“IBM是美國最好的企業(yè),這里不適合你,你還是找個汽車修理廠試試吧?!边@是IBM面試官對王安說的一句話。面試被拒,這是一件再平常不過的事情,然而這次拒絕卻給IBM埋下隱患。
該面試發(fā)生在1945年,年輕的王安在美國求學(xué)期間。當時王安作為重點培養(yǎng)的工程師被國民政府公派到美國訪問,隨后考入哈佛大學(xué)攻讀碩士學(xué)位,第一學(xué)期,他的課程成績?nèi)茿+。一路春風得意的王安,怎料被IBM來一記悶棍。
王安
離開IBM的王安又回到哈佛,他爭取到了高額獎學(xué)金,用3年的時間拿到了應(yīng)用物理專業(yè)碩士和博士兩個學(xué)位。隨后,他被霍華德-艾肯招入哈佛大學(xué)計算機實驗室。艾肯何許人也?他研發(fā)了世界第一臺大型計算機Mark Ⅰ,被譽為“電腦之父”。那時候,這位先驅(qū)正困擾于計算機的存儲問題。
進入實驗室第3個星期,王安便從理論上解決了這個難題。
他發(fā)現(xiàn),磁場振動原理可以應(yīng)用于電腦存儲系統(tǒng),隨即據(jù)此發(fā)明了磁芯存儲器。
磁芯存儲器
這個小小的部件,改變了計算機產(chǎn)業(yè)的歷史。磁芯存儲器大大縮小了電腦的體積,使得計算機從科研邁入商用領(lǐng)域。此后的20多年時間里,磁芯存儲器一直是計算機的的主要部件。
下來的事情正如當代企業(yè)升職套路,“轉(zhuǎn)正”“加薪”誘惑砸向王安。這位江蘇昆山小伙顯然想自己創(chuàng)造傳奇,在1951年來到波士頓。租了一個車庫,裝一部電話,成立了王安實驗室,開始賣磁芯存儲器,單價4美元。
4美元在當時算不低的價格,起初生意并不紅火。不過卻引來了IBM。
IBM給王安遞上一份合約,邀請他成為企業(yè)顧問。按照合約規(guī)定,IBM可以在3年內(nèi)不受專利限制,自由選購器件,除貨款外,對方還每月額外支付1000美元。
IBM花錢用著王安的專利,這不是長久之計,隨后提出250萬美元買下這個專利。很快又改口,因為在收購方面,他們沒有競爭對手。一邊用著磁芯存儲器,一邊打壓專利費,王安再次被IBM激怒,與之對峙公堂。IBM面前,他終究稚嫩,曠日持久的官司后,王安選擇妥協(xié),接受了50萬美元的價碼。
在1955年,王安創(chuàng)立了王安計算機公司(又名王安電腦公司)。隨后的30年里,這兩個拗口的漢字,成了美國計算機領(lǐng)域人人皆知的名詞。王安與IBM的對抗愈演愈烈,在研發(fā)投入上也是極其瘋狂。
不過公司也是死于“對抗IBM”,IBM選擇抱團,而王安則孤軍奮戰(zhàn),在產(chǎn)品上不兼容IBM。待王安的兒子接替王安位置時,公司一落千丈,直到向美國聯(lián)邦法院申請破產(chǎn)保護。
王安的經(jīng)歷是一段傳奇,比爾·蓋茨曾說,如果王安能完成第二次戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折,世界上可能不會有微軟,他也不會成為科技偶像,而是當一名教師或者律師。
他是TechSugar存儲器專欄中是不得不提的人物,磁芯存儲器是一款偉大的產(chǎn)品,然而屬于下一個時代的是“半導(dǎo)體”。
2
英特爾的存儲江湖
羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)、戈登·摩爾(Gordon Moore)、朱利亞斯·布蘭克(Julius Blank)、尤金·克萊爾(Eugene Kleiner)、金·赫爾尼(Jean Hoerni)、杰·拉斯特(Jay Last)、謝爾頓·羅伯茨(Sheldon Roberts)和維克多·格里尼克(Victor Grinich)。
