英特尔芯片组 发展

英特尔芯片组 发展,第1张

英特尔公司( Intel Corporation )

网址:http://www.intel.com/ 是全球最大的半导体芯片制造商,它成立于1968年,具有35年产品创新和市场领导的历史。1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器。这一举措不仅改变了公司的未来,而且对整个工业产生了深远的影响。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了这个世界。

2002年2月,英特尔被美国《财富》周刊评选为全球十大“最受推崇的公司”之一, 名列第九。2002年接近尾声,美国《财富》杂志根据各公司在2002年度业务的表现、员工水平、管理质量、公司投资价值等六大准则排出了“2002年度最佳公司”。在这一排行榜上,英特尔公司荣登全球榜首。同时,在“2002全球最佳雇主”排行榜上,英特尔公司名列第28位。

2003年5月,《哈佛商业周刊·中文版》公布“2002年度中国最佳雇主”名单,英特尔(中国)有限公司名列第八。这是由全球著名人力资源公司HewittGlobalHRConsultingFirm*和《哈佛商业周刊·中文版》通过一项联合举办的企业内部员工调查结果评选出来的。2002年,英特尔公司的收入为268亿美元,净收入为31亿美元。2003年7月18日,英特尔公司成立35周年。英特尔公司首席执行官贝瑞特博士回顾说:“35年来,我们不懈地追求优秀与完美,这为我们能够不断推出创新理念并保持创新能力奠定了坚实的基础,也使得英特尔能在全球竞争最为激烈的行业中始终处于领先地位。我们的努力让世界发生了翻天覆地的变化,我们还将继续改变世界的未来,这也正是我们今天值得庆祝的。”

英特尔为全球日益发展的计算机工业提供建筑模块,包括微处理器、芯片组、板卡、系统及软件等。这些产品为标准计算机架构的组成部分。业界利用这些产品为最终用户设计制造出先进的计算机。今天,互联网的日益发展不仅正在改变商业运作的模式,而且也改变着人们的工作、生活、娱乐方式,成为全球经济发展的重要推动力。作为全球信息产业的领导公司之一,英特尔公司致力于在客户机、服务器、网络通讯、互联网解决方案和互联网服务方面为日益兴起的全球互联网经济提供建筑模块。

英特尔在中国的机构英特尔在中国(大陆)设有13个代表处,分布在北京、上海、广州、深圳、成都、重庆、沈阳、济南、福州、南京、西安、哈尔滨、武汉。公司的亚太区总部在香港特别行政区。英特尔在中国亦设有研究中心,即英特尔中国实验室,由4个不同研究中心组成,于2000年10月宣布成立。该中国实验室主要针对计算机的未来应用和产品的开发进行研究,旨在促进中国采用先进技术方面的进程,从而进一步推动国内互联网经济的发展。此外,英特尔中国实验室还负责协调该实验室与英特尔全球其他实验室的研究协作,以及资助国内高校和研究机构的研究项目的开发工作。英特尔公司全球副总裁兼首席技术官帕特·基辛格直接领导英特尔中国实验室的工作。

英特尔在中国的使命英特尔公司在中国的业务重点与其全球业务重点相一致,即成为全球互联网经济的构造模块的杰出供应商。除此之外,英特尔始终致力于成为推动中国信息技术发展的基石。在中国,这一战略可从英特尔在中国的一系列活动中得到反映:*技术启动:英特尔在中国设有英特尔中国实验室,由4个不同研究领域的实验室组成。如英特尔中国实验室,隶属于英特尔微处理器研究实验室,主要研究面向微处理器和平台架构的相关工作,推动英特尔处理器架构(IA)技术在业界的领导地位。

具体研究领域包括音频/视频信号处理和基于PC的相关应用,以及可以推动未来微结构和下一代处理器设计的高级编译技术和运行时刻系统研究。另外还有英特尔中国软件实验室、英特尔架构开发实验室、英特尔互联网交换架构实验室、英特尔无线技术开发中心。除此之外,英特尔还与国内著名大学和研究机构,如中国科学院计算所针对IA-64位编译器进行了共同研究开发,并取得了可喜的成绩。

2002年10月,英特尔公司宣布在深圳成立英特尔亚太区应用设计中心(ADC)。该中心面向中国计算和通信行业的OEM与ODM厂商,旨在满足他们对世界一流设计与校验服务的需求,并帮助他们为客户开发更出色的产品英特尔亚太地区应用设计中心(深圳)将为亚太区包括深圳和中国其它地区的客户就近提供先进的产品开发和技术支持服务,以协助亚太地区及中国的客户强化其在全球的竞争实力,并且促进这些客户相互间的合作。英特尔还通过战略投资事业部(IntelCapital)在中国进行IT技术方面的投资,以促进中国型技术,如无线通讯技术等方面的发展,从而促进全球互联网经济的发展。

迄今为止,英特尔的战略投资事业部已向亚太地区进行风险投资近6亿美元,其中在中国的投资近30家。*技术生产与制造:今天,英特尔在上海设有投资5亿美元的芯片测试和封装的工厂,为快闪存储器、I845芯片组和奔腾4处理器提供基于0.13微米工艺的世界一流的封装与测试,并为全球提供最高性能处理器产品;同时,也培养了大批的国内掌握世界一流芯片生产制造技术的知识工人。市场教育及应用普及:英特尔公司始终把协助推动中国计算机工业和互联网经济的发展作为公司在中国的首要策略。英特尔(中国)有限公司从2000年开始赞助ISEF中国区联系赛事。这一赛事被称为“中国青少年科学技术与创新大赛”,由中国科学技术协会*主办。2001年,中国派出16名学生参加在美国加州硅谷举行的第52届英特尔国际科学与工程大奖赛*,赢得了17项大奖,包括奖品、奖金及奖学金共计87000美元。2002年,英特尔ISEF在中国区的联系赛事在各地共吸引了1500万名中学生参加,其中有21名成绩优异的学生将被选派赴美参加5月在肯塔基州举办的第53届英特尔国际科学与工程大奖赛。2000年7月,英特尔未来教育项目在中国启动。

