半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史上那些遠(yuǎn)去的人，那段偉大的歷史

　　他們是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史上最偉大的三位發(fā)明家，他們和眾多天才的科學(xué)家一起，他們是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史上最偉大的三位發(fā)明家，他們和眾多天才的科學(xué)家一起，開創(chuàng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史上激動人心的“發(fā)明時代”。他們是集成電路之父，他們是硅谷的開創(chuàng)者，他們改變了我們的世界。如今，他們已經(jīng)全部遠(yuǎn)去，然而，他們創(chuàng)造的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值已經(jīng)超過2100億美元，并且仍在他們開辟的大路上高速前進(jìn)，為這個世界帶來日新月異的變化。他們的故事已經(jīng)成為傳說，激勵著一代又一代的工程師和掘金者。

　　2005年6月20日，美國德州儀器(TI)退休工程師、業(yè)界公認(rèn)的集成電路(IC)第一位發(fā)明者杰克·基爾比(Jack S.Kilby，1923-2005)的心臟停止了跳動，享年81歲。加上1989年逝世的“晶體管之父”威廉·肖克利(William Shockley，1910-1989)和1990年逝世的集成電路共同發(fā)明人羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce，1927-1990，仙童、Intel公司創(chuàng)始人)，至此，20世紀(jì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)史上最偉大的三位發(fā)明家已經(jīng)全部離我們遠(yuǎn)去。然而，他們的偉大發(fā)明而帶來的億萬顆芯片，正在世界的每一個角落一刻也不停息地跳動著，上至太空，下至海底，已經(jīng)成為人類社會不可缺少的一部分。他們和福特、愛迪生、萊特兄弟一起，改變了我們的世界。

　　1947—1959年的13年間，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上激動人心的“發(fā)明時代”。在此期間，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在探索中前進(jìn)，晶體管被發(fā)明并開始商用，光阻材料技術(shù)和平面處理工藝等至今還在使用的半導(dǎo)體制造技術(shù)出現(xiàn)，計算機和超級計算機被研制，德州儀器、摩托羅拉、仙童半導(dǎo)體和國家半導(dǎo)體等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的常青樹或是誕生或是涉足半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，硅谷開始成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的中心。

　　我們再來回顧一下那段偉大的歷史。

　　1947年12月23日第一塊晶體管在貝爾實驗室誕生，從此人類步入了飛速發(fā)展的電子時代。在晶體管技術(shù)日新月異的60年里，有太多的技術(shù)發(fā)明與突破，也有太多為之作出重要貢獻(xiàn)的人，更有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分分合合、聚聚散散的恩怨情仇，當(dāng)然其中還記載了眾多半導(dǎo)體公司的浮浮沉沉。

　　John Bardeen(左)，William Shockley(坐)和Walter Brattain共同發(fā)明了晶體管

　　1959年首次將集成電路技術(shù)推向商用化的飛兆半導(dǎo)體公司，也是曾經(jīng)孵化出包括英特爾、AMD、美國國家半導(dǎo)體、LSI Logic、VLSI Technology、Intersil、Altera和Xilinx等等業(yè)界眾多巨擘的飛兆半導(dǎo)體，現(xiàn)在已成為專注于功率和能效的公司；曾經(jīng)在上世紀(jì)80年代中連續(xù)多年位居半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)榜首的NEC，在90年代中跌出前10后，再也沒有東山再起；更有與發(fā)明第一塊晶體管的貝爾實驗室有著直系血緣的杰爾(Agere)，通過多次變賣，被“四分五裂”找不到蹤跡。

　　世上沒有常勝的將軍。曾經(jīng)的呼風(fēng)喚雨，并不代表能成為永久的霸主。當(dāng)我們用歷史的眼觀來看今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，我們有什么啟示呢？全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在東移，以臺積電為首的晶圓代工將成為全球半導(dǎo)體工藝與產(chǎn)能雙雙領(lǐng)先的公司；傳統(tǒng)的IDM廠商都向輕資廠轉(zhuǎn)變，65nm已鮮有IDM跟蹤，至45nm時除了memory廠商外，僅剩英特爾一家了；AMD在2008年將芯片制造部分剝離出來也說明了這一點。私募基金正在加速半導(dǎo)體業(yè)的整合，未來每個產(chǎn)業(yè)僅有前五名是可以生存的；PC在主導(dǎo)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)10多年后，正讓位于消費電子，英特爾還能守住霸主地位多久？以臺灣聯(lián)發(fā)科為代表的新一代IC公司的崛起，使得眾多歐美大廠不再輕易放棄低利潤行業(yè)，未來的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)會逐漸成為一個成熟的產(chǎn)業(yè)，一個微利的產(chǎn)業(yè)。

