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1657年10月1日,「八叛徒」成立仙童半導體公司。這直接讓美國進一步引領全球芯片產業的發展直到今天。

近年來,人人都知道芯片是我國被卡脖子最嚴重的領域,是技術鬥爭的焦點。但是經常有人發一些看似有理實則大謬的言論,認為中國幾天就能解決芯片問題,或者認為可以彎道超車開發出代替芯片的技術,這歸根結底是對全世界科學家半個世紀的奮鬥缺乏尊重。

仙童的「一生」就是這樣的啟示,在這樣的大背景下,更應該追根溯源掌握芯片的發展規律。

01
「八叛徒」鬧「芯」

1904年英國物理學家弗萊明發明電子二極管,1906年美國發明家德福雷斯特發明了電子三極管,電子學作為一門新興學科迅速發展起來。當時世界科技的策源地是歐洲,美國還處在消化吸收和追趕的過程中,電子管發明之後,主要的應用是在無線電通信和計算機。但不久之後美國則成為這個舞台的新主人。

20世紀爆發的兩次世界大戰的主戰場都在歐洲,導致歐洲人口急劇減少,大量人才外流,生產力嚴重被破壞。美國當時遠離戰火,大量的軍工訂單令美國的工業、經濟和科技等方面大為受益,美國經濟經歷了自建國以來增長最快速的一段時期。第二次世界大戰更是助力美國,亞洲戰場一片狼藉,全球頂尖人才大量湧入美國,世界科技中心也開始從歐洲轉移到美國。

1956年,「晶體管之父」肖克利受美國加州斯坦福大學副校長、「硅谷之父」特曼的邀請回到家鄉,在斯坦福大學附近的工業園區創辦了「肖克利半導體實驗室」,準備生產硅晶體管,這也讓「硅谷」聞名,成為了美國半導體的搖籃。

威廉·肖克利與他的員工(包括戈登·摩爾、羅伯特·諾伊斯、謝爾登·羅伯茨和傑伊·拉斯特)一起慶祝他在 1956 年諾貝爾獎中的貢獻。來源:計算機歷史

這時大批的英年才俊跟隨加入,但是由於管理問題,諾伊斯、摩爾等八人後來一起離開並創立了仙童半導體,這八人被肖克利稱為「八叛徒」。一批又一批芯片精英人才從仙童半導體走出,半導體科技公司如雨後春筍般誕生,其中就包括之後的很多芯片巨頭們。

「八叛徒」 來源:Intel 和PBS

不誇張的說,仙童讓硅谷成為了硅谷,書寫了硅谷輝煌的歷史。

02

仙童的種子,四處飄揚

隨着歲月的流逝,仙童自己的命運發生了變化。該公司在 1960 年代後期陷入財務困境——面臨來自地區初創公司的新競爭,並因此導致股價下跌。

在人才不斷流失、競爭對手不斷湧現的情況下,仙童走下坡路肯定是不可避免的。從1965年到1968年,仙童半導體的銷售額不斷滑坡。1967年,仙童半導體遭遇自創立以來的第一次虧損—虧損760萬美元,股票從一年前的每股3美元下滑至0.5美元,市值縮水一半。

也是從 1967 年開始,Noyce 和 Moore 的關鍵離開對仙童造成了傷害。這對二人組成了英特爾,後者將成為仙童最大的競爭對手之一。

仙童半導體開始出售已成為負債的業務部門,並在整個 1970 年代繼續關閉各個地點。1987 年被美國國家半導體收購後,該公司從商業聚光燈下消失了。這筆 2 億美元的交易(以今天的美元計算超過 4.71 億美元)為仙童帶來了新的保護傘。然而,通過一系列公司收購,在90 年代和 2000 年代初期確實實現了顯著增長,仙童占領了更大的市場份額。但不幸的是,2010 年代是仙童的轉折點。該公司最終於 2016 年被安森美半導體收購併吸收。

雖然仙童不復存在了,但是它徹底改變了半導體行業,比如促使廣泛採用硅材料代替鍺。它還幫助將 MOSFET 技術推向了聚光燈下。該公司從八個新貴的集體成長起來,最終積累了超過 11000 名員工。

仙童結束了,但是故事還在繼續。蘋果公司喬布斯曾經形象比喻過:「仙童半導體公司就象個成熟了的蒲公英,你一吹它,這種創業精神的種子就隨風四處飄揚了。」

自成立以來僅12 年,仙童半導體就有了31 家分拆公司。來源:Endeavour Insights

英特爾、AMD、賽靈思、Altera、巨積公司和美國國家半導體公司是此列表中的一些著名公司。AMD就是當時的銷售部主任傑里·桑德斯(Jerry Sanders)他帶着7名仙童員工一起離職,創辦的。以及剛才提到過的英特爾。