经过一年的时间,到2002年底,拟在中国共培训教师达100,000名,该项目已经在全国的18个省市展开,北京市、长春市、重庆市、甘肃省、海南省、河北省、内蒙古自治区、江苏省、上海市、陕西省、天津市、新疆维吾尔自治区、浙江省、淄博市开展实施了,得到中国教育部的大力支持和肯定,更获得各地教委和参加培训的老师的热烈欢迎。另外,为了更好地普及电脑教育,英特尔自1997年开始与国内电脑厂商合作,在全国16个城市开设了“英特尔电脑小博士工作室“,分别分布在北京、上海、广州、深圳、成都、天津、西安、沈阳、青岛、温州、杭州、济南、西藏、哈尔滨、无锡、南京,共培训家庭130万人次。*广泛的业界合作:英特尔自1985年进入中国以来,便将“与中国信息产业共同成长”视为己任。与国内OEM厂商、独立软件开发商、通讯设备制造商、解决方案供应商和无线通信厂商进行了密切广泛的合作。自2000年至今,英特尔每年在中国召开春秋两季的“英特尔信息技术峰会”(IntelDeveloperForum),与国内业界及时分享信息技术发展的趋势。2003年3月12日,英特尔在中国与全球同步推出了英特尔?迅驰?移动计算技术,它为移动计算的笔记本电脑用户提供了史无前例的、完全摆脱线缆束缚的“无线自由”的集计算和通讯之融合的体验。

INTEL微处理器的里程碑

1971 年: 4004 微处理器

4004 处理器是英特尔的第一款微处理器。这一突破性的重大发明不仅成为 Busicom 计算器强劲的动力之源,更打开了让机器设备象个人电脑一样可嵌入智能的未来之路。

1972 年: 8008 微处理器

8008 处理器拥有相当于 4004 处理器两倍的处理能力。《无线电电子学》 杂志 1974 年的一篇文章曾提及一种采用了 8008 处理器的设备 Mark-8,它是首批为家用目的而制造的电脑之一——不过按照今天的标准,Mark-8 既难于制造组装,又不容易维护 *** 作。

1974 年: 8080 微处理器

世界上第一台个人电脑 Altair 采用了 8080 处理器作为大脑——据称 “Altair” 出自电视剧 《星际迷航 Star Trek》,是片中企业号飞船的目标地之一。电脑爱好者们花 395 美元就能购买一台 Altair。仅短短几个月时间,这种电脑就销售出了好几万台,创下历史上首次个人电脑延期交货的纪录

1978 年: 8086-8088 微处理器

英特尔与 IBM 新个人电脑部门所进行的一次关键交易使 8088 处理器成为了 IBM 新型主打产品 IBM PC 的大脑。8088 的大获成功使英特尔步入全球企业 500 强的行列,并被 《财富》 杂志评为“70 年代最成功企业”之一。

1982 年: 286 微处理器

英特尔 286 最初的名称为 80286,是英特尔第一款能够运行所有为其前代产品编写的软件的处理器。这种强大的软件兼容性亦成为英特尔微处理器家族的重要特点之一。在该产品发布后的 6 年里,全世界共生产了大约 1500 万台采用 286 处理器的个人电脑。

1985 年: 英特尔386™ 微处理器

英特尔386™ 微处理器拥有 275,000 个晶体管,是早期 4004 处理器的 100 多倍。该处理器是一款 32 位芯片,具有多任务处理能力,也就是说它可以同时运行多种程序。

1989 年: 英特尔486™ DX CPU 微处理器

英特尔486™ 处理器从真正意义上表明用户从依靠输入命令运行电脑的年代进入了只需点击即可 *** 作的全新时代。史密森尼博物院国立美国历史博物馆的技术史学家 David K. Allison 回忆说,“我第一次拥有这样一台彩色显示电脑,并如此之快地在桌面进行我的排版工作。”英特尔486™ 处理器首次增加了一个内置的数学协处理器,将复杂的数学功能从中央处理器中分离出来,从而大幅度提高了计算速度。

1993 年: 英特尔 奔腾 处理器

英特尔 奔腾 处理器能够让电脑更加轻松地整合 “真实世界” 中的数据(如讲话、声音、笔迹和图片)。通过漫画和电视脱口秀节目宣传的英特尔 奔腾 处理器,一经推出即迅速成为一个家喻户晓的知名品牌。

1995 年: 英特尔 高能奔腾 处理器

于 1995 年秋季发布的英特尔 高能奔腾 处理器设计用于支持 32 位服务器和工作站应用,以及高速的电脑辅助设计、机械工程和科学计算等。每一枚英特尔 高能奔腾 处理器在封装时都加入了一枚可以再次提升速度的二级高速缓存存储芯片。强大的英特尔 高能奔腾 处理器拥有多达 550 万个晶体管。

1997 年: 英特尔 奔腾 II 处理器

英特尔 奔腾 II 处理器拥有 750 万个晶体管,并采用了英特尔 MMX™ 技术,专门设计用于高效处理视频、音频和图形数据。该产品采用了创新的单边接触卡盒(S.E.C)封装,并整合了一枚高速缓存存储芯片。有了这一芯片,个人电脑用户就可以通过互联网捕捉、编辑并与朋友和家人共享数字图片;还可以对家庭电影进行编辑和添加文本、音乐或情景过渡;甚至可以使用视频电话通过标准的电话线向互联网发送视频。

1998 年: 英特尔 奔腾 II 至强 处理器

英特尔 奔腾 II 至强 处理器设计用于满足中高端服务器和工作站的性能要求。遵照英特尔为特定市场提供专属处理器产品的战略,英特尔 奔腾 II 至强 处理器所拥有的技术创新专门设计用于工作站和服务器执行所需的商业应用,如互联网服务、企业数据存储、数字内容创作以及电子和机械设计自动化等。基于该处理器的计算机系统可配置四或八枚处理器甚至更多。

1999 年: 英特尔 赛扬 处理器

作为英特尔面向具体市场开发产品这一战略的继续,英特尔 赛扬 处理器设计用于经济型的个人电脑市场。该处理器为消费者提供了格外出色的性价比,并为游戏和教育软件等应用提供了出色的性能。