　　回憶過去60年，哪些人是我們必須記住的？哪些重大事件對業(yè)界影響最大？

　　半導(dǎo)體精英話60年重要里程碑

　　1947年12月23日，貝爾實驗室在助聽器中展示了人類第一塊晶體管，William Shockley被譽為晶體管之父。在隨后的10年中，晶體管技術(shù)不斷進(jìn)步，包括隨后發(fā)明的單鍺晶硅、生長結(jié)型晶體管、接觸型硅晶體管和固態(tài)晶體管開關(guān)等，德州儀器和貝爾實驗室分別在1954年推出晶體管收音機和全晶體管計算機，并且，1957年美國第一個軌道衛(wèi)星“探測者”也首次使用了晶體管技術(shù)。這10年間，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于最激動人心的“發(fā)明時代”。

　　晶體管的演變

　　然而，1958年8月，另一個重大的里程碑出現(xiàn)了，它就是德州儀器的Jack Kilby將分離的晶體管和器件集成到一個鍺片上，向人類展示了第一片集成電路；次年，飛兆半導(dǎo)體的Robert Noycy發(fā)明了平面工藝技術(shù)，使得集成電路可量產(chǎn)化，從此，人類從半導(dǎo)體的“發(fā)明時代”進(jìn)入了“量產(chǎn)時代”。盡管很多人認(rèn)為是Jack Kilby發(fā)明了集成電路，但由于Robert Noycy發(fā)明了制造性更強的集成電路，他與Jack Kilby一起理應(yīng)被稱為集成電路的共同發(fā)明人。

　　集成電路發(fā)明之后的50年又有哪些人和事是我們不能忘懷的呢？

　　領(lǐng)先半導(dǎo)體公司CEO談50年來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最重要的里程碑：

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)CEO談里程碑

　　LSI的首席執(zhí)行官Abhi Talwalkar：人們常說，我們今天之所以能夠取得如此輝煌的成就，是因為我們站在前輩巨人的肩膀上。在我們慶祝晶體管，這一20世紀(jì)無疑最重要的發(fā)明誕生之際這句話尤其適合。 幸運的是，發(fā)明晶體管的創(chuàng)新精神今天仍然像過去一樣綻放著進(jìn)取的光芒。

　　德州儀器中國區(qū)總裁謝兵：雖然William Shockley在1947年發(fā)明了晶體管，取代了低效的電子管，但科學(xué)家面臨的另一個問題是如何將更多的晶體管集成在一塊電路中。Jack Kilby的發(fā)明不僅開創(chuàng)了電子技術(shù)歷史的新紀(jì)元，也徹底改變了人類的生活方式。1971年，全球第一個單芯片微處理器問世從此打開機器設(shè)備像個人電腦一樣可嵌入智能的未來之路。1982年，德州儀器研發(fā)出全球第一枚數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320，該處理器采用32位算術(shù)邏輯單元，每秒能處理500萬條指令(MIPS)，與當(dāng)時許多大型計算機的速度不相伯仲。這項發(fā)明開啟了數(shù)字世界的無限可能。

　　美國國家半導(dǎo)體亞太區(qū)副總裁暨董事總經(jīng)理祁驊天：1965年Bob Widlar發(fā)明的運算放大器具有重大意義，因為它是模擬器件的基本構(gòu)成部分。

　　安森美半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼首席運營官John Nelson：1963年F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技術(shù)；1965年Gordon Moore提出摩爾定律，它預(yù)測了硅芯片每隔18個月集成度就會翻一番。CMOS器件的發(fā)明有效地實踐了摩爾定律。

　　英飛凌科技亞太私人有限公司總裁兼執(zhí)行董事潘先弟：1970年，英特爾推出第一片DRAM；次年，英特爾推出SRAM和EPROM，和第一片微處理器4004。記憶體芯片和微處理器的發(fā)明，決定了半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展的方向。

