晶片背後的生死混戰
楊惟雯
從英特爾、日本電氣、東芝、三星再到台積電……,全球晶片產業的角鬥場上一直龍爭虎鬥。
日前,美國相關政府部門針對華為發佈一系列制裁措施,包括簽下行政令禁止美國企業購買“外國對手”提供的電信設備和服務,將華為公司列入管制“實體名單”等。日韓近日也展開貿易戰,皆是上演晶片市場背後的一場生死混戰……
一、美國曾經是晶片市場的王者
自20世紀四、五十年代起,在其他國家要麼沉浸在戰火中,要麼在廢墟中重建的時候,美國彙聚了大量頂尖人才,用完備的科研體系和工業生產鏈條,孵化出一個堪稱劃時代的晶片產業,美國就逐漸佔據全球科技和高端產業的頂端。
1946年,頭頂世界第一台電子電腦的光環,這台名為“埃尼阿克(ENIAC)”的機器,如今看來就是一個外形奇怪的龐然大物。它重達30多噸,占地面積170多平方米,肚子裡裝有18000只電子管,成千上萬個二極體、電阻器等元器件,其內部有電路的焊接點多達50萬個;機器表面佈滿了電錶、電線和指示燈。令人哭笑不得的是它的耗電量,據說超過174千瓦小時,每次使用時全鎮的電燈都會變暗。更要命的是,電子管平均每隔15分鐘就要燒壞一隻,科學家們不得不滿頭大汗地不停更換。
儘管如此,“埃尼阿克”的計算速度卻是當時手工計算的20萬倍、繼電器電腦的1000倍。美國軍方也從中嘗到了甜頭,因為它計算炮彈彈道只需要3秒,而在此之前,則需要200人手工計算兩個月。
在龐然大物的運轉中立下汗馬功勞的,就是運用真空電子管實現了計算,而記憶體的存儲介質是一種打孔卡片。儘管拿出了電腦“絕活”,但由於體積過大,資訊存儲速度太慢,人們對縮小電腦體積、提高運算速度的渴望越來越強烈。
1947年,美國貝爾實驗室發明瞭電晶體,解決了此前電子管在體積、功耗、壽命等方面的局限性,並對軍事、航空、航太及電腦的發展起到了重要推動作用,也吹響了積體電路發明的號角。
電晶體的發明是一位名叫威廉•肖克利的人。它的問世,為後來積體電路以及現代電腦等一系列電子設備的誕生吹響了號角。
有了電晶體,積體電路的誕生就看見了曙光。最終將這一設想變為現實的,是傑克•基爾比和羅伯特•諾伊斯兩個人,他們分別獨立完成了積體電路的研製,被公認為積體電路的共同發明者。
1959年2月6日,傑克•基爾比向美國專利局申報專利,這種由半導體元件構成的微型固體組合件,從此被命名為“積體電路”。
當基爾比用鍺做出積體電路的消息傳到矽谷,仙童半導體公司的羅伯特•諾伊斯提出:可以用平面處理技術來實現積體電路的大批量生產。僅僅6個月後,諾伊斯發明瞭世界上第一塊用矽製作的積體電路,比鍺積體電路更實用、更容易生產。這種採用先進的平面處理技術研製出的積體電路,也申請了一項發明專利。
作為半導體工業的搖籃,仙童被譽為積體電路的“西點軍校”,與此同時,諾伊斯還和別人一起創辦了科技界的閃耀明星英特爾公司,直到今天,英特爾仍然是積體電路產業的翹楚。
說起來,電晶體的發明者肖克利,積體電路的發明者諾伊斯,都與一家公司有關,那就是仙童公司。後者是矽谷的一個傳奇,對整個半導體行業乃至全世界都做出了可載入史冊的貢獻。
故事要從1955年講起。這一年,被譽為“電晶體之父”的肖克利離開貝爾實驗室,在三藩市灣區的聖塔克拉拉自立門戶創建了“肖克利半導體實驗室”,找了一批最優秀的科學家和工程師,準備產業化生產電晶體。
當時,美國電子界都焦急地關注著肖克利的行蹤。據說,300年前當牛頓宣佈準備在他的故鄉建一所工廠時,全世界的物理學界也是如此心態。不久,因仰慕“電晶體之父”的大名,求職信像雪片般飛到肖克利的辦公桌上。第二年,也就是肖克利榮獲諾貝爾獎的前後,8名年輕的科學家相繼加盟肖克利的實驗室,這8個人在美國矽谷以及世界晶片發展史上留下了濃墨重彩的一筆。這是史上罕見的偉大天才的集合,所有的人都在30歲以下,正處於他們才能噴湧的頂峰時期。