1999 年: 英特尔 奔腾 III 处理器

英特尔 奔腾 III 处理器的 70 条创新指令——因特网数据流单指令序列扩展(Internet Streaming SIMD extensions)——明显增强了处理高级图像、3D、音频流、视频和语音识别等应用所需的性能。该产品设计用于大幅提升互联网体验,让用户得以浏览逼真的网上博物馆和商店,并下载高品质的视频等。该处理器集成了 950 万个晶体管,并采用了 0.25 微米技术。

1999 年: 英特尔 奔腾 III 至强 处理器

英特尔 奔腾 III 至强 处理器在英特尔面向工作站和服务器市场的产品基础上进行了扩展,提供额外的性能以支持电子商务应用及高端商业计算。该处理器整合了英特尔 奔腾 III 处理器所拥有的 70 条 SIMD 指令,使得多媒体和视频流应用的性能显著增强。并且英特尔 奔腾 III 至强 处理器所拥有的先进的高速缓存技术加速了信息从系统总线到处理器的传输,使性能获得了大幅提升。该处理器设计用于多处理器配置的系统。

2000 年: 英特尔 奔腾 4 处理器

基于英特尔 奔腾 4 处理器的个人电脑用户可以创作专业品质的电影;通过互联网发送像电视一样的视频;使用实时视频语音工具进行交流;实时渲染 3D 图形;为 MP3 播放器快速编码音乐;在与互联网进行连接的状态下同时运行多个多媒体应用。该处理器最初推出时就拥有 4200 万个晶体管和仅为 0.18 微米的电路线。 英特尔首款微处理器 4004 的运行速率为 108KHz,而现今的英特尔 奔腾 4 处理器的初速率已经达到了 1.5GHz,如果汽车的速度也能有同等提升的话,那么从旧金山开车到纽约只需要 13 秒。

2001 年: 英特尔 至强 处理器

英特尔 至强 处理器的应用目标是那些即将出现的高性能和中端双路工作站、以及双路和多路配置的服务器。该平台为客户提供了一种兼具高性能和低价格优势的全新 *** 作系统和应用选择。与基于英特尔 奔腾 III 至强 处理器的系统相比,采用英特尔 至强 处理器的工作站根据应用和配置的不同,其性能预计可提升 30% 到 90% 左右。该处理器基于英特尔 NetBurst™ 架构,设计用于为视频和音频应用、高级互联网技术及复杂 3D 图形提供所需要的计算动力。

2001 年: 英特尔 安腾 处理器

英特尔 安腾 处理器是英特尔推出的 64 位处理器家族中的首款产品。 该处理器是在基于英特尔显式并行指令计算(EPIC)设计技术的全新架构之基础上开发制造的,设计用于高端、企业级服务器和工作站。该处理器能够为要求最苛刻的企业和高性能计算应用(包括电子商务安全交易、大型数据库、计算机辅助的机械工程以及精密的科学和工程计算)提供全球最出色的性能。

2002 年: 英特尔 安腾2 处理器 Intel Pentium 4 /Hyper Threading处理器

英特尔 安腾 2 处理器是安腾处理器家族的第二位成员,同样是一款企业用处理器。该处理器家族为数据密集程度最高、业务最关键和技术要求最高的计算应用提供英特尔 架构的出色性能及规模经济等优势。该处理器能为数据库、计算机辅助工程、网上交易安全等提供领先的性能。

英特尔推出新款Intel Pentium 4处理器内含创新的Hyper-Threading(HT)超执行绪技术。超执行绪技术打造出新等级的高效能桌上型计算机,能同时快速执行多项运算应用, 或针对支持多重执行绪的软件带来更高的效能。超执行绪技术让计算机效能增加25%。除了为桌上型计算机使用者提供超执行绪技术外,英特尔亦达成另一项计算 机里程碑,就是推出运作时脉达3.06 GHz的Pentium 4处理器,是首款每秒执行30亿个运算周期的商业微处理器,如此优异的性能要归功于当时业界最先进的0.13微米制程技术,翌年,内建超执行绪技术的 Intel Pentium 4处理器时脉达到3.2 GHz。

2003 年: 英特尔 奔腾 M /赛扬 M 处理器

英特尔 奔腾 M 处理器,英特尔 855 芯片组家族以及英特尔 PRO/无线 2100 网卡是英特尔 迅驰™ 移动计算技术的三大组成部分。英特尔 迅驰™ 移动计算技术专门设计用于便携式计算,具有内建的无线局域网能力和突破性的创新移动性能。该处理器支持更耐久的电池使用时间,以及更轻更薄的笔记本电脑造形。

2005年 :Intel Pentium D 处理器

首颗内含2个处理核心的Intel Pentium D 处理器登场,正式揭开x86处理器多核心时代。

2006年:Intel Core 2 Duo / 赛扬 Duo 处理器

Core微架构桌面处理器,核心代号Conroe将命名为Core 2 Duo/Extreme家族,其E6700 2.6GHz型号比先前推出之最强的Intel Pentium D 960 (3.6GHz)处理器,在效能方面提升了40%,省电效率亦增加40%,Core 2 Duo处理器内含2.91亿个晶体管。

2007年: Intel 四核心服务器用处理器(即将推出)

英特尔一位高级官员周五透露,该公司可能在2007年初推出其首批四核心处理器,以夺回服务器市场的份额。据悉,英特尔这款代号Clovertown的新处理器将集成四个处理器于一体,让电脑能够更迅速处理数据或者同时运行更多应用程序,而较单核心处理器更省电。Clovertown是针对运行企业网络及支持互联网站点的服务器设计的。采用它的服务器将带有两个处理器插座,意味着电脑可以用多达八个内核处理数据。英特尔没有透露是否全部四个内核都在单一芯片上,或者Clovertown会采用两个捆绑在一起的双核心处理器。

如今的美国仍是半导体行业发展的优势者,在半导体产业发展之初,美国是如何发展并获得如今的地位?ICViews编译了美国半导体发展的简史,期望从美国半导体的发展历程中找到一些答案。

