超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【1】

海边居
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超级工程一览:DRAM芯片战争

——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【1】




这张照片展示了一堆古董内存。从上到下是:采用三星颗粒的两根32M 72针DRAM内存,韩国生产。中间是新加坡NCP的256M PC133 SDRAM内存。最下面是采用英飞凌颗粒的64M PC133 SDRAM内存,葡萄牙生产。其中NCP是新加坡赫克松(Hexon)集团的内存品牌。赫克松成立于1989年,是德国英飞凌和日本尔必达的亚太区总代理,因此采购两家的DRAM颗粒,到新加坡组装成内存条,然后销售到中国大陆,靠价格低廉取胜。不过时至今日,德国英飞凌(奇梦达)和日本尔必达,都已经破产倒闭。只剩下了韩国三星独霸江湖。

DRAM是动态随机存储器的意思,也就是电脑内存。对于今天的消费者来说,电脑内存只是些绿色的小条条,售价不过几百元。然而这些小玩意,却走过了长达120年的复杂演进历史。从百年前的穿孔纸卡、磁鼓、磁芯到半导体晶体管DRAM内存。人们已经很难想象,一个电冰箱大小的计算机存储器,只能存储几K数据,售价却高达几万美元。在中国市场,1994年的时候,一根4M内存售价1400元,相当于两个月工资。1999年台湾921大地震,在北京中关村,一根64M SDRAM内存条,价格可以在几天内,从500元暴涨到1600元。

自1970年,美国英特尔的半导体晶体管DRAM内存上市以来,已经过去47年。DRAM内存芯片市场,累计创造了超过1万亿美元产值($1000,000,000,000美元)。企业间掺杂着你死我活的生死搏杀。美国、日本、德国、韩国、中国台湾的选手,怀揣巨额筹码,高高兴兴地走进来,却在输光光之后黯然离场。无数名震世界的产业巨头轰然倒地。就连开创DRAM产业的三大元老——英特尔、德州仪器和IBM,也分别在1986年、1998年和1999年,凄惨地退出了DRAM市场。目前,只有韩国三星和海力士,占据绝对垄断地位,在DRAM市场呼风唤雨,赚得盆满钵满。

从美国到韩国,这个巨大的转变,背后隐藏着半个世纪以来,那些不为人知的经济战争,足以载入经济学教科书。把欧美和中国,那些冒牌经济学家,极力鼓吹的“自由市场经济”论调,彻底扫进垃圾堆。

——这是一场真正的经济战争,国与国之间的生死较量,惨烈程度远超液晶战争。



1949年,美国哈佛大学实验室的王安博士,发明磁芯存储器。这种古老的存储器一直使用到1970年代。直至被英特尔批量生产的DRAM内存淘汰。

内存百年——一不怕死的都冲进来

在叙述这场经济战争前,我们先从总体上,了解一下DRAM内存产业的脉络和现状。

电脑存储器的发明者,几乎都来自计算机巨头——美国IBM公司。IBM的历史最早可追溯到1890年代。美国统计学家霍列瑞斯(Hollerith Machin)研制了穿孔制表机,采用在卡纸上打孔的方式,记录统计数据。1890年,美国进行第12次人口普查时,便大量采用这种机器。直到1930年代,IBM每年仍要销售上千万张穿孔纸卡。

1932年,IBM公司的奥地利裔工程师古斯塔夫·陶斯切克(Gustav Tauschek),发明了第一种被广泛使用的计算机存储器,称为“磁鼓存储器”。直到1950年代,磁鼓依然是大型计算机的主要存储方式。1956年,IBM公司购买了中国人王安博士(上海人),拥有的“磁芯存储器”专利。磁芯存储一直使用至1970年代。1966年,IBM公司的研究人员,罗伯特·登纳德博士,发明了半导体晶体管DRAM内存,并在1968年获得专利。

然后,1970年美国英特尔,依靠批量生产DRAM大获成功,逼死了磁芯存储器。1976年日本厂商进攻DRAM市场后,差点将英特尔逼死。1985年美国发动经济战争,扶植韩国厂商进攻DRAM产业,又将日本厂商逼死。1997年美国发动亚洲金融风暴,差点将韩国厂商逼死。美国控制韩国经济后,韩国厂商又借着DRAM市场的暴利翻身崛起。此时不怕死的台湾人冲进DRAM市场,投入500亿美元却亏得血本无归。2007年全球经济危机,逼死了德国厂商,并将台湾DRAM厂商打翻在地,狠踩两脚。2017年,不怕死的中国大陆厂商冲了进来,准备投资660亿美元,进攻DRAM市场。

有人说,中国人疯了。

我说没疯,因为中国——做为世界第一大电子产品制造国,居然90%以上的内存靠进口,剩下那部分,居然连国产的产量,都控制在韩国企业手里。



2015年,韩国三星电子投资136亿美元(15.6万亿韩元),在韩国京畿道平泽市,建设12寸晶圆DRAM厂(Fab18)。该项目占地2.89平方公里,总产能预计将达到每月45万片晶圆,其中3D NAND闪存芯片将占据一半以上。主要生产第四代64层堆叠3D NAND闪存芯片。2017年7月4日三星宣布该厂投产。

行业高度垄断——韩国三星独占鳌头

我们来看看市场情况,就知道中国为什么非要进攻DRAM市场了。半导体存储器主要应用于台式电脑、笔记本电脑、手机、平板电脑、固态硬盘、闪存等领域,包括DRAM、NAND Flash和NOR Flash三大类。2015年全球半导体存储器销售总额达772亿美元。在全球3352亿美元的集成电路产业中,占据23%的份额,是极为重要的产业核心部件。

其中DRAM内存主要用于台式电脑、笔记本电脑,全球市场规模约420亿美元,目前被韩国三星、海力士和美国镁光三家垄断,占据90%以上的份额。从1992年以来,韩国三星在DRAM市场已经连续25年蝉联世界第一,占据绝对垄断地位,市占率超过60%。似乎无人可以撼动它的地位。

NAND Flash闪存主要用于手机存储、平板电脑、SSD固态硬盘、大容量闪存,全球市场规模约300亿美元,垄断形势更加严重。韩国三星、海力士、美国镁光、英特尔、闪迪、日本东芝六家厂商,垄断了全球99%的产量。其中仅三星、海力士、东芝三家,就占了80%以上的份额。NOR Flash闪存属于小众产品,主要用于16M以下的小容量闪存,全球市场规模只有30亿美元,由美国镁光、韩国三星、台湾旺宏、华邦、中国大陆的易兆创新等7家企业瓜分。

行业高度垄断造成的结果,是前三大厂商可以轻易操纵产量和价格,用低价来挤垮竞争对手,或用涨价来谋取暴利。2016年由于全球内存芯片缺货,三星电子营业收入达到809亿美元,利润高达270亿美元。韩国海力士收入142亿美元,美国镁光收入128亿美元。

而中国厂商深受其害。中国是世界最大的电子产品制造国。2016年,光是中国就是生产了3.314亿台电脑,21亿台手机(其中智能手机占15亿台),1.78亿台平板电脑。与之相对应,2016年,中国进口DRAM产品超过130亿美元。中国需要的存储器芯片9成以上需要进口。国内DRAM产能也掌握在韩国海力士等外资厂商手中。



2015年起,美国镁光(Micron),在新加坡Woodlands投资40亿美元,扩建Fab 10X晶圆厂,主要生产第二代32层堆叠3D NAND闪存。2017年建成后,月产能14万片晶圆,采用16纳米工艺。

有钱都买不到——那就自己造吧

在外资厂商故意操纵下,华为、中兴、小米、联想等中国手机、PC厂商,经常遇到DRAM缺货情况。而在中国国内,仅有中芯国际具备少量DRAM产能,根本无法实现进口替代。更严重的事例还有:2016年3月,美国政府下令制裁中国中兴通讯,禁止美国厂商给中兴提供元器件。这种情况简直让人不寒而栗。2017年4月,华为手机爆出闪存门事件。事情的根源,实际就是华为手机用的NAND Flash内存严重缺货。

怎么办呢?有钱可以买吧?2015年7月,中国紫光集团向全球第三大DRAM厂商,美国镁光科技,提出230亿美元的收购要约。结果被镁光拒绝了,理由是担心美国政府,会以信息安全方面的考虑,阻挠这项交易。

那就自己造吧。于是从2016年起,中国掀起了一场DRAM产业投资风暴。紫光集团宣布投资240亿美元,在武汉建设国家存储器基地(武汉新芯二期12英寸晶圆DRAM厂),占地超过1平方公里,2018年一期建成月产能20万片,预计到2020年建成月产能30万片,年产值超过100亿美元。计划2030年建成月产能100万片。福建晋华集团与台湾联华电子合作,一期投资370亿元,在晋江建设12英寸晶圆DRAM厂,2018年建成月产能6万片,年产值12亿美元。规划到2025年四期建成月产能24万片。合肥长鑫投资494亿(72亿美元),2018年建成月产能12.5万片。

2017年1月,紫光集团宣布投资300亿美元(约2000亿人民币),在江苏南京投资建设半导体存储基地,一期投资100亿美元,建成月产能10万片,主要生产3D NAND FLASH(闪存)、DRAM存储芯片。

上述四个项目总投资超过660亿美元(4450亿元人民币)。确实有点疯狂。

但是只要认真研究过去半个世纪,世界DRAM产业的发展历史,就会让人看清一件事情

——拿钱砸死对手,少砸一点就会死!不相信的都死了!



2016年6月,美国IBM实验室的研究人员Janusz Nowak,向记者展示新型的磁性储藏器(STT-MRAM)12寸晶圆。磁性内存既有DRAM和SRAM的高性能,又有闪存的低功耗和低成本,被认为具有竞争下一代内存的潜力,但是还存在很多问题。



2017年6月,韩国三星电子宣布,开始在平泽工厂(Fab18),批量生产64层堆叠的256Gb第四代TLC V-NAND内存产品。三星目前V-NAND占整体NAND Flash产能的70%以上,拥有500多项专利。

超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【2】  
1931年,美国IBM公司生产的KeyPunch 031型打孔卡数据记录装置。打孔卡(霍列瑞斯式卡)利用卡纸上打孔来记录信息。1928年,IBM推出新版打孔卡,这种卡采用长方孔,共有80列。1932年IBM发明了磁鼓存储。但是直到1950年代,打孔卡机销量巨大,依然占据IBM公司净利润的30%。1952年IBM推出磁带式数据存储器,后来发展出磁盘式机械硬盘。1956年IBM购买王安的磁芯存储器专利,1966年开发出晶体管DRAM内存技术。照片拍摄自IBM博物馆。       美国电子产业孵化期——美国军队重资下注   现代计算机械的起源,最早可追溯至1830年代,英国人巴贝奇研制的机械式数据分析机。该机采用在硬纸卡片上打孔的方式输入数据,相当于只读存储器,容量只有可怜的675个字节(1K=1024字节),也就是记录差不多六百多个字母的数据符号。穿孔卡片在19世纪后期用于政府人口统计等领域。美国IBM公司最早就是靠生产打孔卡数据机起家。到1930年代,IBM公司希望用新技术来取代打孔卡,便投资研制磁性数据记录装置。   1932年,美国IBM公司的奥地利裔工程师古斯塔夫·陶斯切克(Gustav Tauschek),发明了第一种被广泛使用的计算机存储器,称为“磁鼓存储器”,采用电磁感应原理进行数据记录。磁鼓非常笨重,像个两三米长的巨型滚筒,内部安装磁性介质的高速旋转圆筒(每分钟1万转),和一排固定读/写磁头,用来读取、写出数据。虽然块头挺大,但磁鼓的存储容量也只有几K而已,售价却极其昂贵。   到第二次世界大战期间,美国陆军为了提高火炮弹道计算速度,出资研制电子计算机。1946年2月,世界第一台大型电子计算机ENIAC,在宾夕法尼亚大学诞生。这台重达30吨的计算机,最初采用埃克特(J.P.Eckert)设计的水银延迟线存储器,容量约17K。但是该机并不具备存储程序的能力,程序要通过外接电路板输入。对于每种类型的题目,都要设计相应的外接插板,要改变程序必须切换相应的电路板,因此操作起来非常麻烦。直到1954年在该机加装了磁鼓存储器。   美国早期电子工业发展,主要依靠军事工业项目投资。而且为了争夺军费预算,三大军种相互攀比。1947年,刚刚成立的美国空军,便花费巨资,以每年100万美元的巨额预算(ENIAC的总经费才10万美元),资助麻省理工学院林肯实验室,研制旋风(Whirlwind)计算机,用于飞行模拟器训练。由于处理飞机稳定性需要运算2000条以上指令,而传统的串行计算机,只能对指令逐一执行,速度很慢。麻省研究人员因此改用并行运算结构。1951年4月问世的旋风计算机,也因此成为世界第一台具备程序存储功能的并行计算机。旋风采用新发明的阴极射线管磁芯存储器作为内存,速度提高2倍。   1949年,麻省理工学院主持研制旋风计算机的福里斯特教授(Jay Forrester),提出磁芯存储器设想。但是,磁芯存储器的专利拥有者,却是个中国人。当时,在哈佛大学计算机实验室,工作的王安博士(上海人,公派留学生),研制出了磁芯存储器,并于1949年10月申请专利。1951年,王安离开哈佛大学,以仅有的600美元,创办了名为王安实验室的电脑公司,开始出售磁芯存储器,单价4美元一个。王安的生意并不好,但嗅觉敏锐的IBM公司闻风而来,邀请他担任技术顾问,并购买磁芯器件。到1956年,王安将磁芯存储器的专利权,以50万美元卖给IBM公司。王安电脑公司由此扩张为美国电脑巨头之一,直至1992年破产。   磁芯存储器是继磁鼓之后,现代计算机存储器发展的第二个里程碑。直至1970年代初,世界90%以上的电脑,还在采用磁芯存储器,其后被英特尔批量生产的半导体晶体管DRAM内存取代。DRAM内存能够问世,主要是基于半导体晶体管和集成电路技术。  
1959年2月,美国德州仪器(TI)工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),制成世界第一块集成电路。在资本力量推动下,集成电路产业迅速改变了人们的生活方式,并形成了以万亿美元计算的庞大产业链体系。     晶体管集成电路——仙童与德州仪器的战争   1947年12月,美国新泽西州贝尔实验室,研制出世界第一个锗晶体管。到1955年,高纯硅的工业提炼技术已成熟,可以用来替代昂贵的锗材料。1956年,为了实现晶体管商用化,威廉·肖克利博士(生于英国)离开贝尔实验室,回到家乡——加州圣克拉拉,创建半导体实验室。恐怕连他自己也想不到,半个世纪后,他那个儿时的家乡,会成为名震世界的“加州硅谷”,并从他的实验室里,走出了仙童、英特尔、AMD、国家半导体(NS),等一大批美国电子巨头,烧起了硅谷战火。而在当时,硅谷只有一家名叫惠普的小公司。   1956年,肖克利因参与发明晶体管,获得了诺贝尔物理学奖。然而到了1957年,因为难以忍受肖克利的粗暴脾气,诺伊斯、摩尔等八名技术精英,离开了肖克利实验室;在仙童照相器材公司老板的投资下,获得3600美元创业基金,租了一间小屋,创建了仙童半导体(Fairchild)公司。仙童创业初期主要研制台面型双扩散晶体管,用硅来取代成本昂贵的锗材料。1958年1月,IBM公司给仙童下了第一张订单,以150美元订购100个新研制的硅晶体管。凭借硅晶体管的成本性能优势,到1958年底,仙童公司已经拥有50万美元销售额和100名员工。   IBM向仙童订购硅晶体管,主要是由于北美人航空公司中标的XB-70战略轰炸机,IBM为导航计算机采购高压硅晶体管。IBM希望与仙童签订1-3年的长期军事供货合同。除此之外,仙童的硅晶体管,还可用于民兵(Minuteman)洲际弹道导弹的导航控制计算机。巨额军工订单,是美国电子巨头发展的重要资金来源。   1959年2月,美国老牌电子巨头德州仪器(TI),开发出集成电路。工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),为了解决将大量孤立的电子器件,整合成电路的困难,于是构思出集成电路。他在一块半个回形针大小的,银色半导体锗衬底上,用几根零乱的黄金膜导线,将1只晶体管、4只电阻、3只电容等分立元件焊接在一起,制成世界上第一片集成电路。但是,这种焊接方法难以投入工业批量生产。仙童公司闻讯后,创始人诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法,取代焊接导线,用于批量制造集成电路。1959年7月仙童申请了集成电路专利。而为了争夺集成电路发明权,德州仪器与仙童开始了旷日持久的争执。双方在集成电路产品上,也是竞争对手。(2000年基尔比拿到了诺贝尔物理学奖)  
1960年,美国仙童公司半导体工厂的扩散区。   平面制造工艺——现代电子工业的核心工艺   现代芯片制造,主要采用光刻法和蚀刻法工艺。光刻法最早的构想,源自印刷行业的照相曝光制版工艺,美国贝尔实验室在1954年开始采用光刻法工艺。1970年代后,光刻法发展为重复步进曝光,电子束掩模等新工艺,制造精度大为提高。仙童公司在光刻法应用初期,进行了大量技术改进。   1958年仙童向IBM供货后,便出现了问题。民兵洲际导弹发射时,巨大的震动会导致一些金属粉尘颗粒脱离,可能会使硅晶体管暴露的接头处出现短路。仙童公司需要对此改进工艺。1959年1月,仙童公司为了向IBM稳定供货,对硅晶体管工艺进行攻关。主要成员包括罗伯特·诺伊斯博士、杰·拉斯特博士,吉恩·赫尔尼博士、戈登·摩尔博士。其中,拉斯特和诺伊斯主要开发使用16毫米电影镜头的光刻掩模技术,对掩模板、光致抗蚀剂(光刻胶)进行改进。他们首先把具有半导体性质的杂质,扩散到高纯度硅片上,然后在掩模板上绘好晶体管结构,用照相制版的方法缩小,将晶体管结构显影在硅片表面氧化层,再用光刻法去掉不需要的部分。扩散、掩模、照相、光刻,显影,整个过程叫做平面处理技术。   1959年1月23日,诺伊斯在日记中提出一个技术设想:既然能用光刻法制造单个晶体管,那为什么不能用光刻法来批量制造晶体管呢?他们首先面对的是密集电路的短路问题。赫尔尼提出在硅片表面形成二氧化硅绝缘层,解决短路问题。1959年8月,仙童公司组建由拉斯特博士领导的晶体管集成电路研制团队。1960年9月,成功开发出世界第一代晶体管集成电路。然而由于集成电路项目耗费巨大,仙童副总裁Tom Bay建议结束研发项目,专注于二极型晶体管生产。在此情况下,拉斯特博士选择辞职离开仙童公司。Lionel Kattner接管了研发团队,最终在摩尔的全力支持下,仙童决定将晶体管集成电路投入批量生产。1961年,Lionel Kattner也辞职离开了仙童公司,创办了西格尼蒂克(Signetics)半导体公司(1975年被荷兰飞利浦收购)。仙童公司如同蒲公英一般,将人才散布到硅谷的每个地方,推动硅谷集成电路产业迅速兴起。   1962年,仙童公司在缅因州南波特兰,创建了世界第一家晶体管生产、测试及封装工厂。并以收取技术授权费的方式,向其他企业传播平面制造工艺。嗅觉敏感的日本企业,迅速通过仙童公司,掌握了这一核心技术。同一年,美国开发出MOSFET——金属-氧化物半导体场效应晶体管,成为世界电子产业发展史上的重要里程碑。为半导体存储器的问世,奠定了技术基础。  
1966年,美国IBM公司托马斯·沃森研究中心的罗伯特·登纳德(Robert H. Dennard)博士,发明DRAM原理。老头在IBM公司工作了半个世纪,现在八十多岁了。2009年获得IEEE荣誉勋章。这是电子电气领域的最高荣誉。     DRAM内存之父——IBM公司的罗伯特·登纳德博士   1960年代早期,美国电子产业,主要由IBM、摩托罗拉、德州仪器、美国无线电公司(RCA)等老牌企业控制。他们依靠二战时期,美国政府的巨额军工订单,发展成为产业巨无霸。二战后主要生产电视机、收音机等新兴的家用电器,并为美军武器提供电子装备。电子计算机也是新的产业热点,IBM具有领先优势。   IBM公司在1956年,花费巨资从王安手里,购买磁芯存储器专利,主要是为了解决大型计算机存储数据问题。磁芯存储器并不完美,不但磁芯容易损坏,而且价格昂贵,运行速度也慢。然而,磁芯存储器比磁鼓有个重要优点:电脑断电后,磁芯保存的数据不会消失。为解决磁芯存储器存在的不足,IBM进行了长达十几年的研究。   1961年,IBM在纽约州成立了以半导体为方向的托马斯·沃森研究中心。仙童当时是IBM的半导体器件供应商,并且发展非常迅速。1965年,仙童公司的戈登·摩尔,在《电子学》杂志发表文章预言:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。这个预言后来被称为“摩尔定律”。   1966年,IBM托马斯·沃森研究中心,34岁的罗伯特·登纳德(Robert H. Dennard)博士,提出了用金属氧化物半导体(MOS)晶体管,来制作存储器芯片的设想。原理是利用电容内,存储电荷的多寡,来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。每一个bit只需要一个晶体管加一个电容(1T/1C结构)。1968年6月,IBM注册了晶体管DRAM专利(3387286号专利)。但是由于IBM正在遭受美国司法部的反垄断调查,拖延了DRAM项目商业化进度,这给其他公司带来了机会。   此时,晶体管集成电路已经成为产业热潮,大批美国公司投入这一领域。1969年,加州桑尼维尔的Advanced Memory system公司,最早生产出1K容量的DRAM,并出售给计算机厂商霍尼韦尔。但是由于存在DRAM工艺上的缺陷,霍尼韦尔后来向新成立的英特尔公司寻求帮助。  
1972年前后,英特尔公司为美国Prime电脑公司,生产的微型电脑主板上,焊接了128颗1K存储容量的C1103 DRAM内存,组成128K容量的内存,以便运行类似DOS的操作系统。1GB=1048576KB,如今一根最普通的4G内存,容量等于这块老古董的3.2万倍。最大的单根内存容量达到128G,是这家伙的100万倍。   英特尔C1103——DRAM内存商业化大获成功   1967年,仙童半导体成立十年时,公司营业额已接近2亿美元(作为对比1967年中国外汇储备为2.15亿美元)。但是随着德州仪器、摩托罗拉、国家半导体在晶体管市场的崛起,仙童的利润迅速下滑,加之巨额研发投入,企业内部矛盾严重。仙童的行业第一地位,迅速被德州仪器取代。   1968年8月,仙童总经理鲍勃·诺伊斯,拉着研发部门负责人戈登·摩尔辞职。从风险投资家阿瑟·洛克那里拉来250万美元投资,正式成立了英特尔(Intel)公司,洛克出任董事长。Intel在英文中含有智慧和集成电路的意思,商标是花1.5万美元,从一家酒店手里买的。当时公司只有诺伊斯和摩尔两个员工,他们招兵买马时,又从仙童公司挖来了工艺开发专家安迪·格鲁夫,担任运营总监。   英特尔成立之初,继承了仙童的技术能力。公司制定的发展方向是研制晶体管存储器芯片,这是一个全新的市场。当时的半导体工艺主要有双极型晶体管,和场效应(MOS)晶体管。这两项工艺都是仙童的长项。但是哪一种工艺用来生产的芯片更好,他们并不清楚。于是公司成立了两个研发小组。1969年4月,双极型小组推出了64bit容量的静态随机存储器(SRAM)芯片C3101,只能存储8个英文字母。这是英特尔的第一个产品,客户是霍尼韦尔。   此时在美国电脑市场上,IBM已经成为无可争议的霸主,被称为蓝色巨人,其他电脑厂商在重压下苦不堪言。霍尼韦尔公司为了提高其计算机性能,正在寻找SRAM存储器,这为英特尔带来了市场机会。与此同时,仙童公司的市场主管杰里·桑德斯,又拉走了一批人,成立了AMD公司。由于融资困难,桑德斯找到了英特尔公司的诺伊斯寻求帮助,最后拉来了155万美元投资。此后的半个世纪里,英特尔和AMD成为一对难分难解的竞争对手。   1969年7月,场效应管小组推出了256bit容量的静态随机存储器芯片C1101。这是世界第一个大容量SRAM存储器。霍尼韦尔很快下达了订单。随后,英特尔研究小组不断解决生产工艺中的缺陷,于1970年10月,推出了第一个动态随机存储器(DRAM)芯片C1103,有18个针脚。容量有1Kbit,售价仅有10美元,它标志着DRAM内存时代的到来。   当时的大中型计算机上,还在使用笨重昂贵的磁芯存储器。为了向客户宣传DRAM的性能优势,英特尔开展全国范围的营销活动,向计算机用户宣传DRAM比磁芯更便宜(1比特仅需1美分)的概念。由于企业客户出于安全考虑,不会购买独家供货的产品,必须要有可替代的第二供货源。于是英特尔选择了加拿大的一家小公司,微系统国际公司(MIL)合作,授权他们用1英寸晶圆生产线进行生产,每年收取100万美元的授权费用。C1103的用户主要包括惠普电脑的HP9800系列,和DEC公司的PDP-11计算机,产量有几十万颗。   1972年,凭借1K DRAM取得的巨大成功,英特尔已经成为一家拥有1000名员工,年收入超过2300万美元的产业新贵。C1103也被业界称为磁芯存储器杀手,成为全球最畅销的半导体芯片。同年IBM在新推出的S370/158大型计算机上,也开始使用DRAM内存。到1974年,英特尔占据了全球82.9%的DRAM市场份额。  
东京国立博物馆藏品,照片左边是1976年日本NEC研制的TK-80系统,采用仿制英特尔8080的兼容处理器(型号μPD8080A),当年售价88500日元,卖了1.7万台。中间是英特尔为日本厂商开发的MCS-4系统,采用4004处理器,右侧是日本Busicom电子计算器。多数人不知道,美国英特尔最早开发CPU,是为了日本人。   日本人要买CPU——三十年后打垮日本报仇雪恨   英特尔介入微处理器(CPU)领域则很偶然。1969年,日本最大的电子计算器公司Busicom,找到美国英特尔,希望能帮他们研制计算器用的ROM、RAM和运算处理器(CPU)等12枚芯片组成的系统。针对日本方面的要求,Intel研究团队的特德·霍夫(Ted Hoff),创新性地提出一个设想——用1颗移位寄存器、1颗ROM芯片、1颗RAM芯片、1颗CPU处理器芯片,由四颗芯片完成原来需要12颗芯片组成的系统。这样可以简化结构,降低生产成本。   1970年2月6日,双方签订了合同,三年内订货六万套MCS-4计算器系统,日方预付6万美元。到年底,英特尔相继拿出了4001(动态内存DRAM)、4002(只读存储器ROM)、4003(寄存器)、4004(微处理器CPU)等四颗芯片。但是由于量产过程中出现延期,让日本公司颇为恼怒,要求在价格上打折扣。英特尔同意了,但是附带要求,可在除计算器之外的其它市场,自由出售4004芯片——至此,世界首款商用计算机微处理器4004正式诞生了。   4004需要与另外三颗芯片协同工作,只要改变4002中保存的用户指令,就可以实现不同的功能。4004采用10微米的生产工艺,内含2250个晶体管,时钟频率为74KHz,每秒可执行6万次运算,售价200美元。   英特尔恐怕想不到,15年后,它会被日本电子企业逼得差点破产倒闭,而后靠CPU芯片绝地反击成功。日本人也绝不会想到,这个为他们提供零部件的美国小公司,三十年后会称霸世界电子市场,打垮日本电子企业。到1972年,英特尔推出了基于8008处理器的微型主机。为其配套研制操作系统的加里·基尔代尔(Gary Kildall)博士,后来发明了CP/M操作系统,微软靠着抄袭基尔代尔的软件,推出MS-DOS操作系统。   而在当时,世界计算机市场规模极为有限。美国市场的大型计算年销量约有2万台,主要被IBM和七个小矮人(指GE、NCR、CDC、RCA、UNIVAC、Burroughs及Honeywell七家电脑制造商)控制。小型电脑市场则由DEC和惠普等十几家公司控制。英特尔当时还是小公司,很难抢到主机市场份额,于是把重心放在存储芯片方面。  
1979年,美国苹果公司生产的Apple II Plus电脑主板,采用莫斯泰克MK4116内存芯片。CPU是莫斯泰克6502,最大支持64K内存。整机售价1200美元。1978年,苹果公司的Apple II卖了2万台,使苹果迅速成为年销售额,突破3000万美元的产业新贵。   加入DRAM战场——德州仪器、莫斯泰克、镁光   1973年石油危机爆发后,欧美经济停滞,电脑需求放缓,影响了半导体产业。而英特尔在DRAM存储芯片领域的份额也快速下降。因为他们引来了竞争对手,主要有德州仪器(TI)、莫斯泰克(Mostek)和日本NEC。   早在1970年英特尔发布C1103后,德州仪器便对其进行拆解仿制,通过逆向工程,研究DRAM存储器工艺结构。1971年德州仪器采用重新设计的3T1C结构,推出了2K产品。1973年德州仪器推出成本更低,采用1T1C结构的4K DRAM(型号TMS4030),成为英特尔的强劲对手。   莫斯泰克则是一家小公司,1969年,德州仪器半导体中心的首席工程师L.J.Sevin(MOS场效应管专家),拉着一帮同事辞职,在马萨诸塞州成立了莫斯泰克(Mostek)公司,工厂设在德州卡罗尔顿,主要为计算机企业配套生产存储器件。Mostek开发的第一个DRAM产品MK1001,只有1K容量。1973年,Mostek采用公司创始人Robert Proebsting设计的地址复用技术,研制出16针脚的MK4096芯片,容量提高到4K。16针脚的好处是制造成本低,当时德州仪器、英特尔和摩托罗拉制造的内存是22针脚。   凭借低成本,莫斯泰克逐渐在内存市场取得优势。而英特尔此时将精力放在开发8080处理器上,在微型计算机市场取得巨大成功。1976年莫斯泰克推出了采用双层多晶硅栅工艺的MK4116,容量提高到16K。这一产品帮助莫斯泰克击败英特尔,占据了全球75%的市场份额。   其后莫斯泰克又开发了64K容量的MK4164,到70年代后期,一度占据了全球DRAM市场85%的份额。但是随着日本厂商廉价芯片的疯狂冲击,短短几年时间,美国厂商就撑不住了。1979年,陷入困境的莫斯泰克,被美国联合技术公司(UTC),以3.45亿美元收购。后来又转卖给了意法半导体。   1978年,从莫斯泰克离职的三名设计工程师,拉来风险投资后,在爱达荷州一家牙科诊所的地下室,创办了镁光科技(Micron)。镁光签订的第一份合约是为莫斯泰克设计64K存储芯片。后来,镁光从爱达荷州亿万富翁,靠生猪养殖起家的J.R.Simplot那里拉来了投资,开始建设第一座DRAM工厂。为了节省投资费用,工厂建设在一家废弃的超市建筑里,肉类冷库被改造成净化车间,生产设备也是二手的。到1981年晶圆厂投产,只花了700万美元,而新建一座同类工厂的投资额,一般是1亿美元。镁光的第一批产品是64K DRAM,主要供应给正在飞速崛起的个人电脑制造商。像当时销量很高的Commodore 64电脑,就是采用镁光64K内存。到1984年,镁光推出了世界最小的256K DRAM。   与莫斯泰克类似,镁光的敌人来自日本。1980年,日本研制的DRAM产品,只占全球销量的30%,美国公司占到60%。到了1985年局势已经完全倒转。由于日本廉价DRAM的大量倾销,镁光被迫裁员一半,1400名工人失业。镁光只得向美国政府寻求帮助。从1985年至1986年,英特尔连续亏损六个季度。DRAM市场份额仅剩下1%。当时,英特尔的年销售额为15亿美元,亏损总额却高达2.6亿美元,被迫关闭了7座工厂,并裁减员工。濒临死亡的英特尔,被迫全面退出DRAM市场,转型发展CPU,由此获得新生。   日本电子企业、汽车企业的凶猛攻势,最终引爆了美日两国的经济战争。   1965年,仙童半导体公司,开发出双列直插式封装(DIP)工艺,用塑料代替陶瓷封装芯片,生产18引脚产品。德州仪器开发出更小的10引脚产品,用于航空电子器件。直到1980年代,超大规模集成电路的针脚数,远远超过了DIP封装的极限,DIP才被其他封装工艺取代。
1965年,仙童公司的戈登·摩尔博士,在《电子学》杂志发表文章预言:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。这个预言后来被称为“摩尔定律”。半个世纪以来,世界集成电路的发展,基本符合摩尔定律的规则。只是到了近几年,随着美国在5-10纳米生产工艺上出现停滞,给中国带来了技术追赶的机会。  
1968年,仙童工程师福德利克·费金(Federico Faggin),设计出采用硅栅自对准工艺的Fairchild 3708(图左,右侧为采用金属栅极的Fairchild 3705),是世界首款采用SGT(垂直环绕闸极晶体管)结构的商用MOS集成电路。SGT技术后来用于CCD、EPROM和Flash闪存等产品。1970年后,费金加入英特尔公司,参与设计4004、8008、8080 CPU处理器。1974年,费金离开英特尔,与人合伙创立了齐格洛(Zilog)公司,并推出了极为畅销的Zilog Z80处理器。直至2017年,Z80处理器仍在生产,用于工业控制领域。  
1971年,英特尔推出了首个商用,速度仅有740kHz的计算机CPU芯片Intel-4004。在此之后,芯片速度得到倍增式的迅速发展,在不到30年后的2000年,就已经突破了2GHz。
1971年,美国加州圣克拉拉市,英特尔员工在新建的工厂前合影。因为山景城的办公室不够用,在这里建工厂,最初生产4004芯片。可以看到有华人面孔的员工。  
1972年,美国英特尔研制的Intellec 8微型电脑,采用8008处理器。这款电脑的操作系统,由加里·基尔代尔(Gary Kildall)博士负责开发。加里·基尔代尔,是电脑人机操作系统的真正发明人,1973年加里·基尔代尔开发了CP/M操作系统(类似DOS操作界面),成为70年代电脑行业标准,2000多家电脑公司使用这一操作系统。其后比尔·盖茨的微软公司,抄袭基尔代尔的模式,推出了微软MS-DOS操作系统。1980年,IBM公司开始采用微软的产品,帮助微软一跃成为美国软件巨头。   超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【3】 
1945年8月15日,日本东京皇宫外,东京电台正在广播:昭和天皇裕仁,宣读日本无条件投降诏书。很多日本老百姓跪在地上痛哭不止。这一天有600名日本军官自杀,逃避战败投降命运。东京城区已经在美国军队,长达半年的轰炸中化为废墟。共同社照片           1945年二战结束后,日本作为战败国,经济受到严重打击;但是日本最核心的资产,工程师队伍得以保存下来。这批原本研制大和级战列舰、樱花自杀飞机的日本工程师,转向民用造船、家用电器、钢铁、汽车、摩托车、电子、石化领域,加速了日本战后经济重建。   1948年中国国民党兵败如山倒后,美国便明确将日本,作为在亚洲对抗苏联的桥头堡。1950年开始,中美两国在朝鲜战场血战三年。美国巨额军需采购订单,使日本经济爬出了二战战败的泥潭。而美国为了拉拢日本对抗苏联,向日本转移了数百项先进技术。如黑白、彩色显像管电视机、晶体管收音机、录音机、计算器、电冰箱、洗衣机,在当时都是顶尖的民用消费品。日立、三菱、东芝、NEC、松下、三洋、富士通、索尼、夏普、冲电气(OKI)等日本企业,在此阶段廉价获得了大批美国专利技术,由此奠定了战后日本电子产业发展根基。   此时,美国人绝对想不到,日本电子产业,会壮大到反噬美国的那一天。  
1958年,日本北辰电气(Hokushin Electric)为NEC NEAC-2201晶体管计算机,研制的MD-2A磁鼓存储器,容量64K,每分钟转速可达到10000转。北辰电气后来被横河电机并购,消失在历史长河中。   日本电子产业发育期——从美国购买核心技术   自明治维新以来,日本经济的一大特征,是在政府主导下进行产业技术升级。1948年,日本内阁在通商产业省(简称通产省)下面,设立了工业技术厅,1952年更名为工业技术院,经费完全由财政拨付,负责推动日本整体产业技术发展。1953年日本东京通信工业公司(SONY前身)副社长盛田昭夫,耗资900万日元(2.5万美元),从美国西屋电气引进晶体管技术,生产晶体管收音机。1956年SONY袖珍收音机上市后一炮而红,索尼迅速崛起。受此影响,日立、三菱、NEC、OKI、东芝、三洋等公司,相继花钱从美国RCA和西屋电气,购买了晶体管专利授权。随着规模化生产,日本晶体管价格明显下降。1953年索尼试制的晶体管一颗为4000日元(11美元),到1958年降为200日元(0.56美元)。1959年日本晶体管产量达到8650万颗,产值约160亿日元(4445万美元)。   当时日本与美国相比,技术上存在差距,唯一的优势是人工便宜。东京电子厂的日本工人,月薪还不到30美元。而美国工人月薪是380美元。在计算机方面,1956年,通产省工业技术院电气试验所,由高桥茂等人负责,研制出日本第一台晶体管计算机ETL MARK III,比美国晚两年。随后东京大学开发出PC-2电脑。1957年,通产省颁布执行电子工业振兴临时措置法(电振法57-71年),限制外资进入日本,以保护本国市场,引导日本企业发展半导体电子产业。1958年4月,日本各大电子厂商合作,组建了日本电子工业振兴协会(JEIDA),集体对计算机攻关。   1958年9月,在通产省工业技术院电气试验所的技术援助下,日本NEC公司推出NEAC-2201晶体管计算机。这是日本第一台完全国产化的计算机。采用北辰电气(Hokushin Electric)研制的磁鼓存储器,容量64K。日本为炫耀这一成果,将其运到巴黎公开展出。  
1960年,日本通产省工业技术院电气试验所,研制成功日本第一块晶体管集成电路。这是参与研制的骨干成员,左起,传田精一(研究员,東北大学工学博士)、垂井康夫(半导体部晶体管研究室主任)、井上ルミ子、鳴神長昭。   日本官产学体系——集中全力进攻战略产业   1959年2月,美国德州仪器发布集成电路。1960年2月,美国西屋电气(Westinghouse)公开宣称:半导体是未来主流技术。太平洋对岸的成果,对日本产生强烈刺激。1960年起,日本形成“官产学”体系,即政府、企业、大学联合对集成电路技术发起进攻。1960年12月,通产省电气试验所,研制成功日本第一块晶体管集成电路。研究成员有传田精一、垂井康夫等人。1961年4月8日,日本东京大学工学部的柳井久义、菅野卓雄、多田邦雄、柳川隆之四名教授,发布了他们与NEC公司合作,在晶体管集成电路上进行的基础研究。   1962年,日本NEC为了解决晶体管集成电路的制造问题,支付技术授权费,从美国仙童公司,买来晶体管平面光刻生产工艺。解决生产问题后,日本NEC的集成电路产量暴增。1961年只有50块,1962年增长至1.18万块,1965年达到5万块。在此期间,NEC研制了多个型号的晶体管集成电路计算机,如NEAC-1200系列,NEAC-2200系列。日立公司与美国RCA合作,由日立半导体事业部的大野稔等人,研制出MOS型晶体管。1966年,日立发布了第一代MOS集成电路HD700,用于计算器,采用15微米生产工艺。夏普、三菱也纷纷将集成电路新技术,用于各自的计算器产品,使日本的集成电路迅速形成产业基础。到1970年,日本NEC的集成电路产量,已经达到3998万块。   作为对比:早在1956年起,中国科学院就开始组织黄昆博士、谢希德博士、林兰英博士、王守武博士等人,研究平面光刻工艺。1963年中国科学院计算机研究所,研制出第一台国产晶体管大型计算机——109机,用于核武器工程。1964年开发出晶体管集成电路。以中国科学院和电子工业部为主,中国形成了由军事工业为牵引的庞大电子科研体系,下属各类电子企业单位超过2500家,全面领先韩国和台湾,但是在市场化程度上不如日本,当时中国民用消费市场仅限于收音机和电视机。  

