《芯片戰(zhàn)爭:世界最關(guān)鍵技術(shù)的爭奪戰(zhàn)》是美國經(jīng)濟(jì)史學(xué)家克里斯·米勒撰寫、蔡樹軍翻譯的科技類著作。該書以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球分工為主線,追溯從冷戰(zhàn)至今的芯片技術(shù)發(fā)展歷程,闡釋芯片在現(xiàn)代軍事、經(jīng)濟(jì)和地緣政治中的戰(zhàn)略地位。全書涵蓋美國通過技術(shù)博弈確立主導(dǎo)地位、臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起、華為5G技術(shù)受限等案例,分析全球芯片短缺與供應(yīng)鏈危機(jī)背后的國家競爭。書中提及美國《芯片法案》補(bǔ)貼政策、EUV光刻機(jī)研發(fā)困境等議題,揭示大國在人工智能與軍事技術(shù)領(lǐng)域的核心博弈。
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“我……要……發(fā)……財”
引導(dǎo)阿波羅飛船和“民兵II號”導(dǎo)彈的計算機(jī)助力了美國集成電路工業(yè)的騰飛。到了20世紀(jì)60年代中期,從衛(wèi)星到聲吶,從魚雷到遙測系統(tǒng),美國軍方在各種武器中采用了芯片。 羅伯特·諾伊斯知道,軍事和太空計劃對仙童的早期成功至關(guān)重要,他在1965年承認(rèn),軍事和航天應(yīng)用將使用“今年生產(chǎn)的95%以上的電路”。 但他一直設(shè)想,他的芯片將有一個更大的民用市場,盡管在20世紀(jì)60年代早期還沒有這樣的市場。他開始設(shè)計并實現(xiàn)這個構(gòu)想,這意味著他要與軍方保持一定距離,以便由他(而不是五角大樓)來制定仙童的研發(fā)重點。諾伊斯拒絕了大多數(shù)軍事研究合同,估計仙童的研發(fā)預(yù)算依賴美國國防部從未超過4%。諾伊斯自信地解釋道:“世界上能夠勝任評估仙童研究工作的主管很少,而且他們通常不會是軍隊里的職業(yè)軍官。”
諾伊斯剛從研究生院畢業(yè)時,曾在東海岸無線電制造商飛歌(Philco)工作,那里擁有一支龐大的國防團(tuán)隊。諾伊斯回憶道:“研究的方向是由能力較差的人決定的。”他抱怨自己浪費時間為軍方撰寫進(jìn)度報告。現(xiàn)在他經(jīng)營著一家由信托基金繼承人創(chuàng)辦的仙童半導(dǎo)體公司,他可以靈活地將軍隊視為客戶而不是老板。他選擇將仙童的大部分研發(fā)目標(biāo)瞄準(zhǔn)大眾市場產(chǎn)品,而不是軍方。他認(rèn)為,用于火箭或衛(wèi)星的大多數(shù)芯片也必須有民用用途。第一個為商業(yè)市場生產(chǎn)的集成電路用于真力時(Zenith)助聽器 ,最初是為NASA衛(wèi)星設(shè)計的。挑戰(zhàn)將是制造民眾能夠負(fù)擔(dān)得起的芯片。軍方支付了高價,但消費者對價格敏感。誘人的是,民用市場的利潤遠(yuǎn)大于冷戰(zhàn)時期五角大樓臃腫的預(yù)算。諾伊斯宣稱:“向政府出售研發(fā)產(chǎn)品就像把你的風(fēng)險資本投入儲蓄賬戶。風(fēng)險就是風(fēng)險,你得承擔(dān)風(fēng)險。”
在帕洛阿爾托,仙童被給五角大樓供貨的公司包圍,從航空航天到彈藥,從無線電到雷達(dá)。盡管軍方從仙童購買了芯片,但美國國防部與大型官僚機(jī)構(gòu)合作,比與靈活的初創(chuàng)公司合作更舒適。五角大樓低估了仙童和其他半導(dǎo)體初創(chuàng)公司改造電子產(chǎn)品的速度。美國國防部20世紀(jì)50年代末的一份評估報告,稱贊無線電巨頭美國無線電公司(RCA)“正在進(jìn)行最雄心勃勃的微型化計劃”;同時不屑一顧地指出,仙童只有兩名科學(xué)家在研究先進(jìn)電路。美國國防部報告稱,國防承包商洛克希德·馬丁公司(Lockheed Martin)在帕洛阿爾托有一處研究設(shè)施,其微型系統(tǒng)電子部門有50多名科學(xué)家,這意味著洛克希德·馬丁公司遙遙領(lǐng)先。