早期的美国产业政策为各种参与者提供了角色:小公司在技术前沿进行试验,而大公司追求流程改进,来扩大这些创新的规模。美国政府的需求确保了实验在财政上是可行的,而技术转让规定确保了大公司和小公司共享进步。重要的是,定期采购为企业提供了继续迭代所需的流动性,而无需依赖大规模的一次性产品。这种工业政策鼓励创新,确保小公司能够获得国内大规模生产创新设计的机会,同时允许大公司获得大规模生产这些创新设计的好处。

随着行业的成熟和竞争环境的变化,美国政策框架也发生了变化。

自20世纪70年代以来,产业政策逐渐被轻资本的“科学政策”战略所取代,而庞大的龙头企业和轻资产创新者已经取代了一个由大小生产型企业组成的强大生态系统。虽然这一战略最初取得了成功,但它已经造成了一个脆弱的体系。如今,半导体行业一方面受到脆弱的供应链的约束,这些供应链仅为少数拥有庞大资金链的公司量身定制,另一方面又受到许多轻资产设计公司的约束。

尽管美国半导体行业在上世纪90年代重获主导地位,但由于这种政策方针,导致如今美国半导体行业的技术和商业优势比以前更加脆弱。随着台积电的崛起超过英特尔,美国已经失去了前沿技术,美国企业面临着关键的供应瓶颈。疫情暴露出的供应链问题表明:半导体作为一种通用技术,在几乎所有主要供应链中都发挥着作用,且半导体生产是一个至关重要的经济和国家安全问题。虽然政策可以发挥明显作用,但对于技术进步的过程又有其限制性,支持新思想的发展,而不是将新技术转向资本。制程技术的创新是一种实践的过程,需要不断建立与营运新的生产线。但在美国的低资本环境中,半导体产业很难达到边做边学。

半导体供应链的每个部分都有技术创新,并受益于多样化的参与者和动态的劳动力市场。劳动力不仅是技术前沿的成本中心,而且是创新过程的关键投入。在解决目前的短缺问题时,政策制定者应该认识到半导体产业政策的教训,创建一种强劲竞争生态系统来激励创新。

在半导体行业成立之初,美国政府利用产业政策和科学政策帮助培育了半导体企业的多样化生态。财政支出为这个高度投机的行业提供了必要的流动性。为了保持创新和充满活力的竞争生态系统,战略也需要持续的干预。

美国美国国防部(DoD)使用采购协议和准监管措施来确保公司的生态系统和技术进步的广泛传播。美国政府合同为早期的公司创造了一个现成的市场,美国国防部渴望扮演第一客户的角色。由于确信会有大规模半导体生产的需求,对于许多早期的小公司来说产能投资在财务方面是可行的。

作为许多公司的核心客户,美国国防部对行业的最新技术发展有着清晰的看法,并利用这种看法直接促进公司和研究人员之间的对话和知识共享。与此同时,“第二来源”合同要求美国国防部购买的任何芯片都必须由至少两家公司生产,将采购与技术转让联系起来。美国国防部甚至要求贝尔实验室和其他大型研发部门公布技术细节,并广泛授权他们的技术,确保所有可能与美国国防部签约的公司都能获得创新的基石。

这一体系加快了行业的创新步伐,并迅速蔓延。政府采购协议确保了投资者的支出意愿,而且也增加了用于重复生产的资本货物的支出,从而帮助流程得到显著改进。与此同时,工人在整个系统中自由流动,可以在一家公司获得的知识应用于改善其他公司的生产流程。

在这种竞争环境下,结合那个时代的反垄断做法,鼓励大公司发展大型研究实验室,鼓励小公司进行疯狂的实验。成功的实验帮助创建了新的大公司,或者被已经存在的大公司扩大规模。来自美国国防部的行业指导帮助推动技术向新的方向发展,同时保持行业产能的一致性和针对性。至关重要的是,这一战略在隐性上优先考虑的是整个板块新技术的发展,而不是让任何一家公司的收入最大化或成本最小化。如果公司需要投资并持有资本货物的话,也有融资的渠道。政府保护这个行业不受所谓的“市场约束”的影响,以便产业把重点放在创新和生产上,而不是狭义的经济成功上。

然而,到20世纪60年代末,行业发展迅速,导致政府采购以及政府通过第二源合同等实施准监管的能力已经变得相对不重要了。20世纪40年代末,半导体行业的存在是以军事采购为基础的,但到60年代末,军事采购在市场中所占的比例不到四分之一。

20世纪70年代:蓬勃发展的商业市场

这一时期,尽管美国政府采购和指导相对不重要,但由于商业应用的繁荣和缺乏严肃的国际竞争,美国国内半导体公司迎来了黄金时代。

虽然产业政策促进了早期的创新和产能建设,但在20世纪70年代,政策的相对缺失却几乎没有被注意到。可以肯定的是,政府采购在20世纪70年代仍然发挥了一定的作用,但随着私营企业开始将电子产品纳入其供应链,它们成为了更重要的采购商。开始大规模生产计算机也与半导体的发展有着共生关系,因为芯片的需求推动了封装和集成的进步。

事实上,美国国防部的优先级和商业客户的优先级出现了分歧。美国国防部为特定的军事问题寻找合适的解决方案,尤其是基于非硅的或宇宙级的半导体的开发,这些涉及的商业应用很小。政府和半导体公司都认识到,这个行业不再需要直接指导。所以,双方的需求开始出现分歧。

在20世纪70年代,蓬勃发展的非国防市场意味着成功的小公司和大公司在没有政府支持或协调的情况下也能共存。技术的改进转化为工艺的改进,后者反过来又推动了前者的进一步改进。MOS IC、微处理器、DRAM等新发明将行业推向了新的高度,并递归式地提出了进一步的创新路径。

在普遍繁荣和创新的环境下,半导体展现出作为通用技术的重要性,在整个经济中都得到了广泛应用。尽管美国的大型研究实验室以及制造部门持有了大量资产,但在国际上缺少竞争以及市场的蓬勃发展确保了无论是在创新还是利润方面,大多数投资最终都是可行的。

