看美國(guó)芯片發(fā)展史展中興未來(lái)——全球芯片大國(guó)

美國(guó)的芯片發(fā)展可以說(shuō)，是世界第一的水平，從比爾蓋茨到喬布斯，這些世界首富都是靠著芯片逐步走向事業(yè)的巔峰，芯片對(duì)于美國(guó)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，如今，美國(guó)不再向中興出口芯片，導(dǎo)致中興發(fā)展遇到了瓶頸，如何發(fā)展成為了現(xiàn)階段需要考慮的問(wèn)題。

美國(guó)的芯片發(fā)展史

芯片的初步發(fā)展

上個(gè)世紀(jì)80年代到90年代，美國(guó)逐步從工業(yè)發(fā)展大國(guó)，向信息大國(guó)逐步地轉(zhuǎn)變，國(guó)家出臺(tái)了一系列的政策《聯(lián)邦技術(shù)轉(zhuǎn)移法》、《信息高速公路計(jì)劃》，1987~1997年間ICT最高時(shí)曾為美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供了高達(dá)25%的動(dòng)力。而信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)上游半導(dǎo)體的強(qiáng)有力支持，這對(duì)半導(dǎo)體的發(fā)展是一次很好的拉動(dòng)，整個(gè)美國(guó)的信息化產(chǎn)業(yè)從此不斷展開(kāi)。上世紀(jì)80年代中期前，美國(guó)一直穩(wěn)坐世界半導(dǎo)體老大的位置，并占據(jù)世界半導(dǎo)體市場(chǎng)超60%的份額。然而在日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起之下，美國(guó)半導(dǎo)體業(yè)市場(chǎng)份額逐漸下滑，1986年被日本趕超。應(yīng)對(duì)被趕超的事實(shí)，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)工藝研發(fā)方面投入大量資源，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率；同時(shí)國(guó)防部牽頭與美國(guó)多家IC企業(yè)成立半導(dǎo)體制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（SEMATECH），促進(jìn)元件廠與設(shè)備供應(yīng)商的合作關(guān)系，加速半導(dǎo)體設(shè)備、材料的研發(fā)和工藝標(biāo)準(zhǔn)化工作。

芯片的中期壯大

美國(guó)的整個(gè)芯片發(fā)展最重要的地區(qū)就是硅谷，硅谷孕育了美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，95%以上的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都集聚于此，硅谷被認(rèn)為是電子工業(yè)的心臟、“信息社會(huì)”的典型、新技術(shù)的發(fā)展中心。這里積聚著10000家以上的公司，他們所生產(chǎn)的半導(dǎo)體集成電路和電子計(jì)算機(jī)約占全美1/3和1/6。為了使科學(xué)研究成果迅速應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去，高技術(shù)園區(qū)相繼誕生，而這些工業(yè)園是科研、生產(chǎn)、教育相結(jié)合的綜合體，大多以大學(xué)或大型科研機(jī)構(gòu)為核心。這些科技園都誕生于硅谷之后，但卻有著舉足輕重的作用。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)指出，芯片依舊是美國(guó)第三大出口項(xiàng)目，僅次于汽車、飛機(jī)。2001 年美國(guó)電腦、電子企業(yè)從業(yè)人員合計(jì)達(dá)187 萬(wàn)，2016 年8 月降至103 萬(wàn)。以美光(Micron)為例，2013 年美國(guó)地區(qū)員工僅剩11，300 人，低于2000 年的14，000 人，同一時(shí)間美國(guó)以外地區(qū)員工人數(shù)自4，800 人跳升至19，600 人。

如今芯片的高速發(fā)展

現(xiàn)如今的美國(guó)，芯片發(fā)展迅速，各大公司層出不窮，英特爾，總部位于美國(guó)加利福尼亞州圣克拉拉，穩(wěn)坐全球前20大半導(dǎo)體公司老大的位子多年，是一個(gè)IDM公司即從設(shè)計(jì)、到制造、到封裝測(cè)試以及投向消費(fèi)市場(chǎng)一條龍全包的企業(yè)。作為全球科技行業(yè)引領(lǐng)者之一的英特爾，為科技發(fā)展做出了眾多貢獻(xiàn)。從最初的PC，到近幾年相繼拓展出來(lái)的人工智能、精準(zhǔn)醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實(shí)、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域，英特爾已經(jīng)從一家PC芯片廠商成功轉(zhuǎn)型成為綜合性的科技企業(yè)。英特爾公司可以說(shuō)是美國(guó)芯片的鼻祖，英特爾的兩位創(chuàng)始人，一位是發(fā)明了集成電路的羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce），另一位是提出“摩爾定律”的戈登·摩爾（Gordon Moore）。而公司的第三位員工安迪·格魯夫（Andy Grove）后來(lái)則成為全球最優(yōu)秀的企業(yè)管理大師之一。

