半導(dǎo)體協(xié)議》,全面打壓日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè);在內(nèi),日本在80年代末達(dá)到泡沫經(jīng)濟(jì)頂峰,資本大量流向房地產(chǎn),減少了對(duì)技術(shù)領(lǐng)域的投資。

而另一個(gè)常被忽略的關(guān)鍵原因是,日本錯(cuò)失了一個(gè)萌芽于上世紀(jì)80年代的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新趨勢(shì)。

這一回合,臺(tái)灣和韓國(guó)卻抓住了機(jī)會(huì)。

第2、3次拐點(diǎn):分工裂變,韓、臺(tái)逆襲

臺(tái)灣和韓國(guó)逆襲的故事,源自一場(chǎng)涉及美、歐、亞多國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)“分工裂變”。

一切的開(kāi)端仍是不起眼的小事:誕生于歐亞大陸兩端的兩家小公司——臺(tái)積電和ARM。

成立于1987年的臺(tái)積電開(kāi)創(chuàng)了Foundry模式,即只進(jìn)行芯片生產(chǎn)制造的晶元代工廠。

而3年后,誕生于英國(guó)劍橋一座谷倉(cāng)里的ARM,又開(kāi)創(chuàng)了另一種全新的商業(yè)模式:IP授權(quán)。

Foundry和IP授權(quán)的出現(xiàn),是偶然中的必然。

從集成電路商用化的60年代開(kāi)始,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)就像細(xì)胞生長(zhǎng)一樣經(jīng)歷著“裂變”——從垂直整合到垂直分工,分工越來(lái)越細(xì),各環(huán)節(jié)越來(lái)越專業(yè)。

第一次重要裂變發(fā)生在70年代:半導(dǎo)體和軟件行業(yè)從計(jì)算機(jī)中分化出來(lái)。

行業(yè)的初始狀態(tài),是“一個(gè)公司造所有”的高度垂直整合。

比如IBM藍(lán)色巨人,既自己造計(jì)算機(jī)用的芯片,還做操作系統(tǒng)、軟件,同時(shí)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)終端。

在1961年底IBM啟動(dòng)的“System-360”項(xiàng)目中,憑一己之力,IBM就攻克了指令集、集成電路、可兼容操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等軟硬件多道難關(guān),獲得了300多項(xiàng)專利。

而到70年代,隨著技術(shù)進(jìn)一步普及、市場(chǎng)對(duì)軟件需求的增加,軟件開(kāi)始成為單獨(dú)的行業(yè);微軟(1975年成立)、甲骨文(1977年成立)等公司陸續(xù)出現(xiàn)。

這同時(shí)催生了半導(dǎo)體從計(jì)算機(jī)中分化,產(chǎn)生了一批主要做芯片硬件(芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試)的公司,英特爾(1968年成立)是其中代表。

在1970年代開(kāi)始萌發(fā)的PC(個(gè)人電腦)市場(chǎng)上,英特爾與微軟的“Wintel聯(lián)盟”悄然生長(zhǎng),前者做計(jì)算機(jī)CPU,后者做Windows操作系統(tǒng),軟硬配合,逐漸獲得了壟斷地位。

這又帶來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要生態(tài)現(xiàn)象:“指令集壁壘”。

有種說(shuō)法是:三流公司做產(chǎn)品,二流公司做品牌,一流公司做標(biāo)準(zhǔn)。指令集,就是芯片硬件和底層軟件代碼之間溝通的一套“標(biāo)準(zhǔn)”。

就像只有灰姑娘能穿上水晶鞋:相應(yīng)的軟件操作系統(tǒng),通過(guò)相應(yīng)的指令集跑在相應(yīng)的芯片上,才能達(dá)到最佳效果。因此指令集和操作系統(tǒng)之間能形成其他玩家難以攻破的生態(tài)聯(lián)合。

隨PC浪潮崛起的英特爾,是第一個(gè)建立起了“指令集壁壘”的公司。

PC時(shí)代之前的小型機(jī)主要在數(shù)據(jù)中心處理專業(yè)的計(jì)算工作,市場(chǎng)分散,操作系統(tǒng)常常是各做各的(或在開(kāi)源系統(tǒng)上做優(yōu)化),井水不犯河水;指令集也各自為營(yíng),IBM有Power,Sun有SPARC,DEC有Alpha等等。

隨著PC時(shí)代到來(lái),大量個(gè)體溝通、協(xié)作的需求開(kāi)始涌現(xiàn),操作系統(tǒng)市場(chǎng)開(kāi)始向頭部玩家集中,Windows最終突出重圍,坐上了“鐵王座”;與之綁定的英特爾x86指令集也跟著取得“指令集霸權(quán)”。

2000年之后,英特爾又進(jìn)一步利用自己在PC市場(chǎng)出貨量大、成本低的優(yōu)勢(shì),向更高端的“小型機(jī)服務(wù)器市場(chǎng)”進(jìn)軍,以價(jià)格戰(zhàn)打敗了Power、SPARC、Alpha等老牌指令集,改寫了整個(gè)服務(wù)器市場(chǎng)的生態(tài)基礎(chǔ)。

