1、芯片危机
前几天,“华为没有芯片了”登上热搜,牵动亿万民心。
华为业务总裁余承东在中国信息化百人会2020年峰会上表示,华为手机上半年发货1.05亿台,销售额高达2558亿元。本来可以超过三星,但在美国的制裁下未能如愿。
与此同时,他还发布了一个坏消息。由于美国的第二轮制裁,华为高端的麒麟系列芯片只能支撑到9月15日,这可能是最后一代麒麟。
▲ 余承东
美国的制裁,事实上非常精准。华为可以设计芯片,但是无法生产。5nm高端芯片,目前只有两家公司拥有成熟的技术,那就是台积电和三星。
台积电的停止代工,确实是一场灾难。
而三星作为对手,当然更指望不上。然而,三星的发家史,却可能带给我们帮助。
在以芯片为核心的半导体行业,有两个让人震惊的事实。
一是当今的霸主竟然不是美国,而是我们的邻居韩国。早在2017年,三星就在半导体领域问鼎世界第一,推翻了稳占25年龙头的英特尔。不仅如此,SK海力士还占据了第三名。
二是半导体产品比石油还要暴利。同样在2017年,中国进口了2601亿美元的芯片,竟然比石油还多。而芯片,占据了大约80%的半导体市场份额。
如此顶尖的产品,天下三强有其二,小小的韩国为何有如此大的威力?
更恐怖的是,韩国在半导体领域的起步比美国晚了20年,他们为什么能够后发先至呢?
我们不妨从韩国的代表企业三星身上寻找答案,也许这个答案能够为中国的企业带来启示。
2、始于足下
三星的发家史,比韩国的 历史 更加曲折悠长。1938年,李秉喆在大邱市创建了三星商会,主要往中国东北出口干鱼、水果和蔬菜。
为什么叫三星呢?这里包含一个远大的志向。
“在中国,一为最大,在韩国,三为最大。太阳有冷热之变化,而星辰却永恒不变,我就是要建立一个庞大而永恒的企业。”
▲ 当年的三星商会
乱世之下,企业连生存都是难题。1941年日本偷袭珍珠港后,为了应对美国的反击,三星95%的产品被收为军饷,商会摇摇欲坠。
好在福祸相倚,二战后日本被迫归还了朝鲜半岛,同时把产业转让给了韩国人。李秉喆也凭借政治上的关系,购买日方产业成为了崛起的财阀势力。
后来韩鲜战争的爆发,再一次让三星梦碎。但在韩国政府的强力扶持下,战后的三星迅速恢复了元气,在制糖、毛纺和肥料方面成为了韩国的龙头。
▲ 三星创始人李秉喆
对于雄心远大的李秉喆来说,韩国被殖民与吞并的 历史 ,一直是心头的大痛。他时刻不忘实业报国,寻找着适合韩国发展的高附加值道路。
有一次,他前往日本东京电子工业团地参观,三洋电机会长井植岁男的话让他豁然开朗。
“电子工业从以沙子为原料的硅片到录像机,都是从无到有的产业,其附加值高达99.9%。”
1969年1月,他回国就建立了三星电子,把电子产业的心脏——芯片,当成了毕生的事业。
▲ 韩国首尔1960年代街头
对于起步落后美国20年的三星来说,要发展芯片谈何容易。高端产品早就发展为城堡,有层层专利筑起来的坚固壁垒,对方可以轻易地击杀攻城者。
在当时的芯片界,美国的仙童、镁光、摩托罗拉,日本的三菱、东芝、夏普,早就抢占了制高点,哪里还有新手的位置?