1968年，戈登摩爾和羅伯特諾伊斯在硅谷創(chuàng)辦了英特爾公司。英特爾公司最初的產(chǎn)品是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片。1969年，英特爾推出自己的第一批產(chǎn)品——3101存儲(chǔ)器芯片，隨后又推出1101和1103，這種價(jià)廉物美的產(chǎn)品深受歡迎，供不應(yīng)求，它的誕生正式宣告了磁芯存儲(chǔ)器的滅亡。這算是芯片發(fā)展的先驅(qū)。

1971年，英特爾開(kāi)發(fā)出第一個(gè)商用處理器Intel 44004。微處理器所帶來(lái)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)革命，改變了整個(gè)世界。1978年，英特爾生產(chǎn)出了著名的16位8086處理器，是所有IBM PC處理器的祖宗。在20世紀(jì)80年代前，英特爾只能算是小公司：人數(shù)少、生意少、產(chǎn)品低端。當(dāng)時(shí)英特爾生產(chǎn)的低性能的微處理器，用來(lái)補(bǔ)充大的計(jì)算機(jī)公司看不上的低端市場(chǎng)。但是其性價(jià)比高，大家能夠用的起，在很長(zhǎng)時(shí)間里，英特爾的產(chǎn)品被認(rèn)為式低性能、低價(jià)格的產(chǎn)品。1981年，IBM為了短平快地搞出PC，懶得自己設(shè)計(jì)處理器，就直接用英特爾的8086，結(jié)果，英特爾一舉成名。1982年，英特爾搞出了和8086完全兼容的第二代PC處理器80286，用在IBM PC/AT上。1985年，康柏制造出世界上第一臺(tái)IBM PC兼容機(jī)，兼容機(jī)廠商們像雨后竹筍一樣涌現(xiàn)出來(lái)，但是為了和IBM PC兼容，處理器都是使用英特爾公司的。1986年，英特爾公司上市。1989年，英特爾推出了從80386到奔騰處理器的過(guò)渡產(chǎn)品80486，其就是80386加一個(gè)浮點(diǎn)處理器80387緩存。依靠80486，英特爾一舉超過(guò)所有日本半導(dǎo)體公司，坐上了半導(dǎo)體行業(yè)的頭把交椅。

2005年，蘋果開(kāi)始使用英特爾處理器，摩托羅拉徹底退出個(gè)人電腦處理器市場(chǎng)。2006年，英特爾和AMD主要產(chǎn)品都采用65納米的半導(dǎo)體技術(shù)，但是英特爾在最新45納米技術(shù)上明顯領(lǐng)先于AMD，并且已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)集成度更高的32納米的芯片。從那時(shí)起直到今天，英特爾對(duì)AMD一直保持絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。2006年，雙核處理器問(wèn)世。同年，英特爾將通信及移動(dòng)處理器業(yè)務(wù)賣給了Marvell公司，從此退出手機(jī)處理器市場(chǎng)。2009年，四核處理器問(wèn)世。英特爾繼續(xù)在服務(wù)器處理器市場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)。2014年2月19日，英特爾推出處理器至強(qiáng)E7 v2系列采用了多達(dá)15個(gè)處理器核心，成為英特爾核心數(shù)最多的處理器。2017年6月7日，2017年《財(cái)富》美國(guó)500強(qiáng)排行榜發(fā)布，英特爾公司排名第47位。

