芯片产业自在美国诞生以来，从来未与国家意志脱钩，不论是初期与苏联的对抗，还是中期对日本的压制，以及现在与中国的摩擦。可谓是一场严峻的“芯片战争”。

  今天向大家伙儿一起来分享克里斯·米勒的《芯片战争》一书（豆瓣评分8.4）。仙童半导体、德州仪器（TI）、英特尔、索尼、三星、高通、台积电、阿斯麦、华为等伟大的企业逐渐走上舞台，追溯其发展历史，展现芯片的发展史与竞争史，透射大国博弈下的竞争格局！

  为了实现更高精度的计算，科学家发明了真空管。真空管是一种将金属丝密封在真空玻璃中的灯泡状器件，打开线，关闭线年，利用真空管发明了名为“埃尼阿克”的计算机，用于计算炮弹轨迹。但是真空管技术太繁琐、太慢、太不可靠，所以要一种更小、更快、更便宜的开关。

  威廉·肖克利认为实现更好的开关需要一种叫做半导体的材料；1945年，他提出了“固态阀门”理论来验证半导体材料；但由于当时检验测试仪器不够精确，因此未成功。

  1947年，沃夫特·布拉顿和约翰·巴丁在贝尔实验室设计了一种装置，验证了贝克利关于半导体材料的理论是正确的，这种装置被命名为“晶体管”。

  1948年，肖克利构想出一种由三块掺有不同杂质的半导体材料组成的新型结构，实现了小电流转换为大电流以及用小电流打开或关闭小电流的过程，从而成功设计一个新的“开关”.

  1958年，威廉·肖克利、沃夫特·布拉顿、约翰·巴丁因为晶体管的发明被授予诺贝尔物理学奖。

  1955年，肖克利成立了肖克利半导体公司，但当时存在如何将晶体管变得更实用的工程难题，晶体管之间的布线如同丛林般复杂。

  1957年，肖克利半导体公司的八名工程师由于受不了肖克利矛盾的性格而辞职，创办了仙童半导体，这其中包含罗伯特·诺伊斯以及戈登·摩尔等。

  1958年，德州仪器（TI）的工程师杰克·基尔比专注于寻找简化晶体管布线的方法，发现晶体管可以内置在同一块硅或锗板中，因此被成为“集成电路”（或芯片）。

  1959年，诺伊斯的同事简·霍尔尼发明了利用平面工艺制造晶体管的方法；诺伊斯利用这种工艺在一块半导体材料中放置多个晶体管，成为一种新的集成电路（基尔比制造集成电路用的是台面工艺，平面工艺与之比较，实现设计小型化会更容易）。

  诺伊斯的第一笔集成电路订单来源于NASA，被应用于阿波罗计划中的阿波罗制导计算机；正因为此项成功，仙童的销售额从1958年的50万美元增长至1960年的2100万美元。

  1959年，TI的芯片研究得到美国空军的赞助，1962年，被用于“民兵Ⅱ号”导弹，并彻底改变了TI的芯片业务，到1964年底，TI已经为民兵导弹计划提供了10万块芯片。

  1958年，杰伊·莱丝罗普构想了显微镜倒置的想法，利用柯达公司生产的光致抗蚀剂（俗称光刻胶）发明了光刻技术，这使得大规模生产微型晶体管成为了可能（传统手工焊接导线没办法实现芯片制造的机械化和小型化）。随后，莱丝罗普加入了TI，由于材料的纯度和工艺的精度问题，TI开始自己购买离心机来加工柯达的光刻胶，自己制造掩膜与硅片。

  1958年，张忠谋加入了TI，负责晶体管的生产线，但当时晶体管的成品率几乎为0，经过其几个月的调整，成品率提升至25%，因此也被任命为TI集成电路业务负责人。

  诺伊斯聘请了莱丝罗普的实验室合作伙伴詹姆斯·纳尔来仙童开发光刻技术，1963年，仙童聘请了安迪·格鲁夫改进生产的基本工艺，与诺伊斯和摩尔一起打造芯片产业，度过余生。

  60年代初，美国国防部长麦克拉马洪改革军事采购以削减成本，引发芯片行业“麦克拉马洪萧条”。

  60年代中期，诺伊斯开始考虑怎么将芯片变成大众市场产品，随后将芯片用于真力时助听器，开发了第一个商业市场。随后，为了开发民用市场，仙童大幅度降低芯片价格，而当时美国计算机的年销量已经从1957年的1000台增长至十年后的18700台，成为芯片的主要应用市场，到1968年，计算机行业购买的芯片数量与美国军方一样多，而仙童占据了计算机市场的80%的份额。