20世纪80年代:国际竞争激烈

然而,这种竞争环境所带来乐观情况在上世纪80年代被打断,当时,在日本国际贸易产业省的产业政策指导下,美国将市场和技术主导地位拱手让给了日本企业。

美国政府最初不得不创建半导体市场,而日本能够围绕一个快速增长且已经存在的市场制定产业政策。因此,日本能够采取比美国严厉得多的建设基础设施的政策,协调计算机和半导体领域的合资企业,因为日本知道自己的产品有现成的商业市场。虽然政府支持和协调投资的战略与美国在五六十年代使用的战略相同,但用于实施该战略的战术是为适应上世纪80年代的竞争环境而量身定做的。

来自日本的竞争对美国公司产生了巨大的影响。在随后的市场动荡中,许多人永久退出了DRAM市场。行业还成立了倡导小组来进行生产协调,并游说政府对关税和实施贸易政策进行干预。半导体工业协会游说要对日本的“倾销”采取保护措施,同时成立了半导体研究公司,组织和资助与商业市场相关但与美国国防部无关的半导体开发方面的学术研究。半导体制造联盟由行业成员与美国国防部共同资助,一开始的目的主要是用较早期的产业政策推动企业之间的横向合作。但是,为了成本的最小化,联盟很快就把重点转向供应商与制造商之间的垂直整合上面。

落后的半导体已经成为商品,可互换,并根据单位成本进行判断。由于技术和经济因素的共同作用,传统的垂直整合公司在20世纪80年代开始解体。鉴于当时美国的经济形势,在竞争激烈得多的全球市场上,人们几乎没有兴趣投资于低附加值活动的产能。

相反,大公司吸纳了小公司仍然拥有的生产力,创建了大企业集团。MOS晶体管作为行业主导设计的出现,公司开始采用类似的设计原则,使专攻制造的“代工厂”变得经济。随后的垂直解体导致了大型、垂直整合的企业集团的出现,与专注于设计的小型“无晶圆厂”公司共存,这些公司进行设计,但不生产芯片。理论上,这些“无晶圆厂”公司在追求创新设计策略的同时最小化成本,且保留了灵活性。20世纪90年代,随着美国公司开创新的产品类别,日本公司面临来自韩国的竞争,美国行业对这一战略的接纳导致了市场份额的复苏。

在政策方面,美国从未回归到国内产业政策。相反,国外产业政策计划的成功是国内整合、垄断、贸易保护主义以及科学研究资金合力来实现的。

20世纪90年代:科学政策,而非产业政策

20世纪80年代本行业面临着技术和竞争环境的变化,90年代则见证了美国新的“科学政策”走向高潮。20世纪90年代,无论是美国过去采取的那种政策,还是更多受到日本通产省影响的做法,美国都没有重返产业政策,而是将“科学政策”的引入视为政府在半导体制造领域采取行动的新范式。科学政策的重点是促进与公司个体的公私合作,让行业研发与学术研发更紧密地结合,保证研究力量的广泛性,形成可支持轻资产运营的创新型公司的行业结构。

政策目标从创建一个具有强大供应链的强大竞争生态系统转变为创建公私机构,以协调研究人员、无晶圆厂设计公司、设备供应商和大型“冠军企业”之间的复杂切换。这样一来,没有企业需要在研发上投入过量的资金,从而保持全球成本竞争力,而政府也可以避免大规模投资支出。下面的图表来自于半导体行业协会制作的1994年美国国家半导体技术路线图,展示了科学政策背后的策略:

“科学政策”的中心主题是非冗余的效率,这与早期的产业政策侧重于冗余和重复,形成对比。早期产业政策大大加快创新步伐,并确保了单个公司的失败不会影响供应链的稳健,但这确实意味着大量的重复投资。尽管这种方法有助于推动流程改进的采用,静态股东价值最大化表明,这种重复在经济上太浪费了。

过去几十年的产业政策促进了大规模就业,这是创新的核心驱动力。而20世纪90年代的“科学政策”为了最低效率而避免了这种做法。员工频繁更换公司,边做边学是创新的核心途径。事实上,《经济地理》中的“非交易的相互依赖”文献在一定程度上解释了半导体行业工人群体的融合对该行业的快节奏创新是多么重要。虽然在一个地方保持大量的工人是许多进步的关键,但在这个新的竞争环境中,这被视为一种浪费。劳动力在单位成本中占有相当大的比例,企业相信,如果他们能有策略地缩小规模,全球竞争力就会恢复。

在半导体行业的早期,相对价格不敏感的政府合同占总销售额的很大一部分,这种低效率被看作是创新的成本。随着外国竞争对手的加入,成本敏感的商业市场成为半导体的主要买家,这种能力的复制似乎像是一个纯粹的成本中心,对很多公司却没有什么好处。对盈利能力的担忧意味着要确保重复的工作要尽可能少,以便在对价格敏感、竞争激烈的环境下控制成本。这造成了一个集体行动的问题,即削减开支符合每个企业的利益,但这样做进一步恶化了美国企业的创新能力。

在20世纪90年代,美国政府没有回到产业政策,而是选择了成本低得多的科学政策项目。理想情况下,“科学政策”将允许政府协调企业相互矛盾的节约愿望,而不会在技术上进一步落后。然而,为了符合时代精神,美国政府也在努力节约,不会为产业政策在新的竞争环境中取得成功提供所需的大规模财政支持。

相反,政府将花费更少的钱,并尝试开创一种劳动分工,允许所有参与者在不牺牲技术前沿的前提下削减成本,以追求利润。为此,它一方面资助学术研究实验室的研发,另一方面资助产业集团将研究转化为商业能力。在某种程度上,这进一步降低了单个公司的研发投资,因为进步只创造了最小的竞争优势。这种结构没有建立具有重叠供应链的生态系统,而是形成了一种分工,每家企业与机构都负责一个明显可分割的单独部分。同时,宽松的贸易政策与密切的贸易网络,让企业能更经济地进入无工厂模式,发展轻资产战略。目的是通过解决一个集体行动问题,减少整个系统的冗余,从而为公共和私营部门以最经济的方式重新夺回技术前沿。

在短期内,这个策略奏效了!到上世纪90年代末,美国半导体和其他技术领域的投资普遍繁荣,美国成功地恢复了技术优势。这个行业得以在保持国际竞争力的同时,又不需要国内产业政策大规模财政支持的情况下进行创新。大多数公司个体把研发重点集中在生产过程开发的下一两个节点上,而更长期的研究则是由政府资助的学术研究人员来组织。产业团体介入,将这种学术研究转化为商业行为,并在很大程度上消除了研发和生产的重复劳动成本。大型集中的研究实验室被掏空,供应链变得更狭隘,仅针对少数核心公司的研究需求。