這八個名字在集成電路發(fā)展歷史中絕對是響徹天空的名字,當然還要加上威廉·肖克利(1947年,威廉·肖克利和同事在貝爾實驗室共同發(fā)明了晶體管,1956年,肖克利被授予諾貝爾物理獎)。
然而肖克利軍閥式管理讓八位天才最終集體辭職離開了肖克利,正所謂“分久必合、合久必分”。八位天才創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體,但在60年代末又分崩離析,不過傳奇依舊。
其中諾伊斯、摩爾外加一投資人洛克創(chuàng)辦了英特爾,其中洛克出資多和集資有功,榮登董事長一職。起初設(shè)計logo之時,字母e是偏下的,這是為了提醒用戶,公司是生產(chǎn)集成電路的電子器件公司。當時美國計算機業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了不錯的程度,計算機的使用可以使公司的辦公效率和業(yè)務(wù)處理能力大大提高。且各大公司和政府機關(guān)單位都購買計算機,用于會計系統(tǒng)、工資處理或醫(yī)療檔案管理。顯然,社會對計算機的存儲容量和速度的需求非常旺盛,磁芯存儲器已經(jīng)完全不夠用了。
英特爾決定,將產(chǎn)品定位于研制新型存儲器。
隨后諾伊斯和摩爾開始招兵買馬,第一個想到的就是曾經(jīng)在仙童工作時,在MOS器件有很深造詣的安迪·格魯夫(Andrew Grove)。因此英特爾三巨頭已經(jīng)就位,負責外務(wù)與政府、工業(yè)界打交道的諾伊斯;負責制定公司計劃的摩爾;負責日常計劃實施的葛洛夫。三人統(tǒng)領(lǐng)著英特爾在集成電路領(lǐng)域創(chuàng)造了一個又一個的奇跡。
安迪·格魯夫(Andrew Grove)
我們將目光回到存儲產(chǎn)品上,當時制造存儲器芯片有三種方法:1,利用CMOS技術(shù);2,利用肖特基雙極型技術(shù);3,制造多芯片存儲器模塊技術(shù)。諾伊斯和摩爾把離產(chǎn)品化遠的第三種方案排除,用最原始的方法進行研究——全都嘗試。并把公司研究人員和工程師分成兩組,開始研制兩種不同技術(shù)的存儲器芯片。
當時霍尼韋爾公司為了讓自己計算機性能超過競爭對手們,決定把大力采用半導(dǎo)體存儲器,這個消息讓英特爾工程師們充滿斗志,兩組人員開始全面PK。
1969年,雙極型存儲器開發(fā)組生產(chǎn)出第一塊存儲器芯片,它可存儲64個字節(jié),公司還給它起了個名——3101芯片。隨后,3101存儲芯片投入生產(chǎn),霍尼韋爾公司全部買下,當年英特爾銷售額達到56.6萬美元。
CMOS組進度落后是因為遭遇了一個麻煩,成品率為0,格魯夫陷入絕望境地。此時,摩爾親自上陣,發(fā)現(xiàn)問題所在,也讓CMOS存儲芯片達到正常工作的程度,給該芯片起名1101芯片,霍尼韋爾大手一揮,表示買買買。英特爾把1101芯片進行改進,以1102芯片的名稱給霍尼韋爾供貨。
隨后不久,又一位天才站了出來,他是英特爾的第12號雇員特德·霍夫(Ted Hoff),提出了一種全新的概念。他認為,存儲器單元只需三個晶體管,而不是傳統(tǒng)的四個,且內(nèi)部連接還能減少。這樣,就能把更多的存儲單元集成到一起,密度達到原有產(chǎn)品的三到四倍,存儲容量達到1024個字節(jié)。不過該存儲器有個特點,就是斷電后,存儲信息改變。因為這個特點,人們把該存儲器成為動態(tài)隨機存儲器(DRAM)。
英特爾在1970年10月宣布生產(chǎn)出DRAM芯片——1103芯片。這是世界上第一塊1K的動態(tài)存儲器,一經(jīng)問世風靡了計算機界,磁芯存儲器逐漸被淘汰。