　　瑞薩半導(dǎo)體管理(中國)有限公司CEO山村雅宏：20世紀(jì)80年代，日本制造商在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中處于領(lǐng)先地位，他們采用基于DRAM的IDM商業(yè)模式。日本人幾乎占領(lǐng)了全球半導(dǎo)體市場的半壁江山。他們以全面出擊的策略來擴張業(yè)務(wù)，利用成功的內(nèi)存業(yè)務(wù)為其創(chuàng)造資源，在MCU、ASIC、分立器件多個市場進(jìn)行擴張；到了90年代，PC在全球普及，日本制造商的風(fēng)頭減弱，其它IC廠商通過把資源集中到PC業(yè)務(wù)而取得長足發(fā)展。英特爾和德州儀器等美國制造商恢復(fù)生機。特別是英特爾，通過專心致志地搞MPU，從NEC手中奪得了全球第一的排名。同時，韓國和臺灣地區(qū)廠商也把有限的資源集中到核心競爭力上面，加入了競爭；到了21世紀(jì)，除了PC以外，汽車和手機等產(chǎn)業(yè)對半導(dǎo)體的需求浮現(xiàn)，專注于系統(tǒng)方案的LSI廠商隨之復(fù)蘇。結(jié)果，新市場開始出現(xiàn)，它不同于源自MPU或者內(nèi)存專業(yè)廠商的市場。展望未來，我們相信2010年左右將出現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的下一個重要里程碑：即進(jìn)入半導(dǎo)體無處不在的時代——需要大量半導(dǎo)體把一切設(shè)備連接起來。

　　Altera高級副總裁Don Faria：Vinton Cerf和Darpa在1973年發(fā)明互聯(lián)網(wǎng)，徹底改變了我們的生活方式。互聯(lián)網(wǎng)及其帶來的一切應(yīng)用的核心是半導(dǎo)體技術(shù)。Altera在1983年發(fā)明第一個可重編程芯片(PLD)，允許工程師對其設(shè)計進(jìn)行重新編程、修改和升級，而且不需額外成本。

　　凌陽科技股份有限公司副總經(jīng)理沈文義：1980年，IBM PC XT問世，畫出產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的大道(Wintel)，加速半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程，讓摩爾定律得以持續(xù)。Apple II個人計算機的問世，實現(xiàn)人人有計算機的世界。

　　賽靈思CTO Ivo Bolsens：1984年賽靈思發(fā)明第一塊現(xiàn)場可編程器件FPGA；其創(chuàng)始人Bernie Vonderschmitt開創(chuàng)了無廠模式，后來世界上的多數(shù)領(lǐng)先半導(dǎo)體廠商都接受了這種模式。

　　博通公司主席兼CEO Henry Samueli：1987年臺積電建立，成為全球第一家純粹的晶圓代工廠，促進(jìn)了無晶圓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的繁榮。

　　Microchip大中國區(qū)市場營運經(jīng)理曹介龍：1988年，精簡指令集芯片(RISC)技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化，支持速度更快和占用內(nèi)存更少的優(yōu)勢。

　　中星微電子CTO楊曉東：1988年16M DRAM問世，1平方厘米大小的硅片上集成有3,500萬個晶體管，標(biāo)志著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入超大規(guī)模集成電路(ULSI)階段。

　　MIPS科技市場副總裁Jack Browne：1997年華潤上華(CSMC)的成立在中國開創(chuàng)了開放式代工模式。

　　瀾起科技董事長兼CEO楊崇和：中國909計劃和華虹集團的成立，標(biāo)志著當(dāng)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在中國大陸的開始。

　　圣邦微電子總裁張世龍：2005年中星微電子在納斯達(dá)克成功上市無疑是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個重大事件，風(fēng)險投資在其后的一年多時間里對中國半導(dǎo)體行業(yè)空前關(guān)注和看好。

　　恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)區(qū)域執(zhí)行官葉昱良：2006年，私募基金加入半導(dǎo)體行業(yè)是一個里程碑。這會變成一種趨勢，這個趨勢基于大者恒大的定論, 在IC產(chǎn)業(yè)通常也只有前5強才能生存。

　　應(yīng)用材料公司副總裁姚公達(dá)博士：半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展也對其他鄰近產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的影響。舉個例子來說，平板顯示器的生產(chǎn)中很多工藝技術(shù)都是來源于半導(dǎo)體制造技術(shù)；對于新興的太陽能面板制造業(yè)也是一樣，我們在半導(dǎo)體和平板顯示器制造上的薄膜技術(shù)也可以借鑒到薄膜太陽能電池的制造上。

　　展望未來10年，預(yù)言半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)四大趨勢

　　1947年12月23日第一塊晶體管在貝爾實驗室誕生，從此人類步入了飛速發(fā)展的電子時代。在晶體管技術(shù)日新月異的60年里，有太多的技術(shù)發(fā)明與突破，也有太多為之作出重要貢獻(xiàn)的偉人們，更有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分分合合、聚聚散散的恩怨情仇，曾經(jīng)呼風(fēng)喚雨的公司不再是永遠(yuǎn)的霸主。