美國(guó)發(fā)展芯片的啟示

一、 政產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新

美國(guó)將協(xié)同創(chuàng)新視為國(guó)家信息化戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)，通過(guò)一系列科技政策，加強(qiáng)全社會(huì)對(duì)信息化關(guān)鍵技術(shù)深入持久的支持，逐步形成了政府、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和各種社會(huì)力量相互合作的協(xié)同創(chuàng)新體系。指定專門的專業(yè)技術(shù)公司和承包商為美國(guó)政府及其相關(guān)機(jī)構(gòu)服務(wù)，這些公司不對(duì)外服務(wù)，只為美國(guó)政府提供服務(wù)，從而確保了美國(guó)核心安全技術(shù)的安全性和高效的情報(bào)能力。這些公司包括進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的Palantir、信息技術(shù)咨詢公司boozallenhamilton（斯諾登曾效力的公司）、信號(hào)分析處理廠商Argon ST以及面向C4I系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)廠商GnostechInc等。美國(guó)中央情報(bào)局甚至還專門成立了一家名為In-Q-Tel的風(fēng)險(xiǎn)投資公司。該公司主要投資于高科技公司，不以盈利為目的，其主要是確保美國(guó)中央情報(bào)局能夠隨時(shí)配備最新的信息技術(shù)，以支持聯(lián)合國(guó)和美國(guó)的情報(bào)戰(zhàn)能力。

二、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和開(kāi)源運(yùn)動(dòng)的雙軌發(fā)展

一方面，知識(shí)產(chǎn)權(quán)尤其是專利保護(hù)對(duì)于在美國(guó)信息化關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展中作用尤為明顯。而另一方面，開(kāi)源運(yùn)動(dòng)則進(jìn)一步釋放出強(qiáng)大的創(chuàng)新活力。美國(guó)的技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模足夠大，戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇由商業(yè)企業(yè)推動(dòng)的一輪又一輪的技術(shù)革新。企業(yè)面對(duì)龐大的技術(shù)需求，愿意嘗試新的技術(shù)和方法，限制和阻撓國(guó)外企業(yè)并購(gòu)具有核心和敏感安全技術(shù)的美國(guó)企業(yè)。

三、創(chuàng)新人才的流動(dòng)和吸納

在硅谷乃至美國(guó)，專精尖的高技能人才能夠在企業(yè)和院校間自由流動(dòng)，極大的促進(jìn)了技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)步。此外，美國(guó)政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等利用資金和環(huán)境優(yōu)勢(shì)，采取人才掐尖戰(zhàn)略，廣泛吸納國(guó)外IT的高精尖人才。美國(guó)信息產(chǎn)業(yè)成功的一個(gè)重要原因是因?yàn)閾碛惺澜缟献畛墒斓娘L(fēng)險(xiǎn)投資市場(chǎng)和最完善的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制，這對(duì)輕資產(chǎn)的科技創(chuàng)業(yè)公司尤為關(guān)鍵。限制一些核心的安全技術(shù)廠商對(duì)外進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，比如美國(guó)政府要求Fireeye不能向中國(guó)出售其技術(shù)，作為利益補(bǔ)償，美國(guó)政府要求五角大樓等政府機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的國(guó)防合同商、大型IT廠商部署Fireeye的APT防護(hù)工具。這一舉措一方面限制了網(wǎng)絡(luò)安全核心技術(shù)的流失，另一方面也加強(qiáng)了美國(guó)諸多實(shí)體的安全防御能力。

四、積極支持信息安全企業(yè)對(duì)外進(jìn)行并購(gòu)

上個(gè)世紀(jì)90年代，反病毒的最新技術(shù)并不掌握在美國(guó)人手中，而是掌握在Dr. Solomon和Kaspersky等歐洲廠商手中。Mcafee憑借美國(guó)良好的資本市場(chǎng)和投融資環(huán)境迅速發(fā)展壯大，并最終成功收購(gòu)Dr. Solomon，獲得了其完整的反病毒能力。通過(guò)這樣的方式，美國(guó)獲得了相應(yīng)的技術(shù)，我們中國(guó)一樣也可以這樣做。

美國(guó)芯片的發(fā)展是對(duì)于中國(guó)的發(fā)展起到重要的作用，是一個(gè)芯片發(fā)展的模板，對(duì)于整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了一個(gè)示范作用，筆者相信，中國(guó)的芯片一定會(huì)有一個(gè)質(zhì)的飛躍，我國(guó)應(yīng)該積極地開(kāi)展芯片技術(shù)，抓住國(guó)際上產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)，不斷增強(qiáng)自身的技術(shù)能力，讓中國(guó)芯片在世界有一席之地。

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