1968年4月,美国德州仪器董事长P.E.Haggerty,与日本索尼社长井深大签署协议,各占股50%,在日本设立子公司。后排左面站着盛田昭夫副社长。   以市场换技术——想占领日本市场?别做梦了   1960年代,为保护日本幼稚的电子工业,日本政府坚决实行贸易保护主义,只允许进口极少数的电子元器件,限制200日元以下的中低端IC元件进口。采用提高进口关税、发放进口许可证等方式,限制美国企业冲击日本市场。最典型的例子是德州仪器。1964年,美国德州仪器看到日本电子工业增速迅猛,便想在日本设立100%独资子公司,但是日本通产省死活不同意。一直交涉了长达四年之后,日本政府终于松口了,却提出了极为严苛的条件——拿核心技术来换。看起来似乎与改革开放后,中国采用的“以市场换技术”买办政策差不多,但里面的窍门差别就大了。   1966年,美国德州仪器为打开日本市场,以自己拥有的IC制程核心专利,来引诱日本。日本通产省为了拿到技术,同时保护日本市场,可谓绞尽脑汁。1968年4月,由日本索尼社长井深大出面,与德州仪器董事长哈格蒂(P.E.Haggerty)签署协议,双方各占股50%,设立合资公司。条件是:在三年内,德州仪器必须向日本公开相关技术专利。并且德州仪器的产品,在日本市场占有率,不得超过10%。有了如此严苛的限制,日本政府将本国市场牢牢掌握在自己手里,不怕美国企业不交出核心技术。其后韩国政府也学会了这招,用来对付日本和美国企业。   伟大革命家列宁说过:资本家为了利益,可以出卖绞死自己的绳子。日本产业界正是抓住了核心利益,使自身迅速发展壮大。这与改开后,中国采用“以市场换技术”政策,导致全国电子产业彻底崩溃;中国市场全面被日本、美国、韩国、台湾合资厂商联合占领,形成了鲜明对比。改开三十年来,中国电子产业市场损失,至少超过1万亿美元。谁该承担这一历史罪责?  
1964年,美国IBM公司推出的System-360计算机,具有划时代意义,使计算机在社会运行中,日益占据核心地位。   IBM大型计算机——日本企业望尘莫及   在1960年代,尽管美国和日本都开始了集成电路产业化进程,但美国的实力远非日本可比。1964年4月7日,美国IBM公司推出其第一款小规模集成电路计算机System-360,运算速度过百万次大关。该机是IBM历史上的一次惊天豪赌,耗资52.5亿美元(约合4285吨黄金,现值1812亿美元,足够建7艘核动力航空母舰)。IBM公司招募6万余名新员工,新建5座工厂,攻克了指令集可兼容操作系统、数据库、集成电路等软硬件难关,获得超过300项专利。该机每台售价250-300万美元,到1966年已售出8000多台,使IBM年营收突破40亿美元,纯利润10亿美元。迅速占领了美国大型计算机市场98%、欧洲78%,日本43%的市场份额。IBM成为世界电子产业难以撼动的蓝色巨人。   年营收40亿美元是什么概念呢?1961年美国建成世界第一艘核动力航空母舰,不过花费4.5亿美元。1966年中国外汇储备为2.11亿美元。中国动员全国力量研制原子弹、氢弹、导弹、卫星,也不过花费20亿美元左右。由此可见当年IBM如同巨人压顶一般,让其他企业喘不过气来,逼死了大批竞争对手。   美国公司取得的巨大成功,对日本产生强烈震撼。1966年,由日本通产省主导,进行“超高性能大型计算机”开发计划。目标是在五年内投资120亿日元(0.34亿美元),追赶美国IBM大型计算机。由通产省电气试验所牵头,日立、东芝、NEC、富士通、三菱、冲电气(OKI)等企业组成团队,对日立研制的HITAC 8000系列大型计算机进行升级改造。HITAC 8000其实技术源自,美国RCA与日立合作研制的Spectra-70大型机。从集成电路、CPU、接口、软件,全都是仿制美国货。只投入这么点钱,就想追赶IBM,注定了该计划要失败。   有句话叫丢西瓜捡芝麻,尽管大型计算机计划失败了,但是参与该项目的日本NEC公司,却成为日本第一家研制出DRAM内存的企业。在1966年的时候,HITAC 8000要求配备512K容量的高速内存,这是个极高的技术指标。NEC于是对NMOS工艺进行研究,1968年公开了使用NMOS工艺生产的144bit SRAM静态随机存储器,研制者有NEC半导体部门的大内淳義等人。这是个非常了不起的成果。两年后,美国英特尔才推出同类产品。1970年英特尔研制出C1103 1K DRAM内存后,日本NEC在第二年就推出了采用NMOS工艺的1K DRAM内存(型号μPD403)。使得NEC成为日本内存行业的龙头企业。  
1962年,日本富士通研制的FACOM 602磁带机,将记录密度提高到333bpi,用于FACOM 241D计算机。   逼迫日本开放市场——日本企业的产业反击战   从1965年至1970年,美国集成电路市场的需求急剧增加,年增长率超过16%,日本政府和企业界,看到了这一商机,但是在产业技术上,与美国存在巨大差距。不过日本有个优势——大批日本人在美国工作。像江崎玲於奈之类的电子专家,长期在美国顶尖的IBM实验室工作,可以轻松获得大量经济情报,提供给日本产业界。   1972年,美国IBM公司“FS(Future System)计划”的部分内容曝光。IBM计划投入巨资,在1980年前开发出1M DRAM内存芯片,应用到下一代电脑。当时,美国最先进的DRAM内存不过4K大小。这让尚停留在1K DRAM技术层次的日本企业产生强烈危机感。于是由日本电子工业振兴协会不断运作,1975年以通产省为中心的“下世代电子计算机用超LSI研究开发计画”构想,开始商量如何应对IBM的FS计划。1975年7月,通产省设立了官民共同参与的“超LSI研究开发政策委员会”。当时尽管日本各大厂商竞争激烈,但是在共同抵抗IBM巨人方面却是一致的。(超LSI就是超大规模集成电路的意思)   1974年,日本在美国要求开放市场的政治压力下,被迫放宽计算机和电子元件进口限制。仅仅只用一年时间,美国IBM电脑,就如热刀切黄油一般,横扫日本各大计算机企业。碍于技术差距,日本产业界放弃了在电脑整机上与IBM正面拼杀,而是选择DRAM存储器产品,作为产业突破口。因为日本软件能力差,而CPU等部件与软件关联性高,日本啃不下来。DRAM内存芯片,与软件关联度弱,却有很高的毛利率。只要在生产工艺、成品率、产能方面下功夫,日本就有机会成功。   最先行动起来的,是国营的日本电信电话株式会社(NTT),从1975年至1981年,NTT投资400亿日元(1.6亿美元),进行超大规模集成电路研究。终于在1980年研制出256K DRAM。NTT的大量采购,使日本的256K DRAM迅速形成产能优势。在NTT之外,日本产业界还在同时进行第二项技术攻关计划。  
1977年5月5日,日本VLSI技术研究所,宣布研制成功可变尺寸矩形电子束扫描装置。   举国体制——筹集720亿日元研制DRAM核心设备   在1970年代,日本尽管可以生产DRAM内存芯片,但是最关键的制程设备和生产原料要从美国进口。为了补足短板,1976年3月,经通产省、自民党、大藏省多次协商,日本政府启动了"DRAM制法革新"国家项目。由日本政府出资320亿日元,日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资400亿日元。总计投入720亿日元(2.36亿美元)为基金,由日本电子综合研究所,和计算机综合研究所牵头,设立国家性科研机构——“VLSI技术研究所”(超LSI技術研究組合)。研究所地址就选在,位于川崎市高津区的NEC中央研究所内。日立公司社长吉山博吉担任理事长,根橋正人负责业务领导,垂井康夫担任研究所长,组织800多名技术精英,共同研制国产高性能DRAM制程设备。目标是近期突破64K DRAM和256K DRAM的实用化,远期在10-20年内,实现1M DRAM的实用化。(VLSI是超大规模集成电路的简称)   在这个技术攻关体系中,日立公司(第一研究室),负责电子束扫描装置与微缩投影紫外线曝光装置,右高正俊任室长。富士通公司(第二研究室)研制可变尺寸矩形电子束扫描装置,中村正任室长。东芝(第三研究室)负责EB扫描装置与制版复印装置,武石喜幸任室长。电气综合研究所(第四研究室)对硅晶体材料进行研究,饭塚隆任室长。三菱电机(第五研究室)开发制程技术与投影曝光装置,奥泰二任室长。NEC公司(第六研究室)进行产品封装设计、测试、评估研究,川路昭任室长。   在产业化方面,日本政府为半导体企业,提供了高达16亿美元的巨额资金,包括税赋减免、低息贷款等资金扶持政策,帮助日本企业打造DRAM集成电路产业群。到1978年,日本富士通公司,研制成功64K DRAM大规模集成电路。美国IBM、莫斯泰克、德州仪器也在同时发布了产品。这一年,由于日本64K动态随机存储器(DRAM)开始打入国际市场,集成电路的出口迅速增加。   1980年,日本VLSI联合研发体,宣告完成为期四年的“VLSI”项目。期间申请的实用新型专利和商业专利,达到1210件和347件。研发的主要成果包括各型电子束曝光装置,采用紫外线、X射线、电子束的各型制版复印装置、干式蚀刻装置等,取得了引人注目的成果。针对难度大的高风险研究课题,VLSI项目采用多个实验室群起围攻的方式,调动各单位进行良性竞争,保证研发成功率。各企业的技术整合,保证了DRAM量产成功率,奠定了日本在DRAM市场的霸主地位。  
1970年代,日本松下电器京都府长冈工场,整齐排列的100台自动焊线机,只需要10个人操作。该厂从1968年开始半导体生产。1970年代美国向马来西亚、韩国、台湾转移电子制造业,以降低人力成本。日本则采用大规模自动化生产的方式来降低成本。日本报纸震惊地写道:半导体工厂的人都消失了。   获得丰厚回报——日本跃居世界第一大DRAM生产国   1977年,全球的个人电脑出货量总计大约4.8万台。到1978年已经暴增至20万台,市场规模大约5亿美元。其中美国Radio Shack公司(电器连锁零售店)出售的Tandy TRS-80电脑销量约10万台,均价600美元,销售额6000美元,采用盖茨新开发的操作系统,CPU则是从英特尔辞职的前首席设计师费金,研制的Zilog—Z80。苹果公司的Apple II销量达到2万台,平均单价1500美元,属于高端货,年销售额约3000万美元。个人电脑市场的高速增长,对内存产生了大量需求。这给日本DRAM厂商带来了出口机会。   做出口贸易的都知道,出口货不但价钱便宜,质量还要好。而在当时,美国人一般认为日本货质量低劣,远远比不上美国货。但是实际的结果令人大跌眼镜。1980年,美国惠普公司公布DRAM内存采购情况。对竞标的3家日本公司和3家美国公司的16K DRAM芯片,质量检验结果显示:美国最好DRAM公司的芯片不合格率,比日本最差DRAM公司的芯片不合格率,高出整整6倍。虽然惠普碍于情面,没有点出这些公司的名字。但人们很快知道了,三家美国公司是英特尔、德州仪器和莫斯泰克,三家日本公司是NEC、日立和富士通。日立公司为了拿到订单,甚至在给销售部门的指示上明确要求,要比美国公司的价格低10%。   质量好,价格低,量又足,日本DRAM内存在美国迅速崛起。1982年,日本成为全球最大的DRAM生产国。这一年3月,日本NEC的九州工厂,DRAM月产量为1000万块(约1万片晶圆)。到了10月,月产量暴增至1900万块。其产量之大,成品率之高(良率超过80%),质量之好,使得美国企业望尘莫及。与产量相伴的是,原来价格虚高的DRAM内存模块,价格暴降了90%。一颗两年前还卖100美元的64K DRAM存储芯片,现在只要5美元就能买到了,日本厂商还能赚钱。美国企业由于芯片成品率低,根本无法与日本竞争,因此陷入困境。   1982年,美国50家半导体企业秘密结成技术共享联盟,避免资金人力重复投资。可是这些合作项目刚刚启动,就传来了坏消息。美国刚刚研制出256K DRAM内存,而日本富士通、日立的256K DRAM已经批量上市。1983年间,销售256K内存的公司中,除了富士通、日立、三菱、NEC、东芝之外,只有一家摩托罗拉是美国公司。光是NEC九州工厂的256K DRAM月产量,就高达300万块。日本厂商开出的海量产能,导致这一年DRAM价格暴跌了70%。内存价格暴跌,使得正在跟进投资更新技术设备的美国企业,普遍陷入巨额亏损状态。难以承受亏损的美国企业,纷纷退出DRAM市场,又进一步加强了日本厂商的优势地位。  
1978年3月15日,日本朝日新闻,报道垂井康夫担任所长的VLSI技术研究所,研制成功电子束扫描装置。   低成本优势——美国厂商节节败退   1984年,日本DRAM产业进入技术爆发期。通产省电子所研制成功1M DRAM,三菱甚至公开展出4M DRAM的关键技术。日立生产的DRAM内存,已经开始采用1.5微米生产工艺。东芝电气综合研究所,则投资200亿日元,建造超净工作间。在这种超净厂房内,每一立方米的净化空气中,直径0.1微米的颗粒,不能超过350个。只有在这种条件下才能制备1M、4M容量的DRAM存储器。与此同时,东芝研制出直径8英寸(200mm)级的,世界最大直径硅晶圆棒。到1986年,光是东芝一家,每月1M DRAM的产量就超过100万块。   日本企业大量投资形成的产业优势,导致日本半导体对美国出口额,从1979年的4400万美元,暴增至1984年的23亿美元。五年间暴增52倍!而同时期,美国对日本出口的半导体,仅仅只增长了2倍。美国公司失去产品竞争力的后果,便是越想追赶越要投资,越投资亏损越大,陷入恶性循环。   以英特尔为例,本来到1978年前后,英特尔在莫斯泰克的猛攻下,已经成为美国DRAM市场的后进角色,美国市场占有率低于20%。但是随着1980年后,日本DRAM产品大量出口美国,英特尔的日子就过不去下了。虽然DRAM产品只占英特尔销售额的20%,但是为了保住这块核心业务,公司80%的研发费用投向了DRAM存储器,明显是本末倒置。等到英特尔好不容易开发出新DRAM产品,此时日本厂商已经在低价倾销成品,导致英特尔无利可图,连研发费用都赚不回来。1984年至1985年间,陷入巨额亏损的英特尔,被迫裁员7200人,仍不能扭转困局。1985年10月,英特尔向外界宣布退出DRAM市场,关闭生产DRAM的七座工厂。   1985年,全球半导体产业转入萧条,半导体价格大幅度下跌。64K DRAM由1984年的3美元,下降到1985年中旬的0.75美元。同期,256K DRAM由31美元下降到3美元。价格暴跌使美国英特尔、国家半导体等厂商撤出了DRAM市场。然而,就在同一年,日本NEC的集成电路销售额,排名世界第一,企业营业额是二战前的三百多倍,一举超越长期是行业龙头的美国德州仪器公司。凭借VLSI项目的成功,日本企业一举占据了64K、128K、256K和1M DRAM市场90%的份额。    
1991年6月,日本驻美大使村田良平,与布什政府的美国贸易代表卡拉·安德森·希尔斯,在华盛顿签署新的五年期《日美半导体协议》。美国希望在1992年底前,能够在日本半导体市场占据20%的份额。这个协议让美国企业喘口气,韩国半导体产业则异军突起。到1995年底,外国半导体在日本市场占有率超过了30%。希尔斯这个女人非常厉害,中国的很多对美贸易谈判,都是以她为对手。   日本廉价芯片攻势——美国挥出反倾销大棒   对此,美国企业认定是日本人倾销导致了价格暴跌。1985年6月,美国英特尔、AMD等半导体公司联合起来,相继指控日本不公正贸易行为。鼓动美国半导体工业协会向政府游说,向国会递交一份正式的301条款文本,要求美国政府制止日本公司的倾销行为。1985年10月,美国商务部制定了一项法案,指控日本公司倾销256K DRAM和1M DRAM。   随后,美国商务部与日本通产省,就301条款和反倾销诉讼进行谈判。1986年9月,日本通产省与美国商务部,签署第一次《美日半导体协议》。根据这项协议,美国暂时停止对日本企业的反倾销诉讼。但作为交换条件,要求日本政府促进日本企业,购买美国生产的半导体,加强政府对价格的监督机制以防止倾销。并且美国半导体产品,在日本市场占有率,可以放宽到20%。日美半导体协议的签署,在日美贸易摩擦史上,具有重要意义。标志着美苏冷战后期,美国从全力扶植日本经济,转向全面打压日本经济。   美国的制裁并没能立刻遏制日本的技术优势。1986年,日本NEC开发出世界第一块4M DRAM。日本NTT则在次年展出了16M DRAM样品。到1988年,全球20大半导体厂商中,日本占据了11家,美国只有5家。而且日本企业包揽了前三名。日本NEC以45.43亿美元的营收总额排名世界第一,东芝以43.95亿美元排名第二,日立以35亿美元排名第三,美国摩托罗拉以30亿美元排名第四,德州仪器以27.4亿美元排名第五。富士通以26亿美元排名第六,英特尔以23.5亿美元排名第七。荷兰飞利浦以17.38亿美元排名第10。唯一上榜的韩国三星,以9亿美元排名第18位。第20名德国西门子,只有7.84亿美元。这一年,日本已经超越美国,成为世界第一大半导体生产国。   盛极而衰是自然规律,商业领域也是这样。1989年日本泡沫经济破灭,经济进入停滞阶段。进入1990年代,随着苏联解体,美国收割冷战红利。在美国刻意遏制下,日本的国际竞争力迅速衰退,其半导体的全球份额迅速滑落至50%,2000年后更是下降到20%左右。如此溃于一旦的急速坠落,让世界震惊并疑惑,究竟发生了什么。     日本厂商悬崖式坠落——放弃投资就会死   美国、日本厂商的崛起——坠落循环,其实道理很简单,关键在投资。1973年世界石油危机后,欧美经济停滞,美国逐渐减少在半导体领域的投资。此时美国对日本还有5年左右的技术优势。然而就是这个时期,日本通过1976年VLSI计划的巨量投资,帮助日本企业在技术上赶超美国。日本政府的财税资金补贴,帮助日本企业建立了产能优势。1978年个人电脑市场爆发后,日本企业享受到产业投资带来的巨额利润。而美国企业由于前期放弃投资,就此丧失竞争力。此时产业投资竞争门槛,已经从70年代的几亿美元量级,急速暴增至80年代的几十亿美元量级。美国产业界失去投资-盈利循环的机会后,已经再也没有能力追加几十亿美元巨额投资,来与日本较量了。   日本企业的急速坠落也是这个道理。1985年,日本厂商通过开出的海量产能,用暴跌的产品价格,挤垮了美国同行。但是产业不景气的后果,是日本厂商也失去了盈利能力。盈利减少后,日本企业纷纷减少对半导体的技术设备投资。仅在1985年,由于市场不景气,日本企业砍掉了近40%的设备更新投资,最终的投资额为4780亿日元(19.9亿美元)。1986年市场仍未回暖。1987年需求虽有恢复,但日本各厂商对投资持保守态度,该年度投资额仅有2650亿日元(18.4亿日元),只占营业收入的15.3%。   1988年市场开始普及1M DRAM内存,但因上一次半导体不景气的殷鉴犹在,日本厂商对设备投资仍然谨慎保守。加上日元迅速升值,日本房地产泡沫蓬勃兴起,大量厂商将资金转投房地产行业。日本产品的价格竞争力急剧衰退。而韩国三星、现代、LG等厂商在此阶段疯狂投资,迅速赶超日本。到1992年,韩国三星就将日本NEC挤下了DRAM产业世界第一宝座。   (中国电子产业在1980年代彻底崩溃,恰恰也验证了“放弃投资就会死“的市场规律。)  
2004年,尔必达在广岛建成12英寸DRAM晶圆厂。建设一座8英寸晶圆厂需要投资10-15亿美元,建设一座12英寸晶圆厂,暴增至20-30亿美元。超高规模的投资,使得DRAM产业如同在刀锋上舞蹈,稍有不慎即全军覆灭。尔必达也在沉重的债务下,最终轰然倒地。   日本尔必达——三家联手终究覆灭   1992年西班牙举办巴塞罗那奥运会。原本市场预期会转暖,结果4M DRAM并未如预期般畅销,日本各厂被迫采取减产来阻止市场价格滑落。这就加速了韩国厂商崛起,韩国三星取代了日本厂商的龙头地位。更令日本人懊恼的是,曾经被日本人逼到差点破产的美国英特尔,与微软联手组建WINTEL同盟,依靠CPU产品大获成功。1996年,英特尔以177.78亿美元的巨额营收,打败日本NEC(104亿美元),重新夺回半导体世界第一大厂宝座。   1995年微软即将发布Windows 95操作系统,引发市场大热。日本DRAM厂商又大肆扩充产能,企图重新夺回产业优势。但是韩国厂商也在此时疯狂扩充产能。最终导致的结果是,1996年DRAM价格狂跌70%。1997年亚洲金融危机,更是加重了市场衰退。因此从1996年至1998年,DRAM产业连续三年衰退,全球厂商均出现严重亏损。此时,世界DRAM内存市场已经扩充到400亿美元左右的市场规模。新建一座8英寸DRAM晶圆厂,动辄需要投资10-15亿美元,而且亏损风险极大。日本厂商在连年亏损下,已经丧失了追加投资的勇气。   1999年,日本富士通宣布退出DRAM市场,不玩了。曾经无比强大的NEC、日立、三菱,将三家的DRAM部门合并,成立尔必达(Elpida)。这家重新组建的DRAM企业,希望通过联合经营来降低成本,对抗韩国三星。东芝也在2001年退出了DRAM市场。   日本组建尔必达,是为了保护日本DRAM产业,避免被韩国企业各个击破。可是从成立之初,尔必达就是烫手山芋,被估算每天一开门就要净亏损2亿日元。2002年坂本幸雄出任尔必达CEO,开始拯救计划。他从美国英特尔拉来订单,并筹集资金建设广岛12英寸晶圆厂。让尔必达的全球市占率开始逐渐攀升。从2002年到2007年获利成长3倍。尔必达全盛时期,整合日系厂商的研发能力,产量排名世界第三,仅次于三星与海士力。不过先前大举扩张时已经埋下祸根。2007年全球金融危机后,DRAM价格暴跌,尔必达陷入严重亏损。2009年向日本政府申请了1300亿日元援助贷款。2011年泰国洪灾后DRAM市场低迷。日元更是出现史无前例的升值,同时韩元兑日元贬值70%。这让尔必达完全无法招架,销售额迅速下滑。2012年2月27日,尔必达向东京地方法院申请破产保护,当时公司负债总额已高达4480亿日元(89.6亿美元),是日本史上最大的破产案件。2012年7月,美国镁光以区区25亿美元低价收购尔必达。仅仅两年之后,镁光市值从60亿美元暴增至360亿美元,成为尔必达破产的最大受益者。   日本企业的退出,进一步扩大了韩国企业的竞争优势。韩国企业似乎能够笑傲江湖了。   可是在笑容背后,又有谁知道韩国人的悲惨命运?       2016年5月,日本三重县四日市,日本东芝与美国闪迪(SanDisk),合资建设的12英寸晶圆厂(New Fab 2),主要生产48层堆叠的3D NAND闪存芯片。该厂是在原来的Fab2厂址上推倒重建,总投资超过240亿元人民币。东芝成为日本内存行业发展四十年来,硕果仅存的企业。   超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【4】    
1968年,韩国首都汉城,清溪川旁边的民居。清溪川全长11公里,是汉江支流。朝鲜停战后,大批战争难民在河边胡乱支起棚户区,排放出大量生活污水,发出的恶臭令周边居民痛苦不堪。   1953年7月28日,中朝美韩四国血战三年后,在朝鲜板门店签署停战协议。而韩国李承晚政府还想把战争打下去,因此拒绝签约。朝鲜半岛停战后便进入经济重建阶段。由于日本殖民时期对朝鲜的工业建设,主要集中在北朝鲜,南朝鲜以农业为主。因此韩国的经济发展水平,长期落后于北朝鲜。   为了维持韩国李承晚政权,美国仅在1954-1961年间,对韩国的经济援助就高达20亿美元之巨(相当于现在的千亿美元),帮助韩国建立了纺织、水泥、化肥、造纸、收音机等51个轻工业项目。1958年,韩国金星电子(即现在的LG)开始为美国代工组装黑白电视机,这是韩国第一家电子企业。当时韩国进口货物中,70%是美国援助物资,粮食主要由美国提供援助。由于美国大量输入粮食,导致韩国农业彻底垮掉,大量农民流落城市。而李承晚政权,还想着进攻北朝鲜,希望在韩国发展钢铁、军工、造船等重工业,自然是国力难以负担的。加之韩国官僚贪污腐败、通货膨胀高达50%,到1959年底,韩国经济已经全面崩溃。李承晚随即被推翻,被迫流亡海外。韩国成立了张勉民选政府,但是局势依然混乱,张勉因此失去美国信任。     韩国经济——全力发展出口导向型产业   1961年5月16日,韩国情报系统首脑朴正熙少将,在美国默许下发动军事政变,推翻张勉民选政府,建立军事独裁政权。朴正熙一上台就明确反共亲美立场,并确立“经济发展第一”的政策总方针,进行官僚治理,扫除贪污腐败,改组“国家重建最高委员会”,制定经济发展五年计划,计划投入25亿美元用于建设。此举与美国不谋而和。由于美国财政在1960年代逐步恶化,肯尼迪政府希望减少对韩经济援助,助其经济自立。加之美国国内成本高涨,急需对外进行产业转移。韩国、台湾这些半殖民地,便成为美国企业对外转移制造业的承接地。韩国的电子工业由此起步。   1965年韩日实现邦交正常化,朴正熙政府参考日本的产业发展经验,选择13项产业,作为出口导向型经济的长期目标,电子产业就是其中之一。同年,美国KOMY公司以合资方式,在韩国设立高美半导体封装厂。1966年,美国半导体巨头仙童公司,向韩国政府提出建厂要求,但条件十分苛刻,要求完全独资经营,产品可在韩国市场销售。由于韩国正在谋求加入《关贸总协定》,便放宽了《外国资本引进法》,引发了美国公司竞相进入韩国热潮。   《关贸总协定》即现在的世界贸易组织前身,具有极其重要的经济地位。1947年中国国民党政府签约,使中国成为创始成员国。1950年国民党逃亡台湾后,盗用中国政府名义,擅自退出关贸总协定,导致中国大陆在其后30年里,丧失对欧美市场的出口条件。而台湾在1965年又被美国放进了《关贸总协定》,1967年韩国也加入了《关贸总协定》,使他们具备了发展出口导向型经济的条件。韩国充分抓住美国关税减免、石油价格低、资本借贷利息低等契机,全力发展出口贸易。(中国直至2001年才重新加入世贸组织,出口开始爆炸式增长。俄罗斯直到苏联解体20年后,才得以加入世贸组织。)   1965年至1973年间,韩国已经有11家美国公司和7家日本公司,其中包括摩托罗拉、仙童、Signetics、东芝等电子巨头。这些半导体跨国企业,开始在韩国建立芯片组装厂,利用韩国廉价劳动力,采取大进大出的来料加工模式,用美国、日本零部件组装,然后全部再出口。此后,韩国国内企业,也通过与美国技术合作,参与到半导体组装生产,由此构建了几乎将所有产品(98%),用于出口的组装生产体系。产品不在韩国销售,也保护了脆弱的韩国本土市场。  
1969年,韩国三星与日本三洋组建合资企业,由三星为日本三洋代工组装黑白电视机。韩国掌握技术后,将日本企业踢出了韩国市场。     以市场换技术——拿到产业技术,赶走日本企业   1969年,韩国政府制定《电子工业振兴法》和8年产业规划,并在朴正熙的家乡龟尾市建立电子出口产业基地。日本东芝与韩国电子产业合作社联手,在龟尾投资建设晶圆生产厂。当时仍在经营纺织、化肥、制糖等传统产业的三星财团,在韩国贸工部支持下,于1969年12月,和日本三洋合资成立了“三星三洋电机股份有限公司”。这是三星集团第一次进入电子产业,为日本三洋代工生产12英寸黑白电视机、洗衣机、冰箱等产品。   到1974年,在日本三洋完成对韩国三星的技术转移后,韩国政府修改外资投资法规,坚持不对合资企业开放本国市场,最终迫使日本三洋和NEC,停止了在韩国投资,全面退出韩国市场。而三星和LG则在韩国家电市场,展开了激烈竞争。(这种以市场换技术为噱头,拿到技术,同时保护本国产业的无赖手段,中国政府什么时候能学会?)   1973年,韩国将电子产业列为六大战略产业之一,成立国家科学技术会议和国家投资基金,引导高新技术发展(资金主要靠国际借贷)。针对韩国产业技术薄弱的状况,韩国贸工部提出电子零件六年国产化计划,由国家设置科研机构、培训电子工程师。但是由于半导体产业投资巨大,技术风险极高,韩国四大财阀中的LG,当时放弃了在半导体领域投资。   1974年,美国摩托罗拉公司的半导体研究专家,韩裔电子工程师姜基东博士,回到韩国,与美国通用电气合资,成立了韩国第一家半导体企业“韩国半导体(Hankook半导体)”。然而运营仅仅三个月,姜基东就因投资巨大而难以为继。韩国三星集团顺势收购了他手里50%的股权。1974年3月,三星将先前与日本三洋合资的公司,改名为三星电子机械公司(三星电机)。当时三星生产的电视机、电子表等产品上,有一些集成电路电路需要从国外进口。三星希望通过进入IC半导体领域,加强产业竞争力。到1977年,三星电机全资收购了韩国半导体位于富川的工厂,并正式改名为“三星半导体”,姜基东成为技术负责人。(1998年三星危机时,李健熙将年销售额5亿美元的富川半导体工厂卖了。)  
1976年12月30日,就在日本启动VLSI研究项目的同时,韩国政府在龟尾产业区建立韩国电子技术研究所(KIET)。该所现在并入了韩国通信电子研究院(ETRI)。   韩国产业联盟——四大财阀全力进攻DRAM产业   1976年,就在日本启动VLSI研究项目的同时,韩国政府在龟尾产业区(汉城东南200公里),建立韩国电子技术研究所(KIET),分为半导体设计、制程、系统三大部门。每个部门都交由具备美国半导体产业研究经验的专员领导。并招收美国归来工程师,设置试验生产线,协助企业研发集成电路关键技术。1978年,韩国电子技术所通过与美国硅谷的公司合资,建造了韩国第一条3英寸晶圆生产线(比台湾工研院晚2年),并在1979年生产出16K DRAM。尽管比日本落后几年,但这是韩国第一次掌握VLSI(超大规模集成电路)技术。   电子产业的景气环境,促使韩国LG、现代等财阀,都加入了半导体产业。韩国贸工部因此牵头,组建了韩国电子产业联盟(EIAK)。该联盟后来在韩国高科技产业发展中,扮演举足轻重的角色。而三星、LG和现代,成为韩国在半导体领域进行技术突破的主力军。1980年1月,三星电子与三星半导体合并,组成新的三星电子,专攻半导体领域。   到1983年,日本DRAM内存在美国市场大获成功的时候,眼红的韩国四大财阀——三星、现代、LG和大宇,全部安排资金,重资下注DRAM产业。它们的企业策略很明确:以较低的成本追赶日本DRAM产业。而韩国全斗焕政府,采取了金融自由化政策,松绑融资环境。1983年的股票价格上涨,让韩国各财阀能够轻易调动资金,投入到半导体产业。  
韩国三星位于汉城以南30公里的龙仁市器兴的产业基地。   技术起步期——三星从美国日本弄来技术   1983年2月,三星集团创始人李秉喆在东京发表宣言:宣布三星集团正式进军半导体产业,并准备出资1000亿韩元(约1.33亿美元),执行这项计划。在此之前,三星已经建立半导体实验室,并聚焦在DRAM领域。三星之所以选择DRAM,是考虑到在所有存储产品中,DRAM的应用范围和市场潜力最大。但是从技术领域看,三星当时存在着巨大的技术鸿沟。如何获得先进核心技术呢?三星尝试从国外引进技术,连续遭到美国德州仪器、摩托罗拉、日本NEC、东芝、日立等公司的拒绝。   最终,三星通过美国几家陷入困境的小型半导体公司找到门路。当时美国镁光科技规模还很小,已经被日本廉价DRAM挤压得喘不过气,还要投钱研发256K DRAM产品。于是镁光将64K DRAM的技术授权给了韩国三星。三星又从加州西翠克斯(CITRIX)公司买到了高速处理金属氧化物的设计。获得两家美国公司技术后,三星分别在美国硅谷和汉城南部30公里的龙仁市器兴(Giheung),设立两个研发团队,招募韩裔美国工程师,日以继夜地消化吸收技术。硅谷团队负责收集美国的产业技术资讯。器兴团队负责建设工厂,熟悉三星从日本夏普手里弄来的量产制程设备。日本夏普由于被通产省归类为消费电子公司,而非IC半导体公司,因此不受出口技术规范管制。三星找到这个漏洞,从夏普买来设备。六个月后,三星的工程师成功掌握了,量产64K DRAM的301项流程,和其中8项核心技术,顺利制造出生产模组。   1983年12月1日,三星电子社长姜振求召开记者招待会,宣布三星已经继美、日两国之后,成功自行研发出64K DRAM。1984年5月,三星第一座DRAM工厂在器兴竣工,工期只用了半年。四个月后开始批量生产的64K DRAM。这比美国研制的同类产品晚了40个月,比日本晚了6年。当时三星生产线上的员工,多数是农村来的妇女,文化素质不高,但是服从性好。工厂技术管理,主要靠三星从美国高薪招募回来的韩裔工程师。   (1985年,中国江苏无锡江南无线电厂(742厂),开始批量生产64K DRAM,只比韩国三星晚一年。后来无锡742厂,创造了盖一座6英寸晶圆厂,居然耗时长达8年的经济奇闻。中国电子工业至此,已经在官僚体系的玩弄下彻底垮掉。)  
1989年,韩国通过官产学联合,用国家力量完成对1M和4M DRAM的技术攻关。实现了韩国对日本DRAM产业的技术追赶。   巨额亏损三亿美元——三星承受巨大压力   1984年,三星又募集到3346亿韩元(4.45亿美元),开始研发最先进的256K DRAM,并建设第二座DRAM工厂,于1985年5月21日竣工,工厂投资达1900亿韩元(2.52亿美元),采用当时世界最先进的6英寸晶圆。而美国和日本企业当时还在采用4英寸晶圆生产。这就使三星的DRAM立刻具备了制造成本优势。三星为研制256K DRAM,也是组建了两个技术团队,再次从美国镁光科技引进产品设计授权。   镁光在1984年成功开发出,世界最小的256K DRAM。然而此时镁光在日本重压下,已经濒临破产,被迫裁减1400名员工,并将最新开发的256K DRAM授权给韩国三星,以获得续命资金。由于三星已经掌握了64K DRAM的量产技术,研究小组只需专注于几项关键技术,所以这次开发在7个月内就完成了。三星就这样捡了一个天大的便宜,把与美国日本的技术差距,从4年缩短到2年。日本人绝对想不到,被他们逼死的美国企业,会通过韩国企业来复仇雪恨,最后将日本企业逼死。   然而此时三星也遭遇到景气危机。1985年,由于日本厂商倾销,DRAM价格迅速下滑。64K DRAM由1984年的3美元,暴跌到1985年中旬的0.75美元。而三星此时的生产成本是1.3美元/片,生产一片亏损一片。当1985年5月,三星耗费巨资建设的6英寸DRAM晶圆厂竣工之时,256K DRAM已由31美元下降到3美元,三星根本无利可图。到到1986年底,三星半导体累计亏损达3亿美元之巨,股权资本完全亏空。   亏损3亿美元是什么概念呢?当时买一架波音737飞机,也不过3000万美元。三星一年亏的钱,足够买10架飞机。1986年中国也有个大项目。上海投资3亿美元,从美国麦道进口零件组装25架MD-82客机,中国组装的飞机至少还能拿来用。由此可见以当年韩国的贫弱国力,三星的亏损有多惨烈。要知道韩国经济的发展,主要依靠从外国借贷资金。   1986年初,三星财团顶住巨额亏损,调动各方面资金追加投资,开始在新工厂批量投产256K DRAM,并出口美国市场。同时期,由于美日半导体协议的约束,日本企业被迫缩减对美国的出口,这给三星带来了销售机会。美国为了打压日本DRAM产业,由英特尔、IBM出面,联手对韩国三星进行技术扶植。美国市场的成功,使三星在1987年实现了盈利。三星又积极投入到1M DRAM的研发中,追赶强大的日本企业。   1986年10月,韩国政府为支撑DRAM产业发展,将4M DRAM列为国家项目。由韩国电子通信研究所(KIST)牵头,联合三星、LG、现代与韩国六所大学,一起对4M DRAM进行技术攻关,目标是到1989年,开发并批量投产4M DRAM,完全消除与日本公司的技术差距。该项目三年中的研发费用达到1.1亿美元,韩国政府承担了其中的57%。到1989年,三星已经能够量产4M DRAM,几乎追平了与日本的技术差距,赶超之势愈加明显。     引进技术——八仙过海各显神通   继三星之后,韩国LG、现代,也通过引进国外技术,积累了核心技术能力。1984年,LG半导体接管了韩国电子技术研究所(KIET),掌握了老旧的3英寸晶圆生产线。1986年,LG投资1.35亿美元,从美国AMD公司获得技术授权,并和美国AT&T下属的西方电子(Western Electric)成立合资公司。LG曾经试图购买AT&T的256K DRAM以超越三星,结果未能如愿。LG因此在64K产品上落后于三星和现代。直至1989年,LG与日立签署技术转移协议,才取得稳定的技术来源。由于韩国当时已经完成对1M和4M DRAM的技术攻关。于是日立将自己的1M和4M DRAM量产技术转移给LG,LG支付几百万美元的专利授权费用,产品以OEM方式直接出口给日立。日立这样做,主要是为了获得稳定的OEM供货来源,使日立公司能够腾出人力,专注于下一代16M DRAM的制程研发。同时,也可以使日立控制韩国竞争对手的产能。   韩国现代则比较特殊,这个财团以汽车造船和重型机械为主,几乎没有任何电子产业经验。但是为了保持在汽车等产业的技术竞争力,势必要发展电子工业。于是在1982年底,现代投资高达4亿美元,启动半导体研制项目。现代效仿三星,也在韩国和美国硅谷设置了两个研发团队。国内是由114名工程师组成的半导体实验室,硅谷建立了现代电子的子公司,由韩裔美国工程师组成。1984年,韩国现代从硅谷华人陈正宇博士,经营的美国茂矽(Mosel)公司,购买64K SRAM设计,开发出16K SDRAM芯片并量产。由于缺乏经验,导致现代的量产成品率低。(陈正宇随后回到台湾,成立了台湾茂矽电子。)     无法承受亏损压力——韩国大宇退出DRAM市场   面临技术障碍的现代电子,被迫转向OEM代工方式,获得技术来源。1985年前后,由于美国厂商在日本进攻下节节败退,美国德州仪器为降低制造成本,与韩国现代签订OEM协议,由德州仪器提供64K DRAM的工艺流程,改善产品良率。1986年,现代电子成为韩国第二家,量产64K产品的制造商(比三星慢了两年)。由于技术基础薄弱,现代的市场占有率远弱于三星和日本企业。由于DRAM市场不景气,现代承受了巨额亏损。幸好现代是大型财团,可以从汽车造船等其他部门,挪用资金来支持现代电子。事实上,现代电子从1982年投资4亿美元到DRAM产业,要等10年后才能收回全部投资。尤其在前三年,现代电子承受了数亿美元的巨额亏损。韩国大宇则在技术和资金压力下,完全退出了DRAM市场竞争。   1982年至1986年间,韩国四大财团在DRAM领域,进行了超过15亿美元的疯狂投资,相当于同期台湾投入的10倍。同时期,中国上海宝钢项目投资40亿美元左右。但是在电子工业方面,中国政府几乎放弃了产业主导权。各省市胡乱花费了3-5亿美元,购买外国淘汰技术,根本未能形成技术竞争力。而且在广东、福建、海南、浙江等沿海省份,巨额走私日本、美国、台湾电子元器件的冲击下,中国电子工业彻底崩溃,就这样跪了三十年也没能爬起来。   面对韩国企业咄咄逼人的追赶态势,日本厂商以低于韩国产品成本一半的价格,向市场大量抛售产品,有意迫使韩国人出局。结果韩国大型财团不但顶住巨额亏损压力,追加投资,还让日本企业承担了美国反倾销的压力。美国与日本的纷争,让韩国渔翁得利。1992年,韩国三星超越日本NEC,首次成为世界第一大DRAM内存制造商,并在其后连续蝉联了25年世界第一。  
1990年8月,韩国三星成为世界第三个推出16M DRAM内存芯片的企业。   韩国产业扩张——补齐短板抢占市场   从1990年开始,韩国三大企业已经具备了,赶超日本DRAM产业的技术体系建设。三星建立了26个研发中心,LG和现代各有18、14个研发中心。与之对应的是,三星的技术研究费用成倍增加。1980年三星在半导体领域的研发费用仅有850万美元,到1994年已经高达9亿美元。1990年三星还落后日本,第三个推出16M DRAM产品。到1992年,三星领先日本,推出世界第一个64M DRAM产品。1996年,三星开发出世界第一个1GB DRAM。与研发费用相对应,1989年韩国的专利技术应用有708项,1994年窜升至3336项。   但是作为产业后进者的韩国,仍然存在致命短板。韩国的核心生产设备和原料,主要从美国、日本进口。仅在1995年,韩国就进口了价值25亿美元的半导体生产设备,其中47%自日本进口,30%来自美国。由于日本政府在设备管制方面的漏洞,韩国可以轻易买到日本先进设备,但是却很难从日本引进技术。为了减少对外国供应商的依赖,1994年,由韩国政府主导,推出总预算2000亿韩元(2.5亿美元)的半导体设备国产化项目,鼓励韩国企业投资设备和原料供应链。韩国贸工部在汉城南部80公里的松炭和天安,设立两个工业园区,专门供给半导体设备厂商设厂。为了挖来技术,韩国以优厚条件招揽美国化工巨头杜邦、硅片原料巨头MEMC、日本DNS(大日本网屏)等厂商,在韩国设立合资公司。   完成量产技术积累后,韩国企业开始向产业广度扩张,以三星为例:三星从美国SUN公司引进JAVA处理器技术,从法国STM(意法半导体)引进DSP芯片技术,从英国ARM引进声音处理芯片技术,与日本东芝、NEC、冲电气(OKI)展开新型闪存方面的技术交流。通过与美国、欧洲企业建立联盟合作关系,三星在DRAM之外,获得了大量芯片产业资源,开始向微处理器(CPU)等领域快速扩张。   1995年美国微软公司推出Windows 95操作系统,受此影响,韩国与日本厂商疯狂扩充产能,导致DRAM产品供过于求,引发DRAM价格暴跌70%。但是在美国的刻意扶植下,韩国厂商仍然力压日本。1996年,韩国三星电子的DRAM芯片出口额达到62亿美元,居世界第一,日本NEC居第二。韩国现代电子以21.26亿美元居第三位。LG半导体以15.4亿美元居第九位。   虽然产能在不断增加,但为此投入的巨额资金,使得韩国和日本厂商都背负着巨额债务。当潮水退去时,才看出谁在裸泳。  
1997年前后,韩国首都汉城,寸土寸金的江南区,盖满高楼大厦,与一旁的贫民窟窝棚,形成鲜明反差。   亚洲金融风暴——美国收割韩国经济成果   1997年11月,美国华尔街金融盗贼,发动亚洲金融危机,从泰国、马来西亚、香港、中国大陆,一路蔓延到韩国,使得以重度借债维持发展的韩国经济,遭到致命打击。在1997年之前,韩国企业为了维持高速扩张,平均负债率超过400%。韩国前30大企业的平均负债,更是高达518%。外债占到韩国GDP总额的27%。更为致命是的,韩国外债中,短期外债占到58%。而韩国本身并没有高额的外汇储备来应付危机。   韩国的人均GDP在1995年突破1万美元,按照国际惯例普遍会出现经济减速。但韩国政府为了强力维持经济增速,仍然在大量借贷投资。到1996年,韩国外债已高达1633亿美元,而外汇储备仅有332亿美元。短期外债是外汇储备的3倍。亚洲金融危机爆发后,韩国股市随之暴跌,韩元汇率急剧贬值,外国投资大量撤出。韩国前30大财阀全部陷入困境,现代、大宇、起亚等以重工制造业为主的财阀,濒临破产倒闭。为了稳定市场情绪,韩国政府出资救市,导致外汇储备几乎耗尽,暴降至可怜的38亿美元。韩国政府被迫向IMF(国际货币基金组织)求助。   为了获得550亿美元救急资金,1997年12月,韩国金大中政府与IMF签订了条件苛刻的协议:对外资开放资本市场,准许外资并购韩国企业。到1998年2月,韩国金融机构的不良债权高达236万亿韩元(约2000亿美元),成为亚洲第一债务国。为了帮助国家渡过危机,350万韩国人自愿捐献了226吨黄金饰品(21.5亿美元)。所有黄金都融化成金锭,送往美国华盛顿的IMF总部,用于偿还债务。  
1998年2月,韩国政府为了获得IMF援助资金,在IMF的督促下,政府修改《劳动法》,放宽解雇条件,韩国各企业在一年内,解雇了150万名员工,引发大量抗议活动。抗议者举着IMF=我被解雇的牌子。   债台高筑——从濒临破产到起死回生   作为韩国经济龙头的三星集团,拥有20万名员工,此时已经陷入崩溃。三星集团负债高达180亿美元,几乎是公司净资产的3倍,负债率达366%。一个月的亏损额达2.13亿美元。三星向美国财团紧急援助。1997年12月,美国高盛集团总裁约翰·科赞(John Koza)一行抵达韩国,协助三星清理资产。双方协商后,三星会长李健熙决定,除了三星电子、三星人寿保险、三星物产等核心业务外,其他公司都交由高盛找买主处理掉。此前,李健熙赴美国考察,已经谋划将三星的业务向电子信息化转型。   1998年3月22日,李健熙发表悲壮的宣言:“为了克服危机,我甚至不惜抛弃生命、财产及名誉来挽救三星!”。在韩国政府支持下,三星电子将下属8.4万名劳工中的30%裁员,2.5万人就此失业。整个集团的裁员人数达到5.4万人。为了获得现金推进转型,李健熙开始大规模抛售资产,连三星电子当年起家的富川工厂,都以2000亿韩元的价格卖了。已经上市销售的三星汽车,后来卖给了法国雷诺。在产业结构瘦身后,三星电子制定了专攻CDMA手机、DRAM半导体、TFT液晶面板、液晶电视的战略。韩国政府随即出台产业政策配合。1998年韩国政府在金融危机的背景下,出台四年计划,要投资2650亿韩元(2亿美元),引导企业向高性能CPU处理器、12英寸晶圆设备等尖端领域发展。其中韩国政府出资占1390亿韩元。调整产业结构需要大规模的资金投入。三星集团为此向外国资本大量出售股权,从美国市场筹集资金。   恰恰是投资巨大的三星电子,最终拯救了三星集团。1998年,三星电子的TFT液晶面板,出货量超过日本夏普,跃居世界第一;并抢在日本前面,成功投产128M、256M SDRAM,研制出世界最先进的1G SDRAM。当时恰逢微软公司发布Windows 98操作系统,引发了内存升级热潮。中国市场上电脑内存紧缺,几乎一天一个价。普通的32M内存售价高达300多元,相当于普通工人半个月的工资。64M内存的售价更是高达700-900元,而且供不应求。随着Windows 98系统引发的个人组装电脑热潮,世界个人计算机产业进入爆发期,日本和韩国又在DRAM产业进行产量大战,导致内存价格下跌。  
1999年8月,韩国三星在中国市场推出SGH--600C型GSM手机,经典的一款翻盖手机,天线可以抽出。当年全套售价4500元,相当于普通工人6个月工资。当年中国下岗工人的生活费,一个月不过130元。   产业爆发——韩国三星的巨额利益   液晶和DRAM产业的成功,帮助三星集团获得了巨额盈利。1999年7月,三星率先将1G DDR DRAM投产。1999年10月,三星接到了美国戴尔电脑,价值85亿美元的液晶显示器订单。苹果向三星投资1亿美元,生产手机液晶屏。到1999年底,三星集团实现利润3.17万亿韩元(27.94亿美元)。   到2000年,三星集团的利润更是高达8.3万亿韩元(73.19亿美元),相当于过去60年三星获利总额。三星电子成为三星集团名副其实的现金牛。2000年,三星还用英国ARM架构授权,开发了第一代移动CPU处理器S3C44B0X。到2015年已经更新了17代产品,出现了质的飞跃,使得三星手机能够使用自家研制的Exynos芯片。   三星发展手机业务,也是依靠美国扶持。早在1977年,三星和美国通信巨头GET成立合资公司,生产电话设备。GET(通用电话电子公司 ),当时是美国最大的独立电话公司,有20万名员工。1988年三星将通信业务并入了三星电子。直到1990年代,三星电子的通讯业务还不起眼,在韩国本土市场也排在摩托罗拉后面。而美国与欧洲关于2G通信标准的争端,给三星带来机会。三星加入美国支持的CDMA阵营,对抗欧洲的GSM阵营。中国则是在GSM和CDMA两边下注。在获得中国和美国市场支持下,三星手机从2000年后开始飞速发展。   手机、液晶屏、DRAM芯片,就这样成为三星的聚宝盆,然而它们最大的市场——全部在中国。因为中国是世界第一大手机制造国(年产21亿台)、第一大电视机制造国(年产1.75亿台)、第一大电脑制造国(年产1.5亿台),同时也是最大的消费市场。美国通过扶植韩国三星,间接收割中国产业利益。    
1998年5月15日,《人民日报》头版头条报道,国有企业下岗职工基本生活保障和再就业工作会议开幕。1998年至2000年,中国全国国有企业,共下岗职工2137万人,超过澳大利亚全国人口。刘欢还唱了一首《从头再来》,实在令人可悲可叹。几十万家国企破产,造就了多少百亿级的亿万富豪,感兴趣的可以去数数。   中国市场——韩国企业如何发达   1998年11月,韩国经济危机时,总统金大中访问中国,向朱镕基总理提出了人民币不贬值的请求,以及经济合作方案:允许韩国企业在华建立进口车零部件组装工厂(北京现代、东风悦达起亚)、中国引进韩国CDMA通信技术(三星为主),对韩国手机、汽车、家电、化妆品等产品进入中国市场开放门槛。当时中国正处于经济大萧条中,全国几十万家国有企业破产倒闭,超过2000万工人下岗失业。四大国有银行存在巨额坏账。下岗工人的惨状,至今还历历在目。然而为了从政治方面拉拢韩国,中国政府轻易就将汽车、电子,这些战略性产业的市场,拱手让给了韩国。2000年以后,韩国经济的高速发展。极大地受益于其占领的中国市场,每年赚取数百亿美元贸易顺差。而中国的电子产业,就此被韩国企业牢牢压制了二十年,至今没有翻身。   韩国获得了中国市场,而实际收割经济利益的却是美国人。亚洲金融危机后,韩国在IMF压力下,被迫放宽外资持股比例。现代集团为了应付危机,引入了84.84亿美元的巨额外国资本。到2000年,现代电子的外资持股比例为38.5%,三星电子的外资比例更是高达57%,不禁令人猜想,三星当时拿到了多少外国投资。   金融危机期间,现代与LG都陷入困境,但是由于外资的介入,现代电子开始筹划并购LG半导体的项目。1999年4月23日,现代电子以2.56万亿韩元(21.3亿美元)并购LG半导,成为韩国第二大DRAM厂商,占据全球市场20.3%。但是到2000年5月,现代集团已经因负债469亿美元而濒临破产。为了避免被集团债务拖垮,现代汽车、现代重工等部门,纷纷宣布脱离现代集团。2000年9月,现代集团将现代电子11%的股权,出售给美国万国宝通集团。2001年3月,现代电子更名为海力士(Hynix),其后宣布宣布脱离集团自立门户。这一时期,由于亏损严重,海力士极其困难,连内部食堂的配菜,都从一饭五菜,减少到一饭三菜。2002年11月20日,海力士为筹集资金,以3.8亿美元的价格,将旗下TFT-LCD部门,整体售给中国北京京东方集团。海力士就此专注于DRAM领域。
无锡海力士厂房,由无锡市政府负责投资建设,花了近20亿元巨资建好后,再租赁给韩国海力士使用。   无锡海力士——区区3亿美元玩转20亿美元投资   2003年,韩国海力士拿着从北京京东方那里筹来的3亿多美元,准备到中国设立工厂,以降低进口关税及制造成本,后来还拉来了意法半导体一起合作建厂。在深圳、苏州、上海、南京和无锡转了一圈后,中国各个城市拿出巨额优惠条件,抢着要海力士在本地设厂,因为当时中国缺少8英寸晶圆厂。最后是江苏无锡市政府,同意了韩国方面的苛刻条件,拿下了这个项目。2004年8月18日,无锡与外方签约,达成协议。   海力士-意法项目计划总投资20亿美元,建设一座12英寸晶圆厂(月产能1.8万片),与一座8英寸晶圆厂(月产能5万片)。但外资方面只出10亿美元,包括2亿美元的二手设备折价、5.5亿美元现金和2.5亿美元股东贷款。另外10亿美元要无锡市政府协助,向中国的银行贷款。无锡市政府还要出资3亿美元,建设两座占地54万平方米,和面积32万平方米的晶圆厂房,租赁给韩国海力士及意法半导体使用。仅仅建设厂房,无锡市就拆迁了整个地块700多户农家、26家企业、20多个家庭小工厂及1所学校。   2006年4月14日,海力士90纳米技术生产的8英寸晶圆顺利下线,合格率超过95%。在工商银行江苏省分行牵头下,11家中资银行、9家外资银行组成贷款银团,对无锡海力士项目放贷5年期7.5亿美元贷款,借款人以包括价值13亿美元的半导体设备,和其他所有固定资产作为抵押。   2006年无锡海力士投产后,一跃成为中国最大的晶圆厂。海力士拿着韩国利川工厂淘汰的8英寸晶圆设备,依靠中国资金、中国土地、中国工人、中国市场,用区区3亿美元撬动了一项20亿美元的投资。2007年9月,无锡海力士刚刚投产仅1年,由于全球金融危机引发DRAM价格暴跌,8英寸晶圆厂停产。韩国海力士便以3.8亿美元的高价,将8英寸厂出售给了台湾人陈正宇经营的无锡华润上华半导体。在卖出8英寸晶圆厂后,韩国海力士又向中国商务部提出,增资15亿美元再建一座12英寸晶圆厂(80纳米工艺),并迅速通过审批。   2008年,由于全球金融危机导致DRAM产业不景气,海力士销售额下降至49亿美元,净亏损32亿美元,负债总额高达7.8万亿韩元(70.7亿美元),资产负债率达130%,被迫进行裁员,并出售美国Oregon的8英寸晶圆厂。2009年第一季度,海力士净亏损为1.19万亿韩元(9.33亿美元)。 2009年第二季度,海力士净亏损为580亿韩元(0.45亿美元)。 到2009年下半年,全球DRAM市场止跌回升,价格大幅上涨。2010年第一季度,海力士净利润7.38亿美元。2010年全年,海力士全球销售额达到12万亿韩元(107亿美元),净利润26.7亿美元。   如此过山车般的巨额亏损与盈利,足见DRAM芯片行业的市场险恶。没有强力资金支持的企业,根本没有玩下去的勇气。2012年初,韩国第三大财团SK财团,以3.4万亿韩元(30亿美元),收购海力士21.05%的股份,从而入主这家内存大厂。终于使海力士获得了强大资金靠山,从而与韩国三星一起,成为韩国称霸内存芯片市场的两大豪强。  
2013年9月4日下午15点40分,江苏无锡新区海力士公司,某车间发生重大火灾事故。事发后,无锡公安消防支队,出动了9个中队240余名消防官兵,赶赴事发现场参与扑救,截至傍晚18点现场时明火扑灭,被救出的10名伤员已经送至市人民医院和新区医院救治。该次火灾损失超过9亿美元,引发全球DRAM内存市场震荡。   能引发DRAM价格暴涨的,除了韩国工厂火灾,还有台湾地震。  