  期间，1965年，摩尔写了一篇关于集成电路未来的短文，预测，至少在接下来的十年里，每年硅芯片上的器件数量增加一倍，因此被成为“摩尔定律”。

  20世纪40年代末，乔尔·巴尔与艾尔弗雷德·萨兰特逃离美国来到苏联，50年代末，他们开始制造他们的第一台电脑，同时与苏联电子工业部门官员肖金合作，让赫鲁晓夫相信苏联需要一个专门生产半导体并有自己研究人员、工程师和工厂的城市，很快，苏联破土动工建设“泽列诺格勒”。

  但是苏联实施的是”复制“战略，泽列诺格勒拥有苏联最好的科学家和搜集的技术秘密，但看起来却像是缺少阳光的硅谷，复制战略意味着苏联半导体的创新道路是由美国设定的。

  2000年，基尔比因发明集成电路而获得诺贝尔物理学奖，当时诺伊斯已经去世，他与一名俄罗斯科学家佐瑞斯·阿尔菲洛夫分享了该奖项，后者在20世纪60年代对半导体器件产生光的机理进行了基础研究。这更加证明了苏联的复制战略是彻底失败的。

  1946年，盛田昭夫与前同事井深大创立了一家电力公司，被命名为索尼；1953年，盛田昭夫飞往纽约会见了美国电话电报公司的高管，他们同意向盛田昭夫颁发生产晶体管的许可证。

  盛田昭夫的许可策略与苏联的复制战略大相径庭，索尼的计划是用新产品引领公众，索尼的专长不是设计芯片，而是设计消费类产品的定制人们需要的电子科技类产品。索尼的第一个成就是晶体管收音机的发明。TI曾试图销售晶体管收音机，但是在定价和营销上搞砸了，便放弃了这项业务，这被盛田昭夫抓住了机会，很快便大卖。

  1959年，查理·斯波克加入仙童，他的专长是从工人和机器中榨取生产效率。为了寻找更廉价的工人，斯托克在诺伊斯的推荐下来到香港。随后，仙童在加利福尼亚州生产硅片，但开始将半导体运往香港进行最终装配。不久，仙童在马拉西亚槟城开设了一家工厂。

  十年内，几乎所有的美国芯片制造商都在海外布局组装工厂，这位我们所知的以亚洲为中心的供应链奠定了基础。

  TI高管马克·谢泼德准备领导TI，实施将部分生产分包到亚洲的战略，1968年，谢泼德与张忠谋来到台湾，会见了当时台湾地区经济事务负责人李国鼎。当时，美国支持的南越即将崩溃，会对整个亚洲产生冲击，李国鼎意识到台湾地区与TI的合作可以使得台湾与美国的关系多样化，对保卫台湾不感兴趣的美国可能更愿意保护TI。

  1968年，TI批准在台湾建设新工厂，1969年，这家工厂开始组装第一批器件，到1980年，它已出货10亿个器件。

  1968年，诺伊斯和摩尔对他们没仙童的股票期权感到不满，厌倦了纽约总部佛南公司的干预，于是离开仙童，成立了自己的电子公司——英特尔。

  1970年，英特尔推出了第一款产品，一种叫做DRAM的芯片。20世纪70年代之前，计算机记忆数据不使用硅芯片，而是使用磁芯，但是随着计算机内存需求的激增，磁芯无法跟上时代。60年代，IBM的罗伯特·丹纳德提出将一个晶体管与电容器耦合起来，通过晶体管反复给电容器充电，因此这种元件被成为动态（由于重复充电）随机存取存储器或DRAM。于是，英特尔利用丹纳德的洞察力推出了DRAM。

  与存储芯片（DRAM）不需要专用化不同，负责计算的逻辑芯片需要专门设计，也就是定制化。英特尔的泰德·霍夫在考虑一项计算器业务的时候，意识到计算机面临着定制逻辑电路与定制软件之间的权衡，通过设计一个标准化的逻辑芯片，再加上一个可用软件编程的功能强大的存储芯片，能够实现许多许多不同的计算，且价格可以更便宜。

  日本企业从受保护的国内市场中受益。日本公司可以向美国出售产品，当硅谷很难在日本赢得市场份额。

  日本政府补贴芯片制造商。美国的反垄断法不鼓励芯片公司之间互相合作，而欸本政府推动公司之间的合作，并于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，其中一般预算来源于政府。

  日本公司获得了更便宜的资金。20世纪80年代，美国利率达到21.5%，而日本企业与提供长期贷款的银行由密切联系，能轻松实现较低的利率；80年代，日本公司在生产设备方面的投资比美国竞争对手高出60%。

  1980年，惠普（惠普是当时最大的半导体买家之一）高管在行业分析会议上分享：日本的产品质量比美国好得多，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%，而美国公司的芯片故障率最低为0.09%。

  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市场占有率，而日本的份额在飙升.