到了1957年,年輕人們產生了跳槽的想法。他們找到了一家位於紐約的攝影器材公司,這家公司因其創始人而命名為Fairchild,音譯“費爾柴爾德”,但通常意譯為“仙童”。費爾柴爾德先生是一個成功的發明家和企業家,在航空產品、攝影器材等領域頗有建樹。
諾伊斯告訴他,新技術革命帶來的新電晶體,將使一系列消費產品都變得極為廉價,費爾柴爾德被打動了,他提供了3600美元的創業基金,要求8個年輕人開發商用半導體器件,於是就有了仙童半導體公司。
1957年,8個年輕人正式向肖克利辭職。肖克利怒不可遏,斥責他們為“八叛將”(traitorous eight)。不過,隨著仙童的大獲成功,“八叛將”不僅一舉洗脫了貶義,還成為一個充滿褒揚的傳奇符號,在未來數十年間啟迪和代表了矽谷的創新精神。
8個年輕人的創新精神,也得到了時代的推波助瀾。時值冷戰高峰期,美蘇進入太空競賽階段,蘇聯把宇航員送上了太空,美國奮起直追,急需將各種電子設備小型化,這給仙童帶來了巨大的發展機會。
1958年1月,藍色巨人IBM給了他們第一張訂單,訂購100個矽電晶體,用於該公司電腦的記憶體。到這年年底,“八叛將”的公司已經擁有50萬銷售額和100多名員工,依靠技術創新的優勢,成為矽谷成長最快的公司。
隨後不久,仙童又贏得政府合同,為“民兵”導彈系統提供電晶體。不過這次,仙童遇到了危機。樣品被交給政府的檢驗員,檢驗它們是否符合美國軍事器材規格標準。
結果令人失望。測試人員發現,仙童的樣品很不可靠,有些電晶體甚至用鉛筆輕輕敲一下就會出現故障。為了應對這種情況,一種新的工藝被“八叛將”中的赫爾尼開發出來。這種現在已經成為晶片通用製造工藝的光刻技術,當時被稱為“平面處理”:用手工畫一張佔用了整面牆的佈局圖,然後照相並微縮成透光片,再把矽晶體像切香腸一樣切成薄片,塗上一層感光膠,擋上透光片用強光照射。曝光的地方,膠會固化,未曝光的地方則不會。最後用酸性物質把未曝光的部分刻蝕掉,鍍上金屬或絕緣材料。
仙童的母公司是一家經營照相器材的企業,而赫爾尼的新工藝正是採用了類似照相曝光的技術,這種方法可以成批量地製造更加結實耐用的電晶體。新工藝一經推出,仙童立即成為電晶體製造行業的領先者。這一工藝技術的價值還不止於此。“八叛將”發現,此前一些工程師心心念念希望把電晶體和其他半導體元件經濟可靠地安置在一塊小晶圓,如果用上了“平面處理”新技術,就能很容易實現。在德州儀器的基爾比發明世界上第一塊積體電路後不久,世界上第一項實用的積體電路製造工藝在仙童誕生。
商業化積體電路的誕生,為仙童一年之內就帶來了9000萬美元的銷售收入,這在當時是一個非常巨額的數字。在20世紀60年代,仙童迎來了它的黃金時期。從1960年到1965年,公司每年的銷售額都翻一番。1966年,仙童已經是全球第二大半導體公司,僅次於德州儀器。到1967年,公司營業額已接近2億美元。以至於人們紛紛說,進入仙童公司,就等於跨進了矽穀半導體工業的大門。
然而,就在仙童如日中天的時候,危機開始孕育。因為利潤分配問題,仙童半導體與母公司產生了矛盾,仙童的一批核心骨幹也開始思考未來的發展方向。是繼續在仙童“打工”還是自己創業?他們毅然選擇了後者。這裡面比較著名的包括:
*鮑勃•韋勒,1966年離開仙童加入美國國家半導體公司。
*查理斯•斯波克,1967年離開仙童加入美國國家半導體公司,任CEO。
*傑裡•桑德斯,1969年帶著7位仙童員工創辦AMD(Adranced Micro Devices,超微半導體公司)。
*羅伯特•諾伊斯、戈登•摩爾,1968離開仙童創辦了英特爾公司。