21世纪:互联网泡沫破灭和收益递减

然而,这种策略的短期成功是以巨大的长期成本为代价的。劳动力和资本的冗余有助于确保公司能够快速改进内部化流程,同时也培训下一代工程师和技术人员。虽然从单一时期股东收益静态最大化的角度来看,这种重复可能是多余的,但它对确保长期创新轨迹至关重要。“消除冗余”和“增加脆弱性”是同一枚硬币的两面。

从长期来看,劳动力和资本投资不足会在某些方面显现出来,无论是在资产负债表上,还是在创新能力上,或者两者兼而有之。就目前情况而言,美国有可能失去其在尖端设计方面的优势,而且在尖端制造领域的霸主地位已在很大程度上被台积电夺走。将投资过程中的一部分分配给每家公司可能会使每家公司的资产负债表看起来更加稳健,但由于持续的投资不足,整个行业已经变得更加脆弱。数十年的劳动力成本最小化使得熟练技术人员和工程师的数量减少,而数十年的产能投资不足也阻碍了国内企业应对目前劳动力短缺的能力。

该行业目前的问题是科学政策战略的长期自然结果,该战略在上世纪90年代末和21世纪初似乎非常成功。整合和垂直整合的驱动力集中在学术实验室的长期研究、庞大的“冠军企业”和轻资产的“无晶圆厂”创新者,创造了一个摇摇欲坠的竞争生态系统。

由于这些冠军企业在竞争格局中占据的比例非常大,它们的研发优先级和中间投入需求为整个行业设定了条件。像英特尔这样的大买家可以或明或暗地利用他们的相对垄断权力,围绕他们的需求来构建供应链。当更广泛的经济需求发生转变时,例如疫情爆发以来,这些脆弱的供应链很容易出现问题。这种脆弱性是供应链优化的结果,但这种优化针对的是短期盈利能力以及消除冗余,而不是针对整个经济的需求。

无论是有意还是无意,这些大型也会围绕自身的财务需求和计划来制定技术发展道路。因此,学术实验室的研发与税收优化和私营企业单位成本最小化相结合的政策组合,创造了重大的技术路径依赖。与此同时,从技术意义上讲,这些企业“太大而不能倒”:如果它们错过了流程改进,同样规模的国内竞争对手的缺席意味着整个行业都错过了这一进步。在这个意义上,技术政策作为一个整体被委托给了私营行为者。

从研发到生产的过程,也出现不一致的反馈。科学政策的关键是将知识产权的创新与生产过程的创新分开;也就是说,科学政策优先考虑研究、设计与创意,而不是实施、生产与投资。因此,专注于设计的无工厂公司兴起,并将制造外包给海外的代工厂。

然而,把研发放在首位反而会降低创新的速度。单是补贴研发跟激励离岸外包没有什么区别:政策奖励的是知识产权的发展,而不是有形资产的所有权。问题在于,过程改进来自于新物理资产所包含的新技术的实施。“边做边学”是技术创新的关键部分。优秀的工程师希望对供应链每一个环节的生产过程的每一个步骤都进行创新。前沿设计的离岸和外包生产给流程周围引入了一个黑箱,导致收益无法实现最大化的类似问题无法得到纠正。只把焦点放在研发上,会把这些过程改进的发展离岸化,导致国内的生产商吃不饱,同时还阻碍了劳动力开发新技能。

学术研究偏离了商业化的道路,无法驱动产业的创新。考虑到学术研究往往围绕着与当前生产相关性低的问题展开,因此有时无法为现有技术的替代应用或替代过程驱动的创新路径提供见解。由于科学政策让这个群体负责整个行业的长期创新战略,这一盲点不能被忽视。事实上,摩尔定律的失败,以及在许多应用中为异质芯片设计独特的转变,这些都很好地说明了创新在任何时候往往都暗示着技术发展存在。

数十年来在工业产能和就业方面的投资失败,造成了美国企业高度依赖外部制造工厂的局面。台积电目前投资于一家中国台湾本土制造工厂的计划,表明该公司试图通过收购来解决这个问题,而不减少我们对单一供应商提供领先设计的依赖。相反,我们应该回顾半导体生产初期的产业政策 历史 ,重新夺回技术前沿,在供应链的每一个节点上推动创新。

如今,美国面临着半导体短缺和创新能力减弱的问题,政策制定者正考虑采取严肃的干预措施。虽然现在解决目前的短缺可能已经太晚了,但可以防止下一次短缺。美国两党对基础设施支出的广泛支持、疫情后重建得更好的必要性,以及对半导体采购的国家安全担忧,都应该鼓励政策制定者认为,现在正是进行雄心勃勃的改革的时候。如上所述,半导体产业政策的 历史 为如何最好地创造高就业、技术创新和强大的国内供应链提供了许多经验教训。

历史 表明,科学政策是产业政策的必要补充,但本身是不够的。协调研发是任何解决方案的必要组成部分,但并非全部解决方案。为了获得工艺改进,并确保劳动力具备在技术前沿 *** 作的足够技能,该行业需要看到持续的产能扩张。然而,正如我们之前所显示的,在低需求环境下,私营企业明显不愿进行不确定的投资。产业政策,通过结合政府采购和融资担保、直接融资等方式,是为该行业提供充足流动性的唯一途径,以确保产能扩张足够快,该行业保持在技术前沿。同时,政府有财政能力让国内企业生产落后的半导体产品,以保障国家安全和供应链的d性理由。从长远来看,以股东最大化为目标的产业外包政策尚未形成。

同样重要的是要认识到强劲的经济需求和因此而紧张的劳动力市场,特别是半导体生产的劳动力市场,对这些政策的成功至关重要。由政府主导的强有力的投资建设将为各种经验和技能水平的人创造良好的就业机会。这将创造高技能的劳动力,以及驱动有意义的过程改进的边做边学的充足机会。在高技能、高资本密集度的行业,劳动力几乎就像另一种形式的资本商品,为投资支付明显的红利。然而,在缺乏足够的就业机会的情况下,这些专业技能会随着工人转向其他行业而消失。这并不是说提高劳动力技能就足够了:如果立法创造了培训项目,却没有同时创造必要的就业机会和投资,那么很快就会弄巧成拙。