  1978年，美国GCA（美国地球物理公司）推出第一台步进式光刻机，控制了全球85%的半导体光刻机设备市场，但随着其领导人格林伯格的经营不善，放弃采购尼康的镜头，尼康从CGV购买了一台光刻机进行逆向工程，不久，尼康的光刻机市场占有率就超过了GCA。

  美国国会通过《半导体芯片法案》，加强芯片知识产权的保护，但是随着日本DRAM市场的增长，似乎是不够的。

  1986年，随着关税威胁的逼近，华盛顿和东京达成了一项协议，日本政府同意对其DRAM芯片的出口设定份额，限制向美国出口出售DRAM芯片的价格；但这损害了日本芯片最大买家之一的美国计算机制造商的利益。

  1987年，美国一群领先的芯片制造商和国防部成立了一个名为Sematech的财团，由诺伊斯来领导，用于协调设备公司和芯片制造上之间的问题，但是这样的形式远不如日本财团方式表现的更加出色。

  Sematech重点拯救美国的光刻机，押注GCA，GCA也更新了光刻机，制造出世界上最好的光刻机，但是没形成一个有效的商业模式，客户已经不想购买一家未来不确定的公司的新设备。

  1989年，盛田昭夫和饱受争议的极右翼政治家石原慎太郎合作出版了一本书《日本可以说”不“》，让美国大为震惊，表明华盛顿培育的资本主义国家中仍潜伏着威胁性的民族主义。盛田昭夫可以说是美国技术转让和市场开放的最大受益者，如果连他也在质疑美国的主导作用，那么华盛顿也要重新考虑游戏规则。

  1978年，双胞胎兄弟乔·帕金森和沃德·帕金森在爱达荷州（该州基本上没有科技公司）一家牙医诊所的地下室创办了美光，而这正是创办存储芯片公司最糟糕的时候；并获得了辛普劳（当地的土豆大亨）的投资，因为辛普劳明白，当所有人逃离这个行业的时候，现在进入的时间是对的。

  沃德·帕金森在尽可能高效的设计DRAM芯片方面有天赋，当时多数竞争对手专注于缩小每块芯片上的晶体管和电容器的尺寸，但是沃德专注于缩小每块芯片的尺寸，这样每个晶圆上就可放置更多的芯片，这被沃德称为市场上最差的产品，但它的成本最低。

  到了20世纪80年代中期，美光使用的生产步骤比竞争对手少得多，使得美光使用的设备更少，从而逐步降低了成本。同时，美光调整了从铂金埃尔莫和阿斯麦购买的光刻机，使其比制造商认为的更精确。

  20世纪80年代初，格鲁夫担任英特尔总裁，意识到英特尔销售DRAM芯片的商业模式已经完蛋，已经被日本颠覆了，因此必须转型。不过，在当时市场并不大的微处理器市场，英特尔是一个领导者，而日本公司相对落后，给英特尔留下了一丝机会。最终，英特尔决定放弃存储器，将DRAM市场拱手让给日本，专注于个人电脑微处理器。

  这种颠覆式创新并不是那么着迷，而是像格鲁夫所说的是一个咬紧牙关和充满争吵的时刻。期间，英特尔裁减了25%的员工，同时坚持“精确复制”的战略，一旦确定了最有效的生产流程，就会在其他工厂中复制。而在此之前，工程师们曾为调整英特尔的工艺而自豪。

  从1985年到1988年，日元对美元的汇率翻了一翻，这使得美国的出口商品更加便宜。20世纪80年代，美国的利率急剧下降，以此来降低了英特尔的资金成本。与此同时，康柏电脑在个人电脑市场上大展拳脚，带动了英特尔微处理器的发展。

  随着电脑的普及，除了苹果电脑，几乎每一台电脑都使用英特尔的芯片和微软的Windows软件，英特尔进入个人电脑时代，实际上垄断了个人电脑的芯片销售。

  1938年，李秉哲开始了他的商业生涯，三星从此起步。从鱼类和蔬菜行业开始，三星逐步涉足糖业、纺织业、化肥业、建筑业、银行业和保险业，到1960年，李秉哲已经成韩国首富。

  在20世纪70年代末和80年代初，李秉哲在观察东芝和富士通抢占DRAM市场时，就想进军半导体行业，而此时，韩国已经是美国或日本制造的芯片进行外包组装和封装的重要地点。