隨著大量人才的流出,圍繞仙童周邊,半導體公司如雨後春筍般誕生。這些新企業把科技和創新的火種撒向聖塔克拉拉以及整個三藩市灣區,在這裡燃起了燎原之火。1969年,在這裡召開了一次半導體工程師大會,400位與會者中,只有24人未曾在仙童公司工作過。
1971年,美國《電子新聞》週刊的記者唐•霍夫勒在一篇文章裡描述了灣區的電腦晶片公司是如何獲得成功的。他第一次把該區域稱為“矽谷”,同時指出,所有矽谷的晶片公司都和仙童有著千絲萬縷的關係。就這樣,仙童開創了積體電路大規模商業化應用的新道路,也為世界開啟了半導體跨越式發展的新時代。不僅如此,它還向我們展現了“敢為天下先”的可貴之處與豐厚回報,很大程度上堅定了所有後來者追求創新的信念。
二、英特爾成為記憶體晶片市場的絕對霸主
在明星薈萃的美國矽谷,英特爾的輝煌之光已經照耀了50年,微軟的比爾•蓋茨稱英特爾是“晶片之王以及世界上最有價值的公司之一”。
1968年,諾伊斯和摩爾離開仙童半導體公司,創辦了英特爾公司。公司成立不久,就接二連三推出了價廉物美的記憶體晶片,這些產品深受歡迎,供不應求,直接宣告了它們的上一代產品——磁芯記憶體的滅亡。
從記憶體晶片起步,英特爾逐漸“發家”。它不斷改進晶片的設計,以技術創新滿足電腦製造商及軟硬體產品公司更新換代、提高性能的需要。為此,英特爾十分注重技術的轉化,消除研究部門和製造部門之間的瓶頸,加快了新產品從實驗室向工廠、向市場的轉化。
到20世紀70年代末,英特爾已經成為記憶體晶片的絕對霸主,幾乎享有90%的市場佔有率。這家以250萬美元起家、起初僅有十幾名員工的公司,1983年營業額首次突破10億美元。
2001年,儘管美國互聯網經濟的泡沫破滅,納斯達克指數一路狂瀉,英特爾全年收入仍然高達265億美元。到2017年,這個全球公認的晶片領域霸主,營收達到628億美元,淨利潤96億美元,股票市值高達2365億美元。
1993年,英特爾推出含310萬個電晶體的新型處理器,命名為“奔騰”(Pentium)。此後數年,一代接一代的“奔騰”處理器在電腦產業和大部分高科技行業中掀起了一浪又一浪的產品更新換代狂潮,裝有英特爾處理器的電腦遍佈世界各個角落,它們和內嵌處理器晶片的家電產品以及生產、交通、通信工具一起,正改變著我們周圍的世界。
三、日本以“舉國體制”模式,在晶片產業強勢崛起
不過,歷史給了英特爾一次坐“過山車”的體驗。
在晶片、軟體、主機板、網路、蜂窩電話、系統集成、數位成像等諸多領域,英特爾扮演著越來越重要的產業領袖角色。能在晶片這樣一個變化迅速的行業中長盛不衰,並非易事。即便是英特爾這樣的國際巨頭,也曾經歷過“至暗時刻”。
在積體電路誕生的很長一段時間裡,世界主要晶片廠商榜單長期由美國公司佔據。當英特爾80年代遭遇“滑鐵盧”時,人們開始關注日本晶片企業的強勢崛起。
較量從1981年開始,這年12月,針對英特爾公司新推出的存儲晶片,日本松下公司毫不示弱地推出相應產品,不僅能讀,還能夠像黑板一樣擦寫。由於後者的低成本和高可靠性,該晶片迅速佔領美國市場,而英特爾的單塊晶片價格在一年內從28美元跌至6美元,蒙受慘痛損失。
此時的英特爾還能承受這樣的打擊,由於個人電腦市場的興起,英特爾在個人電腦晶片上賺得盆滿缽滿。
但日本人的攻勢來得太猛烈。除了日本企業的存儲晶片技術不斷提升,逐漸趕超英特爾,更可怕的是,日本晶片企業發動了大手筆的價格戰。20世紀80年代,日本某晶片公司發給它的銷售人員一張備忘錄,上面寫道:“找出英特爾的產品,以低於它們10%的數目開價,如果他們重新開價,你們再折扣10%,堅持到底才是勝利!”
定價永遠低10%——日本廠商的競爭策略非常簡單,也非常有效。
在存儲晶片市場上,英特爾的銷售份額直線下滑,到1985年,英特爾在這個賴以起家的市場上已經被日本對手擊敗。
日本的晶片產業為何能夠迅速崛起?
