日美芯片战往事

日美芯片战往事,第1张

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。

简单来说,芯片就是指带有集成电路的硅片,比如Core的i9系列就是其中之一。最简单的单个电路是晶体管,它可以执行0和1的逻辑运算。集成电路是由许多具有简单运算能力的单个晶体管组合而成的具有强大处理能力的中枢。今天的晶体管已经存在于纳米量级的CPU中。比如Core i5-3337U包含14亿个晶体管,那么小的芯片居然集成了这么多处理单元,完全超乎你的想象。

芯片的发明者有两个人,一个是来自美国德克萨斯州的仪器工程师杰克·基尔比,另一个是来自美国的物理学博士罗伯特·诺伊斯。它们将电路中的所有基本元件组合成半导体硅芯片,具有卓越的计算性能,可以低成本大规模生产。因此,他们共同开发和改进了集成电路(芯片)。然而,罗伯特英年早逝,因此未能与杰克·基尔比分享2000年诺贝尔物理学奖。

芯片的重要性超出了所有人的想象。芯片用于军事领域的导d防御系统、导d和雷达。芯片可以提高雷达扫描精度,识别敌方战斗机,还可以提高导d对准,实现精确打击。这些 *** 作都是在小芯片上进行的,可以关系到一个国家的命脉。

由于核心技术买不来,而依赖进口又会导致受制于人,所以,除了自主研发,逐步实现中高端芯片国产化,别无选择。中国目前芯片制造业的状况如何呢?上海交通大学历史和科学文化研究所副研究员黄庆桥指出,芯片有高、中、低三个层次。从总体上看,中国的芯片技术和生产工艺目前还不能与美国相媲美,但在低端芯片的生产上,完全可以自给自足,并成为中国制造的强有力支撑。其中最突出的问题是中高端产品的技术问题。对中国中高端芯片的需求,主要依赖进口。

芯片之所以难以制造,是因为集成了人类科技的精华,为了提高运算处理能力,需要集成更多的处理单元。现在一个芯片里有10多亿个纳米级的晶体管,人眼无法直接看到。贝尔实验室的物理学家最近开发了一种纳米晶体管,其尺寸只有一粒沙子的百万分之一,其过程的精确度可以说是难以置信。而且芯片对材料纯度的要求高得可怕,大部分都在99.99999%以上。精度越高,芯片的计算能力越强,所以会产生更多的热能。高纯硅材料可以避免过热膨胀造成的芯片损坏。

芯片在光学和机械加工方面也很可怕。目前已经发展到6纳米的精度。芯片内部电路取向清晰,无毛边,对光学仪器和制造设备要求非常高。可见,制造芯片不仅仅是芯片本身那么简单,制造芯片的设备才是技术门槛。再加上国外对芯片重要性的先进认识,每年投入大量资金进行研究,芯片已经做到极致。

中国一家民企华为,因为在5G领域一下子超越了美国,更因为没有在美国上市,美国也无法动用资本的手段来控制华为。

所以能拿到台面上的方法都无效之后,美国连借口也懒得找了,直接联合欧洲各芯片厂商封锁芯片供应,还有中国台湾的台积电,都加入到围堵华为的队伍中。

没有理由,只有目的,那就是想挤死华为,进而迟滞中国的5G产业发展。

而且这也不是美国唯一的手段,美国的铁杆盟友、五眼联盟的澳大利亚频频在国际事务中攻击中国。

为了拖慢中国崛起的步伐,美国似乎已经恼羞成怒,拉开了对中国极限施压的序幕!

华为承受了很大压力,因为芯片的断供,华为产能和销售额大幅缩水,手机在国内的市场占有率退出了前四,持续研发的资金也受到影响。

既然手机的芯片不卖给我们,那么,我们自己生产不可以吗?

答案是,不可以。

因为制造手机芯片所用到的7纳米制程的光刻机为荷兰阿斯麦尔公司(ASML)所有,而该公司也在美国的授意或威胁之下,不肯把光刻机卖给中国。

这一次随着华为被制裁,也曝出了一个令国人更加震惊的消息,原来在芯片行业让西方人高歌猛进的研发团队,竟然也是一群黄皮肤黑眼睛的人!

而对于如今要在半导体行业发力的中国而言,这是一个必须要予以深刻反思的问题。

中微半导体股份有限公司董事长兼总经理尹志尧说:全球芯片领域的专家,在芯片界排名前十的行业里,或者创始人、或者CEO竟然都是华人。

其中最著名的就是杨培东,杨培东出生于1971年,在国内完成大学学习后赴美留学,之后一直在美国工作,更是在2016年当选为美国科学院院士,在半导体制造领域拥有极高的权威。

正是这群人紧紧地扼住了中国芯片业发展的咽喉,限制了中国在5G通讯领域的发展。

在这里,我们并不能简单地把这类人归于不爱国的范畴而大加指责,因为这里有个矛盾,那就是国家的理想与个人理想之间的矛盾。

限于国家发展的共性规律,当年国内确实没有发展半导体的环境,为了自己能学有所成,他们选择了到海外发展,所以造成了我国在半导体领域的人才流失,导致美国芯片专家多数是华人的现象。

好在近几年,我国在芯片领域的布局,这类人才大量流失的情况有了一定改善。

当年我们为什么在实际上没有重视芯片

这么明显的命门,为什么就轻易被美国抓住呢?