但千里之行,始于足下,李秉喆大胆地迈出了第一步,默默地积蓄着力量。
3、血亏不弃
1973年,第一次石油危机爆发,油价狂涨两倍多,引发了严重的经济危机,美国的工业产值下降了14%。
李秉喆却在一片混乱中看到了机会,他无视管理层的警告,竟然在第二年自掏腰包,入股濒临破产的美国半导体公司Hankook。
这一冒险至极的举动,为公司推开了芯片的大门。1978年,他又成立了三星半导体,决心进军芯片领域。
原先忠告“韩国经济水平低、不适合发展半导体”的日本企业,见此情形后立刻警觉起来,尽一切手段防止技术的流失。
70年代,三星的电视机畅销世界,但只是些边缘的技术,李秉喆对芯片仍魂牵梦萦。念念不忘,必有回响,在等待了十几年之后,他终于等到了机会。
1982年,他前往美国考察时,敏锐地发现了美日关系的裂痕。日本的256K DRAM内存芯片已经批量生产,美国的256K DRAM才研制出来。
美国感到了威胁,于是上升到了政治层面,美国商务部决定调查日本芯片的廉价倾销。
李秉喆趁着美国对日本的敌意,在1983年建立了首个芯片厂,并在年底研发出了64K DRAM,成功在第二年出口到了美国。
64K DRAM在技术上落后了4年,属于最低端的芯片,本身没有多少竞争力。日本企业更如群狼,他们联合起来降低价格,从每片4美元降到了0.3美元,企图消灭一切对手。
▲ 日本夏普
当时三星的成本为每片1.3美元,每卖一片就要血亏1美元。面对着巨额的亏损,李秉喆并没有后退,反而加大了赌注,以逆周期投资的方法研发更大容量的芯片。
1986年底,他已经赔了3亿美元。但形势正如他的预判,英特尔等厂商因为持续掉血退出了DRAM市场,谁能够撑下去谁就有可能赢得未来。
美日的半导体战争持续升级,三星则静待时局的变化。恰如猛虎卧荒丘,潜伏爪牙忍受。
4、渔翁得利
由于日本厂商DRAM的低价策略,眼看着就要成为半导体行业的王者。力不从心的美国在1987年3月,宣布对日本产品实施反倾销关税。
面对美国的制裁,日本只能减少产量以提升价格,结果导致了美国市场的供不应求。三星生产的256K DRAM则趁机填补了空缺,一举摆脱了亏损,站稳了脚跟。
令人始料未及的是,美日的半导体大战,笑到最后的却是韩国。在扭亏为盈之后,三星继续全力研发更大容量的DRAM存储芯片。
到1992年,三星已经和美日并驾齐驱,并抢先研究出64M DRAM,成为了行业引领者,从此晋升为世界第一大DRAM制造商。
▲ 时至今日,三星自研的5G基带芯片,同样为世界顶级
从1969年的芯片梦,到1983年的首个芯片厂,三星用了23年时间实现了梦想。
它究竟是怎么做到的呢?
首先,当然是美国的大力扶持。 美国不仅仅在技术上帮助了韩国,更拱手把美国市场让给了韩国。
当美国对日企征收100%反倾销关税时,对三星的关税只有0.74%。如此大的差别对待,使原本处于劣势的三星反败为胜,攻陷了原本日企占领的美国市场。
其次,三星重金吸收全世界的顶尖人才。 1986年,三星就挖走了日本东芝的生产部部长。
等到1990年日本经济泡沫破裂后,他们更是以3倍的工资挖日本的技术人员,配备4室1厅的公寓,还安排了秘书、厨师和司机。
然后,三星还建立了情报机构,专门收集美国和日本的技术动向,并秘密拉拢两国的技术人员。
日本经济泡沫破裂后,三星通过情报知晓了东芝在闪存芯片方面的突破,果断向东芝发出了合作邀请。经济窘迫的东芝为了续命,只得答应了请求。
▲ 日本东芝
正是东芝的闪存技术,帮助三星赶超了竞争对手,最终问鼎了DRAM和闪存领域的世界第一。
不得不感慨三星的深谋远虑,这完全是一场经典的战役。从全局出发,不计较一城一池的得失。待时机成熟时,不仅全面收复失地,而且发起了反攻。
5、技术至上
当然,三星芯片的成功还有一个重要因素,那就是韩国政府的鼎力支持。
比如1982年到1987年的“半导体工业振兴计划”,韩国政府提供了3.46亿美元贷款,极大地刺激了行业的发展。
在研究4M DRAM时,直接由政府部门牵头,联合了六所大学,配合企业界的三星、LG、现代共同技术攻关。在三年的研发里耗资1.1亿美元,政府承担了57%的费用。
许多人看到三星时,会下意识地轻蔑,觉得三星不过是依靠美国的全力扶持,才走向了崛起的道路。
但是,世界上许多国家或公司,正是以这种方式发家。日本也是得到了美国大量的经济援助,美国独立更是多亏了法国的帮忙。
关键在于,当机会来临时,你有没有准备好,能不能抓住它。
比起运气来,三星崛起更大的原因是对技术的尊重:冒险收购先进企业、重金吸收顶级人才,哪怕多年亏损也不改初衷。
因为有了这些充足的准备,韩国才抓住了美国赐予的良机。
正如同李秉喆所说: “技术的支配者将支配全世界。”
李秉喆去世于1987年,并没有看到韩国芯片的称霸,但他的儿子李健熙带领三星实现了他的梦想:
“摆脱个人企业的范畴,为了通过技术的先进化,给后世留下一个富裕的祖国,向最尖端的半导体事业进军。”
从一片荒芜,发展成为枝叶葳蕤的森林。三星的霸业,成就了无数韩国人心中的世界第一。
任何一个国家想要摆脱贫困,都必须借助技术。而发展技术离不开唯才是举、知已知彼,还有实业报国的志向、破釜沉舟的勇气。
不管前路有多么危险,发展技术是华为唯一的出路,也是每一家有远大志向公司的出路。
作者:令狐空
2020年1月3日,国务院常务会议确定促进制造业稳增长的措施时,提出“大力发展先进制造业,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策,推进智能、绿色制造”。
2020年3月4日,中共中央政治局常务委员会召开会议,强调“要加大公共卫生服务、应急物资保障领域投入,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”。
在中央密集部署之下,市场开始热捧,新型基础设施建设(以下简称新基建)迎来风口。迄今为止,已经将近一年。
在这一年中,无论是信息基础设施还是融合基础设施、创新基础设施,新基建产业链条中最重要的一环就是: 存储 。
很显然,没有存储,无论是5G、云计算、数据中心还是大数据、人工智能,都将成为无本之末、无源之水。
事实上,自从世界进入信息时代、数字时代乃至当前的人工智能时代之后,存储一直就是最核心、最基础的支撑技术。
存储技术:“科幻”未来的必由之路
自从人类步入信息 社会 ,计算和存储就变的愈发重要起来,计算能力和存储能力的不断提升持续拓展着人类的脑力边界, 社会 生活不再局限于眼前的“苟且”,更多的“诗与远方”给予了人类无限的遐想。
大数据、人工智能、自动驾驶、虚拟现实、火星殖民等“天顶星 科技 ”逐步由科幻变成现实的过程,让生活在这个时代的人类无限的憧憬和兴奋。所有这些 科技 的实现,无一不是依托更强的算力、更大的存储。
“运算”+“存储”构成了人类“科幻”未来的必由之路。
而事实上,从过去到现在,存储一直是构成了信息技术发展的重要基石之一,各国以及各大公司,在存储领域的争斗从未停歇,甚至存储领域的能力直接影响到了相关国家信息技术发展的进程。
存储史:也是信息 科技 的争斗史
翻阅存储产业的 历史 ,是一个行业乃至国家信息产业兴衰起伏的发展史,从美国、日本、韩国,存储产业轮番发展与壮大,随之而来的是存储芯片技术的飞速进步,与国家信息产业的突飞猛进。
存储产业的发源地:美国
上世纪50年代,由美国政府牵头,军方作为主要采购商,大力发展存储等集成电路产业,美国一跃成为世界电子信息产业的霸主。蓝色巨人IBM、无冕之王Intel都在当时赚到了存储领域的第一桶金,从而逐渐发展壮大,独霸一方。
美国IBM公司生产的KeyPunch 031型打孔卡数据记录装置
其实,美国IBM公司最早就是靠生产打孔卡数据机起家。1932年,美国IBM公司发明了第一种被广泛使用的计算机存储器 — 磁鼓存储器,采用电磁感应原理进行数据记录。磁鼓非常笨重,像个两三米长的巨型滚筒,但磁鼓的存储容量也只有几K而已,售价极其昂贵。
1949年,一个叫王安的中国人,在哈佛大学发明了磁芯存储器,嗅觉敏锐的IBM公司闻风而来,邀请他担任技术顾问,并购买磁芯器件。到1956年,王安将磁芯存储器的专利权,以50万美元卖给IBM公司。磁芯存储器是继磁鼓之后,现代计算机存储器发展的第二个里程碑。直至1970年代初,世界90%以上的电脑,还在采用磁芯存储器。
Intel在成立之初,就制定了研制晶体管存储芯片的方向。1969年,Intel推出了64bit容量的静态随机存储器(SRAM)芯片C3101,1970年10月,推出了首款可以大规模生产的1K 动态随机存储器(DRAM)芯片C1103,使得每bit(比特)存储只要1美分,它标志着DRAM内存时代的到来。到1974年,Intel占据了全球83%的DRAM市场份额。
整个1970年代,存储的王者是美国的存储厂商,而到了1980年代,日本厂商的存储时代到了。
存储产业大发展:日本崛起
70年代,日本跟随着美国的发展路径,通过从美国购买核心技术,举国发展存储等电子信息产业,NEC、日立、富士通、尔必达、东芝等企业先后崛起,与美国企业德州仪器,莫斯泰克,美光等大杀一方。
为打破存储技术壁垒,在1976年,由日本通产省牵头,以日立(Hitachi)、三菱(Mitsubishi)、富士通(Fujitsu)、东芝(Toshiba)、NEC这五大公司作为骨干,联合多家日本研究所,组建“VLSI联合研发体”,攻坚超大规模集成电路DRAM的技术难关。
到了1980年,日本VLSI联合研发体宣告完成为期四年的“VLSI”项目,实现了多项研发的成果。各企业的技术整合,保证了DRAM量产良率高达80%,远超美国的50%,构成了压倒性的总体成本优势,从而一举奠定了当时日本在DRAM市场的霸主地位。