在半导体和其他关键行业的产业政策所需的资金投入规模上,一些人可能会犹豫不决。这是一个巨大的市场,有着巨大的价格标签,现代制造工厂的成本高达数十亿美元。然而,半导体是一种关键的通用技术,几乎进入每一个供应链。大规模的产业政策可以防止瓶颈时期拖累经济增长,同时为国家安全需求创建一个强大的国内供应链。相对于最初对半导体技术的投资,回归产业政策的成本要高得多,但回报会更高。作为4万亿美元基础设施或两党供应链法案的一部分,振兴落后和领先的行业,并恢复一个强大的竞争生态系统,是一项不容错过的好投资。

政策目标很简单:制定一个扩大的产业政策工具包,以鼓励创新、国内劳动力市场紧张以及维护关键的供应链基础设施。半导体作为一个产业,由于投资规模和所需的工作岗位,是制定这些政策工具的理想起点。重建一个强劲的创新环境,也将有助于美国持久地回到技术前沿,并创造就业和投资,在未来几年带来回报。半导体在现代工业经济中发挥着至关重要的作用,它们的技术路线太重要了,不能以短期盈利能力为指导。政府有机会也有责任利用产业政策在下一次短缺发生之前阻止它,同时确保美国保持其在技术前沿的地位。

仅仅30余年,已经少有人记得那场在日美之间爆发的芯片战争。

这一战,日本人输得干干净净,从高峰时占据全球近80%的DRAM(俗称电脑内存)份额,跌到现在的零。这场芯片战争完美诠释了什么叫国际政治经济学,亚当.斯密的自由市场竞争理论在大国产业PK中,只是一个美好的童话。

1980年代前五年是日本半导体芯片企业的高光时刻。

硅谷的英特尔、AMD等 科技 创业公司在半导体存储领域,被日本人追着打,然后被反超,被驱离王座,半导体芯片领域(当时主要是半导体存储占据主流)成为日本企业后花园。

美国的 科技 公司败在了模式上。

硅谷的发展模式是,通过风险投资为创业公司注入资金,创业公司获得资金支持后,进行持续的技术创新获得市场,提升公司估值,让后上市,风险资本卖出股票获利退出。这种模式以市场为导向,效率高,但体量小,公司之间整合资源难,毕竟大家都是一口锅里抢饭吃的竞争对手。

日本人的玩法截然不同:集中力量办大事。1974年,日本政府批准“超大规模集成电路(俗称半导体芯片)”计划,确立以赶超美国集成电路技术为目标。随后日本通产省组织日立、NEC、富士通、三菱和东芝等五家公司,要求整合日本产学研半导体人才资源,打破企业壁垒,使企业协作攻关,提升日本半导体芯片的技术水平。

日本的计划也差一点儿夭折,各企业之间互相提防、互相拆台,政府承诺投入的资金迟迟不到位。关键时刻,日本半导体研究的开山鼻祖垂井康夫站了出来,他利用自己的威望,将各怀心思的参与方们捏合到一起。

垂井康夫的说辞简单明了:大家只有同心协力才能改变日本芯片基础技术落后的局面,等到研究成果出来,各企业再各自进行产品研发,只有这样才能扭转日本企业在国际竞争中孤军奋战的困局。

计划实施4年,日本取得上千件专利,一下子缩小了和美国的技术差距。然后,日本政府推出贷款和税费优惠等措施,日立、NEC、富士通等企业一时间兵强马壮,d药充足。

一座座现代化的半导体存储芯片制造工厂在日本拔地而起。随着生产线日夜运转,日本人发起了饱和攻击。

美国人的噩梦开始了。1980年,日本攻下30%的半导体内存市场,5年后,日本的份额超过50%,美国被甩在后面。

硅谷的高 科技 公司受不了市场份额直线下跌,不断派人飞越太平洋到日本侦察,结果让人感到绝望。时任英特尔生产主管的安迪.格鲁夫沮丧地说:“从日本参观回来的人把形势描绘得非常严峻。”如果格鲁夫去日本参观,他也会被吓坏的:一家日本公司把一整幢楼用于存储芯片研发,第一层楼的人员研发16KB容量,第二层楼的人员研发64KB的,第三层人员研发256KB的。日本人这种研发节奏简直就是传说中的三箭齐发,让习惯了单手耍刀的硅谷企业毫无招架之力。

让美国人感到窒息的是,日本的存储芯片不仅量大,质量还很好。1980年代,美国半导体协会曾对美国和日本的存储芯片进行质量测试,期望能找到对手的弱点,结果发现美国最高质量的存储芯片比日本最差质量的还要差。

而且,日本人还拍着胸脯对客户保证:日本的存储芯片保证质量25年!

在日本咄咄逼人的进攻下,美国的芯片公司兵败如山倒,财务数据就像融化的冰淇淋,一塌糊涂。

1981年,AMD净利润下降2/3,国家半导体亏损1100万美元,上一年还赚了5200万美元呢。第二年,英特尔被逼裁掉2000名员工。日本人继续扩大战果,美国人这边继续哀鸿遍野,1985年英特尔缴械投降,宣布退出DRAM存储业务,这场战争让它亏掉了1.73亿美元,是上市以来的首次亏损。在英特尔最危急的时刻,如果不是IBM施以援手,购买了它12%的债券保证现金流,这家芯片巨头很可能会倒闭或者被收购,美国信息产业史可能因此改写。

英特尔创始人罗伯特.诺伊斯哀叹美国进入了“帝国衰落”的进程。他断言,这种状况如果继续下去,硅谷将成为废墟。

更让美国人难以容忍的是,富士通打算收购仙童半导体公司80%的股份。仙童半导体公司是硅谷活化石,因为硅谷绝大部分 科技 公司的创始人(包括英特尔和AMD)都曾经是仙童半导体的员工。在硅谷人心中,仙童半导体神一般的存在,现在日本人却要买走他们的“神”,这不是耻辱么?有一家美国报纸在报道中写道:“这笔交易通过一条消息告诉我们,我们已经很落后了,重要的是我们该如何对此做出应对。”

几年前,硅谷的 科技 公司成立了半导体行业协会(简称SIA)来应对日本人的进攻,经过几年游说,成果如下:将资本所得税税率从49%降低至28%,推动养老金进入风险投资领域。政府不愿出面施以援手。

苦捱到1985年6月,SIA终于炮制出一个让华盛顿不淡定的观点,一举扭转局面。

SIA的观点是:美国半导体行业削弱将给国家安全带来重大风险。

日本不是美国的盟友么,日本半导体崛起,美国半导体衰落,看着就是左口袋倒右口袋的 游戏 ,怎么会威胁到美国的国家安全呢?