说出来,令人心酸,不是中国人没看出来,因为二十年前,手机在我国悄然兴起,低廉的制造成本使它受到了青年人的追捧,以拥有一款小巧的手机为荣。

巨大的手机市场,催生了对芯片的强劲需求、芯片制造业一片大好。

但在1990年到2001年前后发生了几件事,让我国不得不重新审视国家的产业发展方向。

1993年7月23日,美国公然断掉GPS导航系统,在公海逼停我国银河号货轮,强迫银河号接受美国检查;

紧接着,2001年4月1日,在中国南海,我国的歼-8型81192战机被美国的一架EP-3电子侦察机撞损后坠海,飞行员王伟失踪。

这一系列的事件让我们认识到我国在国防、在军事上要比肩美国,还有很长的路要走。

那个时候,是发展综合性的军力国力最重要,还是发展几十年以后才有可能被打压的手机芯片重要?答案不言而喻。虽然国防军工也要芯片,但芯片不是全部。我们只能一步步解决。

一个小小的芯片怎么就会影响到国家的产业布局呢?

别看芯片小,它可是烧钱的行当,2000年,我国改革开放成效见长,国力有了很大增强,GDP突破10万亿大关,但是用钱的地方还是太多,一个指甲盖大小的芯片有多烧钱呢?

可以说,是越小越烧钱!

而且芯片的研发周期长,技术风险大,把钱砸进去,也不一定能看到结果,一旦研发方向出现错误,前期所有的钱就相当于丢进了水里,实在是一个烧钱烧到绝望的行业。

单以制造芯片所用到的光刻机举例就可以说明问题,就算是现在以一台EUV(极紫外)光刻机横行全球芯片业的荷兰阿斯麦尔公司(ASML),也是靠不断海量资金的融入才能维持产品的升级迭代研发。

阿斯麦尔公司为了筹集EUV光刻机的研发资金,于2012年提出“客户联合投资计划”:客户先通过注资的方式成为股东,然后拥有优先订货权。

也就是加钱抢票的意思。

通过这种手段,阿斯麦尔公司把研发资金的压力及风险转嫁到了客户身上。

谁也不知道,究竟要往“风险”里面砸多少钱,花多长时间,一旦公司实力稍差,在研发还未完成时,自己的公司就爆仓了,前期所投的钱也血本无归。

但客户们为了早人一步实现产品升级,也只好甘心情愿冒着被阿斯麦尔公司当杀猪盘的风险继续投资。

通过这一项计划,阿斯麦尔公司从美欧日手里筹来了53亿欧元资金,折合人民币500亿,占到了当年我国国防预算的7.4%。

听起来不多,但这仅是“首付”,之后还要源源不断地砸钱,其它相关产业如晶元的提取制作都得花钱,如果把钱都给了芯片,那么我们的高铁和北斗卫星的事关国防民生的项目又怎么能不受影响。

我们的国力决定我们只能有选择地发展而不能全面铺开。有些零部件只能暂时采取国际分工的方式,甚至暂时受制于人。

如果那个时候就去和美欧比烧钱,无疑会掉入他们的圈套。

但华为的崛起令世界都来不及反应!

美欧、甚至连我国自己都没想到,华为能成为通讯行业的一匹黑马,更成为5G领域的领头羊,这才是美国不能接受的。

在美国的印象中,本来觉得自己在通讯行业还能在原地等中国二十年,或者是十年。

没想到华为像头灰犀牛一样狂奔着冲到他们跟前,并很快把他们甩在身后。

美国人不敢再装绅士了,于是对华为痛下杀手,意图再次封印中国的 科技 发展。

建国后,我们的尖端 科技 一路狂奔,走到今天,可以说接近于西方,甚至有些地方还远远强于西方,比如华为手里的5G技术。

但越尖端的前沿 科技 越需要一个雄厚的产业链为之支撑。

一条产业链的模式大概是这样子的,原材料——粗加工——精加工——制造业——尖端 科技 。

这条产业链理想状态应是均匀的,由于我们在尖端 科技 这个链条上跑的太快,把精加工与制造业这两个链条相对性地拉细。

换言之,我国的精加工与制造业是赶不上高端 科技 的需求的。

这就是我们有求于美欧、日本的地方。

精加工与制造业就是支撑我们高 科技 发展的命门所在,在电子集成方面,我们被拉细的环节就是芯片制造业!