超级工程一览:DRAM芯片战争

——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【5】  
1974年,台湾省台北市航拍照片,可能是重庆北路与民族东路,由美国战略司令部(STRATCOM)陆军航空队(USACC)George Lane拍摄。1972年中美发表《上海公报》,明确美军要撤离台湾。1974年越南战争末期,驻台湾美军还有三千余人。美国尼克松政府为避免中美军事对抗,从台湾台南基地,撤出部署的核武器,至1979年美军完全撤离台湾。         我国台湾省是电子组装业重镇,但是在DRAM产业上,却输得一败涂地。过去三十年来,台湾省向DRAM产业投入了超过16000亿元新台币(折合五百亿美元),动员了超过20000名科技菁英,最后却负债累累,连年巨额亏损,成为无底黑洞一般的“经济惨业”。其失败经历,对中国大陆发展DRAM产业,极具教育意义。   台湾的半导体产业,与韩国有着相似的经历,也是美国产业技术转移的结果。1965年,美国在越南战场越陷越深,财政负担加重的情况下,美国便考虑减少对台湾援助,扶植其经济自立。为了配合美国,1966年12月,台湾官方在高雄市前镇区,设立了台湾第一个(高雄)出口加工区。美国通用仪器(GI)在高雄设厂,从事晶体管装配,拉开了美国向台湾转移电子代工业的序幕。  
1977年10月29日,台湾省工研院的3英寸晶圆中试生产线落成,经济部长孙运璇进行视察。   台湾第一座晶圆厂——工研院从美国购买技术设备   1967-1970年间,台湾人工极其便宜,工人月薪才20美元,仅为美国同等职位薪资的5%。低廉的人工成本,吸引大批外商如:美国德州仪器、美国艾德蒙(AOC)、荷兰飞利浦建元电子、日立电子、三菱菱生等在台设厂。1969年台湾省经济部长孙运璇访问韩国,看到韩国科学技术研究院,高薪聘请美国韩裔研究人员回国,推动韩国电子、化工和纺织发展。于是在1973年,台湾决定效仿韩国,将台湾省原有的几家石化类研究所,合并改组为“台湾工业技术研究院”(简称工研院)。   由于台湾的电子产业毫无技术根基。1974年,台湾工研院成立了电子工业研究中心,由政府扶植台湾电子产业基础技术研究。1975年由台湾省政府出资,推动“积体电路示范工厂设置计划”。台湾所谓的“积体电路”,即中国大陆的集成电路。当时由曾在美国RCA公司担任微波研究室主任的潘文渊从中牵线,台湾耗资4.89亿元新台币(约1287万美元),由工研院电子中心,向美国RCA(美国无线电公司),购买3英寸晶圆生产线,采用7微米CMOS制程。同时向美国IMR公司购买光罩掩膜制版。   与此同时,台湾派出40多位留学人员,到美国RCA进行培训。他们中的很多人,后来成为台湾电子产业举足轻重的人物。如联发科董事长蔡明介,当时就是工研院主攻IC设计的研发人员。台湾工研院在晶圆厂建设调试阶段的第一个产品,是为军方服务。当时台湾伪国防部经常向中国大陆,释放空飘气球投递政宣传单。要求刘英达等技术人员,设计一个可以根据风向、风速在中国沿海指定地点上空,定时引爆气球的电路。这片试生产的集成电路后来命名为CIC001。   1977年10月,台湾工研院建成了第一条3英寸晶圆生产线,比韩国要早一年。1978年1月,工研院成功生产出电子钟表上使用的TA10039器件。此举使台湾迅速成为世界三大电子钟表出口地之一。1979年4月,工研院电子中心升格为电子工业研究所(简称工研院电子所)。由于电子产业投资数额高、技术风险大,台湾民营企业不愿意投入。台湾省政府于是指令由工研院电子所出面,筹建商业公司。   这里需要说明的是:早在1973年,中国大陆趁着中美关系缓和,和世界石油危机,欧美经济衰退的机会,计划耗资1亿美元,从欧美国家引进七条当时世界最先进的3英寸晶圆生产线。这比台湾工研院要早2年,比韩国早4年。但是由于欧美国家的技术封锁政策,直至1980年,3英寸晶圆厂已经逐渐落后淘汰,中国大陆才得以进口二手设备,在北京东光电工厂(878厂),建成第一座3英寸晶圆厂,比台湾晚了三年。在美国刻意扶植下,台湾集成电路产业,仅用十年时间,迅速反超中国大陆。  
台湾新竹科学工业园区,右侧十字路口,屋顶铺黑色太阳能板的就是联华电子,台湾第一座4英寸晶圆厂。   台湾联华电子——没人愿意投资的摇钱树   1979年9月,台湾工研院电子所成立了联华电子公司筹备办公室,计划集资8亿元新台币(2162万美元),并邀请声宝、大同、东元、裕隆等民营企业加入。结果这些大企业消极抵抗。在行政院长孙运璇再三说服下,最终只筹集到5亿元新台币,其中政府占股居然高达70%。1980年5月,联华电子成立后,进驻新成立的新竹科学园区,由电子所副所长曹兴诚负责,从美国引进4英寸晶圆生产线,主要生产电子表、电子乐器、程控电话等民用产品IC部件。到1985年联华的营业额达到12.89亿元(约3200万美元),获利2.17亿元,成为台湾产业新贵,丰厚的利润立时让人眼红。   1983年7月,台湾省经济部决定启动“电子工业研究发展第3期计划”,目标是紧跟日本、韩国,投资29.84亿元新台币(0.765亿美元),用于发展超大规模集成电路(VLSI),实现1988年前达到1.25微米制程的能力。工研院同时将新开发的3.5微米CMOS制程转让给联华。这次台湾效仿韩国三星的做法,在美国硅谷设立合资企业。台湾联华在1984年并购了美国硅谷的亚瑞科技,使得亚瑞成为联华在美国硅谷的研发据点,以此获得美国技术情报。  
1976年,美国佛罗里达州,台湾工研院送到美国RCA接受3英寸晶圆厂培训人员。左起王国肇(创惟科技董事长)、林绪德、杨丁元(华邦电子创办人)、蔡明介(联发科创办人)、万学耘、章青驹(世界先进董事长)、谢锦铭、谢开良、刘长诚。   电子代工——没有工厂怎么办   1984年,台湾工研院还与美籍华人欧植林博士(香港人),合资成立美国华智公司(Vitelic,1991年被茂矽并购)。美国华智由台湾交通银行和日本京瓷投资下,在台湾省设立分公司。1985年台湾华智在联华帮助下,成功试产出64K DRAM和256K DRAM,采用1.5微米CMOS制程。同年江苏无锡742厂也开始生产64K DRAM。这一时期,台湾、韩国和中国大陆,几乎处于同一起跑线上。但三方在产业投资上的巨大差距,造成了其后韩国遥远领先,并一举击败日本的局面。而台湾和中国大陆,缺乏巨额投资的魄力,就此一路落败。   1984年,曾在美国仙童公司工作过的陈正宇博士,将掌握的16K/64K SRAM技术,转让给韩国现代电子。然后陈正宇拿着钱回到台湾,创建了茂矽电子(Mosel)。茂矽先利用联华的晶圆厂进行16K/64K SRAM试生产。但是到了1985年,由于日本厂商海量铺货,导致DRAM产业进入衰退周期,难以筹措资金,台湾华智和茂矽的建厂工程不断延期。为了尽快盈利,华智采用委托日本索尼和韩国现代进行OEM,代工生产256K DRAM。茂矽则将16K SRAM委托富士通生产,64K SRAM委托韩国现代电子生产,其后开发的256K SRAM委托日本夏普生产。   面对有技术,却没有晶圆厂生产的窘境,台湾官方曾考虑重点扶植联华电子,解决产能问题。但是经过估算,新建晶圆厂总投资要达到200亿元新台币(5亿美元),而茂矽和华智的订单,并不足以支撑晶圆厂运营。在1985年,整个台湾的半导体产值,也仅有3.82亿美元而已,产业规模比中国大陆还小得多,而且主要集中在低端民用消费品领域。   中国大陆的集成电路产业,当时主要依靠1970年代,毛泽东主导中美关系缓和后,在上海、北京、湖南等地新建的几十家集成电路工厂。到1980年代急需进行技术设备升级,而中央政府却以财政紧张等理由,停止国家拨款,导致中国电子产业迅速被技术革命淘汰。也是在1985年,中国各级政府、企业机关进口了10.6万辆小轿车,花费29.5亿美元巨额资金。官僚体系大肆吃喝享乐,贪污腐败耗费的巨额资金,抽干了中国工业体系进行技术升级的血液,最终导致中国汽车、电子、纺织、机械、航空工业,在1990年代全面垮掉,全国几十万家国有企业破产倒闭,超过4000万人下岗失业。  
1985年,台湾清华大学相思湖畔,左起清大校长毛高文、工研院董事长徐贤修、工研院院长方贤齐、刚刚返回台湾的张忠谋、潘文渊是工研院向美国RCA引进晶圆技术的主要策划者、接着是清大工学院院长李家同、工研院副院长胡定华。   张忠谋回台湾——提出晶圆代工模式   1985年8月,美国德州仪器的资深副总裁张忠谋,辞去工作,回到台湾出任工研院院长。针对茂矽和华智等企业,缺少生产工厂的困境,张忠谋提出了设立专业IC代工厂的设想,为那些没有晶圆厂的半导体设计公司,提供代工生产。恰巧此时,荷兰飞利浦公司希望在台湾设立晶圆厂,与工研院进行了洽谈。在孙运璇、李国鼎等政界要人的支持下,1987年2月,台湾积体电路制造公司(TSMC)正式成立。由台湾省“行政院国家开发基金”出资1亿美金,占股48.3%,荷兰飞利浦占股27.5%,台塑等7家私营企业占股24.2%。由于台湾企业并不愿意投资晶圆厂,导致巨额资金难以到位(5年后才陆续凑齐),台积电最初只能使用工研院电子所那条老旧的3英寸试验生产线。直至1992年,在获得巨额贷款后,建成了月产能7.6万片的6寸晶圆厂。   1987年9月,台湾电缆行业的龙头,华新丽华的创始人焦廷标,看到日本、韩国的DRAM行业前景可观,于是拉来台湾工研院电子所的杨丁元、陈锦溏等技术人员,投资5亿元新台币,成立了华邦电子。同时焦廷标投资300万新台币给茂矽电子,支持其进行SRAM研发工作,与华邦共享技术成果。华邦电子后来发展成为台湾DRAM大厂之一。   总的来说,1980年代前期,台湾的电子产业刚刚起步,产业规模远不如日本、韩国,甚至不如中国大陆。中国大陆在计划经济体制下,由电子工业部管理的超过2500家电子厂和科研院所,拥有强大的军用电子技术根基。只是到了1980年代后期,在政府高层“以市场换技术”的买办政策下自废武功,放纵日本、韩国、台湾电子器件,以走私形式冲击中国市场。而台湾在此期间,通过为美国配套生产电脑周边产品,积累了产业能量。   台湾DRAM产业起步——宏碁电脑咬牙进场   1989年,台湾宏碁电脑(占股74%)与美国德州仪器(占股26%)合资,设立德碁半导体,投资31亿元新台币(1.2亿美元),由德州仪器提供技术,在新竹园区建设6英寸晶圆厂,生产1M DRAM产品。这是台湾第一家专业DRAM生产厂。台积电前厂长高启全,也在这一年,集资8亿元新台币,创立了旺宏电子,后来成为全球最大的只读存储器(ROM)生产商。   宏碁电脑最早是1976年,由施振荣等人创办的一家小公司,靠生产计算器起家,后来生产小教授掌上学习机壮大,1988年宏碁股票上市。凭借台湾股市疯狂上涨筹措到充裕资金,宏碁看好电脑行业,便一头扎进了DRAM产业。但是等到德碁设厂后,市场已经向4M DRAM过渡,宏碁只好追加投资。1990年前后,内存市场不景气加上台湾股市暴跌,逼迫德碁咬牙发行了9亿元的三年期特别股,年息5%,期满后由宏碁购回。   面对沉重的资金压力,宏碁还将16%的德碁股份,转让给了中华开发信托公司。宏碁的苦日子熬了三年,直到1992年日本住友半导体环氧树脂厂爆炸,引发DRAM价格谷底翻升,德碁才扭亏为盈。随后又建设了一座8英寸晶圆厂。但是由于景气周期影响,1997至98年德碁累计亏损超过50亿元,美国德州仪器也受不了亏损,干脆把DRAM业务甩卖给了镁光,跟台湾宏碁的技术合作自然也就终止了。在失去技术来源后,到1999年,宏碁将德碁半导体,高价出售给了台积电,账面获利超过200亿元新台币。德碁也被台积电改造成了晶圆代工厂。   工研院技术攻关——世界先进半途而废   面对日本、韩国日新月异的DRAM技术能力,1990年,台湾官方在美国顾问建议下,启动了“次微米制程技术发展五年计划”,目标是砸下58.8亿元(约2亿美元),攻克8英寸晶圆0.5微米制程技术,获得4M SRAM和16M DRAM的生产能力。联华电子、台积电、华邦电子、茂矽电子、旺宏电子、天下电子等六家企业参与其中。由于台湾并没有相关的技术能力,台湾方面找到了美国IBM公司,负责16M DRAM研制的卢超群博士等人,由他们在台湾设立钰创科技,将技术转移到台湾。   由于台湾产业技术薄弱,1990年代之后,工研院电子所和从美国回来的研发人员,成为台湾半导体产业发展的技术源头。与此同时,美国半导体产业在日本廉价芯片攻势下节节败退,大规模裁员也迫使一批硅谷华人,回到台湾创业。   1994年12月,台湾省经济部为了落实工研院的次微米计划成果,决定在新竹园区,投资180亿元(5亿多美元),由台积电占股30%,和华新丽华、矽统、远东纺织等13家公司合股,成立世界先进积体电路股份有限公司(简称世界先进),建设台湾第一座8英寸晶圆厂,以DRAM芯片为主攻业务。然而世界先进的经营状况很不好,2001年亏损92.93亿元,元气大伤。到2003年,世界先进严重亏损,累计亏损达194.12亿元,被迫退出了DRAM生产。在台积电主导下,世界先进彻底转型成了晶圆代工厂。从1994年至2003年,世界先进只有3年出现获利,亏损却长达7年。究其亏损原因,在于企业投资规模太小,产能微不足道,根本无力与韩国三星、日本NEC等巨无霸,进行同场厮杀。而张忠谋并不看好台湾DRAM产业,台积电的晶圆代工产能却供不应求,于是张忠谋力争将世界先进,向晶圆代工厂转型。   世界先进是台湾唯一一家,能够进行DRAM产业技术研发的企业。其他企业全部是花费巨额资金,从日本、美国获得制程技术授权。每年付出的技术费用,占销售额3%以上。再加上巨额进口设备投资,使得台湾企业根本无法与掌握自主技术研发能力的韩国企业竞争。世界先进的垮台,最终导致台湾DRAM产业如同无根之木,注定了失败命运。  
1988年3月22日,台湾日盛证券营业厅内的股市投资人。1986年到1990年,台湾经历了一次前所未有的股市牛市。台股从1986年的1000点,飙升到1990年2月的12000点,创造了疯狂的股市致富神话。然而在随后的8个月里,股指又从12000点狂泻至2000多点,泡沫破灭,股市大崩盘,原来人人参与的金钱游戏变成了无人幸免的噩梦。而台湾电子产业,依靠股市筹集资金,便形成了只顾扩充产能赚快钱,却不肯下功夫进行核心技术研发的恶性循环。缺乏核心技术,成为台湾DRAM产业垮掉的根源。   力晶疯狂投资——十年亏损一年赚回   1993年,台湾电脑主板生产厂——精英(力捷)电脑的董事长黃崇仁,在全球DRAM严重缺货的情况下,跑到日本东芝要货,却吃了闭门羹。黃崇仁决定自行投资生产DRAM。在从日本三菱电机获得技术授权后,1994年黃崇仁投资4亿元新台币,在新竹园区成立了力晶半导体。由于财力薄弱、技术薄弱,力晶面临极大的困难,直到1996年才建成了第一条8英寸生产线,以0.4微米工艺生产16M DRAM/SDRAM。1998年2月力晶股票成功上市,但是由于0.18微米制程的生产良率问题,加上市场不景气,到1998年底,力晶税前亏损38亿元,四年累计亏损65.69亿台币,已经到了存亡关头。黃崇仁在情急之下,找张忠谋帮忙。张忠谋趁机用台积电控股的世界先进,向力晶注资27亿元,获得日本三菱电机和兼松商社释出的11%力晶股份,成为力晶最大股东。在张忠谋引导下,力晶也开始向晶圆代工转型。   2000年DRAM产业景气大好。此时只有一座8英寸厂的力晶,宣布投资600亿元(19亿美元)巨额资金,建设12英寸晶圆厂。这是一项极为疯狂的投资。工程开始后,景气却迅速下滑,为了筹集资金,力晶发行了2亿美元公司债。到2002年12寸新厂建成,力晶连年亏损。由于三菱电机将DRAM业务并入尔必达,力晶于是和尔必达结成同盟,获得90纳米技术授权。2003年力晶又动工兴建了第二座12英寸厂。直至2004年,力晶的12寸晶圆厂,成为全球唯一将256M SDRAM生产成本,降至3美元以下的厂商。当年盈利高达165.49亿元(约5亿美元),把过去十年赔掉的钱,一次赚了回来。力晶的股价也顺势大涨,成为台湾DRAM股王。   2004年是一个节点,英特尔在向业界力推新规格的DDR2内存,以淘汰DDR内存。全球DRAM产业从8英寸厂向12英寸厂转移产能,以降低制造成本。一片12英寸晶圆,虽然材料成本比8英寸晶圆贵52%,但是产量是8英寸晶圆的2.25倍,可以使产品颗粒成本下降30%左右。但是8英寸厂的投资额约10-15亿美元,12英寸厂的投资额,竟暴涨至20-25亿美元。在2000年市场景气时,几乎每一家厂商都放话要盖12英寸晶圆厂,然而经过两年景气衰退,还敢投资建设12寸厂的业者,只剩下了八家——分别是韩国三星、海力士,美国镁光,德国英飞凌,日本尔必达,台湾的茂德、南亚科技和力晶。无力建设12寸晶圆厂的公司,也就只好洗牌出局,去做晶圆代工了。2006年力晶与日本尔必达合作成立瑞晶电子,用老旧的8寸生产线,专门做晶圆代工业务。并规划5年内在台湾中部科学园区,建设4座月产能6万片的12英寸晶圆厂。总投资额高达4500亿元新台币(约136亿美元)。同年瑞晶又将旺宏电子闲置的12寸生产线收购过来,专门进行代工生产。     土豪股东——台塑集团重资下注   1995年3月,台湾龙头企业台塑集团,成立南亚科技,在台北县南林园区设立8英寸DRAM厂,月产能3万片。技术来自日本冲电气(OKI)授权的16M DRAM。台塑为了解决晶圆供应问题,还投资42亿元台币,与日本小松合资成立了专门生产高纯度晶圆棒材的工厂。这就使南亚具备了成本优势。南亚的每片8寸晶圆制造成本约1000美元,比同业的1300-1400美元要低很多。   由于遇到景气衰退,南亚科技从建厂起就连年亏损。但是凭借台塑集团资本雄厚,1998年7月,南亚科技在DRAM市场最低迷的时候,开工建设第二座8寸晶圆厂,并与美国IBM签订了0.2微米64M DRAM的技术授权协议。南亚当时是IBM服务器DRAM的主要供应商之一。到2000年8月,南亚试生产的0.175微米64M DRAM开始大量投片,良率达到70%,每片8寸晶圆可以产出1050颗成品,加上封装测试费用,每颗成品的成本只有2美元左右。如果按照月产能3万片计算,每月可生产3150万颗左右的DRAM芯片颗粒,价值超过6000万美元。但是由于产业不景气,2001年南亚亏损115.64亿元(3.5亿美元)。幸亏台塑集团筹集巨资才度过难关。   到2002年,全球DRAM产业不景气,由英特尔主推的Rambus内存,因技术原因败给了DDR内存,DDR成为市场主流。而南亚凭借DDR内存的成本优势,盈利100亿元(2.86亿美元),成为台湾五大DRAM厂中,唯一盈利的厂商。老牌DRAM大厂华邦电子,由于不堪亏损,干脆转去做晶圆代工了。   2003年1月,南亚科技与德国英飞凌合资,成立华亚科技,双方各占股46%,投资22亿美元(820亿元新台币),建设12英寸晶圆厂,产量由双方平分。到2006年,台湾一度轰轰烈烈的DRAM产业热潮,还剩下六家厂商。其中三家是自主品牌厂商:南亚科技、茂德和力晶。还有三家是专做DRAM代工的厂商:华邦电子、新成立的华亚科技和瑞晶。其中华亚为德国英飞凌代工,瑞晶为日本尔必达代工生产DRAM。  
2003年,德国英飞凌与台湾台塑集团合资,成立华亚科技,在桃园县建设12英寸晶圆厂。照片为华亚科技总部。   德国英飞凌——台湾茂德、南亚、华亚的技术后台   英飞凌前身是德国西门子的半导体部门。1996年,台湾茂矽电子(占股62%)与西门子的半导体部门合资,投资450亿元新台币,在新竹园区成立茂德电子,建设8英寸晶圆厂。采用西门子提供的制程生产DRAM晶圆,产量由两家分配。1998年由于产业不景气,西门子半导体部门从集团分离出来,成立了英飞凌,继承了西门子在半导体领域的三万多项专利,是当时仅次于三星、镁光的第三大DRAM厂商,2001年营业额57亿欧元。   2001年起,由于DRAM产业不景气,茂矽亏损300亿元新台币,并大量质押茂德股票,引发与英飞凌的矛盾。2002年10月,英飞凌突然与茂矽中断合资关系,终止技术授权合约,并停止采购茂德的晶圆。此后茂矽大量回购茂德股票,英飞凌则转向与南亚科技合作,由此组建了华亚半导体。英飞凌撤资后,茂德为了救急,先后与英飞凌的对手,日本尔必达和韩国海力士达成合作关系。此后的发展非常艰难,2007年金融危机后,茂德便一直亏损,到2012年破产时,负债高达700亿元(约21亿美元),已经完全资不抵债。   英飞凌与南亚科技合作建设12英寸晶圆厂,希望通过合资方式掌握产能,挑战三星电子,目标是拿下全球30%的市场。然而建厂耗资巨大,市场却不景气。2005年,全球DRAM市场增长了57%,但内存平均价格下跌了40%。英飞凌为了规避风险,于是将亏损严重的DRAM业务分离出来,于2006年3月成立了奇梦达(Qimonda)。(2009年奇梦达破产后被中国浪潮集团并购。)   与此同时,2006年3月,南亚科技再次砸下800亿元台币(24亿美元),开工建设第二座12英寸晶圆厂。原因是2005年7月,微软推出了Windows Vista操作系统。台湾厂商押宝该系统,会让消费者购买更多的DDR2内存。然而市场对Vista的冷淡反应,让人措手不及。更严重的是,一场席卷全球的金融风暴,彻底摧毁了台湾DRAM产业的未来。     全球金融危机——压垮台湾DRAM产业   2007年8月,由美国次贷危机引发的金融风暴席卷全球。由于内存供过于求,价格出现全面崩盘。2007年1月,512M 667MHz DDR2颗粒的价格还有6美元,到年底已经跌破成本价,仅为1.09美元。反映在中国市场上,2007年初,一根1GB 667MHz DDR2内存条的售价还在250元左右,甚至在暑期一路涨到360元。但是从8月中旬起,由于内存厂商降价清空库存,以应对经济危机,中国海关趁机放宽内存条进口,导致内存价格一路暴跌。到年底1G内存条的价格仅为110元,现代512M DDR2内存条的价格仅有65元。囤货炒内存条的商家因此亏到吐血。   反映到企业业绩上,全球DRAM厂商更是亏到哭。从2007年至2008年底,全球DRAM行业累计亏损超过125亿美元,台湾DRAM产业更是全线崩盘。其中资本实力最为雄厚的南亚科技,从2007年起,连续亏损了六年,累计亏损1608.6亿元(约49亿美元),最惨的时候每股净值只剩下0.09元。华亚科技从2008年起,连续亏损五年,累计亏损804.48亿元(约24.4亿美元)。这两家由台塑集团投资的DRAM厂,一共亏损2413.08亿元(约73亿美元)。如果不是台塑集团实力雄厚,南亚与华亚早就破产倒闭了。   2008年最惨的时候,力晶亏损565亿元,茂德亏损360.9亿元。几乎每天亏损1亿元。台湾五家DRAM厂共亏损1592亿元(约48亿美元),创历史纪录。2009年初,台湾所有DRAM厂家放无薪假。     致命缺陷——台湾缺乏自主核心技术   2008年金融危机越烧越旺时,台湾官方便提出将台湾六家DRAM厂整合的计划。与韩国相比,台湾六家DRAM厂占全球市场份额还不到20%。也就是说,六家捆到一起,还抵不上韩国三星一家的产能。问题还不仅仅如此,台湾厂商主要存在三个致命问题:一没有核心技术研发能力,要花大价钱从日本、美国、德国厂商手里购买技术授权。国际上DRAM厂的平均研发费用要占企业营收的15-20%,而台湾仅6%。每年台湾向外国支付的技术授权费用超过200亿元新台币(约6亿美元)。仅2007年,台湾四大DRAM厂支付的技术授权费就高达4.7亿美元。   二是没有制程设备研制能力,台湾每年要花费十几亿美元巨额资金,去购买日本、美国的设备。可是今年花十几亿美元进口的90纳米设备,明年别人已经采用65纳米制程了。日本、韩国都拥有一定的设备研制能力,在设备成本上要远低于台湾。三是台湾没有市场纵深,全要仰赖日本、韩国、美国、中国大陆厂商的采购订单。平时日本、韩国厂商能扔些订单到台湾。而一遇经济危机,日韩订单萎缩,台湾厂商立时陷入困境。台湾的DRAM产品在容量、性能、品质、价格、品牌上都处于劣势,怎么跟韩国竞争?   台湾这种只图快进快出,靠购买技术授权、制程设备来快速扩充产能、赚快钱的经营模式。在面临韩国、日本财阀式经济集团的重压时,根本不堪一击。  
2015年12月,美国镁光科技以32亿美元,并购台湾华亚科技。美国镁光因此成为台湾最大外资企业。   台湾DRAM产业整合——乌合之众难成气候   为挽救债台高筑的DRAM厂,台湾官方的计划是进行产业整合。成立“台湾记忆体公司”(Taiwan Memory Company,TMC),由联华电子副董事长宣明智负责,对六家DRAM厂进行控股整合。同时与日本尔必达或美国镁光谈判,合作推进自主技术研发。台湾官方希望TMC是一家民营企业,政府投资越少越好,最多不超过300亿元新台币。   由于日本尔必达也在金融风暴中陷入困境,因此愿意向台湾提供全部核心技术,以换取台湾的援助资金。但是台湾各家DRAM厂却并不愿意整合。因为各家公司背后都有不同的技术合作对象,采用的技术不同。而且台湾官方的整合计划,并不能挽救各家工厂的财务困境,因此整合工作很难推进。与此同时,台湾媒体也在火上浇油。如2009年3月7日,台湾自由时报,以《国发基金小心掉进大钱坑》为题,指称TMC是个钱坑,DRAM产业面临产能过剩、流血竞争等局面。   到2009年10月,“DRAM产业再造方案”在立法院审议时遭到否决,禁止国发基金投资TMC公司。与此同时,由于奇梦达破产和Windows7带来的换机热潮,推动DRAM市场景气回转,产品价格持续飙升。之前陷入困境的各家厂商,情况出现好转。日本尔必达也因此拒绝向台湾转让核心技术。台湾DRAM产业整合计划,就此彻底失败。   市场景气的暂时回暖,并不能改变台湾DRAM产业小而散、缺乏技术、缺乏竞争力的局面,注定了它们被淘汰的命运。2010年,韩国三星砸下18万亿韩元(约170亿美元,合1100亿元人民币)巨额资金,倾全力发展DRAM和NAND闪存技术,血洗内存产业。日本、台湾厂商迅速败下阵来。   2012年2月,日本尔必达宣布破产,负债高达4480亿日元(89.6亿美元),是日本史上最大的破产案件。同月,台湾茂德申请破产保护,亏损总额超过700亿元新台币(约21亿美元)。南亚科技在2012年亏损360亿元,等于每天赔掉1亿元。自从奇梦达破产后,南亚科与美国镁光结成联盟。台塑旗下的华亚科技,从2008年至2012年,连续亏损五年,亏损总额达744.98亿元(约22.6亿美元)。2013年至2014年,华亚科技扭亏为盈,获利高达741亿元(含巨额退税)。盈亏相抵,仅亏损4亿元新台币。2015年12月,美国镁光以32亿美元(206亿元人民币),收购台湾华亚科技67%的股份。台塑集团终于甩掉了这个烫手山芋。   综观台湾DRAM产业发展三十年来,最终落得一地鸡毛。究其根源,在于台湾省政府盲目听信美国主导的自由市场经济理论。1980年代,台湾省政府还能在产业政策、产业技术上,对DRAM产业进行扶持。到2000年后,尽管陈水扁政府提出了“两兆双星”产业政策,但是对DRAM产业、液晶面板产业缺乏扶持力度,缺乏产业主导能力,导致台湾DRAM、液晶面板产业,在小而散的错误道路上越走越远,最终被韩国企业全面击溃。   台湾的产业失败经历,是用500亿美元巨额投入换来的。这个教训足够深刻。    
全球DRAM产业复杂的竞争与合作关系,如同春秋战国时期的合纵连横。强者恒强,高度垄断。
2012年7月6日,台湾新竹科学工业园区航拍,齐柏林拍摄。   超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【6】  
1970年4月24日,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”从酒泉卫星发射中心成功发射。照片为酒泉卫星发射中心,地下13米深处的发射场控制室,墙上还写着当年留下的主席标语——一定要在不远的将来赶上和超过世界先进水平。   1949年新中国成立的时候,美国已经在世界第一工业大国的宝座上,稳坐了50年。而中国,是个连汽油铁皮桶都无法生产的落后农业国。全国五亿多人口中,80%以上是文盲,农村文盲率超过95%。就是在这样的巨大差距下,中国亿万人民由毛主席领导,开始了艰苦卓绝的工业追赶进程,创造了世界历史上的经济奇迹。然而结果很不幸,由于1978年改革开放后的错误政策,导致中国电子工业全面垮掉,并在地上跪了三十年,至今也没能爬起来。   中国电子工业起步——亚洲最完善的电子工业体系   中国电子工业发展,起步于毛泽东时代。1950年抗美援朝战争爆发后,为解决军队电子通信问题,国家成立电信工业管理局,在北京酒仙桥筹建北京电子管厂(即现在的北京京东方),由民主德国(东德)提供技术援助。该厂总投资1亿元,年产1220万只,是亚洲最大的电子管厂。除此之外,酒仙桥还建起了规模庞大的北京电机总厂、华北无线电器材联合厂(下辖706、707、718、751、797、798厂)、北京有线电厂(738厂)、华北光电技术研究所等单位。   1956年国家提出“向科学进军”,国务院制定科技发展12年规划,将电子工业列为重点发展目标。中国科学院成立了计算技术研究所(中科院计算所),这是中国第一个电子计算机研究所。为了培养电子工业人才,教育部集中全国五所大学的科研资源,在北京大学设立半导体专业。由黄昆博士、谢希德博士、高鼎三等留学回国的著名教授讲课。1957年毕业的第一批学生中,出现了大批人才。如中芯国际董事长王阳元、华晶集团总工程师许居衍、电子工业部总工程师俞忠钰。   1958年,上海组建华东计算技术研究所,及上海元件五厂、上海电子管厂、上海无线电十四厂等企业。使上海和北京,成为中国电子工业的南北两大基地。1960年中国科学院成立半导体研究所,集中了王守武博士、黄昆博士、林兰英博士等著名海外归国专家。同年组建河北半导体研究所(现为中电集团第13所),进行工业技术攻关。1962年由中科院半导体所,组建全国半导体测试中心。1963年中央政府组建第四机械工业部,主管全国电子工业(1982年改组为电子工业部),由通信专家王诤中将任部长。   中国早期电子工业,主要以军事项目为牵引,研制军用航空电子设备、弹道导弹控制设备、核武器配套电子设备、军用雷达、军用通讯器材、军用电子计算机等产品。1958年开始研制东方红卫星后,又将防辐射级太空电路列入研究项目。这一时期,中国民用电子产品,仅限于无线电收音机。收音机当时是极为昂贵的奢侈消费品。  