對(duì)x86指令集這一電子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)的掌控,也讓英特爾多年來(lái)屹立不倒,連續(xù)25年(1991-2017)登頂全球半導(dǎo)體第一廠商的寶座。

這便是行業(yè)第一次裂變時(shí),新一代“軟硬雙打”撂倒老一代垂直型巨人的故事。

但在芯片制造內(nèi)部,英特爾仍是一家“垂直整合”的公司:自己做指令集,自己在指令集上設(shè)計(jì)IP核,自己做生產(chǎn)制造。

這就給第二次分工裂變創(chuàng)造了空間:

上世紀(jì)90年代之后,臺(tái)積電的Foundry模式+ARM的IP授權(quán)模式興起,打碎了英特爾的“垂直整合”。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上游的IP研發(fā)、設(shè)計(jì)和下游的制造各自分化成了單獨(dú)的行業(yè)。

ARM能產(chǎn)生IP授權(quán)的奇思妙想,也得感謝英特爾。

1981年,ARM的前身Acorn計(jì)算機(jī)公司想生產(chǎn)一款供英國(guó)中小學(xué)校使用的電腦,向英特爾求助,希望能購(gòu)買80286處理器的設(shè)計(jì)資料和樣品,但英特爾沒(méi)搭理它。

Acorn于是基于當(dāng)時(shí)學(xué)界提出的RISC精簡(jiǎn)指令集概念(英特爾x86使用的是CISC復(fù)雜指令集),研發(fā)了一顆32位、6M Hz,使用自研指令集的處理器,命名為ARM。

到1990年,已更名為ARM的新公司開(kāi)始專注于半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。但英特爾等廠商已占據(jù)了大量市場(chǎng),直接賣芯片的ARM生意慘淡,被迫踏上一條新路:自己不生產(chǎn)芯片,只將IP核授權(quán)給其他公司。

歐亞大陸的另一端,臺(tái)積電的成功則得益于其創(chuàng)始人張忠謀在德州儀器積累了豐富的半導(dǎo)體工廠建造與管理經(jīng)驗(yàn)。

與開(kāi)頭提到的日本通過(guò)引進(jìn)技術(shù)發(fā)展存儲(chǔ)器;英特爾因?yàn)橥瓿扇毡究蛻粲唵侮幉铌?yáng)錯(cuò)開(kāi)啟CPU市場(chǎng)一樣,全球技術(shù)、人才的自由流動(dòng),再次促進(jìn)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化。

進(jìn)化是不可逆的。

Foundry和IP授權(quán)模式的誕生,永久地改變了世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的版圖——它大大降低了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的準(zhǔn)入門檻。

在高度垂直整合的60年代,IBM為開(kāi)發(fā)System-360,在3年多時(shí)間里投入了52.5億美元,開(kāi)支甚至超過(guò)造出原子彈的曼哈頓計(jì)劃。實(shí)力雄厚如IBM也差點(diǎn)被這個(gè)項(xiàng)目搞得資金鏈差點(diǎn)斷裂,其他小廠家更是被完全擋在了電子產(chǎn)業(yè)的門外。

隨著垂直分工的開(kāi)始,ARM和臺(tái)積電承擔(dān)了產(chǎn)業(yè)鏈一頭一尾的工作,中間的“芯片設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)便逐漸發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立賽道——不做生產(chǎn),無(wú)需重資建廠或做底層研發(fā)的Fabless廠商(Fabless的字面意思就是“無(wú)工廠”)。

目前全球排名Top 20的半導(dǎo)體廠商中,近一半是1990年后成立的Fabless新貴:

1985年成立的高通(美國(guó))(高通是無(wú)線電通信技術(shù)研發(fā)商,1994年開(kāi)始銷售芯片);

1991年成立的博通(美國(guó));

1993年成立的英偉達(dá)(美國(guó));

1995年成立的美滿(美國(guó));

1995年成立的聯(lián)發(fā)科(臺(tái)灣);

1999年獨(dú)立的英飛凌(德國(guó))(前身是西門子半導(dǎo)體部門);

2002年成立的瑞薩電子(日本)(NEC和瑞薩科技的合資公司)

這進(jìn)一步給行業(yè)帶來(lái)兩個(gè)變化:

一方面,更多輕資產(chǎn)玩家的涌入,使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更充分,促進(jìn)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化;

另一方面,這些新公司多是ARM和臺(tái)積電的客戶。ARM以開(kāi)放的IP授權(quán)模式已在移動(dòng)端CPU市場(chǎng)占比超95%,與服務(wù)器端CPU的霸主英特爾屹立兩頭,構(gòu)成了當(dāng)下全球半導(dǎo)體產(chǎn)最底層的兩大標(biāo)準(zhǔn)。

這場(chǎng)新的分工裂變,終于讓高端的CPU領(lǐng)域不再是“美國(guó)人自己的游戲”,臺(tái)灣和韓國(guó)順應(yīng)新的分工趨勢(shì),成了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新高地。