对此西方发达国家心知肚明,他们的制裁,像是一支箭射向了阿基琉斯之踵,芯片断供瞬间让华为遭遇巨大危机!

哀而不伤,痛而不亡的芯片断供

事实上,美国这一招确实狠辣,打痛了华为,但却打不死华为,更达不到拖慢我们在芯片业的发展脚步的目的。

说起来,有人可能不信,阿斯麦尔公司引以为傲的7纳米制程应用最多的地方也就是手机通讯行业,而对于国防角度来说,并不是太卡脖子的事。

就连美国人当年引以为傲的外星 科技 ——F-22上面使用的处理器——PowerPC-603E,1995年研发,其芯片制程还没有步入纳米级,尚处于微米级别,硬要换算成纳米大概也就是500纳米制程;

美军卖遍全球的“神机”——F-35战斗机,其搭载芯片制程45纳米,而现在我国的芯片水平已经攻入了28纳米甚至是14纳米制程以内了。

也就是说,满足我国国防需要的芯片,我们是能够造出来的。

其次,美国制裁华为,到底打疼了没有?确实打疼了,可是普通人有没有感觉到?相信很多人没有感觉到,因为除了华为手机,我们还有其他手机可选。

其实回过头来,才能看明白,二十多年前国家在权衡利弊后,做出的决策虽然艰难,却是正确的。

这种疼,有可能在二十年前国家就意识到了,但我们当时只能选择更加重要的方面。

因为手机如果没了华为,我们还可以选择其它手机,如果我国的北斗导航卫星没了,我们如何选择?如果我们的歼20没有了,我们该如何选择?如果我们的高铁没了,我们又该作如何选择?

相比之下,81192飞行员王伟,才是我们身上最痛的地方,是我们不能再忍受的。

所以二十年前选择国防、航天、高铁、粮食安全,忍痛做出暂时的取舍是正确的,为的是不再让银河号事件重演,不再让我们的国土受到侵犯。

其实我们早已悄悄发力

我们要一直放弃半导体芯片行业吗?当然不会。

2018年4月16日晚,美国商务部发布公告称,美国政府在未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。

换言之,是对中兴下达了封杀令。

短短一年后,又将q口对准了华为,并决心要彻底毁掉华为!

这一次我们并没有忍气吞声,国家的力量开始下场帮忙!二十年来欠芯片行业的,我们今天要还!

清华大学和西安 科技 大学开始开设半导体相关专业培养人才,其它知名大学也积极跟进,并与市场充分融合,虽然目前在光刻机等方面,与国际上还有相当大的差距,但却也以肉眼可见的速度在缩小。

大概从2009年开始,中国已经在芯片行业发力,一路攻坚克难,国产首套90纳米高端光刻机已经成功研制。

2020年6月,上海微电子设备有限公司透露,将在2021-2022年交付首台国产28nm工艺浸没式光刻机。

这个成果标志着国产光刻机工艺从以前的90nm一举突破到28nm,有了阶段性的飞跃。

差距还很远,但我们已经迎头追赶。

同样,我们在这个行业也准备弯道超车,我国光电所微细加工光学技术国家重点实验室研制出来的SP光刻机是世界上第一台单次成像达到 22纳米的光刻机,结合多重曝光技术,可以用于制备10纳米以下的信息器件。

这不仅是世界上光学光刻的一次重大变革,同时也意味着在光刻领域,我们找到了一条更为便捷的生产工艺,研发成本和周期进一步降低,其意义在于有可能抢到工业4.0的第一赛道。

虽然面对未来,我们还有更长的路要走,但毕竟我们是看到了曙光。

正如70年前,西方封锁核技术,但我们的原子d还是在罗布泊炸响。

十年前,封锁高铁、盾构机技术,但我们现在的高铁和地铁却世界一流!制出一流芯片,还会远吗?

我们青年对于国内芯片及光刻产业最大的支持,就是该学习的好好学习,将来投身于国家的芯片产业,发挥作用;

该工作的努力工作,为国家做贡献,只要不被国外的智库干扰了发展思路,不给国家添乱,我们就成功了。

为什么这一次遇到发达国家的打压,我们觉醒了,选择不再忍了?其实一切都是经济说了算。

因为2020年,除去疫情影响,我国的GDP是101.6万亿,人均GDP连续两年超1万美元。

是2000年的十倍。

占到美国经济发展总量的70%还多,手里更是握十万亿左右的外汇,甚至比美国人自己手里的现金都多,殷厚的家底才是我们反击的底气。

我们并不是觉醒,其实一直都睁着眼睛,看着敌视我们的国家在表演。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/8739362.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-20
下一篇 2023-04-20

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存