1973年8月26日,中国第一台每秒运算100万次的集成电路电子计算机-105机,由北京大学、北京有线电厂、燃料化学工业部,等单位协助研制成功。   文革时期——独立自主 自力更生   1966年文革爆发后,由于左倾政策的保护,中国电子工业得到快速发展,北京酒仙桥电子工业区基本成型。电子工业开始与纺织、印染、钢铁等行业结合,实现自动化生产。1968年,北京组建国营东光电工厂(878厂),上海组建无线电十九厂,至1970年建成投产,形成中国集成电路产业中的“南北两霸”。其中北京878厂主要生产TTU电路、CMOS钟表电路及A/D转换电路。上海无线电19厂,主要生产TTL、HTL数字集成电路,是中国最早生产双极型数字集成电路的专业工厂。1977年四机部投资300万元,建设6000平方米集成电路洁净车间。到1990年该厂累计生产509种集成电路,产量4120万块,产值3.25亿元(该厂后来合资为上海飞利浦半导体)。   1968年,国防科委在四川永川县,成立固体电路研究所(即永川半导体研究所,解放军1424研究所,现中电集团24所)。这是中国唯一的模拟集成电路研究所。同年上海无线电十四厂首家制成PMOS(P型金属-氧化物半导体)电路。拉开了中国发展MOS集成电路的序幕。1970年代永川半导体研究所、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后又研制成CMOS电路。至1990年底,上无十四厂累计产量为3340万块(后来合资成为上海贝岭半导体)。   1972年美国总统尼克松访华后,中国从欧美大量引进技术。由于集成电路产品利润丰厚,全国有四十多家集成电路厂建成投产。包括四机部下属的749厂(甘肃天水永红器材厂)、871厂(甘肃天水天光集成电路厂)、878厂(北京东光电工厂)、4433厂(贵州都匀风光电工厂)和4435厂(湖南长沙韶光电工厂)等。各省市另外投资建设了大批电子企业。  
1975年,北京大学物理系半导体研究小组,由王阳元等人,设计出我国第一批三种类型的(硅栅NMOS、硅栅PMOS、铝栅NMOS)1K DRAM动态随机存储器,它比美国英特尔公司研制的C1103要晚五年,但是比韩国、台湾要早四五年。那时韩国、台湾根本就没有电子工业科研基础。照片为北京大学校史陈列馆展示的器件。   引进国外先进技术——3英寸晶圆厂拖了七年   1973年,借着中美关系缓和及欧美石油危机的机会,中国希望从欧美国家,引进七条3英寸晶圆生产线,是当时世界最先进技术。这要比台湾早2年,比韩国早4年,那时候台湾与韩国还没有电子工业科研基础。1975年美国英特尔才开始建设世界第一座4英寸(100mm)晶圆厂。但是由于欧美技术封锁,最终拖了七年,中国才得以引进三条已经落后的3英寸晶圆生产线,分别投资在北京国营东光电工厂(878厂),航天部陕西骊山771研究所(西安微电子研究所),和贵州都匀风光电工厂(4433厂)。其中北京878厂的3寸晶圆生产线,直至1980年才建成,已经比台湾晚了3年,比韩国晚2年。   与之形成鲜明对比的是,台湾工研院1975年向美国购买3英寸晶圆生产线,1977年就建成投产了。1978年,韩国电子技术研究所(KIET),从美国购买3英寸晶圆生产线,次年投产。1980年台湾联华电子建设4英寸晶圆厂。而中国大陆,直至1988年,才由上海无线电十四厂,与美国贝尔电话合资,成立贝岭微电子,建设中国大陆第一条4英寸晶圆生产线。这比台湾晚了八年,比美国晚十三年。在欧美联手封锁压制下,中国大陆只能买到二手淘汰设备。   1975年,就在台湾刚刚向美国购买3英寸晶圆厂时,中国大陆已经完成了DRAM核心技术的研发工作。北京大学物理系半导体教研室(成立于1956年,现北大微电子研究院),由王阳元领导的课题组,完成硅栅P沟道、铝栅N沟道和硅栅N沟道三种技术方案。在中科院北京109厂(现为中科院微电子研究所),采用硅栅N沟道技术,生产出中国第一块1K DRAM。这一成果尽管比美国、日本晚了四五年,但是比韩国、台湾要早四五年。直至1980年前后,韩国、台湾才在美国技术转移下,获得了DRAM技术突破,瞬间反超中国大陆。韩国直接从16K起步,台湾从64K起步。   1978年10月,中国科学院成立半导体研究所,由王守武领导,研制4K DRAM,次年在中科院109厂投入批量生产(比美国晚六年)。1981年中科院半导体所又研制成功16K DRAM(比韩国晚两年)。1982年,江苏无锡江南无线电器材厂(742厂),耗资6600万美元,从日本东芝引进3英寸晶圆生产线(5微米制程,月产能1万片),生产电视机集成电路。1985年,该厂制造出中国第一块64K DRAM(比韩国晚一年)。1993年,已经改组的无锡华晶电子公司(原无锡742厂),制造出中国第一块256K DRAM(比韩国晚七年)。   从上述历史,我们可以明显看出,在欧美技术封锁,以及1980年后,中国大陆减少电子产业投资的情况下,中国DRAM产业从领先韩国、台湾,然后迅速被韩国、台湾反超。尤其是韩国在美国刻意扶植下,依靠20亿美元左右的巨额疯狂投资,在DRAM产业取得了显著成果。    
1977年8月1日,北京,凳和华在纪念南X昌X起义50周年大会上。   洋跃进——800亿美元疯狂计划   而中国大陆的这一局面,主要由于政治原因。1976年毛主席逝世后,左右各派为争夺权力,展开了激烈较量,经济领域是主要战场之一。1977年中国的外汇储备还有9亿多美元,7月份国家计委提出,今后八年花费65亿美元从国外进口技术设备,重点发展石油化学工业,其中只有一个陕西咸阳显像管厂是电子项目。政治局讨论时,(凳)提出可以花100亿美元进口设备,提高中国石油、煤炭和轻工业产量,以赚取更多外汇。8月,国家计委将进口项目提高到150亿美元规模,再次得到(凳)等人的肯定。   1978年2月9日,政治局讨论《政府工作报告》,在叶的鼓动下,华将进口规模提高到180亿美元。3月份再次讨论时,华又将进口额度提高到200亿美元。要知道1978年中国的外汇储备仅有1.67亿美元,可见当时(凳)、华等人的决策是如何荒唐。到6月份,政治局再次听取报告,(凳)说得更干脆:同国外做生意,搞买卖,搞大一点,什么150亿,搞它500亿。500亿美元的规模,是3月份拟定的200亿美元的二点五倍。   受(凳)的影响,6月30日听取谷牧出访汇报时,华再次强调步子要大一些。国家计委讨论后,提出了花费1000亿美元引进技术的设想。7月上旬,国家计委初步整理,汇总了一个850亿美元的方案,其中400亿引进外资。(凳)也同意这个方案。9月9日,李现鲶在国务院务虚会结束时宣布:今后十年的引进规模可以考虑增加到800亿美元。李还称,这是一个伟大的战略决策。   从65亿美元到后来的800亿美元,这帮人完全违背经济发展规律,如同儿戏一般,将气球越吹越大。其实,1958年大跃进时期,搞浮夸风、亩产万斤的,也是(凳)、李、叶这帮老狐狸。当时他们把主席架在火上烤,以赶他下台。1959年毛下台,换了刘上台。1978年大搞洋跃进,同样是为了将华赶下台。洋跃进号称要建设“十个鞍钢、十个大庆”,其中就包括(凳)力主拿出50亿美元,从日本新日铁进口设备,建设上海宝钢。而上海长江边的烂泥地,根本不适合建设大型钢厂。  
1980年9月,北京,人大五届三次会议上,赵种里与(凳)、李一批人坐在主席台上。   狂印钞票——中国经济全面恶化   1978年中国的财政收入为1132亿元,光是一个上海宝钢项目就要投资300亿元,根本不是中国国力所能负担的。没钱怎么办?开动印钞机!1979年中国人民银行增加了50亿元人民币的供应量。同时期,为了体现改革开放的好处,中央开始给工人涨工资、提高粮食收购价、给文革时期打倒的牛鬼蛇神们平反,补发工资。给老革命家们盖别墅、换进口小轿车,提高福利待遇。1980年,在(凳)、叶等人的联手打击下,华终于被赶下了台。换了胡担任种书计,赵担任总里。但是经济形势已经开始恶化。   1979年全国在建的大中型项目有1100多个,财政赤字170.6亿元。1980年又新增了1100多项,财政赤字127亿元。上述项目全部建成,还需要投资1300亿元。为了弥补财政亏空,1980年央行又增印了78.5亿元钞票。从此,印钞票如同吸毒上瘾一般,成为中国经济毒瘤。1978年中国全社会的流通现金仅有229.59亿元,到1985年已经暴增至839亿元。光是1984年的钞票供应增幅,就高达惊人的39%。连年狂印钞票引发恶性通货膨胀。许多物价都至少翻番,高档烟酒等民用消费品价格,甚至直接上涨10倍,以致一些城市出现了“抢购囤积风潮”。   为了控制宏观经济的严重混乱局面,压缩投资金额。1980年中央一下子停建缓建了400多个大中型项目,1981年又停缓建了22个大型项目。其中就包括上海宝钢、十堰二汽、大庆30万吨乙烯等战略工程。盲目贪大求洋给中国经济带来严重危害,导致汽车、电子、航空等战略产业难以发展。像上海的运10飞机,在研制15年后最终流产。北京电子管厂(现在的京东方),想上马液晶项目,也因为缺乏国家投资而流产。更严重的危机还在后面。  
上海市威海路696号,原是上海元件五厂厂房和仓库的一部分。工厂倒闭后厂房被30多位艺术家占据,成为艺术仓库。到1990年代,上海市曾经闻名全国的电子企业,几乎全部破产倒闭,或变成合资企业。   拨改贷——抽干中国电子企业血液   1984年,国务圆总里赵,为扭转财政亏空局面,听信一些经济专家的建议,盲目实行“拨改贷”政策。以往国有企业从政府财政获得拨款,作为工厂流动资金或技术改造经费。企业盈利后将利润上缴国家财政。这样形成良性循环。拨改贷将政府财政拨款,改为企业向银行贷款,还要支付高额利息。而另一头,企业的利润照样要上交财政。这样政府不仅不投一分钱,反而像从前一样,抽走企业的大部分收入,导致国有企业迅速陷入亏损困境。   正是由于“拨改贷”,使得中国电子工业遭到致命打击。企业只顾引进外国设备,以尽快投产盈利,缺少科研资金对外国技术进行消化吸收。这是企业急功近利的根源。在文革时期,中国科研投入占GDP的2.32%,与英法德等发达国家相当(2003年世界平均值也仅有2.2%)。到1980年代,正是电子产业兴起的关键时期,欧美国家和日本、韩国、台湾纷纷加大对电子产业的科研投入。而中国却在大规模压缩科研经费投入。1984年以后,由于“拨改贷”造成的困境,使中国企业基本无力进行研发,科研经费占GDP比值骤然降到0.6%以下。中国电子工业彻底垮了。   比如像中国最大的半导体企业——上海元件五厂。1980年利润高达2070万元,职工人均利润1.5万元。即使是1985年,上海元件五厂的产值仍然高达6713.1万元,利润达1261.4万元。然而到了1990年,上海元件五厂产值下降至1496万元,利润竟然仅有2.47万元,全厂1439人,人均利润仅有区区17.16元。熬了没几年,这家风光了三十年的中国半导体器件龙头企业,就在改革开放的“春风”里破产倒闭了。   其实不单是电子工业。在1980年代,获利丰厚的纺织工业、钟表工业、钢铁工业,全部成为中央财政的吸血来源。国家停止工厂设备升级投资,导致中国纺织工业到1990年代全面破产,全国下岗失业工人超过200万人,引发了严重的社会危机。     中央停止投资——全国疯狂引进落后淘汰技术   1982年,国务圆组建电子工业部,由张挺任部长,主管全国电子工业。该部门继承了毛时代组建的2500多家科研院所和电子工厂,下属职工总数达100多万人,主要研制通信、雷达、电视、计算机、无线电、元器件等设备。产业结构完备程度,仅有美国、苏联可以相比。光是电子工业部下辖的专业电子研究所就有上百家。然而在80年代初,由于中央政府全面停止对电子工业投资,各电子企业要自己去市场找资源。于是中国电子工业的技术升级全面停止,与美国、日本的技术差距迅速拉大。甚至被80年代加大电子投资的韩国、台湾彻底甩开。   1982年,中国国务圆成立了“电子计算机和大型集成电路领导小组办公室(简称大办)”,由副中里万里出任主任,管理包括半导体在内的电子工业。1984年该机构又更名为“国务圆电子振兴领导小组”,由副中里李月月任组长。至1988年该机构取消,两任国家当家人出面,最后结果怎么样?   1984年至1990年,中国各地方政府、国有企业和大学,纷纷从国外引进淘汰的落后晶圆生产线,前后总计达到33条,按照每座300-600万美元估算,总计花费1.5亿美元左右。这33条晶圆生产线,多数根本没有商业价值。造成这一乱象的根本原因,是电子工业部,将绝大多数国有电子企业的管理权,甩给给省市地方政府,又缺乏制定执行产业规划的政策权力。出现了全国疯狂引进落后技术的奇怪现象。还有一个原因是80年代开始,国有企业贪污腐败加剧,借着进口项目的名义,领导干部可以名正言顺地获得出国考察机会。  
江苏省无锡市,华晶电子,中国最早启动的6英寸晶圆厂,花了八年时间才建成。建成就已经落后淘汰。   九0八工程——盖一座6寸晶圆工厂用时八年   为了治理散乱差问题,1986年电子工业部在厦门,举办集成电路战略研讨会,提出“531战略”。即“普及5微米技术、研发3微米技术,攻关1微米技术”,并落实南北两个微电子基地。南方集中在江浙沪,北方集中在北京。1988年至1995年,在政策扶持下,中国诞生了五家具有规模的国有半导体企业:江苏无锡华晶电子(原无锡742厂与永川半导体研究所合并)、浙江绍兴华越微电子(1988年设立中国第一座4英寸晶圆厂)、上海贝岭微电子、上海飞利浦半导体(1991年设中国第一座5英寸晶圆厂)、和北京首钢NEC(1995年设中国第一座6英寸晶圆厂)。   1990年8月,国务院决定在八五计划(1990-1995),半导体技术达到1微米制程,决定启动“九0八工程”,总投资20亿元。其中15亿元用在无锡华晶电子,建设月产能1.2万片的6英寸晶圆厂,由建设银行贷款。还有5亿元投给9家集成电路企业设立设计中心。(1993年华晶开发出256K DRAM,比韩国晚7年)   但实际结果是,由于官僚体系拖延,九0八工程光是经费审批就花了两年时间。然后从美国AT&T(朗讯)引进0.9微米制程,又花了三年时间。前后拖延五年时间,建厂再花三年,导致1998年无锡华晶电子投产即落后(月产能仅6000片),华晶还要为此承担沉重的利息支出压力。为了解决华晶的困境,电子工业部借研讨会的机会,请台湾茂矽电子老板陈正宇,接手管理华晶的六寸晶圆厂。1998年2月,由台湾人陈正宇、张汝京和李乃义在香港注册上华公司,来租赁无锡华晶的6寸厂,进行晶圆代工业务。1999年8月,双方合资成立无锡华晶上华半导体公司,上华控股51%。新公司迅速扭亏为盈,成为中国大陆第一家“纯晶圆代工”企业,月产量达到1万片。2001年月产能达到2万月。2003年上华筹备建设一座8英寸晶圆厂,为了节省投资希望购买二手设备。不过国际上二手8寸晶圆厂很少。直至2007年8月,无锡海力士的8英寸晶圆厂,因DRAM价格暴跌而停产。上华迅速出手,以3.8亿美元买下了该厂设备,2009年投产。   与无锡华晶形成鲜明对比的是,1990年新加坡政府投资特许半导体,只用2年建成,第三年投产,到1998年收回全部投资。而无锡华晶却被甩给了台湾人经营。  
1990年,中国进口一台美国IBM 286电脑(IBMPS1),价格是3.5万元人民币。当时中国普通工人的月工资只有300元左右。由于电子产品的暴利,引发广东、浙江等沿海省份,大规模走私进口电子器件,彻底冲垮中国电子工业。   中国电子产业落后——三十年来以市场换技术   在1996年,国际主流生产线是8英寸晶圆厂,而中国最先进的是首钢NEC的6英寸晶圆厂,比国外落后八年。造成这一现象,有多方面原因。一是投资薄弱,1980-1996年间,中国在半导体产业,累计投资仅有3亿多美元,其中多数胡乱花掉,没有形成技术能力。国有企业缺乏投资,根本不可能追赶国外先进技术。作为对比,日本光是1996年对半导体的投资就接近40亿美元。   二是电子工业部作为行业主管部门,却没有制定执行产业政策的权力,要通过国家计委来审批项目。九0八工程就是如此。而官僚体系在决策时,盲目追求技术先进,根本不考虑市场因素。以华晶电子为例,决策者拒绝在华晶内部设立IC产品设计研究所,这就一下子丢掉了大批缺乏设计能力的客户。后来电子工业部部长胡启立,在接受采访时认为:那是因为决策者不了解半导体市场运作规律。   三是政治因素,自1949年新中国成立起,中国就被西方国家主导的“巴黎统筹委员会(简称巴统)”,进行严格的技术封锁。1994年巴统由于苏联解体而宣告解散,但是西方对于中国的技术封锁并未停止。1995年9月,包括原巴统17个成员国在内的28个国家,在荷兰瓦森纳召开会议,决定以控制武器技术扩散的名义,建立技术出口控制机制。1996年7月,西方33个国家正式签订《瓦森纳协定》,民用技术控制清单包括:电子器件、计算机、传感器等九大类。军用技术控制清单包括22大类。中国同样处于被禁运国家之列。   在电子领域,韩国、台湾可以轻轻松松从欧美进口先进电子设备,而中国大陆只能购买落后5年以上的淘汰技术。而韩国、台湾依靠电子产业优势,同样对中国大陆进行技术封锁。如台湾官方禁止台积电等企业,到中国大陆投资建设先进制程晶圆厂,禁止台湾液晶面板企业到大陆设厂。即使设厂也只能投资落后台湾一代的生产线。台湾厂商通过合同约束,严厉禁止台湾技术人员,跳槽到中国大陆相关企业工作。   在各方面严防死守下,中国企业要想获得先进技术,就变得非常困难。而外国企业则凭借掌握的先进技术,在中国市场予取予求,占尽便宜。所谓的“以市场换技术”,成为改开三十年来,中国最大的笑话——中国为此付出了,至少损失1万亿美元的巨额产业代价。   1990年,中国大幅降低关税、取消计算机产品进出口批文、开放了国内电脑市场。顷刻间,国外的286、386电脑如潮水般涌入,长城、浪潮、联想等国内公司溃不成军。1991年由美国英特尔和AMD,掀起的“黑色降价风暴”,更是让中国计算机产业雪上加霜。由于绝大多数整机企业,积压了高价买进的芯片,从而背上巨额亏损的包袱,一家家电脑整机厂商,前赴后继般悲壮地倒在了血雨腥风之中。长城、浪潮和联想也都元气大伤。在微电子集成电路方面,国内企业继80年代中后期陆续亏损后,90年代纷纷倒闭,国内集成电路工业,逐步变为三资企业为主的局面。据专家估计, 到1990年代末,中国微电子科技水平,与国外的差距至少是10年。     八英寸晶圆厂——摩托罗拉在天津拖了六年   1995年12月,为落实“九五计划”中,半导体生产工艺达到0.5微米的目标,国务院与上海市政府批准了“九0九工程”。包括建设晶圆厂和建立设计公司两大任务。其中上海市政府出资40亿元(5亿美元),成立华虹微电子。日本NEC出资2亿美元,双方成立华虹NEC,合计投资12亿美元,在浦东建设8英寸晶圆厂。由NEC提供0.35微米技术,生产当时主流的64M DRAM内存芯片。由于决策执行迅速,华虹NEC在1999年9月投产,次年实现盈利。2000年起,中国政府更换第二代IC式身份证和社保卡,华虹NEC成为主要制造商,拿到大量订单。   1996年,美国摩托罗拉提出,准备在天津投资122亿元人民币,建设一座当时中国最先进的8英寸晶圆厂(MOS-17)。凭借这个条件,摩托罗拉成为2001年前,唯一获得中国政府特许,独资设立手机厂的企业,而且是唯一拿到GSM和CDMA,两张手机生产许可证,及内销许可证的外国企业。摩托罗拉因此在中国大赚特赚,占领了超过半数手机市场,光是1999年销售额就达到260亿元。但是直到2000年,天津的8寸厂才开始动工,2002年才正式量产(2004年被中芯国际收购)。此时国际上已经纷纷开始建设12英寸晶圆厂。   1998年,电子工业部和邮电部合并,组建信息产业部,邀请海外华人专家,参与讨论制定产业指导政策。台湾世大半导体老板张汝京赴大陆考察。电子工业部曾考虑聘请张汝京出任总经理,结果未如愿。到1999年底,世大半导体被台积电并购后,张汝京便决定投资大陆。2000年6月,在上海市政府支持下,张汝京创办中芯国际,一期投资14.76亿美元,其中上海国有银行提供了12亿美元贷款。2001年9月,中芯国际在上海张江,建成第一座8英寸晶圆厂,采用0.25微米工艺(设计月产能5万片)。     十二寸晶圆厂——中芯国际专做接盘侠   2000年,北京市政府,计划由首钢集团出面,与美国AOS(万代半导体),合资组建华夏半导体,投入13.35亿美元,建设8英寸晶圆厂。其中北京市愿意提供6.2亿美元贷款。然而随着2001年全球半导体市场跌入低谷,该项目流产。此后,中芯国际提出在北京建设中国第一座12英寸晶圆厂(Fab4),获得北京市政府大力支持,2004年建成(计划月产能4.5万片),采用100纳米工艺,为英飞凌、尔必达代工生产DRAM。该厂总投资12.5亿美元,北京市最初承诺提供6亿美元贷款,不过直到2005年6月,才将贷款拨给中芯国际,导致Fab4直至2006年才大规模量产。   2003年,江苏无锡市政府,获悉韩国海力士在中国各地挑选投资地点,便成立了812项目,全力争取海力士投资。无锡开出了比上海和苏州,更大的资金优惠条件。最终韩国海力士与意法半导体(ST)合资,在无锡投资20亿美元,建设一座8寸晶圆厂,和一座12寸晶圆厂。其中无锡市政府总计为该项目,提供了10亿美元贷款。在土地方面,由无锡市政府出资3亿美元,建设两座占地54万平方米,和面积32万平方米的晶圆厂房,租赁给韩国海力士及意法半导体使用。   2006年,湖北省与武汉市政府投资100亿元,组建武汉新芯,建设12英寸晶圆厂。该项目是湖北省历史上,单项投资金额最大的项目,设计月产能6-7万片。由于湖北省缺乏相关人才和技术,从项目之初,武汉新芯和中芯国际就签订了托管协议,由中芯国际提供技术支援。2008年武汉新芯投产后,由于产能开工不足,长年处于亏损状态。2010年,美国镁光和台湾台积电,都对武汉新芯虎视眈眈,希望并购。由于中央政府担心国际寡头,危及中国半导体产业安全,因此支持中芯国际入主武汉新芯。2010年10月,双方签订合作协议。但是到2013年,两企业开始分道扬镳。   2014年2月,武汉新芯和美国飞索(Spansion),签定技术合作协议,由飞索提供技术,在武汉新芯共同研发新型的3D NAND Flash。美国飞索是1993年日本富士通和美国AMD,共同出资设立的NOR Flash研制公司。2009年飞索因业绩连续滑坡倒产,被赛普拉斯(Cypress)收购成为其全资子公司。虽然,飞索从来就没有生产过NAND芯片,但是,包括三星在内,现在所有的3D NAND Flash技术,其基本原理是飞索最早开发的MirrorBit技术。不过在量产技术方面,飞索远远落后于韩国三星。  
陕西西安,韩国三星电子西安厂区,由西安市政府免费提供土地,并花费数十亿元建设厂房,再租赁给韩国三星。西安市在十年内,收不到一分钱税费。   韩国三星落户西安——西安市政府提供300亿元巨额补贴   2011年,韩国三星与日本东芝在NAND闪存领域展开争夺。当时三星在韩国华城(Fab12、Fab16)、器兴(Fab14)以及美国得州奥斯汀,共有4座NAND闪存12英寸晶圆厂,年产能450万片晶圆。为了拉开与东芝的差距,三星决定在中国选址建立NAND闪存晶圆厂,以抢占中国市场。为此,三星对北京、重庆、无锡、苏州、西安等城市进行考察。中国各地政府纷纷开出巨额优惠条件。   2011年,韩国三星电子的半导体销售额达到285.63亿美元,仅在中国市场销售额就高达95亿美元。要知道中国全国的集成电路销售额也仅有1572亿元(241亿美元)。因此,三星在谈判中具有强势地位,提出了众多苛刻条件。最初作为热门选手的北京、重庆两个直辖市,最终都主动放弃了这个项目。最后是不被人看好的西安,在付出巨大代价后,拿下了这个项目。   2011年底,陕西省×省*长*赵正*永亲赴韩国,与三星洽谈。2011年,西安市GDP为3864亿元,仅排在全国第30名,还不如南通、大庆、泉州等三线城市。因此西安市急于拿下这个项目。2012年1月,韩国政府审批通过三星在华设厂项目。2012年4月2日,韩国三星电子宣布在中国西安,建设闪存芯片厂。项目一期投资将达70亿美元,若三期投资顺利完成,总投资约为300亿美元。   西安市为此项目提供了巨额补贴,包括:一、韩国三星需要的130万平方米厂房,由西安市建设,并免费提供1500亩土地。二、西安市每年向三星补贴水、电、绿化、物流费用5亿元。三、西安市财政对投资额进行30%的补贴。四、西安市对所得税征收,进行前十年全免,后十年半额征收。同时,西安市还承诺,将为项目修建高速公路和地铁等交通基础设施。总的补贴金额保守估计在300亿元以上。   面对这种狮子大开口的苛刻索价,西安市竟然全盘接受。三星西安项目,选址在西安市安区五星和兴隆街道,占地9.4平方公里,15个村庄3000多户农民被迫拆迁改造,引发群众抗议。为了调解征地拆迁矛盾,西安市干脆派了一批干部吃住在农村,专门解决拆迁问题。   西安市这种只要面子不要里子的招商方式,实际是用中国土地、中国资金、中国工人,来补贴服务外国企业,帮助它们占领中国市场,压制中国本土企业发展。这在其他国家是极其滑稽的行为。也无怪乎北京、重庆不要这种项目。   改开三十年来,看看中国尽数破产倒闭的本土电子企业,再看看各省政府,花费巨额资金,补贴扶植的无锡海力士、西安三星、大连英特尔、南京台积电,不禁令人感叹。   你们发展电子产业,到底是为了谁?世界上有哪个国家的电子工业,是靠引进外资壮大的?    
1971年,上海复旦大学自主研制的719计算机,由王世业、顾芝祥、陈志刚等人参与研制。1975年复旦大学研制FD-753计算机。经过反复研究讨论,结合那时美国IBM360/370、欧洲TSS、日本FACOM等计算机系统和我国DJS-260、北大150等计算机系统,最终确定753计算机系统的主要研制目标是:具有处理速度浮点运算200万次以上的主机系统;实现分时计算机系统;多进程分层管理的微内核操作系统。
1979年上海元件五厂和上海无线电十四厂,联合仿制(逆向工程)成功8080八位微处理器(编号5G8080)。8080为美国英特尔公司在1974年推出的第二款CPU处理器,集成6000只晶体管,每秒运算29万次。自1975年第一台个人电脑诞生以后,8080芯片帮助英特尔在几年后占据了电脑芯片的霸主地位。德国西门子仿制出8080芯片是在1980年10月(Siemens SAB 8080A-C),比中国还晚一年。日本也仿制过8080芯片。     下列研究所清单,回答了:为什么中国以落后的民用电子产业,却能够研制歼-20战斗机、月球探测器、相控阵雷达、航空母舰等尖端军工产品。他们全部是新中国前三十年,亿万人艰苦奋斗留下的遗产。   中国电子科技集团公司第二研究所 (成立于1962年) 太原电子专用设备研究所 中国电子科技集团公司第三研究所 (成立于1960年) 北京电视声电研究所 中国电子科技集团公司第七研究所 (成立于1959年) 广州通信研究所 中国电子科技集团公司第八研究所 (成立于1970年) 淮南光纤研究所 中国电子科技集团公司第九研究所 (成立于1967年) 西南应用磁学研究所 中国电子科技集团公司第十研究所 (成立于1955年) 中国第一个综合性电子技术研究所 中国电子科技集团公司第十二研究所(成立于1957年)北京真空电子研究所 中国电子科技集团公司第十三研究所(成立于1956年)石家庄半导体研究所 中国电子科技集团公司第十四研究所(成立于1949年)南京电子研究所(亚洲最大的雷达研究所) 中国电子科技集团公司第十五研究所(成立于1958年)华北计算技术研究所 中国电子科技集团公司第十六研究所(成立于1966年)合肥低温电子研究所 中国电子科技集团公司第十八研究所(成立于1958年)天津电源研究所 中国电子科技集团公司第二十研究所(成立于1961年)导航测控 中国电子科技集团公司第二十一研究所(成立于1963年)上海微电机研究所 中国电子科技集团公司第二十二研究所(成立于1963年)中国电波传播研究所 中国电子科技集团公司第二十三研究所(成立于1963年)上海传输线研究所 中国电子科技集团公司第二十四研究所(成立于1968年)四川固体电路研究所 中国电子科技集团公司第二十六研究所(成立于1970年)重庆声光技术研究所 中国电子科技集团公司第二十八研究所(成立于1964年)南京电子工程研究所 中国电子科技集团公司第二十九研究所(成立于1965年)西南电子设备研究所 中国电子科技集团公司第三十研究所 (成立于1965年)保密通信和信息安全研究所 中国电子科技集团公司第三十二研究所(成立于1958年)上海计算机技术研究所 中国电子科技集团公司第三十三研究所(成立于1958年)华北电磁防护技术研究所 中国电子科技集团公司第三十四研究所(成立于1971年)桂林激光通信研究所 中国电子科技集团公司第三十六研究所(成立于1978年)嘉兴特种通信技术研究所 中国电子科技集团公司第三十八研究所(成立于1965年)华东电子工程研究所 中国电子科技集团公司第三十九研究所(成立于1968年)精密天线系统专业化研究所 中国电子科技集团公司第四十研究所 (成立于1984年)接插件、继电器专业研究所 中国电子科技集团公司第四十一研究所(成立于1968年)华东电子测量仪器研究所 中国电子科技集团公司第四十三研究所(成立于1968年)华东微电子研究所 中国电子科技集团公司第四十四研究所(成立于1969年)重庆光电技术研究所 中国电子科技集团公司第四十五研究所(成立于1958年)半导体专用设备研究所 中国电子科技集团公司第四十六研究所(成立于1958年)天津激光技术研究所 中国电子科技集团公司第四十七研究所(成立于1958年)东北微电子研究所 中国电子科技集团公司第四十八研究所(成立于1964年)长沙光电设备研究所 中国电子科技集团公司第四十九研究所(成立于1976年)哈尔滨传感器研究所 中国电子科技集团公司第五十研究所 (成立于1977年)上海电子通讯研究所 中国电子科技集团公司第五十一研究所(成立于1978年)上海微波设备研究所 中国电子科技集团公司第五十二研究所(成立于1962年)计算机外部设备研究所 中国电子科技集团公司第五十四研究所(成立于1952年)中国第一个电信技术研究所 中国电子科技集团公司第五十五研究所(成立于1958年)南京电子器件研究所 中国电子科技集团公司第五十八研究所(成立于1985年)无锡微电子科研中心       作者:超级工程一览      