隨着仙童半導體大量人才的流出,新的半導體公司如雨後春筍般崛起。

《硅谷熱》里寫到硅谷大約70家半導體公司中的半數,是仙童半導體的直接或間接後裔。在仙童半導體供職是進入遍布硅谷各地的半導體企業的途徑。1969年在森尼韋爾市舉辦的一次半導體工程師大會上,在400位與會者中,只有24人未曾在仙童半導體工作過。

可以說,仙童半導體就是硅谷乃至全世界半導體人才的「黃埔軍校」。

03

水滴石穿,絕非一日之功

上個世紀美國火力全開發展半導體的時候,我們在幹什麼呢?

1949年新中國剛成立,戰後中國千瘡百孔,百廢待興,正舉全國之力發展農業和重工業,人民剛剛解決溫飽問題,以當時的經濟與人才儲備而言,無法分身參與到這場高精尖的角逐之中,因此中國芯片落後幾代,以至於今日仍在超英趕美。

1956年「向科學進軍」的口號提出,隨後制定了「1956—1967科技發展遠景規劃」,該規劃把半導體、無線電、自動化和計算技術列入了4項緊急措施,半導體產業的發展擺在了突出的位置。面對人才急缺的現狀,1956—1958兩年期間,教育部集中國內以北京大學、復旦大學為首的5所大學,開辦了第一屆半導體專業培訓班。經過國內一批海歸先驅的努力,300多名科技工作者成長起來,不少人成了半導體領域的中堅力量。中國科學院院士王陽元、中國工程院院士徐居炎等人才出現了,這為中國半導體產業和技術早期的技術趕超奠定了人才基礎。同時期美國的企業不管是從產品開發還是技術更迭,都是圍繞市場進行的。

而且同時期日本半導體企業技術水平和中國企業大致處在同一階段。但日本技術來源主要是來自於美國的技術轉移,日本企業在獲取美國的技術授權後,迅速擴散到國內的大企業當中,促使日本半導體產業迅速發展。在60年代,日本的家用電子、消費電子以及汽車等產業發展較快,這些產業帶來了大量的產品需求,從而促進了半導體產業的技術不斷迭代。此時,韓國和台灣地區,半導體產業處於萌芽期,僅僅出現了為國外半導體巨頭進行封裝和測試的企業。

來源:黃河科技學院學報

但在1979—2000年期間,我們的半導體發展陷入了海外技術引進與趕超陷阱。上世紀50年代和60年代成立的國營電子廠和無線電廠等在經營上面臨巨大的困難。在體制轉型的大背景下,這些國營企業的業務類型也開始由國防服務轉移到民用為主。江南無線電設備廠、無錫微電子聯合公司和華晶電子集團都進行了艱苦的轉型工作。80年代初,它們在電子企業要自己找出路的大背景下,開始大規模的引進國外技術和生產線,自主研發的思路開始被引進替代。

本階段是中國半導體產業不斷追趕卻不斷被拉開差距的階段。集成電路產業技術迭代速度非常快,中國半導體企業耗費巨資引進的技術很快就落伍了,於是又開始重新引進新技術。就這樣陷入了「引進-落後-再引進-再落後」的怪圈。此外,中國在巴黎統籌委員會的技術限制下,引進的技術都是發達國家淘汰的二手設備,根本無法形成核心技術優勢。但日本、韓國和台灣地區的半導體技術不斷更新迭代,技術越來越先進,它們先後完成了技術趕超。

可以看出自建國以來,中國半導體產業一直追趕不懈,半個多世紀過去了,半導體產業與國外依然有着巨大的技術差距,對外依賴非常嚴重。但是經過半個世紀的積累才有了現在美國的半導體「高樓大廈」,仙童的出現不是唯一的,卻是必然的,仙童之後的20世紀個人計算機時代美國有英特爾、AMD,21世紀智能手機興起,催生了 高通和博通這樣的通信芯片設計巨頭;而在人工智能時代,又崛起了英偉達這樣的後起之秀。美國政府將芯片視為戰略性、基礎性和先導性的產業,制定了關鍵的技術路線圖,明確不以短期盈利能力為目標,美國政府也正在人才、投資、稅收、基礎設施建設等方面創造一個良好的產業環境,來確保美國保持其在技術前沿的領先地位。

不積跬步,無以至千里。給中國半導體一點時間,一定會更好。


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