芯片历史的4次拐点,一部后发者崛起史

时间:2019-06-25 16:28       来源: 体育网

  它们发生时往往无声、微小,而新闻不过是“重大事件”经历了漫长蛰伏后的爆发时刻。
  对全球半导体产业来说,上世纪70年代,就是一个“悄然无声”的变革开端。
  1973年,第四次中东战争打响,石油危机爆发,全球经济放缓,美国工业生产下滑了14%。
  彼时的欧美,自由市场经济重获主导,哈耶克主义开始盛行,美国各半导体公司盈利受损,受市场所限,放缓了对新技术的投资。
  而同样经济受挫的日本,却开启了一场逆势反超。
  如今,日本人总爱把“古き良き時代”(逝去的美好时代)一词挂在嘴边。当他们说起这个词时,脑海中有一幅共同回忆:二战后至上世纪80年代末泡沫经济破灭前的昭和后半期。
  在那段痛并快乐着的岁月,日本人有强烈的目标感:他们亟需一场战后废土中的复兴。外部条件也相对有利:1950年朝鲜战争爆发后,美国开始扶持日本,日本陆续以低价引进了美国最新的晶体管和集成电路技术,打下了日后发起冲刺的基础。
  到70年代,日本已建立了“官、学、研”一体化的产业发展制度,采取了闷声追赶的“举国模式”。
  日本要举国重点攻克的领域,正是半导体。
  1974年,石油危机后的第二年,日本政府就批准了“VLSI(超大规模集成电路)计划”,并在1976年联合日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大公司筹集720亿日元(2.36亿美元),设立“VLSI技术研究所”,开启了一场蔚为壮观的、针对DARM存储器(动态随机存取存储器,目前最常见的系统内存)的大攻坚。
  昭和一代的日本名企展现出了空前的团结,攻坚体系由6大实验室组成:
  日立(第一研究室)负责研制电子束扫描装置和微缩投影紫外线曝光装置;
  富士通(第二研究室)负责研制可变尺寸矩形电子束扫描装置;
  东芝(第三研究室)负责研制EB扫描装置与制版复印装置;
  电气综合研究所(第四研究室)负责对硅晶体材料进行研究;
  三菱电机(第五研究室)负责开发制程技术与投影曝光装置;
  NEC(第六研究室)负责进行产品封装设计、测试、评估研究。
  对一些关键技术难点,日本各公司像《流浪地球》里对地球发动机的饱和式救援一样,开启了“饱和式攻坚”:多个实验室群起而上,以各单位的竞争保证研发成功率。
  VLSI成果惊人,计划开启第4年(1980),在惠普对16K DRAM内存的竞标中,日本的NEC、日立和富士通完胜美国的英特尔、德州仪器和莫斯泰克(当时美国存储器领域最主要的玩家),美国质量最好的DRAM的不合格率比日本最差的公司还高6倍。
  VLSI开始的第6年(1982),日本成为全球最大的DRAM生产国;
  VLSI开始的第9年(1985),NEC登上全球半导体厂商榜首(按收入),并在之后连续7年稳坐头把交椅;
  同年,被日本厂商压着打的英特尔关闭了7座工厂,裁员7200人——这家11年前市占率达80%的公司从此关闭了存储器业务。
  不过,这并不是故事的全部。
  1970年,还悄悄发生了另一件小事:年初,一家日本计算器公司Busicom给了英特尔一个单子——做一款定制芯片的设计和生产。
  Busicom最初的方案是一套由12块集成电路组成的系统;而英特尔工程师Ted Hoff看了后觉得太复杂,他创新地提出,可以把计算单元集中到一枚芯片上,以简化电路和降低生产成本。
  正是在这个项目中,英特尔开发出了于1971年面世的Intel 4004,这是世界第一枚商业化的微处理器,即CPU——当今半导体产业的桂冠明珠。

  Intel 4004最初的广告:“宣告一个新型集成电路时代”Intel 4004最初的广告:“宣告一个新型集成电路时代”
  Busicom的订单起初并不被英特尔重视。
  70年代,英特尔和它的竞争对手日本一样,把主要精力放在存储器上,英特尔创始人,时任CEO罗伯特·诺伊斯甚至说过:
  CPU是一个有趣的想法,英特尔有能力做,但是脑子坏了才会真的去干。卖CPU的话,每台电脑只能卖一块,我们现在做内存,每台电脑能卖几百块芯片。
  可谁能想到,偏偏这个不受待见的新业务,在之后力挽狂澜。
  新兴的CPU业务如出笼猛兽,带领英特尔于1986、1993、2002、2010年创下4次业绩高峰——英特尔不仅起死回生,还发展成日后的半导体常青树,成就了如今美国在半导体产业中的话语权。