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读芯片战争:世界最关键技术的争夺战04竞争

1.竞争1.1.对整个美国半导体行业来说,20世纪80年代是地狱般的十年1.1.1.来自日本的残酷竞争1.2.HP1.2

1. 竞争

1.1. 对整个美国半导体行业来说,20世纪80年代是地狱般的十年

1.1.1. 来自日本的残酷竞争

1.2. HP

1.2.1. 20世纪30年代,安德森供职的公司惠普发明了“硅谷初创公司”的概念,当时斯坦福大学毕业生大卫·帕卡德(David Packard)和比尔·休利特(Bill Hewlett)开始在帕洛阿尔托的车库里鼓捣电子设备

1.2.2. 在惠普,安德森一开始并没有把东芝和NEC当回事,但在测试了它们的芯片后,他发现它们产品的质量比美国竞争对手的好得多

1.2.2.1. 三家日本公司的芯片在前1000小时的故障率都没有超过0.02%,而三家美国公司的芯片最低故障率为0.09%

1.2.2.2. 最差的美国芯片故障率为0.26%,是日本芯片的十倍多

1.2.2.3. 美国芯片故障率是日本芯片的四倍半

1.3. 像英特尔和TI这样的美国公司,就连东芝(Toshiba)和NEC(日本电气公司)这样的日本公司,也在制造DRAM存储芯片

1.3.1. 美国主要芯片制造商都卷入了与日本竞争对手的知识产权诉讼,这一事实被引为硅谷仍遥遥领先的证据

1.4. 日本是一个“咔嚓,咔嚓”的国家

1.4.1. “咔嚓,咔嚓”是日本工程师带到会议上的照相机发出的声音,照相能更方便地记录新想法

1.5. 芯片并不是美国唯一面对来自高质量、超高效的日本竞争对手压力的行业

1.5.1. 战后几年,“日本制造”曾是“便宜”的代名词

1.5.2. 从汽车到钢铁,美国工业面临着日本的激烈竞争

1.6. 到了20世纪80年代,消费电子产品已成为日本的一个特产,索尼率先推出了新的消费品,从美国竞争对手的手中夺取了市场份额

1.6.1. 盛田昭夫的晶体管收音机是美国经济霸主地位的第一个杰出挑战者,它的成功鼓舞了盛田昭夫和他的日本同行将目光放得更高

1.6.2. 盛田昭夫知道复制只能获得二等地位和二等利润

1.6.3. 盛田昭夫驱使他的工程师不仅要制造最好的收音机和电视,还要制造全新的产品

1.6.4. 1979年,索尼推出了随身听,这是一款便携式音乐播放器

2. 战争

2.1. 1969年,杰瑞·桑德斯成立了自己的芯片公司AMD

2.2. 硅谷的内部竞争是公平的

2.3. 日立获取工业机密不是个案,三菱也面临着类似的指控

2.3.1. 不仅在半导体和电脑领域,日本间谍和双重交易的指控层出不穷

2.4. 20世纪80年代中期,日本工业集团东芝已成为世界领先的DRAM生产商

2.4.1. 东芝把机器出售给了苏联,帮助苏联建造了更安静的潜艇

2.5. 记录在案的日本非法工业间谍案件数量很少

2.5.1. 表明窃取机密在日本公司的成功中只起了很小的作用

2.5.2. 证明日本公司擅长间谍活动

2.6. 追踪和模仿竞争对手是硅谷商业模式的关键

2.6.1. 指责竞争对手挖走员工,以及窃取创意和知识产权也是如此

2.6.2. 芯片公司也经常挖走竞争对手的明星工程师,不仅希望获得经验丰富的员工,还希望了解竞争对手的生产流程

2.6.3. 潜入竞争对手的工厂是非法的,但在硅谷,监视竞争对手是正常的做法

2.7. 日本公司可以向美国出售产品,但硅谷难以在日本赢得市场份额

2.7.1. 1974年之前,日本一直对美国公司在日本国内销售的芯片数量实行配额限制

2.7.2. 日本一些大型芯片消费者,比如垄断了日本国家电信业的公司NTT(日本电信电话公司),几乎完全从日本供应商那里购买芯片