但在戈登·摩爾的指導(dǎo)下,仙童的研發(fā)團(tuán)隊不僅開發(fā)了新技術(shù),還開辟了新的民用市場。1965年,《電子學(xué)》(Electronics)雜志邀請摩爾寫了一篇關(guān)于集成電路未來的短文。他預(yù)測,至少在接下來的十年里,仙童每年都會將硅芯片上的器件數(shù)量增加一倍。如果是這樣的話,到1975年,集成電路中將有65000個微型晶體管。這不僅會創(chuàng)造更多的計算能力,還能降低每個晶體管的價格。隨著成本下降,用戶數(shù)量也會增加。這種計算能力指數(shù)級增長的預(yù)測,后來很快被稱為“摩爾定律”。 這是20世紀(jì)最偉大的技術(shù)預(yù)測。
摩爾意識到,如果每顆芯片上的計算能力呈指數(shù)級增長,那么集成電路將不僅僅改變火箭和雷達(dá),還將徹底改變社會。1965年,美國國防部仍然購買了當(dāng)年生產(chǎn)的所有集成電路的72%。軍方要求的功能在商業(yè)應(yīng)用中也很有用。一份電子出版物宣稱,“小型化和耐用意味著好的生意”。 國防承包商認(rèn)為,芯片是一種可以升級所有舊軍事電子設(shè)備的產(chǎn)品。在仙童,諾伊斯和摩爾已經(jīng)在夢想著個人電腦和手機(jī)的出現(xiàn)。
20世紀(jì)60年代初,美國國防部部長羅伯特·麥克納馬拉(Robert McNamara)改革軍事采購以削減成本,引發(fā)了電子行業(yè)一些人所稱的“麥克納馬拉蕭條”,仙童對平民芯片的設(shè)想似乎具有先見之明。仙童是第一家為民用客戶提供現(xiàn)成集成電路的完整產(chǎn)品線的公司。諾伊斯大幅降價,因為他認(rèn)為這將大大擴(kuò)大芯片的民用市場。20世紀(jì)60年代中期,仙童芯片的售價從20美元降至2美元。有時,仙童甚至以低于制造成本的價格銷售產(chǎn)品 ,希望說服更多的客戶試用。
由于價格下調(diào),仙童開始贏得私營公司的大合同。美國計算機(jī)年銷售量從1957年的1000臺增長到十年后的18700臺。到20世紀(jì)60年代中期,幾乎所有這些計算機(jī)都依賴于集成電路。1966年,計算機(jī)公司柏拉夫斯(Burroughs)從仙童訂購了2000萬只芯片,這是阿波羅計劃消耗的20多倍。到1968年,計算機(jī)行業(yè)購買的芯片數(shù)量與美國軍方一樣多。仙童芯片服務(wù)于這個計算機(jī)市場的80%。 諾伊斯的降價策略取得了回報——為民用計算機(jī)開辟了一個新的市場,這將推動未來幾十年的芯片銷售。 摩爾后來辯稱,諾伊斯的降價策略與仙童集成電路技術(shù)是同樣重大的創(chuàng)新。
20世紀(jì)60年代末,經(jīng)過十年的發(fā)展,阿波羅11號終于準(zhǔn)備好使用仙童驅(qū)動的制導(dǎo)計算機(jī)將第一個宇航員送上月球。加利福尼亞州圣克拉拉谷的半導(dǎo)體工程師從太空競賽中受益匪淺,這為他們提供了一個重要的早期客戶。但到第一次登月時,硅谷的工程師對國防和太空合同的依賴程度已經(jīng)大大降低。現(xiàn)在,他們關(guān)注的是更為現(xiàn)實的問題:芯片市場的蓬勃發(fā)展。仙童的成功已經(jīng)激勵了幾名頂級員工投奔競爭對手。風(fēng)險資本正涌入初創(chuàng)公司,這些公司的重點不是火箭,而是電腦。
但仙童仍歸東海岸的一位百萬富翁所有,這位百萬富翁給員工豐厚的薪酬,卻拒絕給他們股票期權(quán),他把股權(quán)贈予視為一種“漸進(jìn)的社會主義”。 最終,就連仙童的聯(lián)合創(chuàng)始人諾伊斯也開始懷疑自己在公司是否有未來。很快,每個人都開始尋找出路。原因很明顯,除了新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新的制造工藝之外,這種制造金融殺戮的能力是推動摩爾定律的根本力量。正如仙童的一名員工在離開公司時填寫的離職問卷中所說:“我……要……發(fā)……財。”
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