　　預(yù)言半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)四大趨勢

　　第一大趨勢：30年河“西”，30年河“東”。

　　回望晶體管誕生這60年，我們可以明顯看到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)明顯向東方遷移的趨勢，特別是從80年代末開始。1987年臺積電這個純晶圓代工廠的成立，宣告著半導(dǎo)體制造業(yè)開始從西方向東方遷移；90年代初，三星成為全球最大的DRAM廠商，隨后，再成為全球閃存的最大廠商；90年代中，臺灣智原、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠等一批IC公司從聯(lián)電分離出來，吹響了東方IC公司挑戰(zhàn)西方IC公司的號角；進(jìn)入21世紀(jì)，中芯國際帶動中國大陸代工業(yè)成長起來，成為另一個制造中心，并且也帶動了中國IC設(shè)計業(yè)的成長；最后，德州儀器、飛思卡爾、英飛凌、LSI以及ADI等眾多傳統(tǒng)的IDM廠商轉(zhuǎn)向輕資產(chǎn)模式，放棄獨自建造45nm工廠，而分別與臺積電、特許和聯(lián)電等合作研制，2008年，在集成電路誕生50周年的這一年，這些傳統(tǒng)IDM公司的45nm產(chǎn)品都將亮相，但是，不是在這些IDM自己的工廠生產(chǎn)，而是在以上亞洲的代工廠里生產(chǎn)。

　　90nm是一個轉(zhuǎn)折點，當(dāng)臺積電等代工廠突破了這個節(jié)點后，它們已將先進(jìn)工藝的大旗從IDM手中接了過來，未來，臺灣晶圓代工廠在半導(dǎo)體工藝技術(shù)上將領(lǐng)先全球，并且成為全球IC產(chǎn)量最大的基地。雖然英特爾仍主宰著PC產(chǎn)業(yè)，并繼續(xù)IDM模式和領(lǐng)導(dǎo)最先進(jìn)的工藝，但是，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的推動力已由PC轉(zhuǎn)向消費電子。展望未來，不論是在應(yīng)用推動還是在技術(shù)創(chuàng)新上東方都將取代西方成為產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)著。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將演義30年河“西”，30年河“東”的歷史大戲。

　　第二大趨勢：有更多的私募基金加入半導(dǎo)體行業(yè)，且IC公司之間的整合加速。

　　半導(dǎo)體行業(yè)將會越來越遵循大者恒大的定律。恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)區(qū)域執(zhí)行官葉昱良指出：“私募基金加入半導(dǎo)體行業(yè)是一個趨勢，這個趨勢源起于IC公司會有愈來愈多的整合需求，基于大者恒大的定論，在IC產(chǎn)業(yè)通常也只有前5強才能生存?！?/p>

　　在大者恒大定律的驅(qū)動下，會有更多半導(dǎo)體公司的整合。其中最值得期待的是中國臺灣與大陸半導(dǎo)體公司之間的整合。義隆電子董事長葉儀晧指出：“因臺灣沒有具經(jīng)濟規(guī)模的市場，故不易培養(yǎng)出可以主導(dǎo)新應(yīng)用的產(chǎn)品規(guī)格的大型OEM，而沒有這些有品牌的系統(tǒng)廠商配合時，臺灣IC設(shè)計公司新產(chǎn)品開發(fā)的策略，很自然地大多以跟隨者為主。但中國大陸擁有廣大的市場及具規(guī)模的系統(tǒng)廠商，所以臺灣IC設(shè)計公司與大陸市場及系統(tǒng)公司合作是未來的趨勢。”

　　凌陽科技股份有限公司副總經(jīng)理沈文義也認(rèn)為：“臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已具備成熟的研發(fā)技術(shù)與完整的上中下游供應(yīng)鏈，目前礙于==政策，在大陸半導(dǎo)體市場的發(fā)展受限，但若海峽兩岸的發(fā)展限制能有所改善，臺灣與大陸IC廠商結(jié)合，在中國半導(dǎo)體市場的發(fā)展絕對能占重要地位?！?/p>

　　促成更多半導(dǎo)體公司整合的另一個重要原因是IP需求，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向高端SoC發(fā)展，對IP的需求巨增。但是，對于IP的獲得卻會越來越難。一些擁有豐富IP的半導(dǎo)體廠商并不希望將IP授權(quán)出去，正如NXP的葉昱良表示：“事實上，一個公司光靠授權(quán)IP是很難長期發(fā)展的，所以我們的策略是如何加快我們自己的SoC研發(fā)，并且更加靈活的和partner合作。我們擁有大量優(yōu)秀的IP，我們的挑戰(zhàn)就是如何將這些IP最快地轉(zhuǎn)化為IC?！保▽τ贏RM來說可能是例外，ARM是只靠授權(quán)獲取利潤獲得很好發(fā)展的公司）