回顧這段歷史會發現,1970—1985年日本產業結構發生劇烈變化,以鋼鐵產業為代表的“厚重長大”產業陷入低迷,晶片、家用電器等“輕薄短小”產業高速增長。20世紀末葉,國際社會曾廣泛對日本的晶片等產業進行研究,探討“日本模式”。
人們分析之後,認為日本主要得益於幾個原因:
1.五六十年代美國在冷戰局勢下支援日本工業發展,對日本全面開放半導體技術,為其日後高速發展奠定了基礎;
2.70年代微處理器出現,個人電腦熱潮興起,晶片市場需求持續增長;
3.日本政府和業界積極承接美國晶片產業轉移,在自主創“芯”過程中也曾搞過“舉國體制”,而且搞得還很不錯。
由政府牽頭,將多個具有競爭關係的民間企業以及國立科研院所結合在一起,組建技術創新聯盟,共同進行關鍵共性技術的開發——這是日本推進自主創新的一個重要手段。簡單來說,就是“產、官、學”相互協作。這其中,日本通商產業省(現經濟產業省)大力推動的“超大型積體電路技術研究組合”,被認為一舉奠定了日本半導體產業競爭力基礎。
1964年,美國IBM公司宣佈使用了積體電路的第三代電腦問世,這使日本政府深刻地意識到本國企業在電腦領域所存在的巨大差距。
兩年後,日本通產省啟動了“超高性能電子電腦的開發”大型專案研究。這一專案的目標非常明確,就是開發出可同IBM競爭的高性能第三代電腦。在該專案中,通產省直接支付給參與企業的補助金總額高達100億日元。
不過,隨著IBM接連開發出使用大型積體電路、超大型積體電路的電腦,日本政府和企業意識到,如果不能在積體電路關鍵技術領域取得突破,想超越IBM毫無可能。
超大型積體電路(VLSI)與大型積體電路(LSI),雖然在名稱上只有一字之差,生產技術卻存在著很大差異。它必須使用電子束或X射線進行投影曝光,開發新型感光材料和精密檢測裝置,還有大口徑矽片、微塵清除技術等。這一切,對當時的日本企業來說,幾乎聞所未聞。
根據美國的經驗,IBM、英特爾等巨頭多年來持續投入大量研發資金,才取得技術突破並形成極其複雜的專利保護。後發的企業顯然很難在短時間內募集並敢於投入匹配的資金。如何解決這些難題,成為擺在日本政府、工業界和學術介面前的緊迫課題。
在20世紀70年代,日本半導體產業整體落後美國10年以上。當時,日本國內形成共識,必須縮小積體電路以及電腦產業與美國的差距,政府要採取非常措施,與企業和科研機構一起協同行動。為此,日本通產省在機械情報產業局下專門設立了一個叫作“電子情報課”的處室,又成立了包含多名產業界和學術界人士在內的“VLSI研究開發政策委員會”,並提出“下一代電子電腦用VLSI開發促進費補助金”的預算案。
經過充分醞釀,從1976年到1979年,日本開始實施具有里程碑意義的“VLSI技術研究組合”。該項目由日本通產省牽頭,以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣五大公司為骨幹,聯合日本通產省的電氣技術實驗室、日本工業技術研究院電子綜合研究所和電腦綜合研究所,共投資了720億日元,用於進行晶片產業核心共性技術的突破。
歷史上,日本曾經成立過各種“研究組合”,但由平時互相競爭的企業各自派人組織在一起,這還是頭一次。這一組合,不僅集中了人才優勢,而且促進了平時在技術上互不通氣的企業相互交流、相互啟發。
4年間,“VLSI技術研究組合”的專利申請數達1210件,商業秘密的申請數達347件。參加企業均可無償使用“研究組合”的專利,因此整體技術水準都得到迅速提高。這其中,最大的成績是開發出了晶片加工過程中的關鍵精密設備——縮小投影型光刻機。
“VLSI技術研究組合”組建了相互獨立的三支團隊,分別走不同的技術路線,最後都取得了重大突破。這些技術突破為日本在光刻甚至整個晶片生產設備領域奠定了優勢地位。
1980年之前,日本的縮小投影型光刻機幾乎全部從美國進口,但到了1985年,日本生產的該設備在國際市場佔有率上就超過了美國。到了2000年,除荷蘭AMSL公司外,生產、銷售這種關鍵設備的廠家都是清一色的日本公司。
不僅如此,“VLSI技術研究組合”啟動以前,日本半導體生產設備的80%左右依賴從美國進口,但到了20世紀80年代中期,全部半導體生產設備都實現了國產化,至80年代末,日本的半導體生產設備的世界市場佔有率超過了50%。