在制造環(huán)節(jié),臺(tái)灣依靠臺(tái)積電牢牢把握了話語(yǔ)權(quán)。

自從在1989年搞定了英特爾的背書和訂單后,這家最初連募資都很艱難的臺(tái)灣“小公司”快速成長(zhǎng),每年?duì)I收增長(zhǎng)率都保持在50%至100%之間。

近年來(lái),臺(tái)積電的工藝水平已趕超了傳統(tǒng)垂直廠商英特爾、IBM,占據(jù)了超過(guò)50%的市場(chǎng)份額,在最新的5nm制程上領(lǐng)先全球。

在CPU、MCU等主控芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),另一家臺(tái)灣企業(yè)聯(lián)發(fā)科從2003年開(kāi)始購(gòu)買ARM IP,進(jìn)入手機(jī)和平板芯片市場(chǎng),并在2000年之后成為亞洲最大的Fabless廠商。

韓國(guó)也抓住了分工裂變的機(jī)會(huì)。

其半導(dǎo)體標(biāo)桿企業(yè)三星,從2000年開(kāi)始就通過(guò)購(gòu)買成熟IP,在原本的強(qiáng)項(xiàng)存儲(chǔ)器之外,開(kāi)辟了CPU的新增長(zhǎng)點(diǎn)。

2007年,第一代iPhone的芯片就是三星和ARM分工合作的產(chǎn)物——三星在ARM 11 IP上開(kāi)發(fā)的S5L8900芯片。

誰(shuí)能想到,iPhone這個(gè)不被看好的“邊緣產(chǎn)品”,一手撐起了智能手機(jī)時(shí)代,在推出后第二年,創(chuàng)下了超過(guò)700%的銷量增長(zhǎng)。

乘此東風(fēng),三星鞏固了其在智能手機(jī)芯片市場(chǎng)的地位;隨后又在2010年推出蜂鳥系列CPU(后改名Exynos),奠定了其在Android設(shè)備陣營(yíng)的龍頭芯片提供商地位。

其實(shí),中國(guó)大陸的許多公司也在不知不覺(jué)中趕上了行業(yè)分工裂變的大勢(shì)。

由于“IP授權(quán)+Fabless+Foundry”模式降低了手機(jī)芯片整體成本,國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商,如華為、小米、vivo、OPPO在2010后崛起,成了這場(chǎng)綿延近30年的新分工潮流的受益者。

這就是全球產(chǎn)業(yè)鏈的神奇所在:牽一發(fā)而動(dòng)全身——一些起初看來(lái)微小的變化,經(jīng)時(shí)間陳釀,可能孕育巨大的機(jī)會(huì)。

但是,“勢(shì)”能助人也能傷人:如果你要和它對(duì)著干的話。

在韓國(guó)、臺(tái)灣崛起的90年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速敗落,原因之一就是錯(cuò)過(guò)了垂直分工裂變的趨勢(shì)。

當(dāng)時(shí),日本的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)存儲(chǔ)器遭美國(guó)狙擊,并被韓國(guó)趁虛而入;但在CPU領(lǐng)域,日本本可與IP授權(quán)商、晶圓代工廠合作,發(fā)展Fabless業(yè)務(wù),再一次“后發(fā)制人”。

但日本公司在90年代還瞧不起技術(shù)相對(duì)落后的臺(tái)灣代工廠;另一方面,正如日劇《半澤直樹》所展示的,日本的實(shí)業(yè)融資依賴于銀行貸款,銀行在評(píng)定資產(chǎn)時(shí),傾向于工廠、生產(chǎn)線這些看得見(jiàn)、摸得著的東西,單獨(dú)的芯片設(shè)計(jì)公司不好找錢。

于是,保持著垂直整合形態(tài)的日本半導(dǎo)體企業(yè)既要研發(fā),又要生產(chǎn),還要維護(hù)、更新設(shè)備,投資大,周期長(zhǎng),技術(shù)更迭落于Fabless之后。

在發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)新機(jī)會(huì)上,自由、靈活的小公司往往更有潛力,團(tuán)結(jié)大公司一起攻堅(jiān)的日本模式此刻反而成了短板。

在美國(guó)的打擊和Fabless模式的雙重?cái)D壓下,日本半導(dǎo)體丟掉了舊優(yōu)勢(shì),錯(cuò)失了新的增長(zhǎng)機(jī)遇,只留下“失去30年”的嘆惋。

回看這段歷史,沖擊垂直整合的兩大角色——臺(tái)積電和ARM都誕生在腹地狹小的島嶼,這有其必然性:

正因內(nèi)部市場(chǎng)有限、地理位置邊緣,臺(tái)積電和ARM才“光腳不怕穿鞋”,各自發(fā)明了全新商業(yè)模式。借承擔(dān)新的分工角色之機(jī),它們既實(shí)現(xiàn)了自身的商業(yè)成功,也共同促成了一個(gè)更開(kāi)放的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

萬(wàn)一,2019年的半導(dǎo)體仍是一個(gè)被美國(guó)少數(shù)巨頭把持的產(chǎn)業(yè),那中國(guó)會(huì)面臨什么局面?

想都不敢想。


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