　　因此，中小歐美半導(dǎo)體廠商之間整合也會越來越頻繁。希圖視鼎總裁兼CEO劉錦湘分析道：“和10年前相比，硅谷的公司生態(tài)環(huán)境發(fā)生了很大變化。很多公司相互合并，或者大公司把小公司吃掉，很多公司面臨嚴(yán)重的生存危機。公司規(guī)模越來越大，但公司數(shù)量越來越少，每一個市場最終生存下來不會超過三個公司?！?/p>

　　第三大趨勢：歐美廠商不再輕易放棄低利潤市場。

　　未來10年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)會逐漸成為一個成熟的產(chǎn)業(yè)，一個微利的產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年增長率會從兩位數(shù)降到單位數(shù)，IC總產(chǎn)量和總銷售額會繼續(xù)增加，但利潤率會下降。

　　在利潤率逐漸下降的趨勢下，歐美半導(dǎo)體廠商不再輕易放棄低利潤的市場。義隆電子董事長葉儀晧說道：“以前歐美日大廠IC的毛利率如果低45%時，他們通常會放棄而漸由臺灣IC設(shè)計公司取代，他們會轉(zhuǎn)移到更高毛利的新興應(yīng)用市場上。但這幾年殺手級的產(chǎn)品并不多，那些大廠不再輕易放棄，且會進(jìn)行各種Cost Down規(guī)劃，以維持市占率及產(chǎn)品的毛利率，讓臺灣IC設(shè)計公司的競爭愈來愈辛苦。

　　未來，隨著亞洲成為全球的應(yīng)用創(chuàng)新與消費中心，歐美廠商在該市場將與中國大陸和臺灣的眾多IC公司爭奪一些關(guān)鍵領(lǐng)域，而利潤會越來越低。最典型的將是移動多媒體處理器，也稱為應(yīng)用處理器。此外，模擬IC的利潤也會越來越低。圣邦微電子總裁張世龍表示：“在模擬IC領(lǐng)域，相對技術(shù)門檻正在逐年降低。越來越多的臺灣和大陸公司開始涉足這一領(lǐng)域。隨著模擬器件市場競爭越來越激烈，傳統(tǒng)歐美公司在模擬器件市場上越來越難以維持其競爭力，只能向更高的系統(tǒng)集成度發(fā)展?！?/p>

　　第四大趨勢：分久必合，合久必分。

　　在2000年前后，眾多的半導(dǎo)體廠商從母公司剝離，包括英飛凌、科勝迅、杰爾、NEC、飛思卡爾以及NXP等。但是剝離出來后的獨立半導(dǎo)體公司活得并不如預(yù)期的好，其中不少是連續(xù)多年虧損。最典型的是杰爾，不斷出售產(chǎn)品線，最后被被LSI收購。雖然他們有著令人羨慕的技術(shù)積累與IP積累，但分離出來后，他們?nèi)試?yán)重依賴每公司，在開拓新的大牌OEM客戶方面做得并不好。其實，最重要的是，由于SoC向高系統(tǒng)集成發(fā)展，在開發(fā)大規(guī)模的LSI時，仍需要IC公司與OEM的緊密合作。

　　瑞薩半導(dǎo)體管理(中國)有限公司CEO山村雅宏表示：“在開發(fā)大規(guī)模LSI方面，我們認(rèn)為與大型OEM和服務(wù)商合作是一個方向?！比鹚_在開發(fā)3G手機芯片時就是與六家公司聯(lián)合開發(fā)的，包括日本最大的電信運營商NTT Docomo和幾家手機制造商。很明顯，聯(lián)合開發(fā)將帶來IP、開發(fā)成本以及開發(fā)時間的優(yōu)勢?！澳壳鞍雽?dǎo)體制造商難以獨自開發(fā)領(lǐng)先的技術(shù)。我們必須利用過去的研發(fā)資本包括IP、與OEM合作伙伴以及第三方的關(guān)系?！?/p>

　　因此，展望未來，大型半導(dǎo)體廠商與OEM會再度整合，但可能是一種松散的組合。合久必分，分久必合，這一遠(yuǎn)古的名言，用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)再合適不過。