   

 

 

海边居
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超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【2】

 

 

 
1931年,美国IBM公司生产的KeyPunch 031型打孔卡数据记录装置。打孔卡(霍列瑞斯式卡)利用卡纸上打孔来记录信息。1928年,IBM推出新版打孔卡,这种卡采用长方孔,共有80列。1932年IBM发明了磁鼓存储。但是直到1950年代,打孔卡机销量巨大,依然占据IBM公司净利润的30%。1952年IBM推出磁带式数据存储器,后来发展出磁盘式机械硬盘。1956年IBM购买王安的磁芯存储器专利,1966年开发出晶体管DRAM内存技术。照片拍摄自IBM博物馆。       美国电子产业孵化期——美国军队重资下注   现代计算机械的起源,最早可追溯至1830年代,英国人巴贝奇研制的机械式数据分析机。该机采用在硬纸卡片上打孔的方式输入数据,相当于只读存储器,容量只有可怜的675个字节(1K=1024字节),也就是记录差不多六百多个字母的数据符号。穿孔卡片在19世纪后期用于政府人口统计等领域。美国IBM公司最早就是靠生产打孔卡数据机起家。到1930年代,IBM公司希望用新技术来取代打孔卡,便投资研制磁性数据记录装置。   1932年,美国IBM公司的奥地利裔工程师古斯塔夫·陶斯切克(Gustav Tauschek),发明了第一种被广泛使用的计算机存储器,称为“磁鼓存储器”,采用电磁感应原理进行数据记录。磁鼓非常笨重,像个两三米长的巨型滚筒,内部安装磁性介质的高速旋转圆筒(每分钟1万转),和一排固定读/写磁头,用来读取、写出数据。虽然块头挺大,但磁鼓的存储容量也只有几K而已,售价却极其昂贵。   到第二次世界大战期间,美国陆军为了提高火炮弹道计算速度,出资研制电子计算机。1946年2月,世界第一台大型电子计算机ENIAC,在宾夕法尼亚大学诞生。这台重达30吨的计算机,最初采用埃克特(J.P.Eckert)设计的水银延迟线存储器,容量约17K。但是该机并不具备存储程序的能力,程序要通过外接电路板输入。对于每种类型的题目,都要设计相应的外接插板,要改变程序必须切换相应的电路板,因此操作起来非常麻烦。直到1954年在该机加装了磁鼓存储器。   美国早期电子工业发展,主要依靠军事工业项目投资。而且为了争夺军费预算,三大军种相互攀比。1947年,刚刚成立的美国空军,便花费巨资,以每年100万美元的巨额预算(ENIAC的总经费才10万美元),资助麻省理工学院林肯实验室,研制旋风(Whirlwind)计算机,用于飞行模拟器训练。由于处理飞机稳定性需要运算2000条以上指令,而传统的串行计算机,只能对指令逐一执行,速度很慢。麻省研究人员因此改用并行运算结构。1951年4月问世的旋风计算机,也因此成为世界第一台具备程序存储功能的并行计算机。旋风采用新发明的阴极射线管磁芯存储器作为内存,速度提高2倍。   1949年,麻省理工学院主持研制旋风计算机的福里斯特教授(Jay Forrester),提出磁芯存储器设想。但是,磁芯存储器的专利拥有者,却是个中国人。当时,在哈佛大学计算机实验室,工作的王安博士(上海人,公派留学生),研制出了磁芯存储器,并于1949年10月申请专利。1951年,王安离开哈佛大学,以仅有的600美元,创办了名为王安实验室的电脑公司,开始出售磁芯存储器,单价4美元一个。王安的生意并不好,但嗅觉敏锐的IBM公司闻风而来,邀请他担任技术顾问,并购买磁芯器件。到1956年,王安将磁芯存储器的专利权,以50万美元卖给IBM公司。王安电脑公司由此扩张为美国电脑巨头之一,直至1992年破产。   磁芯存储器是继磁鼓之后,现代计算机存储器发展的第二个里程碑。直至1970年代初,世界90%以上的电脑,还在采用磁芯存储器,其后被英特尔批量生产的半导体晶体管DRAM内存取代。DRAM内存能够问世,主要是基于半导体晶体管和集成电路技术。  
1959年2月,美国德州仪器(TI)工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),制成世界第一块集成电路。在资本力量推动下,集成电路产业迅速改变了人们的生活方式,并形成了以万亿美元计算的庞大产业链体系。     晶体管集成电路——仙童与德州仪器的战争   1947年12月,美国新泽西州贝尔实验室,研制出世界第一个锗晶体管。到1955年,高纯硅的工业提炼技术已成熟,可以用来替代昂贵的锗材料。1956年,为了实现晶体管商用化,威廉·肖克利博士(生于英国)离开贝尔实验室,回到家乡——加州圣克拉拉,创建半导体实验室。恐怕连他自己也想不到,半个世纪后,他那个儿时的家乡,会成为名震世界的“加州硅谷”,并从他的实验室里,走出了仙童、英特尔、AMD、国家半导体(NS),等一大批美国电子巨头,烧起了硅谷战火。而在当时,硅谷只有一家名叫惠普的小公司。   1956年,肖克利因参与发明晶体管,获得了诺贝尔物理学奖。然而到了1957年,因为难以忍受肖克利的粗暴脾气,诺伊斯、摩尔等八名技术精英,离开了肖克利实验室;在仙童照相器材公司老板的投资下,获得3600美元创业基金,租了一间小屋,创建了仙童半导体(Fairchild)公司。仙童创业初期主要研制台面型双扩散晶体管,用硅来取代成本昂贵的锗材料。1958年1月,IBM公司给仙童下了第一张订单,以150美元订购100个新研制的硅晶体管。凭借硅晶体管的成本性能优势,到1958年底,仙童公司已经拥有50万美元销售额和100名员工。   IBM向仙童订购硅晶体管,主要是由于北美人航空公司中标的XB-70战略轰炸机,IBM为导航计算机采购高压硅晶体管。IBM希望与仙童签订1-3年的长期军事供货合同。除此之外,仙童的硅晶体管,还可用于民兵(Minuteman)洲际弹道导弹的导航控制计算机。巨额军工订单,是美国电子巨头发展的重要资金来源。   1959年2月,美国老牌电子巨头德州仪器(TI),开发出集成电路。工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),为了解决将大量孤立的电子器件,整合成电路的困难,于是构思出集成电路。他在一块半个回形针大小的,银色半导体锗衬底上,用几根零乱的黄金膜导线,将1只晶体管、4只电阻、3只电容等分立元件焊接在一起,制成世界上第一片集成电路。但是,这种焊接方法难以投入工业批量生产。仙童公司闻讯后,创始人诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法,取代焊接导线,用于批量制造集成电路。1959年7月仙童申请了集成电路专利。而为了争夺集成电路发明权,德州仪器与仙童开始了旷日持久的争执。双方在集成电路产品上,也是竞争对手。(2000年基尔比拿到了诺贝尔物理学奖)  
1960年,美国仙童公司半导体工厂的扩散区。   平面制造工艺——现代电子工业的核心工艺   现代芯片制造,主要采用光刻法和蚀刻法工艺。光刻法最早的构想,源自印刷行业的照相曝光制版工艺,美国贝尔实验室在1954年开始采用光刻法工艺。1970年代后,光刻法发展为重复步进曝光,电子束掩模等新工艺,制造精度大为提高。仙童公司在光刻法应用初期,进行了大量技术改进。   1958年仙童向IBM供货后,便出现了问题。民兵洲际导弹发射时,巨大的震动会导致一些金属粉尘颗粒脱离,可能会使硅晶体管暴露的接头处出现短路。仙童公司需要对此改进工艺。1959年1月,仙童公司为了向IBM稳定供货,对硅晶体管工艺进行攻关。主要成员包括罗伯特·诺伊斯博士、杰·拉斯特博士,吉恩·赫尔尼博士、戈登·摩尔博士。其中,拉斯特和诺伊斯主要开发使用16毫米电影镜头的光刻掩模技术,对掩模板、光致抗蚀剂(光刻胶)进行改进。他们首先把具有半导体性质的杂质,扩散到高纯度硅片上,然后在掩模板上绘好晶体管结构,用照相制版的方法缩小,将晶体管结构显影在硅片表面氧化层,再用光刻法去掉不需要的部分。扩散、掩模、照相、光刻,显影,整个过程叫做平面处理技术。   1959年1月23日,诺伊斯在日记中提出一个技术设想:既然能用光刻法制造单个晶体管,那为什么不能用光刻法来批量制造晶体管呢?他们首先面对的是密集电路的短路问题。赫尔尼提出在硅片表面形成二氧化硅绝缘层,解决短路问题。1959年8月,仙童公司组建由拉斯特博士领导的晶体管集成电路研制团队。1960年9月,成功开发出世界第一代晶体管集成电路。然而由于集成电路项目耗费巨大,仙童副总裁Tom Bay建议结束研发项目,专注于二极型晶体管生产。在此情况下,拉斯特博士选择辞职离开仙童公司。Lionel Kattner接管了研发团队,最终在摩尔的全力支持下,仙童决定将晶体管集成电路投入批量生产。1961年,Lionel Kattner也辞职离开了仙童公司,创办了西格尼蒂克(Signetics)半导体公司(1975年被荷兰飞利浦收购)。仙童公司如同蒲公英一般,将人才散布到硅谷的每个地方,推动硅谷集成电路产业迅速兴起。   1962年,仙童公司在缅因州南波特兰,创建了世界第一家晶体管生产、测试及封装工厂。并以收取技术授权费的方式,向其他企业传播平面制造工艺。嗅觉敏感的日本企业,迅速通过仙童公司,掌握了这一核心技术。同一年,美国开发出MOSFET——金属-氧化物半导体场效应晶体管,成为世界电子产业发展史上的重要里程碑。为半导体存储器的问世,奠定了技术基础。  
1966年,美国IBM公司托马斯·沃森研究中心的罗伯特·登纳德(Robert H. Dennard)博士,发明DRAM原理。老头在IBM公司工作了半个世纪,现在八十多岁了。2009年获得IEEE荣誉勋章。这是电子电气领域的最高荣誉。     DRAM内存之父——IBM公司的罗伯特·登纳德博士   1960年代早期,美国电子产业,主要由IBM、摩托罗拉、德州仪器、美国无线电公司(RCA)等老牌企业控制。他们依靠二战时期,美国政府的巨额军工订单,发展成为产业巨无霸。二战后主要生产电视机、收音机等新兴的家用电器,并为美军武器提供电子装备。电子计算机也是新的产业热点,IBM具有领先优势。   IBM公司在1956年,花费巨资从王安手里,购买磁芯存储器专利,主要是为了解决大型计算机存储数据问题。磁芯存储器并不完美,不但磁芯容易损坏,而且价格昂贵,运行速度也慢。然而,磁芯存储器比磁鼓有个重要优点:电脑断电后,磁芯保存的数据不会消失。为解决磁芯存储器存在的不足,IBM进行了长达十几年的研究。   1961年,IBM在纽约州成立了以半导体为方向的托马斯·沃森研究中心。仙童当时是IBM的半导体器件供应商,并且发展非常迅速。1965年,仙童公司的戈登·摩尔,在《电子学》杂志发表文章预言:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。这个预言后来被称为“摩尔定律”。   1966年,IBM托马斯·沃森研究中心,34岁的罗伯特·登纳德(Robert H. Dennard)博士,提出了用金属氧化物半导体(MOS)晶体管,来制作存储器芯片的设想。原理是利用电容内,存储电荷的多寡,来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。每一个bit只需要一个晶体管加一个电容(1T/1C结构)。1968年6月,IBM注册了晶体管DRAM专利(3387286号专利)。但是由于IBM正在遭受美国司法部的反垄断调查,拖延了DRAM项目商业化进度,这给其他公司带来了机会。   此时,晶体管集成电路已经成为产业热潮,大批美国公司投入这一领域。1969年,加州桑尼维尔的Advanced Memory system公司,最早生产出1K容量的DRAM,并出售给计算机厂商霍尼韦尔。但是由于存在DRAM工艺上的缺陷,霍尼韦尔后来向新成立的英特尔公司寻求帮助。  
1972年前后,英特尔公司为美国Prime电脑公司,生产的微型电脑主板上,焊接了128颗1K存储容量的C1103 DRAM内存,组成128K容量的内存,以便运行类似DOS的操作系统。1GB=1048576KB,如今一根最普通的4G内存,容量等于这块老古董的3.2万倍。最大的单根内存容量达到128G,是这家伙的100万倍。   英特尔C1103——DRAM内存商业化大获成功   1967年,仙童半导体成立十年时,公司营业额已接近2亿美元(作为对比1967年中国外汇储备为2.15亿美元)。但是随着德州仪器、摩托罗拉、国家半导体在晶体管市场的崛起,仙童的利润迅速下滑,加之巨额研发投入,企业内部矛盾严重。仙童的行业第一地位,迅速被德州仪器取代。   1968年8月,仙童总经理鲍勃·诺伊斯,拉着研发部门负责人戈登·摩尔辞职。从风险投资家阿瑟·洛克那里拉来250万美元投资,正式成立了英特尔(Intel)公司,洛克出任董事长。Intel在英文中含有智慧和集成电路的意思,商标是花1.5万美元,从一家酒店手里买的。当时公司只有诺伊斯和摩尔两个员工,他们招兵买马时,又从仙童公司挖来了工艺开发专家安迪·格鲁夫,担任运营总监。   英特尔成立之初,继承了仙童的技术能力。公司制定的发展方向是研制晶体管存储器芯片,这是一个全新的市场。当时的半导体工艺主要有双极型晶体管,和场效应(MOS)晶体管。这两项工艺都是仙童的长项。但是哪一种工艺用来生产的芯片更好,他们并不清楚。于是公司成立了两个研发小组。1969年4月,双极型小组推出了64bit容量的静态随机存储器(SRAM)芯片C3101,只能存储8个英文字母。这是英特尔的第一个产品,客户是霍尼韦尔。   此时在美国电脑市场上,IBM已经成为无可争议的霸主,被称为蓝色巨人,其他电脑厂商在重压下苦不堪言。霍尼韦尔公司为了提高其计算机性能,正在寻找SRAM存储器,这为英特尔带来了市场机会。与此同时,仙童公司的市场主管杰里·桑德斯,又拉走了一批人,成立了AMD公司。由于融资困难,桑德斯找到了英特尔公司的诺伊斯寻求帮助,最后拉来了155万美元投资。此后的半个世纪里,英特尔和AMD成为一对难分难解的竞争对手。   1969年7月,场效应管小组推出了256bit容量的静态随机存储器芯片C1101。这是世界第一个大容量SRAM存储器。霍尼韦尔很快下达了订单。随后,英特尔研究小组不断解决生产工艺中的缺陷,于1970年10月,推出了第一个动态随机存储器(DRAM)芯片C1103,有18个针脚。容量有1Kbit,售价仅有10美元,它标志着DRAM内存时代的到来。   当时的大中型计算机上,还在使用笨重昂贵的磁芯存储器。为了向客户宣传DRAM的性能优势,英特尔开展全国范围的营销活动,向计算机用户宣传DRAM比磁芯更便宜(1比特仅需1美分)的概念。由于企业客户出于安全考虑,不会购买独家供货的产品,必须要有可替代的第二供货源。于是英特尔选择了加拿大的一家小公司,微系统国际公司(MIL)合作,授权他们用1英寸晶圆生产线进行生产,每年收取100万美元的授权费用。C1103的用户主要包括惠普电脑的HP9800系列,和DEC公司的PDP-11计算机,产量有几十万颗。   1972年,凭借1K DRAM取得的巨大成功,英特尔已经成为一家拥有1000名员工,年收入超过2300万美元的产业新贵。C1103也被业界称为磁芯存储器杀手,成为全球最畅销的半导体芯片。同年IBM在新推出的S370/158大型计算机上,也开始使用DRAM内存。到1974年,英特尔占据了全球82.9%的DRAM市场份额。  
东京国立博物馆藏品,照片左边是1976年日本NEC研制的TK-80系统,采用仿制英特尔8080的兼容处理器(型号μPD8080A),当年售价88500日元,卖了1.7万台。中间是英特尔为日本厂商开发的MCS-4系统,采用4004处理器,右侧是日本Busicom电子计算器。多数人不知道,美国英特尔最早开发CPU,是为了日本人。   日本人要买CPU——三十年后打垮日本报仇雪恨   英特尔介入微处理器(CPU)领域则很偶然。1969年,日本最大的电子计算器公司Busicom,找到美国英特尔,希望能帮他们研制计算器用的ROM、RAM和运算处理器(CPU)等12枚芯片组成的系统。针对日本方面的要求,Intel研究团队的特德·霍夫(Ted Hoff),创新性地提出一个设想——用1颗移位寄存器、1颗ROM芯片、1颗RAM芯片、1颗CPU处理器芯片,由四颗芯片完成原来需要12颗芯片组成的系统。这样可以简化结构,降低生产成本。   1970年2月6日,双方签订了合同,三年内订货六万套MCS-4计算器系统,日方预付6万美元。到年底,英特尔相继拿出了4001(动态内存DRAM)、4002(只读存储器ROM)、4003(寄存器)、4004(微处理器CPU)等四颗芯片。但是由于量产过程中出现延期,让日本公司颇为恼怒,要求在价格上打折扣。英特尔同意了,但是附带要求,可在除计算器之外的其它市场,自由出售4004芯片——至此,世界首款商用计算机微处理器4004正式诞生了。   4004需要与另外三颗芯片协同工作,只要改变4002中保存的用户指令,就可以实现不同的功能。4004采用10微米的生产工艺,内含2250个晶体管,时钟频率为74KHz,每秒可执行6万次运算,售价200美元。   英特尔恐怕想不到,15年后,它会被日本电子企业逼得差点破产倒闭,而后靠CPU芯片绝地反击成功。日本人也绝不会想到,这个为他们提供零部件的美国小公司,三十年后会称霸世界电子市场,打垮日本电子企业。到1972年,英特尔推出了基于8008处理器的微型主机。为其配套研制操作系统的加里·基尔代尔(Gary Kildall)博士,后来发明了CP/M操作系统,微软靠着抄袭基尔代尔的软件,推出MS-DOS操作系统。   而在当时,世界计算机市场规模极为有限。美国市场的大型计算年销量约有2万台,主要被IBM和七个小矮人(指GE、NCR、CDC、RCA、UNIVAC、Burroughs及Honeywell七家电脑制造商)控制。小型电脑市场则由DEC和惠普等十几家公司控制。英特尔当时还是小公司,很难抢到主机市场份额,于是把重心放在存储芯片方面。  
1979年,美国苹果公司生产的Apple II Plus电脑主板,采用莫斯泰克MK4116内存芯片。CPU是莫斯泰克6502,最大支持64K内存。整机售价1200美元。1978年,苹果公司的Apple II卖了2万台,使苹果迅速成为年销售额,突破3000万美元的产业新贵。   加入DRAM战场——德州仪器、莫斯泰克、镁光   1973年石油危机爆发后,欧美经济停滞,电脑需求放缓,影响了半导体产业。而英特尔在DRAM存储芯片领域的份额也快速下降。因为他们引来了竞争对手,主要有德州仪器(TI)、莫斯泰克(Mostek)和日本NEC。   早在1970年英特尔发布C1103后,德州仪器便对其进行拆解仿制,通过逆向工程,研究DRAM存储器工艺结构。1971年德州仪器采用重新设计的3T1C结构,推出了2K产品。1973年德州仪器推出成本更低,采用1T1C结构的4K DRAM(型号TMS4030),成为英特尔的强劲对手。   莫斯泰克则是一家小公司,1969年,德州仪器半导体中心的首席工程师L.J.Sevin(MOS场效应管专家),拉着一帮同事辞职,在马萨诸塞州成立了莫斯泰克(Mostek)公司,工厂设在德州卡罗尔顿,主要为计算机企业配套生产存储器件。Mostek开发的第一个DRAM产品MK1001,只有1K容量。1973年,Mostek采用公司创始人Robert Proebsting设计的地址复用技术,研制出16针脚的MK4096芯片,容量提高到4K。16针脚的好处是制造成本低,当时德州仪器、英特尔和摩托罗拉制造的内存是22针脚。   凭借低成本,莫斯泰克逐渐在内存市场取得优势。而英特尔此时将精力放在开发8080处理器上,在微型计算机市场取得巨大成功。1976年莫斯泰克推出了采用双层多晶硅栅工艺的MK4116,容量提高到16K。这一产品帮助莫斯泰克击败英特尔,占据了全球75%的市场份额。   其后莫斯泰克又开发了64K容量的MK4164,到70年代后期,一度占据了全球DRAM市场85%的份额。但是随着日本厂商廉价芯片的疯狂冲击,短短几年时间,美国厂商就撑不住了。1979年,陷入困境的莫斯泰克,被美国联合技术公司(UTC),以3.45亿美元收购。后来又转卖给了意法半导体。   1978年,从莫斯泰克离职的三名设计工程师,拉来风险投资后,在爱达荷州一家牙科诊所的地下室,创办了镁光科技(Micron)。镁光签订的第一份合约是为莫斯泰克设计64K存储芯片。后来,镁光从爱达荷州亿万富翁,靠生猪养殖起家的J.R.Simplot那里拉来了投资,开始建设第一座DRAM工厂。为了节省投资费用,工厂建设在一家废弃的超市建筑里,肉类冷库被改造成净化车间,生产设备也是二手的。到1981年晶圆厂投产,只花了700万美元,而新建一座同类工厂的投资额,一般是1亿美元。镁光的第一批产品是64K DRAM,主要供应给正在飞速崛起的个人电脑制造商。像当时销量很高的Commodore 64电脑,就是采用镁光64K内存。到1984年,镁光推出了世界最小的256K DRAM。   与莫斯泰克类似,镁光的敌人来自日本。1980年,日本研制的DRAM产品,只占全球销量的30%,美国公司占到60%。到了1985年局势已经完全倒转。由于日本廉价DRAM的大量倾销,镁光被迫裁员一半,1400名工人失业。镁光只得向美国政府寻求帮助。从1985年至1986年,英特尔连续亏损六个季度。DRAM市场份额仅剩下1%。当时,英特尔的年销售额为15亿美元,亏损总额却高达2.6亿美元,被迫关闭了7座工厂,并裁减员工。濒临死亡的英特尔,被迫全面退出DRAM市场,转型发展CPU,由此获得新生。   日本电子企业、汽车企业的凶猛攻势,最终引爆了美日两国的经济战争。   1965年,仙童半导体公司,开发出双列直插式封装(DIP)工艺,用塑料代替陶瓷封装芯片,生产18引脚产品。德州仪器开发出更小的10引脚产品,用于航空电子器件。直到1980年代,超大规模集成电路的针脚数,远远超过了DIP封装的极限,DIP才被其他封装工艺取代。
1965年,仙童公司的戈登·摩尔博士,在《电子学》杂志发表文章预言:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。这个预言后来被称为“摩尔定律”。半个世纪以来,世界集成电路的发展,基本符合摩尔定律的规则。只是到了近几年,随着美国在5-10纳米生产工艺上出现停滞,给中国带来了技术追赶的机会。  
1968年,仙童工程师福德利克·费金(Federico Faggin),设计出采用硅栅自对准工艺的Fairchild 3708(图左,右侧为采用金属栅极的Fairchild 3705),是世界首款采用SGT(垂直环绕闸极晶体管)结构的商用MOS集成电路。SGT技术后来用于CCD、EPROM和Flash闪存等产品。1970年后,费金加入英特尔公司,参与设计4004、8008、8080 CPU处理器。1974年,费金离开英特尔,与人合伙创立了齐格洛(Zilog)公司,并推出了极为畅销的Zilog Z80处理器。直至2017年,Z80处理器仍在生产,用于工业控制领域。  
1971年,英特尔推出了首个商用,速度仅有740kHz的计算机CPU芯片Intel-4004。在此之后,芯片速度得到倍增式的迅速发展,在不到30年后的2000年,就已经突破了2GHz。
1971年,美国加州圣克拉拉市,英特尔员工在新建的工厂前合影。因为山景城的办公室不够用,在这里建工厂,最初生产4004芯片。可以看到有华人面孔的员工。  
1972年,美国英特尔研制的Intellec 8微型电脑,采用8008处理器。这款电脑的操作系统,由加里·基尔代尔(Gary Kildall)博士负责开发。加里·基尔代尔,是电脑人机操作系统的真正发明人,1973年加里·基尔代尔开发了CP/M操作系统(类似DOS操作界面),成为70年代电脑行业标准,2000多家电脑公司使用这一操作系统。其后比尔·盖茨的微软公司,抄袭基尔代尔的模式,推出了微软MS-DOS操作系统。1980年,IBM公司开始采用微软的产品,帮助微软一跃成为美国软件巨头。  
海边居
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超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【3】

 

 

 


1945年8月15日,日本东京皇宫外,东京电台正在广播:昭和天皇裕仁,宣读日本无条件投降诏书。很多日本老百姓跪在地上痛哭不止。这一天有600名日本军官自杀,逃避战败投降命运。东京城区已经在美国军队,长达半年的轰炸中化为废墟。共同社照片           1945年二战结束后,日本作为战败国,经济受到严重打击;但是日本最核心的资产,工程师队伍得以保存下来。这批原本研制大和级战列舰、樱花自杀飞机的日本工程师,转向民用造船、家用电器、钢铁、汽车、摩托车、电子、石化领域,加速了日本战后经济重建。   1948年中国国民党兵败如山倒后,美国便明确将日本,作为在亚洲对抗苏联的桥头堡。1950年开始,中美两国在朝鲜战场血战三年。美国巨额军需采购订单,使日本经济爬出了二战战败的泥潭。而美国为了拉拢日本对抗苏联,向日本转移了数百项先进技术。如黑白、彩色显像管电视机、晶体管收音机、录音机、计算器、电冰箱、洗衣机,在当时都是顶尖的民用消费品。日立、三菱、东芝、NEC、松下、三洋、富士通、索尼、夏普、冲电气(OKI)等日本企业,在此阶段廉价获得了大批美国专利技术,由此奠定了战后日本电子产业发展根基。   此时,美国人绝对想不到,日本电子产业,会壮大到反噬美国的那一天。  
1958年,日本北辰电气(Hokushin Electric)为NEC NEAC-2201晶体管计算机,研制的MD-2A磁鼓存储器,容量64K,每分钟转速可达到10000转。北辰电气后来被横河电机并购,消失在历史长河中。   日本电子产业发育期——从美国购买核心技术   自明治维新以来,日本经济的一大特征,是在政府主导下进行产业技术升级。1948年,日本内阁在通商产业省(简称通产省)下面,设立了工业技术厅,1952年更名为工业技术院,经费完全由财政拨付,负责推动日本整体产业技术发展。1953年日本东京通信工业公司(SONY前身)副社长盛田昭夫,耗资900万日元(2.5万美元),从美国西屋电气引进晶体管技术,生产晶体管收音机。1956年SONY袖珍收音机上市后一炮而红,索尼迅速崛起。受此影响,日立、三菱、NEC、OKI、东芝、三洋等公司,相继花钱从美国RCA和西屋电气,购买了晶体管专利授权。随着规模化生产,日本晶体管价格明显下降。1953年索尼试制的晶体管一颗为4000日元(11美元),到1958年降为200日元(0.56美元)。1959年日本晶体管产量达到8650万颗,产值约160亿日元(4445万美元)。   当时日本与美国相比,技术上存在差距,唯一的优势是人工便宜。东京电子厂的日本工人,月薪还不到30美元。而美国工人月薪是380美元。在计算机方面,1956年,通产省工业技术院电气试验所,由高桥茂等人负责,研制出日本第一台晶体管计算机ETL MARK III,比美国晚两年。随后东京大学开发出PC-2电脑。1957年,通产省颁布执行电子工业振兴临时措置法(电振法57-71年),限制外资进入日本,以保护本国市场,引导日本企业发展半导体电子产业。1958年4月,日本各大电子厂商合作,组建了日本电子工业振兴协会(JEIDA),集体对计算机攻关。   1958年9月,在通产省工业技术院电气试验所的技术援助下,日本NEC公司推出NEAC-2201晶体管计算机。这是日本第一台完全国产化的计算机。采用北辰电气(Hokushin Electric)研制的磁鼓存储器,容量64K。日本为炫耀这一成果,将其运到巴黎公开展出。  
1960年,日本通产省工业技术院电气试验所,研制成功日本第一块晶体管集成电路。这是参与研制的骨干成员,左起,传田精一(研究员,東北大学工学博士)、垂井康夫(半导体部晶体管研究室主任)、井上ルミ子、鳴神長昭。   日本官产学体系——集中全力进攻战略产业   1959年2月,美国德州仪器发布集成电路。1960年2月,美国西屋电气(Westinghouse)公开宣称:半导体是未来主流技术。太平洋对岸的成果,对日本产生强烈刺激。1960年起,日本形成“官产学”体系,即政府、企业、大学联合对集成电路技术发起进攻。1960年12月,通产省电气试验所,研制成功日本第一块晶体管集成电路。研究成员有传田精一、垂井康夫等人。1961年4月8日,日本东京大学工学部的柳井久义、菅野卓雄、多田邦雄、柳川隆之四名教授,发布了他们与NEC公司合作,在晶体管集成电路上进行的基础研究。   1962年,日本NEC为了解决晶体管集成电路的制造问题,支付技术授权费,从美国仙童公司,买来晶体管平面光刻生产工艺。解决生产问题后,日本NEC的集成电路产量暴增。1961年只有50块,1962年增长至1.18万块,1965年达到5万块。在此期间,NEC研制了多个型号的晶体管集成电路计算机,如NEAC-1200系列,NEAC-2200系列。日立公司与美国RCA合作,由日立半导体事业部的大野稔等人,研制出MOS型晶体管。1966年,日立发布了第一代MOS集成电路HD700,用于计算器,采用15微米生产工艺。夏普、三菱也纷纷将集成电路新技术,用于各自的计算器产品,使日本的集成电路迅速形成产业基础。到1970年,日本NEC的集成电路产量,已经达到3998万块。   作为对比:早在1956年起,中国科学院就开始组织黄昆博士、谢希德博士、林兰英博士、王守武博士等人,研究平面光刻工艺。1963年中国科学院计算机研究所,研制出第一台国产晶体管大型计算机——109机,用于核武器工程。1964年开发出晶体管集成电路。以中国科学院和电子工业部为主,中国形成了由军事工业为牵引的庞大电子科研体系,下属各类电子企业单位超过2500家,全面领先韩国和台湾,但是在市场化程度上不如日本,当时中国民用消费市场仅限于收音机和电视机。  