在晶圓大口徑化方面,“VLSI技術研究組合”也取得相當大的突破。在20世紀70年代中期,業內一度認為晶圓口徑的極限是6英寸,但“VLSI技術研究組合”在1980年首次研製出8英寸晶圓,並對晶圓大口徑化後的生產技術難題進行了深入的研究。
這些研究都為20世紀80年代日本半導體材料生產行業的崛起提供了強有力支撐。1985年,日本半導體材料的世界市場佔有率達到60%,兩年後進一步上升到70%以上。至今,日本半導體材料仍稱霸世界,飲水思源,不能不歸功於“VLSI技術研究組合”的成立。
由於日本電氣、富士通、日立等在存儲晶片領域奮起直追,日本企業的全球銷售份額從20世紀70年代中期的10%,攀升至70年代後期的55%,不僅超過了美國,而且迫使英特爾、摩托羅拉等多家美國半導體企業退出了記憶體領域的競爭。
四、英特爾:至暗時刻轉型專攻個人電腦CPU
最終,CEO摩爾和執行總裁安迪•格魯夫果斷做出決定,帶領英特爾進行戰略轉移,專攻個人電腦CPU。
在這次拯救公司的變革中,英特爾關閉了7家工廠,解雇了8000名員工,虧損超過1.8億美元——這是英特爾成立以來的第一次虧損。
決定轉型的第一年,也就是1985年,英特爾就推出了386微處理器,並宣佈不會將該技術特許權授予其他製造商。此前,作為英特爾的最大客戶,IBM一直要求英特爾與其他晶片廠商分享自己的設計,以此讓英特爾不能一家獨大。386一經推出,受到極大好評,很快風靡市場,IBM頂不住壓力,被迫重新簽訂與英特爾的協議。新興的軟體公司微軟更是利用386晶片徹底改變了計算技術,1990年推出轟動全球的視窗3.0作業系統,並由此開啟了微軟+英特爾結盟的Wintel時代。
英特爾386微處理器386處理器成為一個里程碑,英特爾也由此轉而成為CPU市場的霸主。在汽車、電信、影印機等領域,英特爾晶片同樣開疆拓土。光福特公司一家,就在一年中向英特爾訂購了130萬台微處理器來控制燃料比、電火花和發動機的其他功能。
1989年,英特爾再接再厲,推出486處理器。依靠486,英特爾一舉超過所有日本晶片公司,坐上了晶片行業的頭把交椅。1992年,英特爾的銷售額達58億美元,利潤首次突破10億美元。
同時,英特爾和微軟逐漸取代IBM,成為整個電腦產業的領導者。
1993年,英特爾推出奔騰處理器。這一系列處理器的運行速度讓英特爾甩掉了只會做低性能處理器的帽子。雖然英特爾從此不再以數位命名,但外界仍然習慣稱呼它推動的處理器為X86系列。到1999年,英特爾公司市值達到了最高峰的5090億美元,相當於當年中國GDP的一半,超過印度GDP總量,真正稱得上“富可敵國”。
在峰值時期,全球CPU市場的85.2%份額歸於英特爾。換言之,我們身邊的每10台個人電腦中,最多只有2台沒有裝上英特爾的晶片。英特爾基本實現了它在宣傳語中所說的——給每台PC一顆奔騰的芯。
五、日美經貿摩擦進入半導體戰階段
日本半導體產業的崛起,不僅為其帶來了巨額的商業利潤,也讓“日本製造”的美譽度迅速提升。反過來,美國的相關產業受到重大衝擊。美國認為,半導體產業發展受挫的結果,很可能導致電腦、通信甚至國防工業的全方面落於下風。因此,美國企業界、政界紛紛指責日本以組建“研究組合”的方式補貼企業,實行不公平競爭。
此後,日美經貿摩擦進入半導體戰階段。美國以反傾銷、反投資、反併購等手段進行貿易保護,最高時對相關產品加100%關稅,最終以日本對美出口產品進行價格管制等手段結束。日本的晶片產業由此從興盛再走向逐漸衰弱,這呈現了全球晶片風雲激蕩的另一面。
日本半導體輝煌歲月不在,至2017年只剩下7%,甚至在2018年全球排名前10的半導體已看不到日本企業的身影。
美國對日本半導體產業全力打擊,致日本半導體產業在2、30年間跌落神壇致日經新聞分析後,歸咎於4大衰敗原因。
1.組織策略失當。
日本實力雄厚的半導體企業幾乎都是由綜合電機企業旗下的子部門起家,但隨著業務擴大,日本企業卻無法對外界變化迅速做出應變,加上企業本身通常較官僚、決策過程緩慢,最終在競爭激烈的市場吃下敗仗。
2.經營者素質。
半導體是跟全球企業競爭的產業,領導層必須將「觸角」伸向全世界,但爾必達記憶體前社長坂本幸雄認為,日本管理階層敏感度不高,長期只關注國內企業之間的競爭,無法帶領企業朝向全球市場發展。
3.強烈的閉門主義。
這是由東京理科大學研究院的若林秀樹教授所提出,她認為,日本企業受畏難情緒影響,拘泥於技術上的自給自足,拒絕收購其他企業,導致其在創新方面缺乏足夠競爭力,無法催生像美國以知識產權為主的「無廠企業」。
4.重技術、輕營銷。