2.7.3. 硅谷在日本的低市场份额使美国公司损失了数十亿美元的销售额

2.8. 日本政府推动公司之间的合作

2.8.1. 日本政府还补贴了芯片制造商

2.8.2. 于1976年成立了一个名为“VLSI(超大规模集成电路)计划”的研究团体,政府的资金约占预算的一半

2.8.3. 美国的反垄断法不鼓励芯片公司之间互相合作

2.9. 美国政府本身也积极参与支持半导体,尽管华盛顿的资金来自DARPA

2.9.1. 投资初创技术,在资助芯片制造创新方面发挥了关键作用

2.9.2. DARPA是五角大楼的一个部门

2.10. 硅谷最大的劣势在于其高昂的资本成本

2.10.1. 建造先进的制造工厂极其昂贵,因此信贷成本非常重要

2.10.2. 下一代芯片大约每两年出现一次,需要新的设施和新的机器

2.10.3. 20世纪80年代,美国利率达到21.5%,因为美联储试图对抗通货膨胀

2.11. 日本DRAM公司获得了更便宜的资本

2.11.1. 日立和三菱等芯片制造商是大型企业集团的一部分,它们与提供大型长期贷款的银行有密切联系

2.11.2. 即使在日本公司无利可图的时候,银行也会在很长一段时间内通过发放信贷来维持它们的生存

2.11.3. 美国贷款机构的做法通常是迫使公司破产

2.11.4. 日本的社会结构倾向于产生大量储蓄

2.12. 在64K DRAM芯片推出五年后,曾于十年前率先推出DRAM芯片的英特尔只剩下1.7%的全球DRAM市场份额,日本竞争对手的市场份额则飙升

2.13. 1985年,日本公司在半导体上的资本支出占全球的46%,而美国为35%

2.13.1. 到1990年,这些数字更加不平衡,日本公司占全球芯片制造工厂和设备投资的一半

2.14. 20世纪80年代,日本在DRAM芯片的市场份额每年都在增长,竞争对手美国的份额却在下降

3. 光刻技术

3.1. 尽管光刻技术已经比当时莱思罗普的倒置显微镜精确得多,但原理仍然不变

3.1.1. 光线穿过掩模和透镜,将聚焦的形状投射到涂有光刻胶的硅片上

3.1.2. 光刻过程通常需要五次、十次或几十次,通过沉积、蚀刻和抛光才能制造出集成电路

3.1.3. 每一次光刻都需要与上一次严格对准

3.1.4. 随着晶体管的小型化,光刻工艺涉及的每一部分,从化学物质到透镜,再到使硅片与光源完美对准的激光器,都变得更加困难

3.2. 世界领先的透镜制造商是德国的卡尔·蔡司(Carl Zeiss)和日本的尼康(Nikon),尽管美国也有一些专业的透镜制造商,比如珀金埃尔默公司(Perkin Elmer)

3.3. 珀金埃尔默公司(Perkin Elmer)

3.3.1. 是康涅狄格州诺沃克的一家小型制造商,曾在第二次世界大战期间为美国军方制造炸弹瞄准器,并为冷战时期的卫星和间谍飞机制造透镜

3.3.2. 珀金埃尔默公司的扫描式光刻机可以制造出栅长接近1微米(百万分之一米)的芯片

3.3.3. 20世纪70年代末,珀金埃尔默公司的扫描式光刻机主导了光刻市场,但到了20世纪80年代,它被GCA公司取代

3.4. 半导体行业的增长表明,真正的资金来自大众市场,而不是特别的军事合同

3.5. 半导体行业一直是周期性的

3.5.1. 当需求旺盛时,该行业会飙升

3.5.2. 当需求不旺盛时,该行业又会回落

3.6. 光刻技术是一门大生意,20世纪80年代初,GCA处于领先地位

3.7. GCA公司

3.7.1. 由一位前空军军官领导,地球物理学家,名叫米尔特·格林伯格(Milt Greenberg)

3.7.2. 一名国防承包商,生产高空气球等装备,用于测量和拍摄苏联照片

3.7.3. 在步进式光刻机出现之前,GCA每年的军事合同收入从未超过5000万美元,直到GCA垄断了这种价值极高的机器,其收入很快达到3亿美元,公司股票价格也开始飙升