虽然在1980年,日本研制的DRAM产品,只占全球销量的30%,美国公司占到60%。但是到了1985年局势已经完全倒转。
日本的经济也随着半导体产业的繁荣开始腾飞。
由于日本廉价DRAM的大量倾销,美光被迫裁员,不得已只得向美国政府寻求帮助。而Intel,连续亏损数个季度,DRAM市场份额仅剩下1%。当时,Intel的年销售额为15亿美元,亏损总额却高达2.6亿美元,被迫关闭了7座工厂,并裁减员工。濒临死亡的Intel,被迫全面退出DRAM市场,转型发展CPU,并由此获得新生。日本电子企业、 汽车 企业的凶猛攻势,最终引爆了美日两国的经济战争。
渔翁得利后发制人:韩国半导体借存储产业腾飞
日美两国在存储芯片领域的竞争,快速拉高了对技术、资金的要求,两国的经济战争又给了韩国半导体产业发展的机会。
80年代,韩国产业联盟,四大财阀三星、现代、LG和大宇全力进攻存储产业。韩国政府全力配合,采取了金融自由化政策,松绑融资环境,让韩国各个财阀能够轻易调动资金,投入到存储产业竞争中。同样的套路,三星在起步初期从美国和日本购买技术,砸重金扶持自有技术和产业。
1992年三星完成全球第一个64M DRAM研发;1994年三星将研发成本提升至9亿美元,1996年三星完成全球第一个1GB DRAM(DDR2)研发。至此,韩国企业在存储芯片领域一直处于世界领跑者地位。
从1983年三星正式宣布进军存储器产业,到1992年末三星超越日本NEC,首次成为世界第一大DRAM内存制造商,三星走过了艰难的10年。
从此之后,三星在其后连续蝉联了近30年世界第一,韩国的经济也随之腾飞,实现了向高 科技 引导型经济的转型。韩国持续在存储芯片领域发力,长期保持着世界第一存储芯片生产大国的地位。目前全球三大存储器公司,韩国独占两席,最近甚至就连英特尔的3D NAND闪存业务也都卖给了韩国的SK。
新基建,发力存储正当时
时间来到21世纪,中国经历了近30年的改革开放,从一穷二白逐步迈入小康 社会 。新的经济发展需要新的产业动能驱动,产业升级的窗口期打开了,是中国出场的时候了。2014年,筹备许久的《国家集成电路产业发展推进纲要》和国家大基金先后落地,中国的存储产业得到了腾飞的助力,徐徐拉开大幕。
存储是未来新基建的“粮食”,5G基础设施和数据中心的建设,都离不开存储。在紫光集团等国内芯片巨头的带领下,中国的存储产业将迎来关键的发展阶段。
2016年6月13日,合肥长鑫由合肥产投牵头成立,主攻DRAM方向。
2016年7月26日,紫光集团联合多方成立长江存储,首个闪存生产线在武汉建设,一期投资240亿美元,一号厂房于2017年9月封顶。
2017年,紫光集团旗下长江存储研发成功32层三维闪存芯片,打破了存储芯片国产化零的突破;2019年64层闪存芯片宣布研发成功,
2018年4月11日,长江存储开始搬入机台设备,在当年4季度量产32层三维闪存,2019年9月,长江存储宣布其64层三维闪存启动量产。到了2020年4月,长江存储宣布全球首款128层 QLC三维闪存研发成功,实现了跨越式的发展,中国存储技术第一次跟上了世界主流存储技术步伐。。
在内存DRAM领域,合肥长鑫在2017年开始投资建设DRAM工厂,2019年底宣布DDR4 DRAM和LPDDR4 DRAM芯片研发成功。
长江存储 X2-6070 128L QLC 1.33Tb 3D NAND
合肥长鑫投资建设DRAM工厂
不过, 现有 垄断的存储市场并不欢迎新进的玩家,存储大厂三星,SK 海力士和美光垄断了全球90%以上的市场份额,全球存储大厂的产能规模是国内公司的几十倍,技术比国内公司领先好几代,国内公司在资金、规模和技术任何一项都不占优势,长途可谓漫漫。
然而,存储市场巨大,产值巨大,经济带动效用巨大。2019年,全球存储市场超过1000亿美金,国内存储市场超过500亿美金,单一月产能10万片的存储器制造工厂投资额就需要100亿美金,这也决定了存储产业 “配得上”国家新基建的这样的规模和力度。
在过去的几十年里,中国成为世界上最耀眼的“明星”,取得了举世无双的发展。当前,中国的铁路、公路和基础设施建设等传统的“基建”项目在经过几十年的高速发展后,已经屹立在“世界之巅”。
可以说,我们正从传统的不断缩小的“衣食住行等物质需求”向不断增大的“交流、沟通、计算和存储等信息需求”转变。
“传统基建”靠的是钢筋+水泥,“新基建”靠的是计算+存储。新基建,发力存储正当时。
在当前的市场环境下,在新旧动能切换的关键时期,发力存储产业正当时。
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