目前市場不再只是仰賴技術就可取勝,與戰略性夥伴合作共同研發,努力創造需求變得更加重要。然而,日本企業對於外在變化反應遲鈍,雖然推出官民共同的技術研發計畫,但仍無法重現日本半導體業的昔日榮光,原因就在於競爭的重心已經不再是技術。
六、韓國用戰爭賠款給三星“輸血”,扶植半導體產業
韓國晶片產業發展可謂“勵志”。比起美國和日本,韓國晚起步10多年,晶片產業從無到有,再到躋身於世界晶片強國之列,僅僅用了20多年時間。如果沒有政府的各項優惠政策支援和聯合民間及企業等各方面巨額資金的支持,這一崛起是難以想像的。
韓國晶片產業發端於20世紀80年代初期,集中在三星、現代和LG三大企業。
此前,在60年代中期開始,仙童、摩托羅拉等美國半導體公司為降低勞動力成本,曾向韓國轉移了一部分產能;70年代,三洋、東芝等日本半導體公司也開始在韓國投資。不過總體來說,韓國一直扮演的角色是勞動力密集型的組裝基地。
20世紀70年代的“石油危機”,引發了全世界市場環境的劇變。
韓國輕工業產品出口比率大幅下降,原有的經濟增長模式受到威脅。在這樣的背景下,三星等大公司開始向半導體等先進工業方向轉型。
1983年是韓國半導體產業的歷史轉捩點。這一年,三星集團創始人李秉哲決定對存儲晶片生產進行大規模投資,這被認為是一個非常大膽的決定。李秉哲押進了天文數字的資金和三星破產的風險,最終一舉奠定了三星成為晶片行業後起群雄之一的基礎。
李秉哲曾經做過許多令下屬和外界目瞪口呆的經營決策。在20世紀60年代,他就制定了宏偉規劃,要在韓國建設一個大規模的電子工業基地,規模甚至超過當時日本最大的三洋電子工業基地。為此,他在偏僻的韓國水原郊區買下200多畝土地,這讓跟隨他多年的部下十分不解。
看著部下充滿疑惑的眼神,李秉哲指著還是一片荒蕪的土地說:“難道你們看不到這片土地將在不久之後變成規模宏大的電子產業基地嗎?難道你們看不到將來養活我們國民的高科技產業的巨集偉藍圖嗎?現在,你們或許會覺得這片土地實在是太大了,但是,請你們相信我,不久的將來,這些土地將遠遠不夠我們使用。”
三星電子工業基地一開始依靠日本企業做一些組裝工作,三星試圖學習後者的電子產品技術,但日方對核心技術採取絕對保密的措施,任何時候只要談到和技術相關的話題,他們就會讓三星的韓國員工回避。李秉哲對此非常坦然,他勸導三星員工:日本人的這種做法很正常,畢竟失去了技術就意味著失去了未來的市場。不過,日本人越是防備,三星的員工就越是要咬緊牙關學好技術。
事實上,李秉哲的許多決定看似大膽,實則經過非常審慎的調研與權衡。20世紀70年代後期,日本半導體開始崛起,李秉哲常常去日本拜訪學術界和產業界的權威。1980年初,年逾古稀的李秉哲與日本戰後復興的設計師、著名經濟學家稻葉秀三有過一席長談,稻葉秀三的一句話讓李秉哲茅塞頓開:“半導體將主導未來的市場,因為精巧輕便的產品是市場的需求。”
1983年,李秉哲下決心帶領三星全力“殺進”半導體產業。他選擇了當時市場上已經供大於求的64KBDRAM存儲晶片作為切入口。雖然對手強、風險大,但李秉哲認為三星可以打價格戰,一旦贏下來,前景會非常廣闊。決定下得非常艱難。一旦失敗,投入天文數字資金的三星也就將萬劫不復。
1983年三星集團決定從3月15日起正式開發半導體尖端科技新項目。三星當時敢做出這樣的決定,顯然離不開韓國政府在背後的支持。20世紀七八十年代,韓國政府陸續出臺多項法律,制定了相關產業政策,對半導體等電子工業予以扶持。
雖然李秉哲根據企業家對市場更加敏銳的判斷,沒有完全遵循政府的產業指導,但韓國政府通過政府訂單、關稅保護等手段,極大地提高了三星等半導體企業的生存概率。
1982年,韓國國內總共只有不到1000台個人電腦,韓國政府一次訂購了8360台個人電腦,以此來創造對存儲晶片的需求。在政府的刺激和示範作用下,韓國個人電腦市場飛速發展,1983年的需求量比上年翻了10倍。
做出全力進軍存儲晶片的決定後,三星開始了一系列動作。
首先,它向當時遇到資金問題的日本美光公司購買64KBDRAM技術,加工工藝則從日本夏普公司獲得。外國技術許可起到至關重要的作用,在此過程中,三星逐漸熟悉漸進式工藝創新,加上逆向工程方面的長期經驗,很快進入了發展的快車道。
除了技術引進之外,三星還從美國網羅大量的韓裔人才。日本東芝是三星最為推崇的對象,李秉哲參觀了一次東芝公司後,就挖走了東芝的生產部部長。有趣的是,剛從美國返回中國臺灣地區準備創立台積電的張忠謀,一度曾被極力邀請加入三星。