SIA的逻辑链是这样的:

此前,SIA游说7年,得到政府的回应总是:美国是自由市场,政府权力不应染指企业经营活动。

这次,SIA的“国家安全说”一出,美国政府醍醐灌顶,从原来的磨磨唧唧变成快马加鞭,效率高的惊人:

1986年春,日本被认定只读存储器倾销;9月,《美日半导体协议》签署,日本被要求开放半导体市场,保证5年内国外公司获得20%市场份额;不久,对日本出口的3亿美元芯片征收100%惩罚性关税;否决富士通收购仙童半导体公司。

美国人这一波 *** 作至少开创了两个记录:第一次对盟友的经济利益进行全球打击;第一次以国家安全为由,将贸易争端从经济学变成政治经济学问题。

负责和日本交涉的美国在亚洲地区的首席贸易代表克莱德.普雷斯托维茨,一面指责日本的半导体芯片产业政策不合理,一面又对它赞叹不已,“所以我对美国政府说我们也要采取和日本相同的政策措施。”

对这种双重标准,曾在日立制作所和尔必达做过多年研发的汤之上隆在自己的书中气愤地说:“这人实在是欺人太甚!”

随着《美日半导体协议》的签署,处于浪潮之巅的日本半导体芯片产业掉头滑向深渊。

日本半导体芯片产业从1986年最高40%,一路跌跌不休跌到2011年的15%,吐出超过一半的市场份额,其中的DRAM受打击最大,从最高点近80%的全球市场份额,一路跌到最低10%(2010年),回吐近70%。

可以说,和美国人这一战,日本人此前积累的本钱基本赔光,举国辛苦奋斗十一年(从1975年到1986年),一夜被打回解放前。

但日本人吐出的肉,并没有落到美国人嘴里,因为硅谷超过7成的 科技 公司砍掉了DRAM业务(包括英特尔和AMD),1986年之后,美国人的市场份额曲线就是一条横躺的死蚯蚓,一直在20%左右。

那么,这70%的巨量市场进了谁的肚子?

答案是韩国。

在日本被美国胖揍的1986年前后,韩国DRAM趁机起步,但体量犹如蹒跚学步的婴儿,在全球半导体芯片业毫无存在感。而且和日本相比,以三星为代表的韩国半导体芯片企业完全是360度无死角的菜鸡:根本打不进日本人主导的高端市场,只能在低端市场靠低价混饭吃;市场体量上,两者就是蚂蚁和大象的区别。

但三星深谙所有的贸易摩擦问题都属于政治经济学范畴,借机干翻了日本大象。

1990年代,三星和面临美国发起的反倾销诉讼,但其掌门人李健熙巧妙利用美国人打压日本半导体产业的机会,派出强大的公关团队游说克林顿政府:“如果三星无法正常制造芯片,日本企业占据市场的趋势将更加明显,竞争者的减少将进一步抬高美国企业购入芯片的价格,对于美国企业将更加不利。”

于是,美国人仅向三星收取了0.74%的反倾销税,日本最高则被收取100%反倾销税,这种 *** 作手法简直是连样子都懒得装。

三星抱上美国的大腿,等于从背后给了日本一刀,让日本彻底出局。

如果没有三星补刀,日本半导体芯片尚有走出困境的希望。

美国人用《美日半导体协议》束缚日本人,并挥动反倾销大棒对其胖揍,但日本半导体存储芯片产业受的只是皮肉伤,因为硅谷的企业超过七成退出了半导体存储芯片行业,市场仍然牢牢掌握在日本人手中,熬过去后,又是一群东洋好汉,毕竟在全球半导体芯片产业链上,日本还是一支难以替代的力量。

三星加入战团并主动站队美国后,难以替代的日本人一下子变的可有可无,韩国人由此成为新宠。随后,三星的DRAM“双向型数据通选方案”获得美国半导体标准化委员会认可,成为与微处理器匹配的内存,日本则被排除在外。这样,三星顺利搭上微处理器推动的个人电脑时代快车,领先日本企业。

从上面的DRAM份额图中可以发现,日本的份额呈断崖式下跌,韩国的则是一条陡峭的上升曲线,一上一下两条线形成一把巨大的剪刀,剪掉的是日本半导体芯片的未来。

此后,即使日本政府密集出台半导体产业扶持政策,并投入大量资金,但也无力回天,日本半导体芯片出局的命运已定。

直到今天,仍有观点认为,韩国半导体芯片的崛起,日本半导体芯片的衰落,是产业转移的结果。这是不准确的,因为产业转移是生产线/工厂从高劳动力成本地区向低劳动力成本地区迁移,日本的半导体芯片企业并没有向韩国迁移生产线,而是直接被替代。美国人实际上联手韩国,重组了全球半导体产业供应链,将日本人从供应链上抹去,使一支在全球看起来不可或缺的产业力量消失得干干净净。

纵观日美芯片战,是否掌握重组全球产业链的能力,才是贸易战中决胜的关键,市场份额的多寡不构成主要实力因素,这也是日本输掉芯片战争的关键原因之一

主要参考资料:

《失去的制造业:日本制造业的败北》,作者:汤之上隆;

《日本电子产业兴衰录》,作者:西村吉雄;

《芯事》,作者:谢志峰;

《硅谷百年史》,作者:阿伦.拉奥,皮埃罗.斯加鲁菲。


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