1970年9月份的時候,英特爾就造出了可擦除的可編程只讀存儲器(EPROM)。容量達到2K,不過只是樣品。隨著后期的不斷改進,EPROM一下成了英特爾的搖錢樹。1971年英特爾銷售額達到了900萬美元。1972年英特爾開發(fā)了世界第一塊靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)2102芯片,1973年,公司銷售收入達到6600萬美元,可謂是當時最有名,最具實力的存儲器供應(yīng)商。
說到底,集成電路發(fā)展就像一個數(shù)字游戲,70、80年代的單芯片容量數(shù)字不斷增大,4K、16K、64K DRAM芯片相繼問世,在這些存儲器芯片中,20世紀70年代初中期發(fā)展的1K、4K兩類RAM芯片基本上由美國的公司獨有,商業(yè)競爭關(guān)系則是英特爾和MOSTEK等幾家公司間進行,起先英特爾公司憑借技術(shù)的領(lǐng)先,占領(lǐng)了90%的市場,在4K時代被MOSTEK搶了不少市場份額。不僅如此,MOSTEK又率先推出了質(zhì)量可靠的16K DRAM,可謂一時風光無兩。
3
讓美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)驚恐的日本
1985年的某一天,英特爾公司創(chuàng)始人、董事會主席安迪·格魯夫在辦公室,與公司的董事長兼最高執(zhí)行長官戈登·摩爾談?wù)摴厩闆r。格魯夫超窗外望去,遠處,大美利堅游樂園的“費里斯摩天轉(zhuǎn)輪”正在旋轉(zhuǎn)。隨后回頭問戈登:“如果我們下了臺,另選一名新總裁,你認為他會采取什么行動?”戈登猶豫一下,答道:“他會放棄存儲器的生意?!备耵敺蚰坎晦D(zhuǎn)睛的望著戈登,說:“你我為什么不走出這扇門,然后回來自己動手?”
這段對話節(jié)選自格魯夫自己出的一本書《只有偏執(zhí)狂才能生存》,當時的英特爾可謂危機重重。70年代叱咤存儲器市場的英特爾怎么會自愿放棄自己的發(fā)家業(yè)務(wù)?這是多么的不可思議,歷史就是這樣的調(diào)皮,但總歸是公平的。就像當初磁芯存儲器被半導(dǎo)體存儲器代替一樣,日本企業(yè)的崛起,也是讓美國半導(dǎo)體公司猝不及防。
為了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,日本開始動用國家的力量,往半導(dǎo)體領(lǐng)域瘋狂砸錢。起初日本企業(yè)在美國半導(dǎo)體公司參觀學(xué)習時,美國人似乎并不相信日本公司能和他們一較高下,但歷史告訴我們,美國公司被啪啪打臉。
當時在第二次世界大戰(zhàn)日本戰(zhàn)敗后,美國駐軍日本,日本有很少的軍費開支,幾乎全部的國民收入都投入到了工業(yè)技術(shù)、教育和科技領(lǐng)域。早在1971年,日本的通產(chǎn)省就制定出了以“盡量擴大日本在計算機市場控制力”為目的的戰(zhàn)略,半導(dǎo)體是計算機的基礎(chǔ),日本自然不會放過。不管是氛圍、出資力度還是團結(jié)程度,日本發(fā)展可以雄心滿志。崇尚自由競爭的美國,被抱團的日本打的不可招架。
20世紀70年代末,日本公司不僅能生產(chǎn)16K DRAM,而且還霸占不少市場份額。在16K DRAM市場中,日本廠商占40%,美國占60%。到了1981年,64K DRAM時代,日本占了56%,美國占了44%。數(shù)據(jù)一出,美國半導(dǎo)體行業(yè)瞬間不淡定了。