1968年4月,美国德州仪器董事长P.E.Haggerty,与日本索尼社长井深大签署协议,各占股50%,在日本设立子公司。后排左面站着盛田昭夫副社长。   以市场换技术——想占领日本市场?别做梦了   1960年代,为保护日本幼稚的电子工业,日本政府坚决实行贸易保护主义,只允许进口极少数的电子元器件,限制200日元以下的中低端IC元件进口。采用提高进口关税、发放进口许可证等方式,限制美国企业冲击日本市场。最典型的例子是德州仪器。1964年,美国德州仪器看到日本电子工业增速迅猛,便想在日本设立100%独资子公司,但是日本通产省死活不同意。一直交涉了长达四年之后,日本政府终于松口了,却提出了极为严苛的条件——拿核心技术来换。看起来似乎与改革开放后,中国采用的“以市场换技术”买办政策差不多,但里面的窍门差别就大了。   1966年,美国德州仪器为打开日本市场,以自己拥有的IC制程核心专利,来引诱日本。日本通产省为了拿到技术,同时保护日本市场,可谓绞尽脑汁。1968年4月,由日本索尼社长井深大出面,与德州仪器董事长哈格蒂(P.E.Haggerty)签署协议,双方各占股50%,设立合资公司。条件是:在三年内,德州仪器必须向日本公开相关技术专利。并且德州仪器的产品,在日本市场占有率,不得超过10%。有了如此严苛的限制,日本政府将本国市场牢牢掌握在自己手里,不怕美国企业不交出核心技术。其后韩国政府也学会了这招,用来对付日本和美国企业。   伟大革命家列宁说过:资本家为了利益,可以出卖绞死自己的绳子。日本产业界正是抓住了核心利益,使自身迅速发展壮大。这与改开后,中国采用“以市场换技术”政策,导致全国电子产业彻底崩溃;中国市场全面被日本、美国、韩国、台湾合资厂商联合占领,形成了鲜明对比。改开三十年来,中国电子产业市场损失,至少超过1万亿美元。谁该承担这一历史罪责?  
1964年,美国IBM公司推出的System-360计算机,具有划时代意义,使计算机在社会运行中,日益占据核心地位。   IBM大型计算机——日本企业望尘莫及   在1960年代,尽管美国和日本都开始了集成电路产业化进程,但美国的实力远非日本可比。1964年4月7日,美国IBM公司推出其第一款小规模集成电路计算机System-360,运算速度过百万次大关。该机是IBM历史上的一次惊天豪赌,耗资52.5亿美元(约合4285吨黄金,现值1812亿美元,足够建7艘核动力航空母舰)。IBM公司招募6万余名新员工,新建5座工厂,攻克了指令集可兼容操作系统、数据库、集成电路等软硬件难关,获得超过300项专利。该机每台售价250-300万美元,到1966年已售出8000多台,使IBM年营收突破40亿美元,纯利润10亿美元。迅速占领了美国大型计算机市场98%、欧洲78%,日本43%的市场份额。IBM成为世界电子产业难以撼动的蓝色巨人。   年营收40亿美元是什么概念呢?1961年美国建成世界第一艘核动力航空母舰,不过花费4.5亿美元。1966年中国外汇储备为2.11亿美元。中国动员全国力量研制原子弹、氢弹、导弹、卫星,也不过花费20亿美元左右。由此可见当年IBM如同巨人压顶一般,让其他企业喘不过气来,逼死了大批竞争对手。   美国公司取得的巨大成功,对日本产生强烈震撼。1966年,由日本通产省主导,进行“超高性能大型计算机”开发计划。目标是在五年内投资120亿日元(0.34亿美元),追赶美国IBM大型计算机。由通产省电气试验所牵头,日立、东芝、NEC、富士通、三菱、冲电气(OKI)等企业组成团队,对日立研制的HITAC 8000系列大型计算机进行升级改造。HITAC 8000其实技术源自,美国RCA与日立合作研制的Spectra-70大型机。从集成电路、CPU、接口、软件,全都是仿制美国货。只投入这么点钱,就想追赶IBM,注定了该计划要失败。   有句话叫丢西瓜捡芝麻,尽管大型计算机计划失败了,但是参与该项目的日本NEC公司,却成为日本第一家研制出DRAM内存的企业。在1966年的时候,HITAC 8000要求配备512K容量的高速内存,这是个极高的技术指标。NEC于是对NMOS工艺进行研究,1968年公开了使用NMOS工艺生产的144bit SRAM静态随机存储器,研制者有NEC半导体部门的大内淳義等人。这是个非常了不起的成果。两年后,美国英特尔才推出同类产品。1970年英特尔研制出C1103 1K DRAM内存后,日本NEC在第二年就推出了采用NMOS工艺的1K DRAM内存(型号μPD403)。使得NEC成为日本内存行业的龙头企业。  
1962年,日本富士通研制的FACOM 602磁带机,将记录密度提高到333bpi,用于FACOM 241D计算机。   逼迫日本开放市场——日本企业的产业反击战   从1965年至1970年,美国集成电路市场的需求急剧增加,年增长率超过16%,日本政府和企业界,看到了这一商机,但是在产业技术上,与美国存在巨大差距。不过日本有个优势——大批日本人在美国工作。像江崎玲於奈之类的电子专家,长期在美国顶尖的IBM实验室工作,可以轻松获得大量经济情报,提供给日本产业界。   1972年,美国IBM公司“FS(Future System)计划”的部分内容曝光。IBM计划投入巨资,在1980年前开发出1M DRAM内存芯片,应用到下一代电脑。当时,美国最先进的DRAM内存不过4K大小。这让尚停留在1K DRAM技术层次的日本企业产生强烈危机感。于是由日本电子工业振兴协会不断运作,1975年以通产省为中心的“下世代电子计算机用超LSI研究开发计画”构想,开始商量如何应对IBM的FS计划。1975年7月,通产省设立了官民共同参与的“超LSI研究开发政策委员会”。当时尽管日本各大厂商竞争激烈,但是在共同抵抗IBM巨人方面却是一致的。(超LSI就是超大规模集成电路的意思)   1974年,日本在美国要求开放市场的政治压力下,被迫放宽计算机和电子元件进口限制。仅仅只用一年时间,美国IBM电脑,就如热刀切黄油一般,横扫日本各大计算机企业。碍于技术差距,日本产业界放弃了在电脑整机上与IBM正面拼杀,而是选择DRAM存储器产品,作为产业突破口。因为日本软件能力差,而CPU等部件与软件关联性高,日本啃不下来。DRAM内存芯片,与软件关联度弱,却有很高的毛利率。只要在生产工艺、成品率、产能方面下功夫,日本就有机会成功。   最先行动起来的,是国营的日本电信电话株式会社(NTT),从1975年至1981年,NTT投资400亿日元(1.6亿美元),进行超大规模集成电路研究。终于在1980年研制出256K DRAM。NTT的大量采购,使日本的256K DRAM迅速形成产能优势。在NTT之外,日本产业界还在同时进行第二项技术攻关计划。  
1977年5月5日,日本VLSI技术研究所,宣布研制成功可变尺寸矩形电子束扫描装置。   举国体制——筹集720亿日元研制DRAM核心设备   在1970年代,日本尽管可以生产DRAM内存芯片,但是最关键的制程设备和生产原料要从美国进口。为了补足短板,1976年3月,经通产省、自民党、大藏省多次协商,日本政府启动了"DRAM制法革新"国家项目。由日本政府出资320亿日元,日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资400亿日元。总计投入720亿日元(2.36亿美元)为基金,由日本电子综合研究所,和计算机综合研究所牵头,设立国家性科研机构——“VLSI技术研究所”(超LSI技術研究組合)。研究所地址就选在,位于川崎市高津区的NEC中央研究所内。日立公司社长吉山博吉担任理事长,根橋正人负责业务领导,垂井康夫担任研究所长,组织800多名技术精英,共同研制国产高性能DRAM制程设备。目标是近期突破64K DRAM和256K DRAM的实用化,远期在10-20年内,实现1M DRAM的实用化。(VLSI是超大规模集成电路的简称)   在这个技术攻关体系中,日立公司(第一研究室),负责电子束扫描装置与微缩投影紫外线曝光装置,右高正俊任室长。富士通公司(第二研究室)研制可变尺寸矩形电子束扫描装置,中村正任室长。东芝(第三研究室)负责EB扫描装置与制版复印装置,武石喜幸任室长。电气综合研究所(第四研究室)对硅晶体材料进行研究,饭塚隆任室长。三菱电机(第五研究室)开发制程技术与投影曝光装置,奥泰二任室长。NEC公司(第六研究室)进行产品封装设计、测试、评估研究,川路昭任室长。   在产业化方面,日本政府为半导体企业,提供了高达16亿美元的巨额资金,包括税赋减免、低息贷款等资金扶持政策,帮助日本企业打造DRAM集成电路产业群。到1978年,日本富士通公司,研制成功64K DRAM大规模集成电路。美国IBM、莫斯泰克、德州仪器也在同时发布了产品。这一年,由于日本64K动态随机存储器(DRAM)开始打入国际市场,集成电路的出口迅速增加。   1980年,日本VLSI联合研发体,宣告完成为期四年的“VLSI”项目。期间申请的实用新型专利和商业专利,达到1210件和347件。研发的主要成果包括各型电子束曝光装置,采用紫外线、X射线、电子束的各型制版复印装置、干式蚀刻装置等,取得了引人注目的成果。针对难度大的高风险研究课题,VLSI项目采用多个实验室群起围攻的方式,调动各单位进行良性竞争,保证研发成功率。各企业的技术整合,保证了DRAM量产成功率,奠定了日本在DRAM市场的霸主地位。  
1970年代,日本松下电器京都府长冈工场,整齐排列的100台自动焊线机,只需要10个人操作。该厂从1968年开始半导体生产。1970年代美国向马来西亚、韩国、台湾转移电子制造业,以降低人力成本。日本则采用大规模自动化生产的方式来降低成本。日本报纸震惊地写道:半导体工厂的人都消失了。   获得丰厚回报——日本跃居世界第一大DRAM生产国   1977年,全球的个人电脑出货量总计大约4.8万台。到1978年已经暴增至20万台,市场规模大约5亿美元。其中美国Radio Shack公司(电器连锁零售店)出售的Tandy TRS-80电脑销量约10万台,均价600美元,销售额6000美元,采用盖茨新开发的操作系统,CPU则是从英特尔辞职的前首席设计师费金,研制的Zilog—Z80。苹果公司的Apple II销量达到2万台,平均单价1500美元,属于高端货,年销售额约3000万美元。个人电脑市场的高速增长,对内存产生了大量需求。这给日本DRAM厂商带来了出口机会。   做出口贸易的都知道,出口货不但价钱便宜,质量还要好。而在当时,美国人一般认为日本货质量低劣,远远比不上美国货。但是实际的结果令人大跌眼镜。1980年,美国惠普公司公布DRAM内存采购情况。对竞标的3家日本公司和3家美国公司的16K DRAM芯片,质量检验结果显示:美国最好DRAM公司的芯片不合格率,比日本最差DRAM公司的芯片不合格率,高出整整6倍。虽然惠普碍于情面,没有点出这些公司的名字。但人们很快知道了,三家美国公司是英特尔、德州仪器和莫斯泰克,三家日本公司是NEC、日立和富士通。日立公司为了拿到订单,甚至在给销售部门的指示上明确要求,要比美国公司的价格低10%。   质量好,价格低,量又足,日本DRAM内存在美国迅速崛起。1982年,日本成为全球最大的DRAM生产国。这一年3月,日本NEC的九州工厂,DRAM月产量为1000万块(约1万片晶圆)。到了10月,月产量暴增至1900万块。其产量之大,成品率之高(良率超过80%),质量之好,使得美国企业望尘莫及。与产量相伴的是,原来价格虚高的DRAM内存模块,价格暴降了90%。一颗两年前还卖100美元的64K DRAM存储芯片,现在只要5美元就能买到了,日本厂商还能赚钱。美国企业由于芯片成品率低,根本无法与日本竞争,因此陷入困境。   1982年,美国50家半导体企业秘密结成技术共享联盟,避免资金人力重复投资。可是这些合作项目刚刚启动,就传来了坏消息。美国刚刚研制出256K DRAM内存,而日本富士通、日立的256K DRAM已经批量上市。1983年间,销售256K内存的公司中,除了富士通、日立、三菱、NEC、东芝之外,只有一家摩托罗拉是美国公司。光是NEC九州工厂的256K DRAM月产量,就高达300万块。日本厂商开出的海量产能,导致这一年DRAM价格暴跌了70%。内存价格暴跌,使得正在跟进投资更新技术设备的美国企业,普遍陷入巨额亏损状态。难以承受亏损的美国企业,纷纷退出DRAM市场,又进一步加强了日本厂商的优势地位。  
1978年3月15日,日本朝日新闻,报道垂井康夫担任所长的VLSI技术研究所,研制成功电子束扫描装置。   低成本优势——美国厂商节节败退   1984年,日本DRAM产业进入技术爆发期。通产省电子所研制成功1M DRAM,三菱甚至公开展出4M DRAM的关键技术。日立生产的DRAM内存,已经开始采用1.5微米生产工艺。东芝电气综合研究所,则投资200亿日元,建造超净工作间。在这种超净厂房内,每一立方米的净化空气中,直径0.1微米的颗粒,不能超过350个。只有在这种条件下才能制备1M、4M容量的DRAM存储器。与此同时,东芝研制出直径8英寸(200mm)级的,世界最大直径硅晶圆棒。到1986年,光是东芝一家,每月1M DRAM的产量就超过100万块。   日本企业大量投资形成的产业优势,导致日本半导体对美国出口额,从1979年的4400万美元,暴增至1984年的23亿美元。五年间暴增52倍!而同时期,美国对日本出口的半导体,仅仅只增长了2倍。美国公司失去产品竞争力的后果,便是越想追赶越要投资,越投资亏损越大,陷入恶性循环。   以英特尔为例,本来到1978年前后,英特尔在莫斯泰克的猛攻下,已经成为美国DRAM市场的后进角色,美国市场占有率低于20%。但是随着1980年后,日本DRAM产品大量出口美国,英特尔的日子就过不去下了。虽然DRAM产品只占英特尔销售额的20%,但是为了保住这块核心业务,公司80%的研发费用投向了DRAM存储器,明显是本末倒置。等到英特尔好不容易开发出新DRAM产品,此时日本厂商已经在低价倾销成品,导致英特尔无利可图,连研发费用都赚不回来。1984年至1985年间,陷入巨额亏损的英特尔,被迫裁员7200人,仍不能扭转困局。1985年10月,英特尔向外界宣布退出DRAM市场,关闭生产DRAM的七座工厂。   1985年,全球半导体产业转入萧条,半导体价格大幅度下跌。64K DRAM由1984年的3美元,下降到1985年中旬的0.75美元。同期,256K DRAM由31美元下降到3美元。价格暴跌使美国英特尔、国家半导体等厂商撤出了DRAM市场。然而,就在同一年,日本NEC的集成电路销售额,排名世界第一,企业营业额是二战前的三百多倍,一举超越长期是行业龙头的美国德州仪器公司。凭借VLSI项目的成功,日本企业一举占据了64K、128K、256K和1M DRAM市场90%的份额。    
1991年6月,日本驻美大使村田良平,与布什政府的美国贸易代表卡拉·安德森·希尔斯,在华盛顿签署新的五年期《日美半导体协议》。美国希望在1992年底前,能够在日本半导体市场占据20%的份额。这个协议让美国企业喘口气,韩国半导体产业则异军突起。到1995年底,外国半导体在日本市场占有率超过了30%。希尔斯这个女人非常厉害,中国的很多对美贸易谈判,都是以她为对手。   日本廉价芯片攻势——美国挥出反倾销大棒   对此,美国企业认定是日本人倾销导致了价格暴跌。1985年6月,美国英特尔、AMD等半导体公司联合起来,相继指控日本不公正贸易行为。鼓动美国半导体工业协会向政府游说,向国会递交一份正式的301条款文本,要求美国政府制止日本公司的倾销行为。1985年10月,美国商务部制定了一项法案,指控日本公司倾销256K DRAM和1M DRAM。   随后,美国商务部与日本通产省,就301条款和反倾销诉讼进行谈判。1986年9月,日本通产省与美国商务部,签署第一次《美日半导体协议》。根据这项协议,美国暂时停止对日本企业的反倾销诉讼。但作为交换条件,要求日本政府促进日本企业,购买美国生产的半导体,加强政府对价格的监督机制以防止倾销。并且美国半导体产品,在日本市场占有率,可以放宽到20%。日美半导体协议的签署,在日美贸易摩擦史上,具有重要意义。标志着美苏冷战后期,美国从全力扶植日本经济,转向全面打压日本经济。   美国的制裁并没能立刻遏制日本的技术优势。1986年,日本NEC开发出世界第一块4M DRAM。日本NTT则在次年展出了16M DRAM样品。到1988年,全球20大半导体厂商中,日本占据了11家,美国只有5家。而且日本企业包揽了前三名。日本NEC以45.43亿美元的营收总额排名世界第一,东芝以43.95亿美元排名第二,日立以35亿美元排名第三,美国摩托罗拉以30亿美元排名第四,德州仪器以27.4亿美元排名第五。富士通以26亿美元排名第六,英特尔以23.5亿美元排名第七。荷兰飞利浦以17.38亿美元排名第10。唯一上榜的韩国三星,以9亿美元排名第18位。第20名德国西门子,只有7.84亿美元。这一年,日本已经超越美国,成为世界第一大半导体生产国。   盛极而衰是自然规律,商业领域也是这样。1989年日本泡沫经济破灭,经济进入停滞阶段。进入1990年代,随着苏联解体,美国收割冷战红利。在美国刻意遏制下,日本的国际竞争力迅速衰退,其半导体的全球份额迅速滑落至50%,2000年后更是下降到20%左右。如此溃于一旦的急速坠落,让世界震惊并疑惑,究竟发生了什么。     日本厂商悬崖式坠落——放弃投资就会死   美国、日本厂商的崛起——坠落循环,其实道理很简单,关键在投资。1973年世界石油危机后,欧美经济停滞,美国逐渐减少在半导体领域的投资。此时美国对日本还有5年左右的技术优势。然而就是这个时期,日本通过1976年VLSI计划的巨量投资,帮助日本企业在技术上赶超美国。日本政府的财税资金补贴,帮助日本企业建立了产能优势。1978年个人电脑市场爆发后,日本企业享受到产业投资带来的巨额利润。而美国企业由于前期放弃投资,就此丧失竞争力。此时产业投资竞争门槛,已经从70年代的几亿美元量级,急速暴增至80年代的几十亿美元量级。美国产业界失去投资-盈利循环的机会后,已经再也没有能力追加几十亿美元巨额投资,来与日本较量了。   日本企业的急速坠落也是这个道理。1985年,日本厂商通过开出的海量产能,用暴跌的产品价格,挤垮了美国同行。但是产业不景气的后果,是日本厂商也失去了盈利能力。盈利减少后,日本企业纷纷减少对半导体的技术设备投资。仅在1985年,由于市场不景气,日本企业砍掉了近40%的设备更新投资,最终的投资额为4780亿日元(19.9亿美元)。1986年市场仍未回暖。1987年需求虽有恢复,但日本各厂商对投资持保守态度,该年度投资额仅有2650亿日元(18.4亿日元),只占营业收入的15.3%。   1988年市场开始普及1M DRAM内存,但因上一次半导体不景气的殷鉴犹在,日本厂商对设备投资仍然谨慎保守。加上日元迅速升值,日本房地产泡沫蓬勃兴起,大量厂商将资金转投房地产行业。日本产品的价格竞争力急剧衰退。而韩国三星、现代、LG等厂商在此阶段疯狂投资,迅速赶超日本。到1992年,韩国三星就将日本NEC挤下了DRAM产业世界第一宝座。   (中国电子产业在1980年代彻底崩溃,恰恰也验证了“放弃投资就会死“的市场规律。)  
2004年,尔必达在广岛建成12英寸DRAM晶圆厂。建设一座8英寸晶圆厂需要投资10-15亿美元,建设一座12英寸晶圆厂,暴增至20-30亿美元。超高规模的投资,使得DRAM产业如同在刀锋上舞蹈,稍有不慎即全军覆灭。尔必达也在沉重的债务下,最终轰然倒地。   日本尔必达——三家联手终究覆灭   1992年西班牙举办巴塞罗那奥运会。原本市场预期会转暖,结果4M DRAM并未如预期般畅销,日本各厂被迫采取减产来阻止市场价格滑落。这就加速了韩国厂商崛起,韩国三星取代了日本厂商的龙头地位。更令日本人懊恼的是,曾经被日本人逼到差点破产的美国英特尔,与微软联手组建WINTEL同盟,依靠CPU产品大获成功。1996年,英特尔以177.78亿美元的巨额营收,打败日本NEC(104亿美元),重新夺回半导体世界第一大厂宝座。   1995年微软即将发布Windows 95操作系统,引发市场大热。日本DRAM厂商又大肆扩充产能,企图重新夺回产业优势。但是韩国厂商也在此时疯狂扩充产能。最终导致的结果是,1996年DRAM价格狂跌70%。1997年亚洲金融危机,更是加重了市场衰退。因此从1996年至1998年,DRAM产业连续三年衰退,全球厂商均出现严重亏损。此时,世界DRAM内存市场已经扩充到400亿美元左右的市场规模。新建一座8英寸DRAM晶圆厂,动辄需要投资10-15亿美元,而且亏损风险极大。日本厂商在连年亏损下,已经丧失了追加投资的勇气。   1999年,日本富士通宣布退出DRAM市场,不玩了。曾经无比强大的NEC、日立、三菱,将三家的DRAM部门合并,成立尔必达(Elpida)。这家重新组建的DRAM企业,希望通过联合经营来降低成本,对抗韩国三星。东芝也在2001年退出了DRAM市场。   日本组建尔必达,是为了保护日本DRAM产业,避免被韩国企业各个击破。可是从成立之初,尔必达就是烫手山芋,被估算每天一开门就要净亏损2亿日元。2002年坂本幸雄出任尔必达CEO,开始拯救计划。他从美国英特尔拉来订单,并筹集资金建设广岛12英寸晶圆厂。让尔必达的全球市占率开始逐渐攀升。从2002年到2007年获利成长3倍。尔必达全盛时期,整合日系厂商的研发能力,产量排名世界第三,仅次于三星与海士力。不过先前大举扩张时已经埋下祸根。2007年全球金融危机后,DRAM价格暴跌,尔必达陷入严重亏损。2009年向日本政府申请了1300亿日元援助贷款。2011年泰国洪灾后DRAM市场低迷。日元更是出现史无前例的升值,同时韩元兑日元贬值70%。这让尔必达完全无法招架,销售额迅速下滑。2012年2月27日,尔必达向东京地方法院申请破产保护,当时公司负债总额已高达4480亿日元(89.6亿美元),是日本史上最大的破产案件。2012年7月,美国镁光以区区25亿美元低价收购尔必达。仅仅两年之后,镁光市值从60亿美元暴增至360亿美元,成为尔必达破产的最大受益者。   日本企业的退出,进一步扩大了韩国企业的竞争优势。韩国企业似乎能够笑傲江湖了。   可是在笑容背后,又有谁知道韩国人的悲惨命运?       2016年5月,日本三重县四日市,日本东芝与美国闪迪(SanDisk),合资建设的12英寸晶圆厂(New Fab 2),主要生产48层堆叠的3D NAND闪存芯片。该厂是在原来的Fab2厂址上推倒重建,总投资超过240亿元人民币。东芝成为日本内存行业发展四十年来,硕果仅存的企业。
海边居
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超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【4】    
1968年,韩国首都汉城,清溪川旁边的民居。清溪川全长11公里,是汉江支流。朝鲜停战后,大批战争难民在河边胡乱支起棚户区,排放出大量生活污水,发出的恶臭令周边居民痛苦不堪。         1953年7月28日,中朝美韩四国血战三年后,在朝鲜板门店签署停战协议。而韩国李承晚政府还想把战争打下去,因此拒绝签约。朝鲜半岛停战后便进入经济重建阶段。由于日本殖民时期对朝鲜的工业建设,主要集中在北朝鲜,南朝鲜以农业为主。因此韩国的经济发展水平,长期落后于北朝鲜。   为了维持韩国李承晚政权,美国仅在1954-1961年间,对韩国的经济援助就高达20亿美元之巨(相当于现在的千亿美元),帮助韩国建立了纺织、水泥、化肥、造纸、收音机等51个轻工业项目。1958年,韩国金星电子(即现在的LG)开始为美国代工组装黑白电视机,这是韩国第一家电子企业。当时韩国进口货物中,70%是美国援助物资,粮食主要由美国提供援助。由于美国大量输入粮食,导致韩国农业彻底垮掉,大量农民流落城市。而李承晚政权,还想着进攻北朝鲜,希望在韩国发展钢铁、军工、造船等重工业,自然是国力难以负担的。加之韩国官僚贪污腐败、通货膨胀高达50%,到1959年底,韩国经济已经全面崩溃。李承晚随即被推翻,被迫流亡海外。韩国成立了张勉民选政府,但是局势依然混乱,张勉因此失去美国信任。     韩国经济——全力发展出口导向型产业   1961年5月16日,韩国情报系统首脑朴正熙少将,在美国默许下发动军事政变,推翻张勉民选政府,建立军事独裁政权。朴正熙一上台就明确反共亲美立场,并确立“经济发展第一”的政策总方针,进行官僚治理,扫除贪污腐败,改组“国家重建最高委员会”,制定经济发展五年计划,计划投入25亿美元用于建设。此举与美国不谋而和。由于美国财政在1960年代逐步恶化,肯尼迪政府希望减少对韩经济援助,助其经济自立。加之美国国内成本高涨,急需对外进行产业转移。韩国、台湾这些半殖民地,便成为美国企业对外转移制造业的承接地。韩国的电子工业由此起步。   1965年韩日实现邦交正常化,朴正熙政府参考日本的产业发展经验,选择13项产业,作为出口导向型经济的长期目标,电子产业就是其中之一。同年,美国KOMY公司以合资方式,在韩国设立高美半导体封装厂。1966年,美国半导体巨头仙童公司,向韩国政府提出建厂要求,但条件十分苛刻,要求完全独资经营,产品可在韩国市场销售。由于韩国正在谋求加入《关贸总协定》,便放宽了《外国资本引进法》,引发了美国公司竞相进入韩国热潮。   《关贸总协定》即现在的世界贸易组织前身,具有极其重要的经济地位。1947年中国国民党政府签约,使中国成为创始成员国。1950年国民党逃亡台湾后,盗用中国政府名义,擅自退出关贸总协定,导致中国大陆在其后30年里,丧失对欧美市场的出口条件。而台湾在1965年又被美国放进了《关贸总协定》,1967年韩国也加入了《关贸总协定》,使他们具备了发展出口导向型经济的条件。韩国充分抓住美国关税减免、石油价格低、资本借贷利息低等契机,全力发展出口贸易。(中国直至2001年才重新加入世贸组织,出口开始爆炸式增长。俄罗斯直到苏联解体20年后,才得以加入世贸组织。)   1965年至1973年间,韩国已经有11家美国公司和7家日本公司,其中包括摩托罗拉、仙童、Signetics、东芝等电子巨头。这些半导体跨国企业,开始在韩国建立芯片组装厂,利用韩国廉价劳动力,采取大进大出的来料加工模式,用美国、日本零部件组装,然后全部再出口。此后,韩国国内企业,也通过与美国技术合作,参与到半导体组装生产,由此构建了几乎将所有产品(98%),用于出口的组装生产体系。产品不在韩国销售,也保护了脆弱的韩国本土市场。  
1969年,韩国三星与日本三洋组建合资企业,由三星为日本三洋代工组装黑白电视机。韩国掌握技术后,将日本企业踢出了韩国市场。     以市场换技术——拿到产业技术,赶走日本企业   1969年,韩国政府制定《电子工业振兴法》和8年产业规划,并在朴正熙的家乡龟尾市建立电子出口产业基地。日本东芝与韩国电子产业合作社联手,在龟尾投资建设晶圆生产厂。当时仍在经营纺织、化肥、制糖等传统产业的三星财团,在韩国贸工部支持下,于1969年12月,和日本三洋合资成立了“三星三洋电机股份有限公司”。这是三星集团第一次进入电子产业,为日本三洋代工生产12英寸黑白电视机、洗衣机、冰箱等产品。   到1974年,在日本三洋完成对韩国三星的技术转移后,韩国政府修改外资投资法规,坚持不对合资企业开放本国市场,最终迫使日本三洋和NEC,停止了在韩国投资,全面退出韩国市场。而三星和LG则在韩国家电市场,展开了激烈竞争。(这种以市场换技术为噱头,拿到技术,同时保护本国产业的无赖手段,中国政府什么时候能学会?)   1973年,韩国将电子产业列为六大战略产业之一,成立国家科学技术会议和国家投资基金,引导高新技术发展(资金主要靠国际借贷)。针对韩国产业技术薄弱的状况,韩国贸工部提出电子零件六年国产化计划,由国家设置科研机构、培训电子工程师。但是由于半导体产业投资巨大,技术风险极高,韩国四大财阀中的LG,当时放弃了在半导体领域投资。   1974年,美国摩托罗拉公司的半导体研究专家,韩裔电子工程师姜基东博士,回到韩国,与美国通用电气合资,成立了韩国第一家半导体企业“韩国半导体(Hankook半导体)”。然而运营仅仅三个月,姜基东就因投资巨大而难以为继。韩国三星集团顺势收购了他手里50%的股权。1974年3月,三星将先前与日本三洋合资的公司,改名为三星电子机械公司(三星电机)。当时三星生产的电视机、电子表等产品上,有一些集成电路电路需要从国外进口。三星希望通过进入IC半导体领域,加强产业竞争力。到1977年,三星电机全资收购了韩国半导体位于富川的工厂,并正式改名为“三星半导体”,姜基东成为技术负责人。(1998年三星危机时,李健熙将年销售额5亿美元的富川半导体工厂卖了。)  
1976年12月30日,就在日本启动VLSI研究项目的同时,韩国政府在龟尾产业区建立韩国电子技术研究所(KIET)。该所现在并入了韩国通信电子研究院(ETRI)。   韩国产业联盟——四大财阀全力进攻DRAM产业   1976年,就在日本启动VLSI研究项目的同时,韩国政府在龟尾产业区(汉城东南200公里),建立韩国电子技术研究所(KIET),分为半导体设计、制程、系统三大部门。每个部门都交由具备美国半导体产业研究经验的专员领导。并招收美国归来工程师,设置试验生产线,协助企业研发集成电路关键技术。1978年,韩国电子技术所通过与美国硅谷的公司合资,建造了韩国第一条3英寸晶圆生产线(比台湾工研院晚2年),并在1979年生产出16K DRAM。尽管比日本落后几年,但这是韩国第一次掌握VLSI(超大规模集成电路)技术。   电子产业的景气环境,促使韩国LG、现代等财阀,都加入了半导体产业。韩国贸工部因此牵头,组建了韩国电子产业联盟(EIAK)。该联盟后来在韩国高科技产业发展中,扮演举足轻重的角色。而三星、LG和现代,成为韩国在半导体领域进行技术突破的主力军。1980年1月,三星电子与三星半导体合并,组成新的三星电子,专攻半导体领域。   到1983年,日本DRAM内存在美国市场大获成功的时候,眼红的韩国四大财阀——三星、现代、LG和大宇,全部安排资金,重资下注DRAM产业。它们的企业策略很明确:以较低的成本追赶日本DRAM产业。而韩国全斗焕政府,采取了金融自由化政策,松绑融资环境。1983年的股票价格上涨,让韩国各财阀能够轻易调动资金,投入到半导体产业。  
韩国三星位于汉城以南30公里的龙仁市器兴的产业基地。   技术起步期——三星从美国日本弄来技术   1983年2月,三星集团创始人李秉喆在东京发表宣言:宣布三星集团正式进军半导体产业,并准备出资1000亿韩元(约1.33亿美元),执行这项计划。在此之前,三星已经建立半导体实验室,并聚焦在DRAM领域。三星之所以选择DRAM,是考虑到在所有存储产品中,DRAM的应用范围和市场潜力最大。但是从技术领域看,三星当时存在着巨大的技术鸿沟。如何获得先进核心技术呢?三星尝试从国外引进技术,连续遭到美国德州仪器、摩托罗拉、日本NEC、东芝、日立等公司的拒绝。   最终,三星通过美国几家陷入困境的小型半导体公司找到门路。当时美国镁光科技规模还很小,已经被日本廉价DRAM挤压得喘不过气,还要投钱研发256K DRAM产品。于是镁光将64K DRAM的技术授权给了韩国三星。三星又从加州西翠克斯(CITRIX)公司买到了高速处理金属氧化物的设计。获得两家美国公司技术后,三星分别在美国硅谷和汉城南部30公里的龙仁市器兴(Giheung),设立两个研发团队,招募韩裔美国工程师,日以继夜地消化吸收技术。硅谷团队负责收集美国的产业技术资讯。器兴团队负责建设工厂,熟悉三星从日本夏普手里弄来的量产制程设备。日本夏普由于被通产省归类为消费电子公司,而非IC半导体公司,因此不受出口技术规范管制。三星找到这个漏洞,从夏普买来设备。六个月后,三星的工程师成功掌握了,量产64K DRAM的301项流程,和其中8项核心技术,顺利制造出生产模组。   1983年12月1日,三星电子社长姜振求召开记者招待会,宣布三星已经继美、日两国之后,成功自行研发出64K DRAM。1984年5月,三星第一座DRAM工厂在器兴竣工,工期只用了半年。四个月后开始批量生产的64K DRAM。这比美国研制的同类产品晚了40个月,比日本晚了6年。当时三星生产线上的员工,多数是农村来的妇女,文化素质不高,但是服从性好。工厂技术管理,主要靠三星从美国高薪招募回来的韩裔工程师。   (1985年,中国江苏无锡江南无线电厂(742厂),开始批量生产64K DRAM,只比韩国三星晚一年。后来无锡742厂,创造了盖一座6英寸晶圆厂,居然耗时长达8年的经济奇闻。中国电子工业至此,已经在官僚体系的玩弄下彻底垮掉。)  
1989年,韩国通过官产学联合,用国家力量完成对1M和4M DRAM的技术攻关。实现了韩国对日本DRAM产业的技术追赶。   巨额亏损三亿美元——三星承受巨大压力   1984年,三星又募集到3346亿韩元(4.45亿美元),开始研发最先进的256K DRAM,并建设第二座DRAM工厂,于1985年5月21日竣工,工厂投资达1900亿韩元(2.52亿美元),采用当时世界最先进的6英寸晶圆。而美国和日本企业当时还在采用4英寸晶圆生产。这就使三星的DRAM立刻具备了制造成本优势。三星为研制256K DRAM,也是组建了两个技术团队,再次从美国镁光科技引进产品设计授权。   镁光在1984年成功开发出,世界最小的256K DRAM。然而此时镁光在日本重压下,已经濒临破产,被迫裁减1400名员工,并将最新开发的256K DRAM授权给韩国三星,以获得续命资金。由于三星已经掌握了64K DRAM的量产技术,研究小组只需专注于几项关键技术,所以这次开发在7个月内就完成了。三星就这样捡了一个天大的便宜,把与美国日本的技术差距,从4年缩短到2年。日本人绝对想不到,被他们逼死的美国企业,会通过韩国企业来复仇雪恨,最后将日本企业逼死。   然而此时三星也遭遇到景气危机。1985年,由于日本厂商倾销,DRAM价格迅速下滑。64K DRAM由1984年的3美元,暴跌到1985年中旬的0.75美元。而三星此时的生产成本是1.3美元/片,生产一片亏损一片。当1985年5月,三星耗费巨资建设的6英寸DRAM晶圆厂竣工之时,256K DRAM已由31美元下降到3美元,三星根本无利可图。到到1986年底,三星半导体累计亏损达3亿美元之巨,股权资本完全亏空。   亏损3亿美元是什么概念呢?当时买一架波音737飞机,也不过3000万美元。三星一年亏的钱,足够买10架飞机。1986年中国也有个大项目。上海投资3亿美元,从美国麦道进口零件组装25架MD-82客机,中国组装的飞机至少还能拿来用。由此可见以当年韩国的贫弱国力,三星的亏损有多惨烈。要知道韩国经济的发展,主要依靠从外国借贷资金。   1986年初,三星财团顶住巨额亏损,调动各方面资金追加投资,开始在新工厂批量投产256K DRAM,并出口美国市场。同时期,由于美日半导体协议的约束,日本企业被迫缩减对美国的出口,这给三星带来了销售机会。美国为了打压日本DRAM产业,由英特尔、IBM出面,联手对韩国三星进行技术扶植。美国市场的成功,使三星在1987年实现了盈利。三星又积极投入到1M DRAM的研发中,追赶强大的日本企业。   1986年10月,韩国政府为支撑DRAM产业发展,将4M DRAM列为国家项目。由韩国电子通信研究所(KIST)牵头,联合三星、LG、现代与韩国六所大学,一起对4M DRAM进行技术攻关,目标是到1989年,开发并批量投产4M DRAM,完全消除与日本公司的技术差距。该项目三年中的研发费用达到1.1亿美元,韩国政府承担了其中的57%。到1989年,三星已经能够量产4M DRAM,几乎追平了与日本的技术差距,赶超之势愈加明显。       引进技术——八仙过海各显神通   继三星之后,韩国LG、现代,也通过引进国外技术,积累了核心技术能力。1984年,LG半导体接管了韩国电子技术研究所(KIET),掌握了老旧的3英寸晶圆生产线。1986年,LG投资1.35亿美元,从美国AMD公司获得技术授权,并和美国AT&T下属的西方电子(Western Electric)成立合资公司。LG曾经试图购买AT&T的256K DRAM以超越三星,结果未能如愿。LG因此在64K产品上落后于三星和现代。直至1989年,LG与日立签署技术转移协议,才取得稳定的技术来源。由于韩国当时已经完成对1M和4M DRAM的技术攻关。于是日立将自己的1M和4M DRAM量产技术转移给LG,LG支付几百万美元的专利授权费用,产品以OEM方式直接出口给日立。日立这样做,主要是为了获得稳定的OEM供货来源,使日立公司能够腾出人力,专注于下一代16M DRAM的制程研发。同时,也可以使日立控制韩国竞争对手的产能。   韩国现代则比较特殊,这个财团以汽车造船和重型机械为主,几乎没有任何电子产业经验。但是为了保持在汽车等产业的技术竞争力,势必要发展电子工业。于是在1982年底,现代投资高达4亿美元,启动半导体研制项目。现代效仿三星,也在韩国和美国硅谷设置了两个研发团队。国内是由114名工程师组成的半导体实验室,硅谷建立了现代电子的子公司,由韩裔美国工程师组成。1984年,韩国现代从硅谷华人陈正宇博士,经营的美国茂矽(Mosel)公司,购买64K SRAM设计,开发出16K SDRAM芯片并量产。由于缺乏经验,导致现代的量产成品率低。(陈正宇随后回到台湾,成立了台湾茂矽电子。)     无法承受亏损压力——韩国大宇退出DRAM市场   面临技术障碍的现代电子,被迫转向OEM代工方式,获得技术来源。1985年前后,由于美国厂商在日本进攻下节节败退,美国德州仪器为降低制造成本,与韩国现代签订OEM协议,由德州仪器提供64K DRAM的工艺流程,改善产品良率。1986年,现代电子成为韩国第二家,量产64K产品的制造商(比三星慢了两年)。由于技术基础薄弱,现代的市场占有率远弱于三星和日本企业。由于DRAM市场不景气,现代承受了巨额亏损。幸好现代是大型财团,可以从汽车造船等其他部门,挪用资金来支持现代电子。事实上,现代电子从1982年投资4亿美元到DRAM产业,要等10年后才能收回全部投资。尤其在前三年,现代电子承受了数亿美元的巨额亏损。韩国大宇则在技术和资金压力下,完全退出了DRAM市场竞争。   1982年至1986年间,韩国四大财团在DRAM领域,进行了超过15亿美元的疯狂投资,相当于同期台湾投入的10倍。同时期,中国上海宝钢项目投资40亿美元左右。但是在电子工业方面,中国政府几乎放弃了产业主导权。各省市胡乱花费了3-5亿美元,购买外国淘汰技术,根本未能形成技术竞争力。而且在广东、福建、海南、浙江等沿海省份,巨额走私日本、美国、台湾电子元器件的冲击下,中国电子工业彻底崩溃,就这样跪了三十年也没能爬起来。   面对韩国企业咄咄逼人的追赶态势,日本厂商以低于韩国产品成本一半的价格,向市场大量抛售产品,有意迫使韩国人出局。结果韩国大型财团不但顶住巨额亏损压力,追加投资,还让日本企业承担了美国反倾销的压力。美国与日本的纷争,让韩国渔翁得利。1992年,韩国三星超越日本NEC,首次成为世界第一大DRAM内存制造商,并在其后连续蝉联了25年世界第一。  
1990年8月,韩国三星成为世界第三个推出16M DRAM内存芯片的企业。   韩国产业扩张——补齐短板抢占市场   从1990年开始,韩国三大企业已经具备了,赶超日本DRAM产业的技术体系建设。三星建立了26个研发中心,LG和现代各有18、14个研发中心。与之对应的是,三星的技术研究费用成倍增加。1980年三星在半导体领域的研发费用仅有850万美元,到1994年已经高达9亿美元。1990年三星还落后日本,第三个推出16M DRAM产品。到1992年,三星领先日本,推出世界第一个64M DRAM产品。1996年,三星开发出世界第一个1GB DRAM。与研发费用相对应,1989年韩国的专利技术应用有708项,1994年窜升至3336项。   但是作为产业后进者的韩国,仍然存在致命短板。韩国的核心生产设备和原料,主要从美国、日本进口。仅在1995年,韩国就进口了价值25亿美元的半导体生产设备,其中47%自日本进口,30%来自美国。由于日本政府在设备管制方面的漏洞,韩国可以轻易买到日本先进设备,但是却很难从日本引进技术。为了减少对外国供应商的依赖,1994年,由韩国政府主导,推出总预算2000亿韩元(2.5亿美元)的半导体设备国产化项目,鼓励韩国企业投资设备和原料供应链。韩国贸工部在汉城南部80公里的松炭和天安,设立两个工业园区,专门供给半导体设备厂商设厂。为了挖来技术,韩国以优厚条件招揽美国化工巨头杜邦、硅片原料巨头MEMC、日本DNS(大日本网屏)等厂商,在韩国设立合资公司。   完成量产技术积累后,韩国企业开始向产业广度扩张,以三星为例:三星从美国SUN公司引进JAVA处理器技术,从法国STM(意法半导体)引进DSP芯片技术,从英国ARM引进声音处理芯片技术,与日本东芝、NEC、冲电气(OKI)展开新型闪存方面的技术交流。通过与美国、欧洲企业建立联盟合作关系,三星在DRAM之外,获得了大量芯片产业资源,开始向微处理器(CPU)等领域快速扩张。   1995年美国微软公司推出Windows 95操作系统,受此影响,韩国与日本厂商疯狂扩充产能,导致DRAM产品供过于求,引发DRAM价格暴跌70%。但是在美国的刻意扶植下,韩国厂商仍然力压日本。1996年,韩国三星电子的DRAM芯片出口额达到62亿美元,居世界第一,日本NEC居第二。韩国现代电子以21.26亿美元居第三位。LG半导体以15.4亿美元居第九位。   虽然产能在不断增加,但为此投入的巨额资金,使得韩国和日本厂商都背负着巨额债务。当潮水退去时,才看出谁在裸泳。  
1997年前后,韩国首都汉城,寸土寸金的江南区,盖满高楼大厦,与一旁的贫民窟窝棚,形成鲜明反差。   亚洲金融风暴——美国收割韩国经济成果   1997年11月,美国华尔街金融盗贼,发动亚洲金融危机,从泰国、马来西亚、香港、中国大陆,一路蔓延到韩国,使得以重度借债维持发展的韩国经济,遭到致命打击。在1997年之前,韩国企业为了维持高速扩张,平均负债率超过400%。韩国前30大企业的平均负债,更是高达518%。外债占到韩国GDP总额的27%。更为致命是的,韩国外债中,短期外债占到58%。而韩国本身并没有高额的外汇储备来应付危机。   韩国的人均GDP在1995年突破1万美元,按照国际惯例普遍会出现经济减速。但韩国政府为了强力维持经济增速,仍然在大量借贷投资。到1996年,韩国外债已高达1633亿美元,而外汇储备仅有332亿美元。短期外债是外汇储备的3倍。亚洲金融危机爆发后,韩国股市随之暴跌,韩元汇率急剧贬值,外国投资大量撤出。韩国前30大财阀全部陷入困境,现代、大宇、起亚等以重工制造业为主的财阀,濒临破产倒闭。为了稳定市场情绪,韩国政府出资救市,导致外汇储备几乎耗尽,暴降至可怜的38亿美元。韩国政府被迫向IMF(国际货币基金组织)求助。   为了获得550亿美元救急资金,1997年12月,韩国金大中政府与IMF签订了条件苛刻的协议:对外资开放资本市场,准许外资并购韩国企业。到1998年2月,韩国金融机构的不良债权高达236万亿韩元(约2000亿美元),成为亚洲第一债务国。为了帮助国家渡过危机,350万韩国人自愿捐献了226吨黄金饰品(21.5亿美元)。所有黄金都融化成金锭,送往美国华盛顿的IMF总部,用于偿还债务。  
1998年2月,韩国政府为了获得IMF援助资金,在IMF的督促下,政府修改《劳动法》,放宽解雇条件,韩国各企业在一年内,解雇了150万名员工,引发大量抗议活动。抗议者举着IMF=我被解雇的牌子。   债台高筑——从濒临破产到起死回生   作为韩国经济龙头的三星集团,拥有20万名员工,此时已经陷入崩溃。三星集团负债高达180亿美元,几乎是公司净资产的3倍,负债率达366%。一个月的亏损额达2.13亿美元。三星向美国财团紧急援助。1997年12月,美国高盛集团总裁约翰·科赞(John Koza)一行抵达韩国,协助三星清理资产。双方协商后,三星会长李健熙决定,除了三星电子、三星人寿保险、三星物产等核心业务外,其他公司都交由高盛找买主处理掉。此前,李健熙赴美国考察,已经谋划将三星的业务向电子信息化转型。   1998年3月22日,李健熙发表悲壮的宣言:“为了克服危机,我甚至不惜抛弃生命、财产及名誉来挽救三星!”。在韩国政府支持下,三星电子将下属8.4万名劳工中的30%裁员,2.5万人就此失业。整个集团的裁员人数达到5.4万人。为了获得现金推进转型,李健熙开始大规模抛售资产,连三星电子当年起家的富川工厂,都以2000亿韩元的价格卖了。已经上市销售的三星汽车,后来卖给了法国雷诺。在产业结构瘦身后,三星电子制定了专攻CDMA手机、DRAM半导体、TFT液晶面板、液晶电视的战略。韩国政府随即出台产业政策配合。1998年韩国政府在金融危机的背景下,出台四年计划,要投资2650亿韩元(2亿美元),引导企业向高性能CPU处理器、12英寸晶圆设备等尖端领域发展。其中韩国政府出资占1390亿韩元。调整产业结构需要大规模的资金投入。三星集团为此向外国资本大量出售股权,从美国市场筹集资金。   恰恰是投资巨大的三星电子,最终拯救了三星集团。1998年,三星电子的TFT液晶面板,出货量超过日本夏普,跃居世界第一;并抢在日本前面,成功投产128M、256M SDRAM,研制出世界最先进的1G SDRAM。当时恰逢微软公司发布Windows 98操作系统,引发了内存升级热潮。中国市场上电脑内存紧缺,几乎一天一个价。普通的32M内存售价高达300多元,相当于普通工人半个月的工资。64M内存的售价更是高达700-900元,而且供不应求。随着Windows 98系统引发的个人组装电脑热潮,世界个人计算机产业进入爆发期,日本和韩国又在DRAM产业进行产量大战,导致内存价格下跌。  
1999年8月,韩国三星在中国市场推出SGH--600C型GSM手机,经典的一款翻盖手机,天线可以抽出。当年全套售价4500元,相当于普通工人6个月工资。当年中国下岗工人的生活费,一个月不过130元。   产业爆发——韩国三星的巨额利益   液晶和DRAM产业的成功,帮助三星集团获得了巨额盈利。1999年7月,三星率先将1G DDR DRAM投产。1999年10月,三星接到了美国戴尔电脑,价值85亿美元的液晶显示器订单。苹果向三星投资1亿美元,生产手机液晶屏。到1999年底,三星集团实现利润3.17万亿韩元(27.94亿美元)。   到2000年,三星集团的利润更是高达8.3万亿韩元(73.19亿美元),相当于过去60年三星获利总额。三星电子成为三星集团名副其实的现金牛。2000年,三星还用英国ARM架构授权,开发了第一代移动CPU处理器S3C44B0X。到2015年已经更新了17代产品,出现了质的飞跃,使得三星手机能够使用自家研制的Exynos芯片。   三星发展手机业务,也是依靠美国扶持。早在1977年,三星和美国通信巨头GET成立合资公司,生产电话设备。GET(通用电话电子公司 ),当时是美国最大的独立电话公司,有20万名员工。1988年三星将通信业务并入了三星电子。直到1990年代,三星电子的通讯业务还不起眼,在韩国本土市场也排在摩托罗拉后面。而美国与欧洲关于2G通信标准的争端,给三星带来机会。三星加入美国支持的CDMA阵营,对抗欧洲的GSM阵营。中国则是在GSM和CDMA两边下注。在获得中国和美国市场支持下,三星手机从2000年后开始飞速发展。   手机、液晶屏、DRAM芯片,就这样成为三星的聚宝盆,然而它们最大的市场——全部在中国。因为中国是世界第一大手机制造国(年产21亿台)、第一大电视机制造国(年产1.75亿台)、第一大电脑制造国(年产1.5亿台),同时也是最大的消费市场。美国通过扶植韩国三星,间接收割中国产业利益。    
1998年5月15日,《人民日报》头版头条报道,国有企业下岗职工基本生活保障和再就业工作会议开幕。1998年至2000年,中国全国国有企业,共下岗职工2137万人,超过澳大利亚全国人口。刘欢还唱了一首《从头再来》,实在令人可悲可叹。几十万家国企破产,造就了多少百亿级的亿万富豪,感兴趣的可以去数数。   中国市场——韩国企业如何发达   1998年11月,韩国经济危机时,总统金大中访问中国,向朱镕基总理提出了人民币不贬值的请求,以及经济合作方案:允许韩国企业在华建立进口车零部件组装工厂(北京现代、东风悦达起亚)、中国引进韩国CDMA通信技术(三星为主),对韩国手机、汽车、家电、化妆品等产品进入中国市场开放门槛。当时中国正处于经济大萧条中,全国几十万家国有企业破产倒闭,超过2000万工人下岗失业。四大国有银行存在巨额坏账。下岗工人的惨状,至今还历历在目。然而为了从政治方面拉拢韩国,中国政府轻易就将汽车、电子,这些战略性产业的市场,拱手让给了韩国。2000年以后,韩国经济的高速发展。极大地受益于其占领的中国市场,每年赚取数百亿美元贸易顺差。而中国的电子产业,就此被韩国企业牢牢压制了二十年,至今没有翻身。   韩国获得了中国市场,而实际收割经济利益的却是美国人。亚洲金融危机后,韩国在IMF压力下,被迫放宽外资持股比例。现代集团为了应付危机,引入了84.84亿美元的巨额外国资本。到2000年,现代电子的外资持股比例为38.5%,三星电子的外资比例更是高达57%,不禁令人猜想,三星当时拿到了多少外国投资。   金融危机期间,现代与LG都陷入困境,但是由于外资的介入,现代电子开始筹划并购LG半导体的项目。1999年4月23日,现代电子以2.56万亿韩元(21.3亿美元)并购LG半导,成为韩国第二大DRAM厂商,占据全球市场20.3%。但是到2000年5月,现代集团已经因负债469亿美元而濒临破产。为了避免被集团债务拖垮,现代汽车、现代重工等部门,纷纷宣布脱离现代集团。2000年9月,现代集团将现代电子11%的股权,出售给美国万国宝通集团。2001年3月,现代电子更名为海力士(Hynix),其后宣布宣布脱离集团自立门户。这一时期,由于亏损严重,海力士极其困难,连内部食堂的配菜,都从一饭五菜,减少到一饭三菜。2002年11月20日,海力士为筹集资金,以3.8亿美元的价格,将旗下TFT-LCD部门,整体售给中国北京京东方集团。海力士就此专注于DRAM领域。
无锡海力士厂房,由无锡市政府负责投资建设,花了近20亿元巨资建好后,再租赁给韩国海力士使用。   无锡海力士——区区3亿美元玩转20亿美元投资   2003年,韩国海力士拿着从北京京东方那里筹来的3亿多美元,准备到中国设立工厂,以降低进口关税及制造成本,后来还拉来了意法半导体一起合作建厂。在深圳、苏州、上海、南京和无锡转了一圈后,中国各个城市拿出巨额优惠条件,抢着要海力士在本地设厂,因为当时中国缺少8英寸晶圆厂。最后是江苏无锡市政府,同意了韩国方面的苛刻条件,拿下了这个项目。2004年8月18日,无锡与外方签约,达成协议。   海力士-意法项目计划总投资20亿美元,建设一座12英寸晶圆厂(月产能1.8万片),与一座8英寸晶圆厂(月产能5万片)。但外资方面只出10亿美元,包括2亿美元的二手设备折价、5.5亿美元现金和2.5亿美元股东贷款。另外10亿美元要无锡市政府协助,向中国的银行贷款。无锡市政府还要出资3亿美元,建设两座占地54万平方米,和面积32万平方米的晶圆厂房,租赁给韩国海力士及意法半导体使用。仅仅建设厂房,无锡市就拆迁了整个地块700多户农家、26家企业、20多个家庭小工厂及1所学校。   2006年4月14日,海力士90纳米技术生产的8英寸晶圆顺利下线,合格率超过95%。在工商银行江苏省分行牵头下,11家中资银行、9家外资银行组成贷款银团,对无锡海力士项目放贷5年期7.5亿美元贷款,借款人以包括价值13亿美元的半导体设备,和其他所有固定资产作为抵押。   2006年无锡海力士投产后,一跃成为中国最大的晶圆厂。海力士拿着韩国利川工厂淘汰的8英寸晶圆设备,依靠中国资金、中国土地、中国工人、中国市场,用区区3亿美元撬动了一项20亿美元的投资。2007年9月,无锡海力士刚刚投产仅1年,由于全球金融危机引发DRAM价格暴跌,8英寸晶圆厂停产。韩国海力士便以3.8亿美元的高价,将8英寸厂出售给了台湾人陈正宇经营的无锡华润上华半导体。在卖出8英寸晶圆厂后,韩国海力士又向中国商务部提出,增资15亿美元再建一座12英寸晶圆厂(80纳米工艺),并迅速通过审批。   2008年,由于全球金融危机导致DRAM产业不景气,海力士销售额下降至49亿美元,净亏损32亿美元,负债总额高达7.8万亿韩元(70.7亿美元),资产负债率达130%,被迫进行裁员,并出售美国Oregon的8英寸晶圆厂。2009年第一季度,海力士净亏损为1.19万亿韩元(9.33亿美元)。 2009年第二季度,海力士净亏损为580亿韩元(0.45亿美元)。 到2009年下半年,全球DRAM市场止跌回升,价格大幅上涨。2010年第一季度,海力士净利润7.38亿美元。2010年全年,海力士全球销售额达到12万亿韩元(107亿美元),净利润26.7亿美元。   如此过山车般的巨额亏损与盈利,足见DRAM芯片行业的市场险恶。没有强力资金支持的企业,根本没有玩下去的勇气。2012年初,韩国第三大财团SK财团,以3.4万亿韩元(30亿美元),收购海力士21.05%的股份,从而入主这家内存大厂。终于使海力士获得了强大资金靠山,从而与韩国三星一起,成为韩国称霸内存芯片市场的两大豪强。  
2013年9月4日下午15点40分,江苏无锡新区海力士公司,某车间发生重大火灾事故。事发后,无锡公安消防支队,出动了9个中队240余名消防官兵,赶赴事发现场参与扑救,截至傍晚18点现场时明火扑灭,被救出的10名伤员已经送至市人民医院和新区医院救治。该次火灾损失超过9亿美元,引发全球DRAM内存市场震荡。   能引发DRAM价格暴涨的,除了韩国工厂火灾,还有台湾地震。  
海边居
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超级工程一览:DRAM芯片战争