三星於1984年推出64KB DRAM時,全球半導體業步入一個低潮,記憶體價格從每片4美元暴跌至每片30美分,而三星當時的生產成本是每片1.3美元,這意味著每賣出一片記憶體三星便虧1美元。
在低潮期,英特爾退出存儲晶片領域,日本電氣等日企大幅削減資本開支,而三星卻像賭徒一般瘋狂加碼,逆週期投資,繼續擴大產能,並開發更大容量的存儲晶片。到1986年底,三星半導體累積虧損3億美元,股權資本完全虧空。
在那段時期,李秉哲每天都會收到各個部門的彙報,其中大部分內容都是關於三星集團財政赤字的。幾乎每一個部門的彙報中都有類似這樣的內容:“自從半導體的第一條生產線和第二條生產線開始運行以來,三星集團已經連續三年出現財政赤字了,赤字金額高達數千億韓元。如此巨大的財政赤字,我們真的已經快要無力承擔了,如果再繼續下去的話,三星集團過不了多久就會面臨破產的危險。”
公司的高層也勸說李秉哲:不如趁著現在還沒有完全輸光,乾脆撤出來吧,這樣還能為自己留下一條後路。但李秉哲仍然孤注一擲。“當今的形勢下,我們要做的依然是繼續加強技術開發,擴大工廠的生產規模。”他說。這一理念,後來逐漸演化為三星的一個重要商業理念,那就是“反週期定律”——價格低迷時擴張產能,擠垮對手;利用壟斷地位,抬高市場價格。
險境中,韓國政府再次扮演了“白馬騎士”的角色。1983—1987年,韓國實施“半導體工業振興計畫”,政府共投入了3.46億美元的貸款,並激發了20億美元的私人投資。在這個過程中,韓國政府推進“政府+大財團”的經濟發展模式。為了促進晶片產業發展,韓國政府甚至不惜動用日韓建交過程中日本向韓國提供的戰爭賠款。
三星撐過了谷底,轉機瞬間來到。
1987年,日美半導體協定的簽署使得記憶體價格回升,三星也為全球半導體市場的需求補缺,開始迅速盈利。李秉哲的“豪賭”大獲成功。1992年,三星超過日本電氣,成為世界第一大存儲晶片製造商。韓國公司學習了日本公司一度使用的價格戰,擊敗了自己的老師。
這還僅僅是三星帶領韓國半導體產業邁向世界第一梯隊的第一步。1995年之後,三星又多次發起“反週期定律”價格戰,使得存儲晶片領域多數廠商走向破產,自己則逐步成長為該領域的巨擘。
《經濟學人》在一篇文章中評論說,20世紀80年代韓國工業的發展得益於韓國國內的政策扶持計畫,由於如此龐大的資源集中於少數財團,他們可以迅速進入資本密集型的存儲晶片生產領域,並最終克服生產初期巨大的財務損失。
當然,20世紀80年代後期美國和日本之間的半導體貿易衝突,雙方採取了徵收反傾銷稅等報復措施,為韓國企業提供了重要的“機會之窗”。韓國的大財團發展模式,引發了許多上下游企業的共同發展。可以說,現在的韓國晶片產業正是由三星、現代(後更名為海力士半導體)等企業的大規模投資,帶動了整個產業的發展和興起。這也是韓國經濟發展的明顯特徵。
三星創始人李秉哲在1983年的一個艱難決定,讓世界晶片產業格局在此後20年裡出現了大幅變動。在三星的帶領下,1998年韓國取代日本成為全球存儲晶片第一生產大國,全球存儲晶片的產業中心從日本轉移到韓國,一直持續到今天。
七、台積電“異軍突起”
在日本趕超美國,韓國趕超日本的時候,一家位於臺灣的晶片企業也悄然崛起。與以往的晶片企業截然不同,這家企業將東亞地區勞動力成本低廉的優勢放大到極致,走出了一條“代工”的獨特道路。
1985年,54歲的張忠謀辭去美國的高薪職位,返回臺灣。兩年後,在政府有關部門的扶持下,他於新竹科學園區創建了全球第一家專業代工公司——臺灣積體電路製造公司(台積電)。
這家當時並不顯眼的企業,創造了垂直分工的全新商業模式,這種模式快速成為一種產業趨勢,讓全球垂直分工的積體電路企業如雨後春筍般湧現,進而術業專攻,加速推動半導體產業今日的繁榮。
在回到臺灣之前,張忠謀是美國晶片老牌巨頭德州儀器的第三號人物。他1931年出生於浙江寧波,青少年時期輾轉於香港、重慶。
1949年,18歲的張忠謀進入美國哈佛大學,次年轉學到麻省理工學院,專攻機械工程。
1958年,27歲的張忠謀進入德州儀器,到1985年離開時,德州儀器早已是晶片行業的翹楚,在全球有6萬員工。張忠謀也成為最早進入美國大型公司最高管理層的華人之一。
幾十年前,晶片企業都是從設計,到製造、封裝測試以及投向消費市場一條龍全包,張忠謀看到了半導體設計公司和製造廠代工的分離趨勢,他創辦的台積電就堅定地走代工路線。
