《芯片战争:世界最关键技术的争夺战》是美国经济史学家克里斯·米勒撰写、蔡树军翻译的科技类著作。该书以半导体产业全球分工为主线,追溯从冷战至今的芯片技术发展历程,阐释芯片在现代军事、经济和地缘政治中的战略地位。全书涵盖美国通过技术博弈确立主导地位、台湾半导体产业崛起、华为5G技术受限等案例,分析全球芯片短缺与供应链危机背后的国家竞争。书中提及美国《芯片法案》补贴政策、EUV光刻机研发困境等议题,揭示大国在人工智能与军事技术领域的核心博弈。
与中国⼈分享上帝的爱
张汝京(RichardChang)只是想“与中国⼈分享上帝的爱”。 《圣经》没有关于半导体的内容,但张汝京有传教⼠的热情,并且希望将先进的芯⽚制造技术带到中国。2000年,出⽣于南京,在台湾⻓⼤,并且受过得克萨斯州培训的半导体⼯程师张汝京,说服中国政府给他巨额补贴,让他在上海建⽴⼀家半导体芯⽚制造⼚。该⼯⼚的设计完全符合他的要求,甚⾄包括⼀座教堂,这要感谢中国政府的特别许可。 但即使得到了中国政府的全⼒⽀持,当他与半导体⾏业的巨⼈,特别是台积电搏⽃时,他仍然觉得⾃⼰像《圣经》中的⼤卫⼀样。
芯⽚制造的地理位置在20世纪90年代和21世纪初发⽣了巨⼤变化。1990年,美国晶圆⼚⽣产的芯⽚占全球的37%,但这个数字到2000年下降到19%,到2010年下降到13%。 ⽇本在芯⽚制造⽅⾯的市场份额也⼤幅下降。韩国、新加坡和中国台湾都向芯⽚产业注⼊⼤量资⾦,并迅速增加产量。例如,新加坡政府资助的制造⼯⼚和芯⽚设计中⼼与TI、惠普和⽇⽴等公司合作,在这个城市国家建⽴了⼀个充满活⼒的半导体产业。新加坡政府也尝试效仿台积电,成⽴了⼀家名为特许半导体(CharteredSemiconductor)的芯⽚制造⼚,但该公司从未像台积电那样表现出⾊。
韩国的半导体产业表现更好。1992年,三星取代了⽇本的DRAM⽣产商,成为世界领先的存储芯⽚制造商,在此后的⼗年中,三星发展迅速。三星抵挡住了来⾃中国台湾和新加坡的DRAM市场竞争,受益于政府的⽀持和政府对韩国银⾏的⾮官⽅压⼒,要求它们提供信贷。这种融资之所以重要,是因为三星的主要产品DRAM存储芯⽚需要强⼤的财政⼒量,才能⽀撑每⼀个持续发展的技术节点的⽀出,即使在⾏业低迷时期,这些⽀出也必须持续。三星的⼀位⾼管解释说,DRAM市场就像⼀场“胆⼩⻤博弈”游戏。 在经济好的时候,世界上的DRAM公司会向新⼯⼚投⼊⼤量资⾦,将市场推向产能过剩,从⽽压低价格。继续投资是极其昂贵的,但停⽌投资,哪怕是⼀年,都有可能将市场份额让给竞争对⼿。没有⼈想先眨眼。在竞争对⼿被迫削减开⽀后,三星有资本继续投资。 三星的存储芯⽚市场份额增⻓势头强劲。
中国最有可能颠覆半导体⾏业,因为中国在组装电⼦产品⽅⾯扮演着越来越重要的⻆⾊,⽽世界上⼤多数芯⽚是要组装在这些电⼦产品上的。到了20世纪90年代,中国已成为世界⼯⼚,上海和深圳等城市是电⼦组装中⼼。⼏⼗年前,这类⼯作推动了台湾地区经济的发展,但真正的价值是电⼦产品⾥的部件,尤其是半导体。
20世纪90年代,中国⼤陆的芯⽚制造能⼒远远落后于中国台湾和韩国,更不⽤说美国了。中国的经济改⾰正在如⽕如荼地进⾏,⾛私者发现⾮法携带芯⽚进⼊中国是有利可图的,他们将芯⽚装满箱⼦,然后从⾹港地区偷运过去。 吸引⼒不如制造芯⽚。
把芯⽚业带到中国被张汝京视为他⼀⽣的使命。1948年,张汝京出⽣于南京的⼀个军⼈家庭。在中华⼈⺠共和国成⽴后,他的家⼈离开了⼤陆,在他只有⼀岁的时候来到了台湾。在台湾,他在⼀个⼤陆⼈社区⻓⼤,他们把在岛上的居留视为临时逗留。蒋介⽯预期中的“中华⼈⺠共和国的崩溃”从未发⽣,让像张汝京这样的⼈陷⼊了永久性的身份危机,他们把⾃⼰视为中国⼈,但⽣活在远离出⽣地的岛屿上。⼤学毕业后,张汝京搬到了美国,在纽约的布法罗完成了研究⽣学位,然后在TI与杰克·基尔⽐⼀起⼯作。他成为经营晶圆⼚的专家,从美国到⽇本,从新加坡到意⼤利,他在世界各地经营着TI的⼯⼚。