——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【5】

 


1974年,台湾省台北市航拍照片,可能是重庆北路与民族东路,由美国战略司令部(STRATCOM)陆军航空队(USACC)George Lane拍摄。1972年中美发表《上海公报》,明确美军要撤离台湾。1974年越南战争末期,驻台湾美军还有三千余人。美国尼克松政府为避免中美军事对抗,从台湾台南基地,撤出部署的核武器,至1979年美军完全撤离台湾。         我国台湾省是电子组装业重镇,但是在DRAM产业上,却输得一败涂地。过去三十年来,台湾省向DRAM产业投入了超过16000亿元新台币(折合五百亿美元),动员了超过20000名科技菁英,最后却负债累累,连年巨额亏损,成为无底黑洞一般的“经济惨业”。其失败经历,对中国大陆发展DRAM产业,极具教育意义。   台湾的半导体产业,与韩国有着相似的经历,也是美国产业技术转移的结果。1965年,美国在越南战场越陷越深,财政负担加重的情况下,美国便考虑减少对台湾援助,扶植其经济自立。为了配合美国,1966年12月,台湾官方在高雄市前镇区,设立了台湾第一个(高雄)出口加工区。美国通用仪器(GI)在高雄设厂,从事晶体管装配,拉开了美国向台湾转移电子代工业的序幕。  
1977年10月29日,台湾省工研院的3英寸晶圆中试生产线落成,经济部长孙运璇进行视察。   台湾第一座晶圆厂——工研院从美国购买技术设备   1967-1970年间,台湾人工极其便宜,工人月薪才20美元,仅为美国同等职位薪资的5%。低廉的人工成本,吸引大批外商如:美国德州仪器、美国艾德蒙(AOC)、荷兰飞利浦建元电子、日立电子、三菱菱生等在台设厂。1969年台湾省经济部长孙运璇访问韩国,看到韩国科学技术研究院,高薪聘请美国韩裔研究人员回国,推动韩国电子、化工和纺织发展。于是在1973年,台湾决定效仿韩国,将台湾省原有的几家石化类研究所,合并改组为“台湾工业技术研究院”(简称工研院)。   由于台湾的电子产业毫无技术根基。1974年,台湾工研院成立了电子工业研究中心,由政府扶植台湾电子产业基础技术研究。1975年由台湾省政府出资,推动“积体电路示范工厂设置计划”。台湾所谓的“积体电路”,即中国大陆的集成电路。当时由曾在美国RCA公司担任微波研究室主任的潘文渊从中牵线,台湾耗资4.89亿元新台币(约1287万美元),由工研院电子中心,向美国RCA(美国无线电公司),购买3英寸晶圆生产线,采用7微米CMOS制程。同时向美国IMR公司购买光罩掩膜制版。   与此同时,台湾派出40多位留学人员,到美国RCA进行培训。他们中的很多人,后来成为台湾电子产业举足轻重的人物。如联发科董事长蔡明介,当时就是工研院主攻IC设计的研发人员。台湾工研院在晶圆厂建设调试阶段的第一个产品,是为军方服务。当时台湾伪国防部经常向中国大陆,释放空飘气球投递政宣传单。要求刘英达等技术人员,设计一个可以根据风向、风速在中国沿海指定地点上空,定时引爆气球的电路。这片试生产的集成电路后来命名为CIC001。   1977年10月,台湾工研院建成了第一条3英寸晶圆生产线,比韩国要早一年。1978年1月,工研院成功生产出电子钟表上使用的TA10039器件。此举使台湾迅速成为世界三大电子钟表出口地之一。1979年4月,工研院电子中心升格为电子工业研究所(简称工研院电子所)。由于电子产业投资数额高、技术风险大,台湾民营企业不愿意投入。台湾省政府于是指令由工研院电子所出面,筹建商业公司。   这里需要说明的是:早在1973年,中国大陆趁着中美关系缓和,和世界石油危机,欧美经济衰退的机会,计划耗资1亿美元,从欧美国家引进七条当时世界最先进的3英寸晶圆生产线。这比台湾工研院要早2年,比韩国早4年。但是由于欧美国家的技术封锁政策,直至1980年,3英寸晶圆厂已经逐渐落后淘汰,中国大陆才得以进口二手设备,在北京东光电工厂(878厂),建成第一座3英寸晶圆厂,比台湾晚了三年。在美国刻意扶植下,台湾集成电路产业,仅用十年时间,迅速反超中国大陆。  
台湾新竹科学工业园区,右侧十字路口,屋顶铺黑色太阳能板的就是联华电子,台湾第一座4英寸晶圆厂。   台湾联华电子——没人愿意投资的摇钱树   1979年9月,台湾工研院电子所成立了联华电子公司筹备办公室,计划集资8亿元新台币(2162万美元),并邀请声宝、大同、东元、裕隆等民营企业加入。结果这些大企业消极抵抗。在行政院长孙运璇再三说服下,最终只筹集到5亿元新台币,其中政府占股居然高达70%。1980年5月,联华电子成立后,进驻新成立的新竹科学园区,由电子所副所长曹兴诚负责,从美国引进4英寸晶圆生产线,主要生产电子表、电子乐器、程控电话等民用产品IC部件。到1985年联华的营业额达到12.89亿元(约3200万美元),获利2.17亿元,成为台湾产业新贵,丰厚的利润立时让人眼红。   1983年7月,台湾省经济部决定启动“电子工业研究发展第3期计划”,目标是紧跟日本、韩国,投资29.84亿元新台币(0.765亿美元),用于发展超大规模集成电路(VLSI),实现1988年前达到1.25微米制程的能力。工研院同时将新开发的3.5微米CMOS制程转让给联华。这次台湾效仿韩国三星的做法,在美国硅谷设立合资企业。台湾联华在1984年并购了美国硅谷的亚瑞科技,使得亚瑞成为联华在美国硅谷的研发据点,以此获得美国技术情报。  
1976年,美国佛罗里达州,台湾工研院送到美国RCA接受3英寸晶圆厂培训人员。左起王国肇(创惟科技董事长)、林绪德、杨丁元(华邦电子创办人)、蔡明介(联发科创办人)、万学耘、章青驹(世界先进董事长)、谢锦铭、谢开良、刘长诚。   电子代工——没有工厂怎么办   1984年,台湾工研院还与美籍华人欧植林博士(香港人),合资成立美国华智公司(Vitelic,1991年被茂矽并购)。美国华智由台湾交通银行和日本京瓷投资下,在台湾省设立分公司。1985年台湾华智在联华帮助下,成功试产出64K DRAM和256K DRAM,采用1.5微米CMOS制程。同年江苏无锡742厂也开始生产64K DRAM。这一时期,台湾、韩国和中国大陆,几乎处于同一起跑线上。但三方在产业投资上的巨大差距,造成了其后韩国遥远领先,并一举击败日本的局面。而台湾和中国大陆,缺乏巨额投资的魄力,就此一路落败。   1984年,曾在美国仙童公司工作过的陈正宇博士,将掌握的16K/64K SRAM技术,转让给韩国现代电子。然后陈正宇拿着钱回到台湾,创建了茂矽电子(Mosel)。茂矽先利用联华的晶圆厂进行16K/64K SRAM试生产。但是到了1985年,由于日本厂商海量铺货,导致DRAM产业进入衰退周期,难以筹措资金,台湾华智和茂矽的建厂工程不断延期。为了尽快盈利,华智采用委托日本索尼和韩国现代进行OEM,代工生产256K DRAM。茂矽则将16K SRAM委托富士通生产,64K SRAM委托韩国现代电子生产,其后开发的256K SRAM委托日本夏普生产。   面对有技术,却没有晶圆厂生产的窘境,台湾官方曾考虑重点扶植联华电子,解决产能问题。但是经过估算,新建晶圆厂总投资要达到200亿元新台币(5亿美元),而茂矽和华智的订单,并不足以支撑晶圆厂运营。在1985年,整个台湾的半导体产值,也仅有3.82亿美元而已,产业规模比中国大陆还小得多,而且主要集中在低端民用消费品领域。   中国大陆的集成电路产业,当时主要依靠1970年代,毛泽东主导中美关系缓和后,在上海、北京、湖南等地新建的几十家集成电路工厂。到1980年代急需进行技术设备升级,而中央政府却以财政紧张等理由,停止国家拨款,导致中国电子产业迅速被技术革命淘汰。也是在1985年,中国各级政府、企业机关进口了10.6万辆小轿车,花费29.5亿美元巨额资金。官僚体系大肆吃喝享乐,贪污腐败耗费的巨额资金,抽干了中国工业体系进行技术升级的血液,最终导致中国汽车、电子、纺织、机械、航空工业,在1990年代全面垮掉,全国几十万家国有企业破产倒闭,超过4000万人下岗失业。  
1985年,台湾清华大学相思湖畔,左起清大校长毛高文、工研院董事长徐贤修、工研院院长方贤齐、刚刚返回台湾的张忠谋、潘文渊是工研院向美国RCA引进晶圆技术的主要策划者、接着是清大工学院院长李家同、工研院副院长胡定华。   张忠谋回台湾——提出晶圆代工模式   1985年8月,美国德州仪器的资深副总裁张忠谋,辞去工作,回到台湾出任工研院院长。针对茂矽和华智等企业,缺少生产工厂的困境,张忠谋提出了设立专业IC代工厂的设想,为那些没有晶圆厂的半导体设计公司,提供代工生产。恰巧此时,荷兰飞利浦公司希望在台湾设立晶圆厂,与工研院进行了洽谈。在孙运璇、李国鼎等政界要人的支持下,1987年2月,台湾积体电路制造公司(TSMC)正式成立。由台湾省“行政院国家开发基金”出资1亿美金,占股48.3%,荷兰飞利浦占股27.5%,台塑等7家私营企业占股24.2%。由于台湾企业并不愿意投资晶圆厂,导致巨额资金难以到位(5年后才陆续凑齐),台积电最初只能使用工研院电子所那条老旧的3英寸试验生产线。直至1992年,在获得巨额贷款后,建成了月产能7.6万片的6寸晶圆厂。   1987年9月,台湾电缆行业的龙头,华新丽华的创始人焦廷标,看到日本、韩国的DRAM行业前景可观,于是拉来台湾工研院电子所的杨丁元、陈锦溏等技术人员,投资5亿元新台币,成立了华邦电子。同时焦廷标投资300万新台币给茂矽电子,支持其进行SRAM研发工作,与华邦共享技术成果。华邦电子后来发展成为台湾DRAM大厂之一。   总的来说,1980年代前期,台湾的电子产业刚刚起步,产业规模远不如日本、韩国,甚至不如中国大陆。中国大陆在计划经济体制下,由电子工业部管理的超过2500家电子厂和科研院所,拥有强大的军用电子技术根基。只是到了1980年代后期,在政府高层“以市场换技术”的买办政策下自废武功,放纵日本、韩国、台湾电子器件,以走私形式冲击中国市场。而台湾在此期间,通过为美国配套生产电脑周边产品,积累了产业能量。   台湾DRAM产业起步——宏碁电脑咬牙进场   1989年,台湾宏碁电脑(占股74%)与美国德州仪器(占股26%)合资,设立德碁半导体,投资31亿元新台币(1.2亿美元),由德州仪器提供技术,在新竹园区建设6英寸晶圆厂,生产1M DRAM产品。这是台湾第一家专业DRAM生产厂。台积电前厂长高启全,也在这一年,集资8亿元新台币,创立了旺宏电子,后来成为全球最大的只读存储器(ROM)生产商。   宏碁电脑最早是1976年,由施振荣等人创办的一家小公司,靠生产计算器起家,后来生产小教授掌上学习机壮大,1988年宏碁股票上市。凭借台湾股市疯狂上涨筹措到充裕资金,宏碁看好电脑行业,便一头扎进了DRAM产业。但是等到德碁设厂后,市场已经向4M DRAM过渡,宏碁只好追加投资。1990年前后,内存市场不景气加上台湾股市暴跌,逼迫德碁咬牙发行了9亿元的三年期特别股,年息5%,期满后由宏碁购回。   面对沉重的资金压力,宏碁还将16%的德碁股份,转让给了中华开发信托公司。宏碁的苦日子熬了三年,直到1992年日本住友半导体环氧树脂厂爆炸,引发DRAM价格谷底翻升,德碁才扭亏为盈。随后又建设了一座8英寸晶圆厂。但是由于景气周期影响,1997至98年德碁累计亏损超过50亿元,美国德州仪器也受不了亏损,干脆把DRAM业务甩卖给了镁光,跟台湾宏碁的技术合作自然也就终止了。在失去技术来源后,到1999年,宏碁将德碁半导体,高价出售给了台积电,账面获利超过200亿元新台币。德碁也被台积电改造成了晶圆代工厂。   工研院技术攻关——世界先进半途而废   面对日本、韩国日新月异的DRAM技术能力,1990年,台湾官方在美国顾问建议下,启动了“次微米制程技术发展五年计划”,目标是砸下58.8亿元(约2亿美元),攻克8英寸晶圆0.5微米制程技术,获得4M SRAM和16M DRAM的生产能力。联华电子、台积电、华邦电子、茂矽电子、旺宏电子、天下电子等六家企业参与其中。由于台湾并没有相关的技术能力,台湾方面找到了美国IBM公司,负责16M DRAM研制的卢超群博士等人,由他们在台湾设立钰创科技,将技术转移到台湾。   由于台湾产业技术薄弱,1990年代之后,工研院电子所和从美国回来的研发人员,成为台湾半导体产业发展的技术源头。与此同时,美国半导体产业在日本廉价芯片攻势下节节败退,大规模裁员也迫使一批硅谷华人,回到台湾创业。   1994年12月,台湾省经济部为了落实工研院的次微米计划成果,决定在新竹园区,投资180亿元(5亿多美元),由台积电占股30%,和华新丽华、矽统、远东纺织等13家公司合股,成立世界先进积体电路股份有限公司(简称世界先进),建设台湾第一座8英寸晶圆厂,以DRAM芯片为主攻业务。然而世界先进的经营状况很不好,2001年亏损92.93亿元,元气大伤。到2003年,世界先进严重亏损,累计亏损达194.12亿元,被迫退出了DRAM生产。在台积电主导下,世界先进彻底转型成了晶圆代工厂。从1994年至2003年,世界先进只有3年出现获利,亏损却长达7年。究其亏损原因,在于企业投资规模太小,产能微不足道,根本无力与韩国三星、日本NEC等巨无霸,进行同场厮杀。而张忠谋并不看好台湾DRAM产业,台积电的晶圆代工产能却供不应求,于是张忠谋力争将世界先进,向晶圆代工厂转型。   世界先进是台湾唯一一家,能够进行DRAM产业技术研发的企业。其他企业全部是花费巨额资金,从日本、美国获得制程技术授权。每年付出的技术费用,占销售额3%以上。再加上巨额进口设备投资,使得台湾企业根本无法与掌握自主技术研发能力的韩国企业竞争。世界先进的垮台,最终导致台湾DRAM产业如同无根之木,注定了失败命运。  
1988年3月22日,台湾日盛证券营业厅内的股市投资人。1986年到1990年,台湾经历了一次前所未有的股市牛市。台股从1986年的1000点,飙升到1990年2月的12000点,创造了疯狂的股市致富神话。然而在随后的8个月里,股指又从12000点狂泻至2000多点,泡沫破灭,股市大崩盘,原来人人参与的金钱游戏变成了无人幸免的噩梦。而台湾电子产业,依靠股市筹集资金,便形成了只顾扩充产能赚快钱,却不肯下功夫进行核心技术研发的恶性循环。缺乏核心技术,成为台湾DRAM产业垮掉的根源。   力晶疯狂投资——十年亏损一年赚回   1993年,台湾电脑主板生产厂——精英(力捷)电脑的董事长黃崇仁,在全球DRAM严重缺货的情况下,跑到日本东芝要货,却吃了闭门羹。黃崇仁决定自行投资生产DRAM。在从日本三菱电机获得技术授权后,1994年黃崇仁投资4亿元新台币,在新竹园区成立了力晶半导体。由于财力薄弱、技术薄弱,力晶面临极大的困难,直到1996年才建成了第一条8英寸生产线,以0.4微米工艺生产16M DRAM/SDRAM。1998年2月力晶股票成功上市,但是由于0.18微米制程的生产良率问题,加上市场不景气,到1998年底,力晶税前亏损38亿元,四年累计亏损65.69亿台币,已经到了存亡关头。黃崇仁在情急之下,找张忠谋帮忙。张忠谋趁机用台积电控股的世界先进,向力晶注资27亿元,获得日本三菱电机和兼松商社释出的11%力晶股份,成为力晶最大股东。在张忠谋引导下,力晶也开始向晶圆代工转型。   2000年DRAM产业景气大好。此时只有一座8英寸厂的力晶,宣布投资600亿元(19亿美元)巨额资金,建设12英寸晶圆厂。这是一项极为疯狂的投资。工程开始后,景气却迅速下滑,为了筹集资金,力晶发行了2亿美元公司债。到2002年12寸新厂建成,力晶连年亏损。由于三菱电机将DRAM业务并入尔必达,力晶于是和尔必达结成同盟,获得90纳米技术授权。2003年力晶又动工兴建了第二座12英寸厂。直至2004年,力晶的12寸晶圆厂,成为全球唯一将256M SDRAM生产成本,降至3美元以下的厂商。当年盈利高达165.49亿元(约5亿美元),把过去十年赔掉的钱,一次赚了回来。力晶的股价也顺势大涨,成为台湾DRAM股王。   2004年是一个节点,英特尔在向业界力推新规格的DDR2内存,以淘汰DDR内存。全球DRAM产业从8英寸厂向12英寸厂转移产能,以降低制造成本。一片12英寸晶圆,虽然材料成本比8英寸晶圆贵52%,但是产量是8英寸晶圆的2.25倍,可以使产品颗粒成本下降30%左右。但是8英寸厂的投资额约10-15亿美元,12英寸厂的投资额,竟暴涨至20-25亿美元。在2000年市场景气时,几乎每一家厂商都放话要盖12英寸晶圆厂,然而经过两年景气衰退,还敢投资建设12寸厂的业者,只剩下了八家——分别是韩国三星、海力士,美国镁光,德国英飞凌,日本尔必达,台湾的茂德、南亚科技和力晶。无力建设12寸晶圆厂的公司,也就只好洗牌出局,去做晶圆代工了。2006年力晶与日本尔必达合作成立瑞晶电子,用老旧的8寸生产线,专门做晶圆代工业务。并规划5年内在台湾中部科学园区,建设4座月产能6万片的12英寸晶圆厂。总投资额高达4500亿元新台币(约136亿美元)。同年瑞晶又将旺宏电子闲置的12寸生产线收购过来,专门进行代工生产。     土豪股东——台塑集团重资下注   1995年3月,台湾龙头企业台塑集团,成立南亚科技,在台北县南林园区设立8英寸DRAM厂,月产能3万片。技术来自日本冲电气(OKI)授权的16M DRAM。台塑为了解决晶圆供应问题,还投资42亿元台币,与日本小松合资成立了专门生产高纯度晶圆棒材的工厂。这就使南亚具备了成本优势。南亚的每片8寸晶圆制造成本约1000美元,比同业的1300-1400美元要低很多。   由于遇到景气衰退,南亚科技从建厂起就连年亏损。但是凭借台塑集团资本雄厚,1998年7月,南亚科技在DRAM市场最低迷的时候,开工建设第二座8寸晶圆厂,并与美国IBM签订了0.2微米64M DRAM的技术授权协议。南亚当时是IBM服务器DRAM的主要供应商之一。到2000年8月,南亚试生产的0.175微米64M DRAM开始大量投片,良率达到70%,每片8寸晶圆可以产出1050颗成品,加上封装测试费用,每颗成品的成本只有2美元左右。如果按照月产能3万片计算,每月可生产3150万颗左右的DRAM芯片颗粒,价值超过6000万美元。但是由于产业不景气,2001年南亚亏损115.64亿元(3.5亿美元)。幸亏台塑集团筹集巨资才度过难关。   到2002年,全球DRAM产业不景气,由英特尔主推的Rambus内存,因技术原因败给了DDR内存,DDR成为市场主流。而南亚凭借DDR内存的成本优势,盈利100亿元(2.86亿美元),成为台湾五大DRAM厂中,唯一盈利的厂商。老牌DRAM大厂华邦电子,由于不堪亏损,干脆转去做晶圆代工了。   2003年1月,南亚科技与德国英飞凌合资,成立华亚科技,双方各占股46%,投资22亿美元(820亿元新台币),建设12英寸晶圆厂,产量由双方平分。到2006年,台湾一度轰轰烈烈的DRAM产业热潮,还剩下六家厂商。其中三家是自主品牌厂商:南亚科技、茂德和力晶。还有三家是专做DRAM代工的厂商:华邦电子、新成立的华亚科技和瑞晶。其中华亚为德国英飞凌代工,瑞晶为日本尔必达代工生产DRAM。  
2003年,德国英飞凌与台湾台塑集团合资,成立华亚科技,在桃园县建设12英寸晶圆厂。照片为华亚科技总部。   德国英飞凌——台湾茂德、南亚、华亚的技术后台   英飞凌前身是德国西门子的半导体部门。1996年,台湾茂矽电子(占股62%)与西门子的半导体部门合资,投资450亿元新台币,在新竹园区成立茂德电子,建设8英寸晶圆厂。采用西门子提供的制程生产DRAM晶圆,产量由两家分配。1998年由于产业不景气,西门子半导体部门从集团分离出来,成立了英飞凌,继承了西门子在半导体领域的三万多项专利,是当时仅次于三星、镁光的第三大DRAM厂商,2001年营业额57亿欧元。   2001年起,由于DRAM产业不景气,茂矽亏损300亿元新台币,并大量质押茂德股票,引发与英飞凌的矛盾。2002年10月,英飞凌突然与茂矽中断合资关系,终止技术授权合约,并停止采购茂德的晶圆。此后茂矽大量回购茂德股票,英飞凌则转向与南亚科技合作,由此组建了华亚半导体。英飞凌撤资后,茂德为了救急,先后与英飞凌的对手,日本尔必达和韩国海力士达成合作关系。此后的发展非常艰难,2007年金融危机后,茂德便一直亏损,到2012年破产时,负债高达700亿元(约21亿美元),已经完全资不抵债。   英飞凌与南亚科技合作建设12英寸晶圆厂,希望通过合资方式掌握产能,挑战三星电子,目标是拿下全球30%的市场。然而建厂耗资巨大,市场却不景气。2005年,全球DRAM市场增长了57%,但内存平均价格下跌了40%。英飞凌为了规避风险,于是将亏损严重的DRAM业务分离出来,于2006年3月成立了奇梦达(Qimonda)。(2009年奇梦达破产后被中国浪潮集团并购。)   与此同时,2006年3月,南亚科技再次砸下800亿元台币(24亿美元),开工建设第二座12英寸晶圆厂。原因是2005年7月,微软推出了Windows Vista操作系统。台湾厂商押宝该系统,会让消费者购买更多的DDR2内存。然而市场对Vista的冷淡反应,让人措手不及。更严重的是,一场席卷全球的金融风暴,彻底摧毁了台湾DRAM产业的未来。     全球金融危机——压垮台湾DRAM产业   2007年8月,由美国次贷危机引发的金融风暴席卷全球。由于内存供过于求,价格出现全面崩盘。2007年1月,512M 667MHz DDR2颗粒的价格还有6美元,到年底已经跌破成本价,仅为1.09美元。反映在中国市场上,2007年初,一根1GB 667MHz DDR2内存条的售价还在250元左右,甚至在暑期一路涨到360元。但是从8月中旬起,由于内存厂商降价清空库存,以应对经济危机,中国海关趁机放宽内存条进口,导致内存价格一路暴跌。到年底1G内存条的价格仅为110元,现代512M DDR2内存条的价格仅有65元。囤货炒内存条的商家因此亏到吐血。   反映到企业业绩上,全球DRAM厂商更是亏到哭。从2007年至2008年底,全球DRAM行业累计亏损超过125亿美元,台湾DRAM产业更是全线崩盘。其中资本实力最为雄厚的南亚科技,从2007年起,连续亏损了六年,累计亏损1608.6亿元(约49亿美元),最惨的时候每股净值只剩下0.09元。华亚科技从2008年起,连续亏损五年,累计亏损804.48亿元(约24.4亿美元)。这两家由台塑集团投资的DRAM厂,一共亏损2413.08亿元(约73亿美元)。如果不是台塑集团实力雄厚,南亚与华亚早就破产倒闭了。   2008年最惨的时候,力晶亏损565亿元,茂德亏损360.9亿元。几乎每天亏损1亿元。台湾五家DRAM厂共亏损1592亿元(约48亿美元),创历史纪录。2009年初,台湾所有DRAM厂家放无薪假。     致命缺陷——台湾缺乏自主核心技术   2008年金融危机越烧越旺时,台湾官方便提出将台湾六家DRAM厂整合的计划。与韩国相比,台湾六家DRAM厂占全球市场份额还不到20%。也就是说,六家捆到一起,还抵不上韩国三星一家的产能。问题还不仅仅如此,台湾厂商主要存在三个致命问题:一没有核心技术研发能力,要花大价钱从日本、美国、德国厂商手里购买技术授权。国际上DRAM厂的平均研发费用要占企业营收的15-20%,而台湾仅6%。每年台湾向外国支付的技术授权费用超过200亿元新台币(约6亿美元)。仅2007年,台湾四大DRAM厂支付的技术授权费就高达4.7亿美元。   二是没有制程设备研制能力,台湾每年要花费十几亿美元巨额资金,去购买日本、美国的设备。可是今年花十几亿美元进口的90纳米设备,明年别人已经采用65纳米制程了。日本、韩国都拥有一定的设备研制能力,在设备成本上要远低于台湾。三是台湾没有市场纵深,全要仰赖日本、韩国、美国、中国大陆厂商的采购订单。平时日本、韩国厂商能扔些订单到台湾。而一遇经济危机,日韩订单萎缩,台湾厂商立时陷入困境。台湾的DRAM产品在容量、性能、品质、价格、品牌上都处于劣势,怎么跟韩国竞争?   台湾这种只图快进快出,靠购买技术授权、制程设备来快速扩充产能、赚快钱的经营模式。在面临韩国、日本财阀式经济集团的重压时,根本不堪一击。  
2015年12月,美国镁光科技以32亿美元,并购台湾华亚科技。美国镁光因此成为台湾最大外资企业。   台湾DRAM产业整合——乌合之众难成气候   为挽救债台高筑的DRAM厂,台湾官方的计划是进行产业整合。成立“台湾记忆体公司”(Taiwan Memory Company,TMC),由联华电子副董事长宣明智负责,对六家DRAM厂进行控股整合。同时与日本尔必达或美国镁光谈判,合作推进自主技术研发。台湾官方希望TMC是一家民营企业,政府投资越少越好,最多不超过300亿元新台币。   由于日本尔必达也在金融风暴中陷入困境,因此愿意向台湾提供全部核心技术,以换取台湾的援助资金。但是台湾各家DRAM厂却并不愿意整合。因为各家公司背后都有不同的技术合作对象,采用的技术不同。而且台湾官方的整合计划,并不能挽救各家工厂的财务困境,因此整合工作很难推进。与此同时,台湾媒体也在火上浇油。如2009年3月7日,台湾自由时报,以《国发基金小心掉进大钱坑》为题,指称TMC是个钱坑,DRAM产业面临产能过剩、流血竞争等局面。   到2009年10月,“DRAM产业再造方案”在立法院审议时遭到否决,禁止国发基金投资TMC公司。与此同时,由于奇梦达破产和Windows7带来的换机热潮,推动DRAM市场景气回转,产品价格持续飙升。之前陷入困境的各家厂商,情况出现好转。日本尔必达也因此拒绝向台湾转让核心技术。台湾DRAM产业整合计划,就此彻底失败。   市场景气的暂时回暖,并不能改变台湾DRAM产业小而散、缺乏技术、缺乏竞争力的局面,注定了它们被淘汰的命运。2010年,韩国三星砸下18万亿韩元(约170亿美元,合1100亿元人民币)巨额资金,倾全力发展DRAM和NAND闪存技术,血洗内存产业。日本、台湾厂商迅速败下阵来。   2012年2月,日本尔必达宣布破产,负债高达4480亿日元(89.6亿美元),是日本史上最大的破产案件。同月,台湾茂德申请破产保护,亏损总额超过700亿元新台币(约21亿美元)。南亚科技在2012年亏损360亿元,等于每天赔掉1亿元。自从奇梦达破产后,南亚科与美国镁光结成联盟。台塑旗下的华亚科技,从2008年至2012年,连续亏损五年,亏损总额达744.98亿元(约22.6亿美元)。2013年至2014年,华亚科技扭亏为盈,获利高达741亿元(含巨额退税)。盈亏相抵,仅亏损4亿元新台币。2015年12月,美国镁光以32亿美元(206亿元人民币),收购台湾华亚科技67%的股份。台塑集团终于甩掉了这个烫手山芋。   综观台湾DRAM产业发展三十年来,最终落得一地鸡毛。究其根源,在于台湾省政府盲目听信美国主导的自由市场经济理论。1980年代,台湾省政府还能在产业政策、产业技术上,对DRAM产业进行扶持。到2000年后,尽管陈水扁政府提出了“两兆双星”产业政策,但是对DRAM产业、液晶面板产业缺乏扶持力度,缺乏产业主导能力,导致台湾DRAM、液晶面板产业,在小而散的错误道路上越走越远,最终被韩国企业全面击溃。   台湾的产业失败经历,是用500亿美元巨额投入换来的。这个教训足够深刻。    
全球DRAM产业复杂的竞争与合作关系,如同春秋战国时期的合纵连横。强者恒强,高度垄断。
2012年7月6日,台湾新竹科学工业园区航拍,齐柏林拍摄。
海边居
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超级工程一览:DRAM芯片战争 ——1970-2017输赢千亿美元的生死搏杀【6】  