對於剛剛起步的台積電而言,人才、技術和訂單都是發展的關鍵。
為了尋覓人才,張忠謀說動了通用電氣半導體部門總裁戴克的加盟,並奮力追趕展開技術認證,快速爭取到為英特爾代工的機會。
在爭取為英特爾代工的過程中,發生了一件富有戲劇性的事情:英特爾的CEO格魯夫考察台積電時,發現台積電的產品有多達200個缺陷,這讓格魯夫打了“退堂鼓”。張忠謀力挽狂瀾,向英特爾高層打下保票,會迅速解決缺陷問題。幾周後,缺陷果然減少到20個。再過幾周,減少到4個。
漸漸地,晶片設計廠商們發現,將晶片交給日本公司生產至少需要12周,交給新加坡的公司需要6周,交給台積電生產只需要4周。於是,越來越多的矽穀的晶片設計公司逐漸把高層次的晶片交給台積電生產。
- 這是一個發生在上世紀下半葉,產業轉移大背景中的小故事,但台積電緊緊抓住了產業轉移的機遇,把工業生產能力和管理能力做到極致,形成了“獨此一家,別無分號”的壟斷地位。外界評價,由台積電開始,晶圓代工成為了一個行業。
- 張忠謀的眼界和決斷固然厲害,但台積電甚至臺灣地區晶片產業的興起,也有臺灣當地部門在其中的扶持。
- 20世紀70年代初,臺灣當地有關部門出資從美國無線電公司購買技術,交由臺灣“工業研究院”下屬“電子研究所”消化、吸收、創新。形成初步的自主技術後,又在臺灣當地有關部門主導下成立了台積電以及另一家名為聯華電子的公司,由“電子研究所”將累積的自主技術無償轉讓給這兩家企業。
根據學者考證,臺灣當地有關部門甚至最初直接為台積電和聯華電子出資,並說服幾家大企業參與其中。直到20世紀80年代中期,臺灣積體電路產業有了贏利能力,當局才逐步退出,轉由企業家主導。
1997年,台積電在美國紐交所上市,當年實現13億美元營收,5.35億美元盈利。2009年,重返台積電的張忠謀預計到手機等移動終端市場即將興起,連續3年大力度投入,在40納米、28納米工藝制程上實現領先,成為與英特爾、三星電子相抗衡的製造企業。
2013年時,台積電營收19.85億美元,晶圓代工市場占率46%,成為全球第一大晶片代工廠。
八、華為做過極限生存的假設
如今,全球晶片產業依舊熱鬧非凡,“王者”一直在變。因晶片的重要性毋庸贅言,無論是小到日常生活相關的電視機、洗衣機、行動電話、電腦等家用消費品,還是大到傳統工業的各類數控機床和國防工業的導彈、衛星、火箭、軍艦等,都離不開它。所以,全球晶片產業的角鬥場上一直龍爭虎鬥。
對此,華為旗下的晶片公司海思半導體總裁何庭波2019年5月17日發佈了一封致員工的內部信稱,華為多年前已經做出過極限生存的假設,預計有一天,所有美國的先進晶片和技術將不可獲得,而華為仍將持續為客戶服務。何庭波稱,海思將啟用“備胎”計畫,兌現為公司對於客戶持續服務的承諾,以確保公司大部分產品的戰略安全,大部分產品的連續供應,“這是歷史的選擇,所有我們曾經打造的備胎,一夜之間全部‘轉正’!”
華為既已入局,中美未來在晶片產業的龍爭虎鬥,恐將是中美科技戰爭中的重中之重。
留言列表(3条)
you’re in reality a just right webmaster. The website
loading velocity is incredible. It seems that you’re doing any unique trick.
Also, The contents are masterwork. you have performed a magnificent job on this topic!
You really make it seem so easy with your presentation but
I find this topic to be actually something that I think I would never
understand. It seems too complicated and extremely broad for me.
I’m looking forward for your next post, I’ll try to get the hang of it!
Hello, its good piece of writing regarding media
print, we all understand media is a great source of information.