執(zhí)著的日本,在存儲器上的成品率也是讓美國汗顏。據(jù)當時統(tǒng)計的資料顯示,美國動態(tài)隨機存儲器的最高成品率為50%,而日本達到80%。1980年一次學(xué)術(shù)會議上,惠普技術(shù)人員公布了三家日本公司和三家美國公司的16K DRAM芯片的質(zhì)量檢測結(jié)果,美國三家中最好的結(jié)果的不合格率是日本最差結(jié)果的6倍。這三家美國公司就是英特爾,德州儀器儀表公司和MOSTEK公司,三家日本公司是富士通、日立和NEC。
屋漏偏逢連夜雨,1973年到1975年,美國遭遇經(jīng)濟危機,半導(dǎo)體不能幸免。這個背景下不斷裁員,研發(fā)投入大打折扣。
然而這個時候,日本還玩起了價格戰(zhàn),1981年50美元1片的64K芯片,到了1982年5美元就能買到,美國公司可謂節(jié)節(jié)敗退,也開始玩起抱團策略。
1981年10月,英特爾和AMD簽訂合作協(xié)議;1982年2月美國50家公司訂了秘密協(xié)議,決定在開發(fā)新半導(dǎo)體技術(shù)上技術(shù)共享。
剛抱團沒多久,在1982年年中,日本富士通推出了256K DRAM存儲器芯片,隨后日立也造了出來。1983年到1984年,能出售256K DRAM的公司有富士通、三菱、NEC、日立、東芝和摩托羅拉,除了摩托羅拉,清一色的日本公司。
顯然,這段時期的美國存儲器被日本完全碾壓,也就出現(xiàn)了本章節(jié)開頭的那段對話,英特爾宣布退出動態(tài)DRAM存儲器市場,專心于微處理器業(yè)務(wù)。
到了1992年,微處理器的巨大成功讓英特爾成為了世界上最大的半導(dǎo)體企業(yè)。而那段被逼轉(zhuǎn)型的歷史細節(jié),英特爾人一定歷歷在目。
4
日本存儲器的衰落
1999年,在日本通產(chǎn)省的主導(dǎo)下,日立和NEC的DRAM部門整合成立了爾必達(Elpida),三菱電機隨后也參與進來,而其他日本半導(dǎo)體制造商均從通用DRAM領(lǐng)域中退出,將資源集中到具有高附加值的系統(tǒng)集成晶片等領(lǐng)域。Elpida是希臘語“希望”的意思,這個公司名體現(xiàn)了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對這最后的DRAM制造商所寄予的厚望。
然而在成立之處,爾必達就是燙手山芋,被估算每天一開門就要凈虧損2億日元。2002年坂本幸雄出任爾必達CEO,開始拯救計劃。他從美國英特爾拉來訂單,并籌集資金建設(shè)廣島12英寸晶圓廠。讓爾必達的全球市占率開始逐漸攀升。從2002年到2007年獲利成長3倍。爾必達全盛時期,整合日系廠商的研發(fā)能力,產(chǎn)量排名世界第三,僅次于三星與海士力。不過先前大舉擴張時已經(jīng)埋下禍根。
2007年全球金融危機后,DRAM價格暴跌,爾必達陷入嚴重虧損。2009年向日本政府申請了1300億日元援助貸款。2011年泰國洪災(zāi)后DRAM市場低迷。日元更是出現(xiàn)史無前例的升值,同時韓元兌日元貶值70%。這讓爾必達完全無法招架,銷售額迅速下滑。2012年2月27日,爾必達向東京地方法院申請破產(chǎn)保護,當時公司負債總額已高達4480億日元(89.6億美元),是日本史上最大的破產(chǎn)案件。2012年7月,美國美光以區(qū)區(qū)25億美元低價收購爾必達。僅僅兩年之后,美光市值從60億美元暴增至360億美元,成為爾必達破產(chǎn)的最大受益者。
在申請適用《公司再生法》新聞發(fā)布會開頭,爾必達內(nèi)存公司的坂本幸雄社長(左)俯首致歉(2012年2月27日,圖片:產(chǎn)經(jīng)新聞社)
上面這段文字讀起來怪怪的,因為剛剛還沉浸在日本存儲器鼎盛時期,怎么突然這般下場?