3.7.4. 1978年,以GCA为龙头的美国公司控制了全球85%的半导体光刻设备市场

3.7.4.1. 十年后,这一数字下降到50%

3.7.5. 随着日本芯片产业的崛起,GCA开始失去优势

3.7.6. 就在市场暴跌之际,GCA失去了可唯一制造步进式光刻机公司的地位

3.7.7. 许多美国人将GCA失去光刻领导地位归咎于日本的工业补贴

3.7.7.1. 光刻技术现在非常精密,室外阵阵雷雨可能会改变气压,从而改变光线的折射,足以扭曲制作在芯片上的图像

3.7.7.2. 每年制造数百台步进光刻机需要有人专注于制造和质量控制,但GCA的领导人把注意力都放在了其他地方

3.7.8. GCA的大多数问题是由不可靠的设备和糟糕的客户服务造成的

3.7.9. GCA机器使用的软件比日本竞争对手的要好得多

3.8. 日本公司决定制造自己的步进式光刻机。尼康从GCA获得了一台机器,对其进行了逆向工程

3.8.1. 不久,尼康的市场份额就超过了GCA

3.8.2. 在硅谷竞争中胜出的日本DRAM公司更愿意从日本工具制造商那里购买,这让尼康受益,GCA却因此受损

3.8.3. 到了20世纪80年代中期,尼康的设备比GCA的要好得多

3.8.4. 在IBM使用尼康步进式光刻机之前,IBM期望的机器平均无故障时间是75小时,而尼康的平均无故障时间是它的十倍

3.9. 普遍将GCA的衰落当成日本崛起和美国衰落的缩影

3.9.1. 衰退始于钢铁行业,然后影响汽车行业,后来蔓延到高科技行业

3.10. 芯片行业受到了“不稳定结构”的影响,员工在公司和公司之间跳槽,公司拒绝对员工进行投资

4. 原油

4.1. 美国三家最大芯片制造商的首席执行官

4.1.1. 诺伊斯是一位技术幻想家

4.1.2. 桑德斯是营销演说家

4.1.2.1. AMD的首席执行官

4.1.3. 斯波克则是对他员工大吼要更快、更便宜、更好地生产的制造业大老板

4.2. 桑德斯、诺伊斯、斯波克与其他首席执行官一起成立了美国半导体行业协会(SIA),游说华盛顿支持该行业

4.3. 1973年和1979年的石油禁运向许多美国人证明了依赖外国的风险

4.3.1. 桑德斯并没有要求美国派遣海军穿越半个世界以确保芯片的供应

4.3.2. 用民用计算机和计算器市场取代了国防合同

4.4. 半导体是“20世纪80年代的原油”,“控制原油的人将控制电子行业”