中国政府补贴国内半导体产业建设的早期成果⼤多不尽如⼈意。 ⼀些晶圆⼚是在中国建造的,⽐如中国华虹和⽇本NEC在上海的合资企业。NEC从中国政府那⾥得到了⼀笔丰厚的⾦融交易。 作为交换,NEC承诺将其技术带到中国。但NEC要确保由⽇本专家负责,中国员⼯只能做基础⼯作。中国从这家合资企业获得的专业知识不多。引⽤⼀位分析师的话:“我们不能说这个公司是中国的公司,这只是⼀个位于中国的晶圆⼚。”
2000年在上海成⽴的另⼀家芯⽚公司宏⼒半导体也涉及类似的境外投资、国家补贴和不成功的技术转让。考虑到台湾在半导体领域的成功,吸引台湾参与⼤陆芯⽚产业的想法是有道理的,但该公司由于技术落后,难以获得客户,从未赢得过⼤陆芯⽚制造业务的⼀⼩部分,占世界总业务的份额就更少了。
如果有⼈能在中国建⽴芯⽚产业,那就是张汝京。他不会依赖裙带关系或外国援助。世界级晶圆⼚所需的所有知识都已经在他的脑海中。在TI⼯作期间,他为该公司在世界各地开设新⼯⼚。为什么不能在上海做同样的事?他于2000年创⽴了中芯国际集成电路制造有限公司(SMIC,以下简称“中芯国际”),从⾼盛、摩托罗拉和东芝等国际投资者那⾥筹集了超过15亿美元。 ⼀位分析师估计,中芯国际⼀半的创业资⾦是由美国投资者提供的。 张汝京利⽤这些资⾦雇⽤了数百名境外专家来运营中芯国际的晶圆⼚,其中⾄少有400名来⾃中国台湾。
张汝京的策略很简单:像台积电那样做。在台湾,台积电雇⽤了最好的⼯程师,尤其是那些在美国或其他先进芯⽚公司有经验的⼯程师。台积电购买了它能负担得起的最好的⼯具,坚持不懈地专注于培训员⼯掌握⾏业最佳实践,利⽤台湾愿意提供的所有税收和补贴政策。
中芯国际虔诚地遵循这⼀路线图,从境外芯⽚制造商,特别是台积电,积极雇⽤员⼯。在其运营的第⼀个⼗年的⼤部分时间⾥,中芯国际三分之⼀的⼯程⼈员是从台湾和国外雇⽤的。2001年,据分析师道格拉斯·B.富勒(DouglasB.Fuller)称,中芯国际从当地雇⽤了650名⼯程师,从境外招聘了393名⼯程师,境外招聘的⼤部分来⾃中国台湾和美国。该公司甚⾄有⼀个⼝号,“⼀个⽼员⼯带来两个新员⼯”,强调需要境外培训过的有经验的员⼯来帮助当地⼯程师学习。中芯国际的本地⼯程师学得很快,其技术能⼒很快就被认可,以⾄外国芯⽚制造商开始向他们发出⼯作邀请。该公司在技术国产化⽅⾯的成功归功于这批受过境外培训的员⼯。
与中国其他芯⽚初创企业⼀样,中芯国际也从政府的⼤⼒⽀持中受益,⽐如五年的企业免税期和减免在中国销售芯⽚的销售税。 中芯国际获得了这些好处,但它⼀开始并不依赖这些好处。张汝京致⼒于提⾼⽣产能⼒,采⽤接近尖端的技术。 到20世纪末,中芯国际仅落后于世界技术领先企业⼏年。该公司似乎有望成为⼀流的芯⽚制造⼚,或许最终有能⼒威胁台积电。 张汝京很快赢得了为他前雇主TI等⾏业领袖制造芯⽚的合同。中芯国际于2004年在纽约证券交易所上市。
现在台积电⾯临来⾃东亚不同国家和地区多家芯⽚⼚的竞争。新加坡的特许半导体,中国台湾的联华电⼦和世界先进公司(Vanguard),以及2005年进⼊代⼯业务的韩国三星,都在与台积电竞争⽣产其他地⽅设计的芯⽚。这些公司中的⼤多数得到了政府的补贴,使得芯⽚⽣产成本更低,这让它们所服务的⼤多数美国⽆晶圆公司受益。与此同时,⽆晶圆公司正处于推出⼀款塞满复杂芯⽚的⾰命性新产品(智能⼿机)的早期阶段。离岸外包降低了制造成本,刺激了更多的竞争。消费者享受了低价和过去难以想象的产品。全球化不就是这样设计的吗?
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