我們把80、90年代缺的那塊歷史補上,當時被日本瘋狂搶奪市場的美國感受到了危機感,正在謀劃一場戰(zhàn)爭。1978年,美國《財富》雜志刊登了《硅谷的日本間諜》的報道;1981年3月和12月,又兩次刊登報道敲響美國半導(dǎo)體行業(yè)的警鐘。1983年,《商業(yè)周刊》雜志刊登了長達11頁的《芯片戰(zhàn)爭:日本的威脅》的專題。
隨著日本廠商的大量產(chǎn)能進入市場,供給嚴重過剩引發(fā)了全球DRAM的價格暴跌。1985年6月,美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(SIA)向美國貿(mào)易代表辦公室提起對日本半導(dǎo)體產(chǎn)品傾銷訴訟;此后,美光向美國商務(wù)部提起日本64K DRAM傾銷訴訟。“日美半導(dǎo)體戰(zhàn)爭”正式開戰(zhàn)。
這場戰(zhàn)爭最終以“日美半導(dǎo)體協(xié)定”了結(jié)。美國半導(dǎo)體奪回了半導(dǎo)體寶座,而日本增加了內(nèi)需。
但在存儲器這個市場,日本必須接受一個現(xiàn)實:1999年,富士通從DRAM事業(yè)中退出;2001年,東芝也從DRAM事業(yè)中撤退;2002年,NEC將發(fā)生赤字的半導(dǎo)體部門分離了出去;2008年,富士通將一直赤字的LSI事業(yè)剝離了出去。
5
三星的套路
縱觀整個存儲器發(fā)展史,并不存在某個國家、某個公司突然起來,從而代替前一任霸王。其實發(fā)展的時間點都有重疊部分,只是不同的時代有不同的存儲老大罷了。上面日本存儲器的隕落,歷史將迎來一位新的存儲器大哥,那就是三星。而三星的發(fā)展幾乎就是在日本存儲器剛剛得勢那會兒。
也就是20世紀80年代,三星和現(xiàn)代的財團都在尋找未來的商業(yè)領(lǐng)域,最終他們的目標是,從工業(yè)基地轉(zhuǎn)型為更具高科技導(dǎo)向的產(chǎn)業(yè)。
而三星的半導(dǎo)體發(fā)展就是一部韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史。
前三星集團首席執(zhí)行官李秉哲(Lee Byung Chul)在1983年2月決定對內(nèi)存芯片生產(chǎn)進行大規(guī)模投資。這被認為是一個非常大膽的決定。因為當時韓國仍是一個簡單的裝配生產(chǎn)基地,1983年,整個半導(dǎo)體生產(chǎn)中晶圓加工的份額也僅為4.3%。
三星集團的三代掌門人:李秉喆(左)、李健熙(中)和李在镕
當時三星制定了一個詳細的計劃,根據(jù)這個計劃,三星全部半導(dǎo)體產(chǎn)品中大約50%應(yīng)該是DRAM。隨后,三星于1983年11月成功研發(fā)了64K DRAM。從技術(shù)上講,韓國半導(dǎo)體行業(yè)實現(xiàn)了從相對簡單的LSI技術(shù)到尖端的VLSI技術(shù)的重大飛躍。由此,1983年標志著韓國VLSI芯片時代的開始。不可否認的是,在最初階段,外國技術(shù)許可在三星產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
1984年,三星電子成立了一家現(xiàn)代化的芯片工廠,用于批量生產(chǎn)64K DRAM。1984年秋季首次將其出口到美國。1985年成功開發(fā)了1M DRAM,并取得了英特爾“微處理器技術(shù)”的許可協(xié)議。
此后三星在DRAM上不斷砸錢,韓國政府也全力配合。由韓國電子通信研究所(KIST,由韓國科學(xué)和技術(shù)部(MOST)管理)牽頭,聯(lián)合三星、LG、現(xiàn)代與韓國六所大學(xué),“官產(chǎn)學(xué)”一起對4M DRAM進行技術(shù)攻關(guān)。該項目持續(xù)三年,研發(fā)用達1.1億美元,韓國政府便承擔了57%。隨后韓國政府還推動了16M / 64M DRAM的合作開發(fā)項目。
1983年至1987年間實施的“半導(dǎo)體工業(yè)振興計劃”中,韓國政府共投入了3.46億美元的貸款,并激發(fā)了20億美元的私人投資,這大力促進了韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
政府帶著民間資本一起砸錢,硬生生砸出了一個存儲器的帝國。
然而超越日本成為世界第一大DRAM制造商只是三星帶領(lǐng)韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁向世界第一梯隊的第一步。1995年之后,三星多次發(fā)起“反周期定律”價格戰(zhàn),使得DRAM領(lǐng)域多數(shù)廠商走向破產(chǎn),并逐漸形成DRAM領(lǐng)域只有幾家壟斷市場的現(xiàn)狀。
三星的反周期玩法,讓奇夢達、爾必達相繼倒下。其實,說到底還是砸錢砸的猛烈。
如今存儲器三巨頭三星、SK海力士、美光已經(jīng)呈現(xiàn)壟斷之勢,這時候中國資本似乎感覺到了存儲器的重要性,開始效仿砸錢策略。作為存儲器芯片消耗大國,存儲器的風向是不是該刮向中華大地了?