  20世纪80年代初，韩国政府将半导体列为优先事项，愿意为三星提供财政支持，并承诺投资4亿美元。与日本一样，韩国的科技公司并非来自车库，而是来自能轻松的获得廉价银行贷款和政府支持的大规模的公司集团。

  韩国的成本和工资大大低于日本，这为韩国公司有机会赢得市场。同时，美国不仅为韩国DRAM芯片提供了市场，也为其提供了技术，随着硅谷DRAM厂商的不断倒闭，他们几乎毫不犹豫地将顶尖技术转移到了韩国，因为“敌人的敌人就是朋友”。

  20世纪80年代，摩尔定律越来越难以实现，因为当时芯片的设计仍然依靠直尺和铅笔。

  卡夫·米德是摩尔的好朋友，他和计算机架构师琳·康维一直讨论如何将芯片设计标准化，最终起草了一套数学设计规则，为通过编写计算机程序而进行自动化芯片设计铺平了道路。

  芯片行业还资助了大学芯片设计研究，成立了SRC（半导体研究公司），像卡内基梅隆大学和加州大学伯克利分校等大学发放研究补助金。这两所学校的学生和老师创办了一系列勇于探索商业模式的公司，为半导体设计创造了前所未有的新行业软件工具。

  如今，每一家芯片公司都使用的三家芯片设计软件公司的工具，都是由SRC和DARPA（美国国防部高级研究计划局）资助的项目企业成立的。

  20世纪80年代，芯片行业还面临更外一个挑战，就是为其一直增长的解决能力找到新的用途。无线通信专家欧文·雅各布斯就是这里面的一位研究者。

  1967年，雅各布斯的老同事安德鲁·维特比设计了一种复杂的算法，用于解码在杂乱的电信号中传播的数字信号。这是一个优秀的理论，但是很难在实践中实现。

  雅各布斯意识到芯片的进步或许能轻松实现这一想法。1985年，雅各布斯、维特比和几位同时成立了一家名为高质量通信的公司，也就是高通，通过逐渐强大的微处理器可以让现有的频谱带宽中填充更多的信号。

  1990年，日本金融市场崩溃，经济奇迹戛然而已，期间金融过热催生的半导体行业过度投资的弊端开始显现。

  而在此之前，日本大多数大型DRAM厂商未能利用其在20世纪80年代的影响力推动创新。在东芝，一名工厂经理于1981年发明了新型存储器，与DRAM芯片不同，它可以在断电后继续记忆数据，而东芝忽略了这一发明，最后是英特尔将这种芯片推向了市场，并命名为NAND，或者为“闪存”。

  1993年，美国重回半导体发货量第一。1998年，韩国取代日本变成全球上最大的DRAM生产国，而日本的市场占有率从20世纪80年代末的90%下降到了1998年的20%。

  芯片的最初研发是为了冷战的筹码，随着芯片行业的火热发展，逐步来到了1991年，也即是苏联解体，冷战结束，芯片从来就没与军事和战争脱钩，反而助力美国形成了新的战略选择：抵消战略。

  在20世纪60年代中期，TI的工程师韦尔登·沃德开始设想用微电子技术改变军队的打击链。因为在越战早期的轰炸行动中，投放的80万吨炸弹，大多数没有击中目标。经过9个月的研究，沃德通过为导弹增加了一个包含激光传感器和芯片的小翅膀；1972年，这种炸弹成功命中清化大桥，而此前638枚导弹均未命中。从此之后，将芯片和爆炸物结合在一起，彻底改变了美国的军事实力。

  20世纪70年代初，苏联建立了足够的洲际弹道导弹储备，同时拥有更多的坦克和飞机，进一步加深了美国的担忧。1977年，威廉·佩里担任美国国防部副部长，而他之前与张忠谋是同事；佩里意识到，如果把新芯片放在导弹上，制导导弹不仅会“抵消”苏联的数量优势，还会迫使苏联采取代价高昂的反导弹行动来回应。

  尽管苏联在努力发展芯片产业，但所采用的“复制战略”导致了苏联和其盟友始终没有办法赶上美国的芯片产业。到了20世纪80年代，美国导弹能自己计算到达目标的最佳路径。

  1991年，抵消战略在海湾战争中正式得到验证。美国通过精确的武器迅速切断了伊拉克的通信，摧毁了伊拉克军队。

  以上内容就是本书上半部分主要内容了，各位看官是否坚持到了最后？接下来我会呕心沥血更新下一部分的，中国台湾以及中国大陆逐步崛起，美国又采取了什么措施？敬请期待吧~

  第三代半导体行业质量管理从业者，不定期的旨在分享半导体行业中的：产品质量、失效分析、可靠性分析和产品基础应用等相关知识，与大家一起交流学习！