4.5. 当桑德斯将芯片描述为“原油”时,五角大楼完全明白他的意思

4.5.1. 事实上,芯片比石油更具战略性

4.5.2. 自20世纪70年代中期以来,利用半导体技术“抵消”苏联在冷战中的传统优势,一直是美国的战略

4.6. 到20世纪80年代末,日本提供了全世界70%的光刻设备,美国所占的份额已经下降到21%,而这个产业是基于杰伊·莱思罗普在美国军事实验室发明的技术

4.7. 美国可能会发现自己对外国芯片和半导体制造设备的依赖程度,甚至超过在阿拉伯石油禁运最严重的时候对石油的依赖程度

4.8. TI是武器系统电子产品的主要供应商

4.9. 美国军方比以往任何时候都更加依赖电子设备,因此也更加依赖芯片

4.9.1. 到20世纪80年代,美国有大约17%的军事开支用于购买电子产品,而在第二次世界大战结束时,这一数字为6%

4.9.2. 美国军队在很大程度上依靠技术优势取胜

4.9.3. 电子技术是最能发挥作用的技术

4.9.4. 半导体是电子行业处于领先地位的关键

4.9.5. 美国国防部很快将依靠外国资源获得半导体的最先进技术

4.10. 日本专注于发展经济,美国则肩负着保卫经济的重任

4.10.1. 日本挑战了对美国军事力量至关重要的一些领域的工业主导地位

4.10.2. 日本经济以前所未有的速度增长,而东京在高科技制造业的成功正威胁着美国的军事优势

5. 死亡螺旋

5.1. 硅谷与美国政府有着矛盾的关系

5.1.1. 硅谷在要求独立的同时,希望美国政府提供帮助

5.2. 在华盛顿,对于硅谷是否值得美国政府帮助,人们几乎没有达成一致意见

5.2.1. 从汽车到钢铁,许多行业面临着日本的竞争

5.3. 半导体的问题是由在华盛顿的游说团体解决的

5.4. 《半导体芯片保护法》(Semiconductor Chip Protection Act),加强了对知识产权的保护

5.5. 随着日本DRAM市场份额的增长,减税和版权变更似乎还不够

5.6. 美国芯片行业对日本公司在美国市场“倾销”廉价芯片提出了一系列正式投诉

5.7. Sematech财团

5.7.1. 1987年,美国一群领先的芯片制造商和美国国防部成立了一个名为Sematech的财团—一半由业界出资,一半由五角大楼出资

5.7.2. 理念是,该行业需要更多的合作才能保持竞争力

5.7.3. 芯片制造商需要更好的制造设备,而生产这种设备的公司需要知道芯片制造商在寻找什么

5.7.4. 诺伊斯领导下的Sematech是一个奇怪的混合体,它既不是一家公司,也不是一所大学,更不是一个研究实验室

5.7.4.1. 重点是拯救美国的光刻业

5.7.4.2. 没有光刻机,公司就不能制造半导体,美国仅存的主要生产商仍在苦苦挣扎

5.7.5. 诺伊斯是GCA在Sematech的最大支持者,他1990年在晨泳后死于心脏病

5.7.5.1. 他创建了仙童和英特尔,发明了集成电路,并将支撑所有现代计算的DRAM芯片和微处理器进行商业化

5.8. “超前”对科学家有好处,但不一定对寻求销售的制造企业有好处

6. 说“不”

6.1. 几十年来,索尼的盛田昭夫通过销售给美国电子产品赚了大笔钱

6.2. 1953年,盛田昭夫在第一次出国旅行时,把美国视为一个“似乎什么都有”的国家

6.3. 盛田昭夫担任非正式大使,向美国权力掮客解释日本的政策

6.4. 美国在亚洲的力量建立在技术优势、军事实力以及将日本、中国香港、韩国以及东南亚国家和地区联系在一起的贸易和投资联系之上

6.4.1. 从中国香港九龙湾的第一家仙童组装厂开始,集成电路就成为美国在亚洲地位的一个组成部分

6.4.2. 从中国台湾到韩国,再到新加坡,美国芯片制造商都在建工厂

6.5. 长期以来,美国一直把自己视为日本的老师

6.5.1. 自1945年以来,美国的战略是通过贸易和技术交流将日本与美国联系起来的

6.5.2. 到20世纪80年代,美国供应链策略的主要受益者似乎是日本

6.5.3. 东京在亚洲经济和政治中的作用正在不可逆转地扩大

6.6. 相比美国的企业高管们过于关注“今年的利润”,日本企业管理层更关注“长期”的利润

6.7. 1989年,盛田昭夫在一本题为《日本可以说“不”》的论文集中阐述了他的观点

6.7.1. 石原慎太郎(Shintaro Ishihara)合著

6.7.2. 日本的技术实力使其在世界大国中占据了一席之地

6.7.3. 日本,一个一流的技术大国

6.8. 让《日本可以说“不”》真正令华盛顿感到恐惧的,不仅是这本书表达了日本的零和民族主义,而且石原慎太郎还找到了一种胁迫美国的方式

6.8.1. 美国的未来是“一个首要的农业大国,一个巨大的丹麦版本”

6.8.2. 但《日本可以说“不”》引起了争议,并不是因为它的观点,而是因为事实

6.8.2.1. 编外:谎言不可怕,事实最扎心

6.9. 哈罗德·布朗

6.9.1. 美国国防部前部长

6.9.2. 高科技是外交政策

6.9.2.1. 如果美国的高科技地位正在恶化,那么美国的外交政策地位也将面临风险

6.9.3. 日本在存储芯片方面处于领先地位,而存储芯片是消费电子产品的核心

6.9.4. 日本在逻辑芯片和专用集成电路方面正在迅速赶上美国