1970年4月24日,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”从酒泉卫星发射中心成功发射。照片为酒泉卫星发射中心,地下13米深处的发射场控制室,墙上还写着当年留下的主席标语——一定要在不远的将来赶上和超过世界先进水平。         1949年新中国成立的时候,美国已经在世界第一工业大国的宝座上,稳坐了50年。而中国,是个连汽油铁皮桶都无法生产的落后农业国。全国五亿多人口中,80%以上是文盲,农村文盲率超过95%。就是在这样的巨大差距下,中国亿万人民由毛主席领导,开始了艰苦卓绝的工业追赶进程,创造了世界历史上的经济奇迹。然而结果很不幸,由于1978年改革开放后的错误政策,导致中国电子工业全面垮掉,并在地上跪了三十年,至今也没能爬起来。   中国电子工业起步——亚洲最完善的电子工业体系   中国电子工业发展,起步于毛泽东时代。1950年抗美援朝战争爆发后,为解决军队电子通信问题,国家成立电信工业管理局,在北京酒仙桥筹建北京电子管厂(即现在的北京京东方),由民主德国(东德)提供技术援助。该厂总投资1亿元,年产1220万只,是亚洲最大的电子管厂。除此之外,酒仙桥还建起了规模庞大的北京电机总厂、华北无线电器材联合厂(下辖706、707、718、751、797、798厂)、北京有线电厂(738厂)、华北光电技术研究所等单位。   1956年国家提出“向科学进军”,国务院制定科技发展12年规划,将电子工业列为重点发展目标。中国科学院成立了计算技术研究所(中科院计算所),这是中国第一个电子计算机研究所。为了培养电子工业人才,教育部集中全国五所大学的科研资源,在北京大学设立半导体专业。由黄昆博士、谢希德博士、高鼎三等留学回国的著名教授讲课。1957年毕业的第一批学生中,出现了大批人才。如中芯国际董事长王阳元、华晶集团总工程师许居衍、电子工业部总工程师俞忠钰。   1958年,上海组建华东计算技术研究所,及上海元件五厂、上海电子管厂、上海无线电十四厂等企业。使上海和北京,成为中国电子工业的南北两大基地。1960年中国科学院成立半导体研究所,集中了王守武博士、黄昆博士、林兰英博士等著名海外归国专家。同年组建河北半导体研究所(现为中电集团第13所),进行工业技术攻关。1962年由中科院半导体所,组建全国半导体测试中心。1963年中央政府组建第四机械工业部,主管全国电子工业(1982年改组为电子工业部),由通信专家王诤中将任部长。   中国早期电子工业,主要以军事项目为牵引,研制军用航空电子设备、弹道导弹控制设备、核武器配套电子设备、军用雷达、军用通讯器材、军用电子计算机等产品。1958年开始研制东方红卫星后,又将防辐射级太空电路列入研究项目。这一时期,中国民用电子产品,仅限于无线电收音机。收音机当时是极为昂贵的奢侈消费品。  
1973年8月26日,中国第一台每秒运算100万次的集成电路电子计算机-105机,由北京大学、北京有线电厂、燃料化学工业部,等单位协助研制成功。   文革时期——独立自主 自力更生   1966年文革爆发后,由于左倾政策的保护,中国电子工业得到快速发展,北京酒仙桥电子工业区基本成型。电子工业开始与纺织、印染、钢铁等行业结合,实现自动化生产。1968年,北京组建国营东光电工厂(878厂),上海组建无线电十九厂,至1970年建成投产,形成中国集成电路产业中的“南北两霸”。其中北京878厂主要生产TTU电路、CMOS钟表电路及A/D转换电路。上海无线电19厂,主要生产TTL、HTL数字集成电路,是中国最早生产双极型数字集成电路的专业工厂。1977年四机部投资300万元,建设6000平方米集成电路洁净车间。到1990年该厂累计生产509种集成电路,产量4120万块,产值3.25亿元(该厂后来合资为上海飞利浦半导体)。   1968年,国防科委在四川永川县,成立固体电路研究所(即永川半导体研究所,解放军1424研究所,现中电集团24所)。这是中国唯一的模拟集成电路研究所。同年上海无线电十四厂首家制成PMOS(P型金属-氧化物半导体)电路。拉开了中国发展MOS集成电路的序幕。1970年代永川半导体研究所、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后又研制成CMOS电路。至1990年底,上无十四厂累计产量为3340万块(后来合资成为上海贝岭半导体)。   1972年美国总统尼克松访华后,中国从欧美大量引进技术。由于集成电路产品利润丰厚,全国有四十多家集成电路厂建成投产。包括四机部下属的749厂(甘肃天水永红器材厂)、871厂(甘肃天水天光集成电路厂)、878厂(北京东光电工厂)、4433厂(贵州都匀风光电工厂)和4435厂(湖南长沙韶光电工厂)等。各省市另外投资建设了大批电子企业。  
1975年,北京大学物理系半导体研究小组,由王阳元等人,设计出我国第一批三种类型的(硅栅NMOS、硅栅PMOS、铝栅NMOS)1K DRAM动态随机存储器,它比美国英特尔公司研制的C1103要晚五年,但是比韩国、台湾要早四五年。那时韩国、台湾根本就没有电子工业科研基础。照片为北京大学校史陈列馆展示的器件。   引进国外先进技术——3英寸晶圆厂拖了七年   1973年,借着中美关系缓和及欧美石油危机的机会,中国希望从欧美国家,引进七条3英寸晶圆生产线,是当时世界最先进技术。这要比台湾早2年,比韩国早4年,那时候台湾与韩国还没有电子工业科研基础。1975年美国英特尔才开始建设世界第一座4英寸(100mm)晶圆厂。但是由于欧美技术封锁,最终拖了七年,中国才得以引进三条已经落后的3英寸晶圆生产线,分别投资在北京国营东光电工厂(878厂),航天部陕西骊山771研究所(西安微电子研究所),和贵州都匀风光电工厂(4433厂)。其中北京878厂的3寸晶圆生产线,直至1980年才建成,已经比台湾晚了3年,比韩国晚2年。   与之形成鲜明对比的是,台湾工研院1975年向美国购买3英寸晶圆生产线,1977年就建成投产了。1978年,韩国电子技术研究所(KIET),从美国购买3英寸晶圆生产线,次年投产。1980年台湾联华电子建设4英寸晶圆厂。而中国大陆,直至1988年,才由上海无线电十四厂,与美国贝尔电话合资,成立贝岭微电子,建设中国大陆第一条4英寸晶圆生产线。这比台湾晚了八年,比美国晚十三年。在欧美联手封锁压制下,中国大陆只能买到二手淘汰设备。   1975年,就在台湾刚刚向美国购买3英寸晶圆厂时,中国大陆已经完成了DRAM核心技术的研发工作。北京大学物理系半导体教研室(成立于1956年,现北大微电子研究院),由王阳元领导的课题组,完成硅栅P沟道、铝栅N沟道和硅栅N沟道三种技术方案。在中科院北京109厂(现为中科院微电子研究所),采用硅栅N沟道技术,生产出中国第一块1K DRAM。这一成果尽管比美国、日本晚了四五年,但是比韩国、台湾要早四五年。直至1980年前后,韩国、台湾才在美国技术转移下,获得了DRAM技术突破,瞬间反超中国大陆。韩国直接从16K起步,台湾从64K起步。   1978年10月,中国科学院成立半导体研究所,由王守武领导,研制4K DRAM,次年在中科院109厂投入批量生产(比美国晚六年)。1981年中科院半导体所又研制成功16K DRAM(比韩国晚两年)。1982年,江苏无锡江南无线电器材厂(742厂),耗资6600万美元,从日本东芝引进3英寸晶圆生产线(5微米制程,月产能1万片),生产电视机集成电路。1985年,该厂制造出中国第一块64K DRAM(比韩国晚一年)。1993年,已经改组的无锡华晶电子公司(原无锡742厂),制造出中国第一块256K DRAM(比韩国晚七年)。   从上述历史,我们可以明显看出,在欧美技术封锁,以及1980年后,中国大陆减少电子产业投资的情况下,中国DRAM产业从领先韩国、台湾,然后迅速被韩国、台湾反超。尤其是韩国在美国刻意扶植下,依靠20亿美元左右的巨额疯狂投资,在DRAM产业取得了显著成果。      
1977年8月1日,北京,凳和华在纪念南X昌X起义50周年大会上。   洋跃进——800亿美元疯狂计划   而中国大陆的这一局面,主要由于政治原因。1976年毛主席逝世后,左右各派为争夺权力,展开了激烈较量,经济领域是主要战场之一。1977年中国的外汇储备还有9亿多美元,7月份国家计委提出,今后八年花费65亿美元从国外进口技术设备,重点发展石油化学工业,其中只有一个陕西咸阳显像管厂是电子项目。政治局讨论时,(凳)提出可以花100亿美元进口设备,提高中国石油、煤炭和轻工业产量,以赚取更多外汇。8月,国家计委将进口项目提高到150亿美元规模,再次得到(凳)等人的肯定。   1978年2月9日,政治局讨论《政府工作报告》,在叶的鼓动下,华将进口规模提高到180亿美元。3月份再次讨论时,华又将进口额度提高到200亿美元。要知道1978年中国的外汇储备仅有1.67亿美元,可见当时(凳)、华等人的决策是如何荒唐。到6月份,政治局再次听取报告,(凳)说得更干脆:同国外做生意,搞买卖,搞大一点,什么150亿,搞它500亿。500亿美元的规模,是3月份拟定的200亿美元的二点五倍。   受(凳)的影响,6月30日听取谷牧出访汇报时,华再次强调步子要大一些。国家计委讨论后,提出了花费1000亿美元引进技术的设想。7月上旬,国家计委初步整理,汇总了一个850亿美元的方案,其中400亿引进外资。(凳)也同意这个方案。9月9日,李现鲶在国务院务虚会结束时宣布:今后十年的引进规模可以考虑增加到800亿美元。李还称,这是一个伟大的战略决策。   从65亿美元到后来的800亿美元,这帮人完全违背经济发展规律,如同儿戏一般,将气球越吹越大。其实,1958年大跃进时期,搞浮夸风、亩产万斤的,也是(凳)、李、叶这帮老狐狸。当时他们把主席架在火上烤,以赶他下台。1959年毛下台,换了刘上台。1978年大搞洋跃进,同样是为了将华赶下台。洋跃进号称要建设“十个鞍钢、十个大庆”,其中就包括(凳)力主拿出50亿美元,从日本新日铁进口设备,建设上海宝钢。而上海长江边的烂泥地,根本不适合建设大型钢厂。  
1980年9月,北京,人大五届三次会议上,赵种里与(凳)、李一批人坐在主席台上。   狂印钞票——中国经济全面恶化   1978年中国的财政收入为1132亿元,光是一个上海宝钢项目就要投资300亿元,根本不是中国国力所能负担的。没钱怎么办?开动印钞机!1979年中国人民银行增加了50亿元人民币的供应量。同时期,为了体现改革开放的好处,中央开始给工人涨工资、提高粮食收购价、给文革时期打倒的牛鬼蛇神们平反,补发工资。给老革命家们盖别墅、换进口小轿车,提高福利待遇。1980年,在(凳)、叶等人的联手打击下,华终于被赶下了台。换了胡担任种书计,赵担任总里。但是经济形势已经开始恶化。   1979年全国在建的大中型项目有1100多个,财政赤字170.6亿元。1980年又新增了1100多项,财政赤字127亿元。上述项目全部建成,还需要投资1300亿元。为了弥补财政亏空,1980年央行又增印了78.5亿元钞票。从此,印钞票如同吸毒上瘾一般,成为中国经济毒瘤。1978年中国全社会的流通现金仅有229.59亿元,到1985年已经暴增至839亿元。光是1984年的钞票供应增幅,就高达惊人的39%。连年狂印钞票引发恶性通货膨胀。许多物价都至少翻番,高档烟酒等民用消费品价格,甚至直接上涨10倍,以致一些城市出现了“抢购囤积风潮”。   为了控制宏观经济的严重混乱局面,压缩投资金额。1980年中央一下子停建缓建了400多个大中型项目,1981年又停缓建了22个大型项目。其中就包括上海宝钢、十堰二汽、大庆30万吨乙烯等战略工程。盲目贪大求洋给中国经济带来严重危害,导致汽车、电子、航空等战略产业难以发展。像上海的运10飞机,在研制15年后最终流产。北京电子管厂(现在的京东方),想上马液晶项目,也因为缺乏国家投资而流产。更严重的危机还在后面。  
上海市威海路696号,原是上海元件五厂厂房和仓库的一部分。工厂倒闭后厂房被30多位艺术家占据,成为艺术仓库。到1990年代,上海市曾经闻名全国的电子企业,几乎全部破产倒闭,或变成合资企业。   拨改贷——抽干中国电子企业血液   1984年,国务圆总里赵,为扭转财政亏空局面,听信一些经济专家的建议,盲目实行“拨改贷”政策。以往国有企业从政府财政获得拨款,作为工厂流动资金或技术改造经费。企业盈利后将利润上缴国家财政。这样形成良性循环。拨改贷将政府财政拨款,改为企业向银行贷款,还要支付高额利息。而另一头,企业的利润照样要上交财政。这样政府不仅不投一分钱,反而像从前一样,抽走企业的大部分收入,导致国有企业迅速陷入亏损困境。   正是由于“拨改贷”,使得中国电子工业遭到致命打击。企业只顾引进外国设备,以尽快投产盈利,缺少科研资金对外国技术进行消化吸收。这是企业急功近利的根源。在文革时期,中国科研投入占GDP的2.32%,与英法德等发达国家相当(2003年世界平均值也仅有2.2%)。到1980年代,正是电子产业兴起的关键时期,欧美国家和日本、韩国、台湾纷纷加大对电子产业的科研投入。而中国却在大规模压缩科研经费投入。1984年以后,由于“拨改贷”造成的困境,使中国企业基本无力进行研发,科研经费占GDP比值骤然降到0.6%以下。中国电子工业彻底垮了。   比如像中国最大的半导体企业——上海元件五厂。1980年利润高达2070万元,职工人均利润1.5万元。即使是1985年,上海元件五厂的产值仍然高达6713.1万元,利润达1261.4万元。然而到了1990年,上海元件五厂产值下降至1496万元,利润竟然仅有2.47万元,全厂1439人,人均利润仅有区区17.16元。熬了没几年,这家风光了三十年的中国半导体器件龙头企业,就在改革开放的“春风”里破产倒闭了。   其实不单是电子工业。在1980年代,获利丰厚的纺织工业、钟表工业、钢铁工业,全部成为中央财政的吸血来源。国家停止工厂设备升级投资,导致中国纺织工业到1990年代全面破产,全国下岗失业工人超过200万人,引发了严重的社会危机。     中央停止投资——全国疯狂引进落后淘汰技术   1982年,国务圆组建电子工业部,由张挺任部长,主管全国电子工业。该部门继承了毛时代组建的2500多家科研院所和电子工厂,下属职工总数达100多万人,主要研制通信、雷达、电视、计算机、无线电、元器件等设备。产业结构完备程度,仅有美国、苏联可以相比。光是电子工业部下辖的专业电子研究所就有上百家。然而在80年代初,由于中央政府全面停止对电子工业投资,各电子企业要自己去市场找资源。于是中国电子工业的技术升级全面停止,与美国、日本的技术差距迅速拉大。甚至被80年代加大电子投资的韩国、台湾彻底甩开。   1982年,中国国务圆成立了“电子计算机和大型集成电路领导小组办公室(简称大办)”,由副中里万里出任主任,管理包括半导体在内的电子工业。1984年该机构又更名为“国务圆电子振兴领导小组”,由副中里李月月任组长。至1988年该机构取消,两任国家当家人出面,最后结果怎么样?   1984年至1990年,中国各地方政府、国有企业和大学,纷纷从国外引进淘汰的落后晶圆生产线,前后总计达到33条,按照每座300-600万美元估算,总计花费1.5亿美元左右。这33条晶圆生产线,多数根本没有商业价值。造成这一乱象的根本原因,是电子工业部,将绝大多数国有电子企业的管理权,甩给给省市地方政府,又缺乏制定执行产业规划的政策权力。出现了全国疯狂引进落后技术的奇怪现象。还有一个原因是80年代开始,国有企业贪污腐败加剧,借着进口项目的名义,领导干部可以名正言顺地获得出国考察机会。  
江苏省无锡市,华晶电子,中国最早启动的6英寸晶圆厂,花了八年时间才建成。建成就已经落后淘汰。   九0八工程——盖一座6寸晶圆工厂用时八年   为了治理散乱差问题,1986年电子工业部在厦门,举办集成电路战略研讨会,提出“531战略”。即“普及5微米技术、研发3微米技术,攻关1微米技术”,并落实南北两个微电子基地。南方集中在江浙沪,北方集中在北京。1988年至1995年,在政策扶持下,中国诞生了五家具有规模的国有半导体企业:江苏无锡华晶电子(原无锡742厂与永川半导体研究所合并)、浙江绍兴华越微电子(1988年设立中国第一座4英寸晶圆厂)、上海贝岭微电子、上海飞利浦半导体(1991年设中国第一座5英寸晶圆厂)、和北京首钢NEC(1995年设中国第一座6英寸晶圆厂)。   1990年8月,国务院决定在八五计划(1990-1995),半导体技术达到1微米制程,决定启动“九0八工程”,总投资20亿元。其中15亿元用在无锡华晶电子,建设月产能1.2万片的6英寸晶圆厂,由建设银行贷款。还有5亿元投给9家集成电路企业设立设计中心。(1993年华晶开发出256K DRAM,比韩国晚7年)   但实际结果是,由于官僚体系拖延,九0八工程光是经费审批就花了两年时间。然后从美国AT&T(朗讯)引进0.9微米制程,又花了三年时间。前后拖延五年时间,建厂再花三年,导致1998年无锡华晶电子投产即落后(月产能仅6000片),华晶还要为此承担沉重的利息支出压力。为了解决华晶的困境,电子工业部借研讨会的机会,请台湾茂矽电子老板陈正宇,接手管理华晶的六寸晶圆厂。1998年2月,由台湾人陈正宇、张汝京和李乃义在香港注册上华公司,来租赁无锡华晶的6寸厂,进行晶圆代工业务。1999年8月,双方合资成立无锡华晶上华半导体公司,上华控股51%。新公司迅速扭亏为盈,成为中国大陆第一家“纯晶圆代工”企业,月产量达到1万片。2001年月产能达到2万月。2003年上华筹备建设一座8英寸晶圆厂,为了节省投资希望购买二手设备。不过国际上二手8寸晶圆厂很少。直至2007年8月,无锡海力士的8英寸晶圆厂,因DRAM价格暴跌而停产。上华迅速出手,以3.8亿美元买下了该厂设备,2009年投产。   与无锡华晶形成鲜明对比的是,1990年新加坡政府投资特许半导体,只用2年建成,第三年投产,到1998年收回全部投资。而无锡华晶却被甩给了台湾人经营。  
1990年,中国进口一台美国IBM 286电脑(IBMPS1),价格是3.5万元人民币。当时中国普通工人的月工资只有300元左右。由于电子产品的暴利,引发广东、浙江等沿海省份,大规模走私进口电子器件,彻底冲垮中国电子工业。   中国电子产业落后——三十年来以市场换技术   在1996年,国际主流生产线是8英寸晶圆厂,而中国最先进的是首钢NEC的6英寸晶圆厂,比国外落后八年。造成这一现象,有多方面原因。一是投资薄弱,1980-1996年间,中国在半导体产业,累计投资仅有3亿多美元,其中多数胡乱花掉,没有形成技术能力。国有企业缺乏投资,根本不可能追赶国外先进技术。作为对比,日本光是1996年对半导体的投资就接近40亿美元。   二是电子工业部作为行业主管部门,却没有制定执行产业政策的权力,要通过国家计委来审批项目。九0八工程就是如此。而官僚体系在决策时,盲目追求技术先进,根本不考虑市场因素。以华晶电子为例,决策者拒绝在华晶内部设立IC产品设计研究所,这就一下子丢掉了大批缺乏设计能力的客户。后来电子工业部部长胡启立,在接受采访时认为:那是因为决策者不了解半导体市场运作规律。   三是政治因素,自1949年新中国成立起,中国就被西方国家主导的“巴黎统筹委员会(简称巴统)”,进行严格的技术封锁。1994年巴统由于苏联解体而宣告解散,但是西方对于中国的技术封锁并未停止。1995年9月,包括原巴统17个成员国在内的28个国家,在荷兰瓦森纳召开会议,决定以控制武器技术扩散的名义,建立技术出口控制机制。1996年7月,西方33个国家正式签订《瓦森纳协定》,民用技术控制清单包括:电子器件、计算机、传感器等九大类。军用技术控制清单包括22大类。中国同样处于被禁运国家之列。   在电子领域,韩国、台湾可以轻轻松松从欧美进口先进电子设备,而中国大陆只能购买落后5年以上的淘汰技术。而韩国、台湾依靠电子产业优势,同样对中国大陆进行技术封锁。如台湾官方禁止台积电等企业,到中国大陆投资建设先进制程晶圆厂,禁止台湾液晶面板企业到大陆设厂。即使设厂也只能投资落后台湾一代的生产线。台湾厂商通过合同约束,严厉禁止台湾技术人员,跳槽到中国大陆相关企业工作。   在各方面严防死守下,中国企业要想获得先进技术,就变得非常困难。而外国企业则凭借掌握的先进技术,在中国市场予取予求,占尽便宜。所谓的“以市场换技术”,成为改开三十年来,中国最大的笑话——中国为此付出了,至少损失1万亿美元的巨额产业代价。   1990年,中国大幅降低关税、取消计算机产品进出口批文、开放了国内电脑市场。顷刻间,国外的286、386电脑如潮水般涌入,长城、浪潮、联想等国内公司溃不成军。1991年由美国英特尔和AMD,掀起的“黑色降价风暴”,更是让中国计算机产业雪上加霜。由于绝大多数整机企业,积压了高价买进的芯片,从而背上巨额亏损的包袱,一家家电脑整机厂商,前赴后继般悲壮地倒在了血雨腥风之中。长城、浪潮和联想也都元气大伤。在微电子集成电路方面,国内企业继80年代中后期陆续亏损后,90年代纷纷倒闭,国内集成电路工业,逐步变为三资企业为主的局面。据专家估计, 到1990年代末,中国微电子科技水平,与国外的差距至少是10年。     八英寸晶圆厂——摩托罗拉在天津拖了六年   1995年12月,为落实“九五计划”中,半导体生产工艺达到0.5微米的目标,国务院与上海市政府批准了“九0九工程”。包括建设晶圆厂和建立设计公司两大任务。其中上海市政府出资40亿元(5亿美元),成立华虹微电子。日本NEC出资2亿美元,双方成立华虹NEC,合计投资12亿美元,在浦东建设8英寸晶圆厂。由NEC提供0.35微米技术,生产当时主流的64M DRAM内存芯片。由于决策执行迅速,华虹NEC在1999年9月投产,次年实现盈利。2000年起,中国政府更换第二代IC式身份证和社保卡,华虹NEC成为主要制造商,拿到大量订单。   1996年,美国摩托罗拉提出,准备在天津投资122亿元人民币,建设一座当时中国最先进的8英寸晶圆厂(MOS-17)。凭借这个条件,摩托罗拉成为2001年前,唯一获得中国政府特许,独资设立手机厂的企业,而且是唯一拿到GSM和CDMA,两张手机生产许可证,及内销许可证的外国企业。摩托罗拉因此在中国大赚特赚,占领了超过半数手机市场,光是1999年销售额就达到260亿元。但是直到2000年,天津的8寸厂才开始动工,2002年才正式量产(2004年被中芯国际收购)。此时国际上已经纷纷开始建设12英寸晶圆厂。   1998年,电子工业部和邮电部合并,组建信息产业部,邀请海外华人专家,参与讨论制定产业指导政策。台湾世大半导体老板张汝京赴大陆考察。电子工业部曾考虑聘请张汝京出任总经理,结果未如愿。到1999年底,世大半导体被台积电并购后,张汝京便决定投资大陆。2000年6月,在上海市政府支持下,张汝京创办中芯国际,一期投资14.76亿美元,其中上海国有银行提供了12亿美元贷款。2001年9月,中芯国际在上海张江,建成第一座8英寸晶圆厂,采用0.25微米工艺(设计月产能5万片)。     十二寸晶圆厂——中芯国际专做接盘侠   2000年,北京市政府,计划由首钢集团出面,与美国AOS(万代半导体),合资组建华夏半导体,投入13.35亿美元,建设8英寸晶圆厂。其中北京市愿意提供6.2亿美元贷款。然而随着2001年全球半导体市场跌入低谷,该项目流产。此后,中芯国际提出在北京建设中国第一座12英寸晶圆厂(Fab4),获得北京市政府大力支持,2004年建成(计划月产能4.5万片),采用100纳米工艺,为英飞凌、尔必达代工生产DRAM。该厂总投资12.5亿美元,北京市最初承诺提供6亿美元贷款,不过直到2005年6月,才将贷款拨给中芯国际,导致Fab4直至2006年才大规模量产。   2003年,江苏无锡市政府,获悉韩国海力士在中国各地挑选投资地点,便成立了812项目,全力争取海力士投资。无锡开出了比上海和苏州,更大的资金优惠条件。最终韩国海力士与意法半导体(ST)合资,在无锡投资20亿美元,建设一座8寸晶圆厂,和一座12寸晶圆厂。其中无锡市政府总计为该项目,提供了10亿美元贷款。在土地方面,由无锡市政府出资3亿美元,建设两座占地54万平方米,和面积32万平方米的晶圆厂房,租赁给韩国海力士及意法半导体使用。   2006年,湖北省与武汉市政府投资100亿元,组建武汉新芯,建设12英寸晶圆厂。该项目是湖北省历史上,单项投资金额最大的项目,设计月产能6-7万片。由于湖北省缺乏相关人才和技术,从项目之初,武汉新芯和中芯国际就签订了托管协议,由中芯国际提供技术支援。2008年武汉新芯投产后,由于产能开工不足,长年处于亏损状态。2010年,美国镁光和台湾台积电,都对武汉新芯虎视眈眈,希望并购。由于中央政府担心国际寡头,危及中国半导体产业安全,因此支持中芯国际入主武汉新芯。2010年10月,双方签订合作协议。但是到2013年,两企业开始分道扬镳。   2014年2月,武汉新芯和美国飞索(Spansion),签定技术合作协议,由飞索提供技术,在武汉新芯共同研发新型的3D NAND Flash。美国飞索是1993年日本富士通和美国AMD,共同出资设立的NOR Flash研制公司。2009年飞索因业绩连续滑坡倒产,被赛普拉斯(Cypress)收购成为其全资子公司。虽然,飞索从来就没有生产过NAND芯片,但是,包括三星在内,现在所有的3D NAND Flash技术,其基本原理是飞索最早开发的MirrorBit技术。不过在量产技术方面,飞索远远落后于韩国三星。  
陕西西安,韩国三星电子西安厂区,由西安市政府免费提供土地,并花费数十亿元建设厂房,再租赁给韩国三星。西安市在十年内,收不到一分钱税费。   韩国三星落户西安——西安市政府提供300亿元巨额补贴   2011年,韩国三星与日本东芝在NAND闪存领域展开争夺。当时三星在韩国华城(Fab12、Fab16)、器兴(Fab14)以及美国得州奥斯汀,共有4座NAND闪存12英寸晶圆厂,年产能450万片晶圆。为了拉开与东芝的差距,三星决定在中国选址建立NAND闪存晶圆厂,以抢占中国市场。为此,三星对北京、重庆、无锡、苏州、西安等城市进行考察。中国各地政府纷纷开出巨额优惠条件。   2011年,韩国三星电子的半导体销售额达到285.63亿美元,仅在中国市场销售额就高达95亿美元。要知道中国全国的集成电路销售额也仅有1572亿元(241亿美元)。因此,三星在谈判中具有强势地位,提出了众多苛刻条件。最初作为热门选手的北京、重庆两个直辖市,最终都主动放弃了这个项目。最后是不被人看好的西安,在付出巨大代价后,拿下了这个项目。   2011年底,陕西省×省*长*赵正*永亲赴韩国,与三星洽谈。2011年,西安市GDP为3864亿元,仅排在全国第30名,还不如南通、大庆、泉州等三线城市。因此西安市急于拿下这个项目。2012年1月,韩国政府审批通过三星在华设厂项目。2012年4月2日,韩国三星电子宣布在中国西安,建设闪存芯片厂。项目一期投资将达70亿美元,若三期投资顺利完成,总投资约为300亿美元。   西安市为此项目提供了巨额补贴,包括:一、韩国三星需要的130万平方米厂房,由西安市建设,并免费提供1500亩土地。二、西安市每年向三星补贴水、电、绿化、物流费用5亿元。三、西安市财政对投资额进行30%的补贴。四、西安市对所得税征收,进行前十年全免,后十年半额征收。同时,西安市还承诺,将为项目修建高速公路和地铁等交通基础设施。总的补贴金额保守估计在300亿元以上。   面对这种狮子大开口的苛刻索价,西安市竟然全盘接受。三星西安项目,选址在西安市安区五星和兴隆街道,占地9.4平方公里,15个村庄3000多户农民被迫拆迁改造,引发群众抗议。为了调解征地拆迁矛盾,西安市干脆派了一批干部吃住在农村,专门解决拆迁问题。   西安市这种只要面子不要里子的招商方式,实际是用中国土地、中国资金、中国工人,来补贴服务外国企业,帮助它们占领中国市场,压制中国本土企业发展。这在其他国家是极其滑稽的行为。也无怪乎北京、重庆不要这种项目。   改开三十年来,看看中国尽数破产倒闭的本土电子企业,再看看各省政府,花费巨额资金,补贴扶植的无锡海力士、西安三星、大连英特尔、南京台积电,不禁令人感叹。   你们发展电子产业,到底是为了谁?世界上有哪个国家的电子工业,是靠引进外资壮大的?    
1971年,上海复旦大学自主研制的719计算机,由王世业、顾芝祥、陈志刚等人参与研制。1975年复旦大学研制FD-753计算机。经过反复研究讨论,结合那时美国IBM360/370、欧洲TSS、日本FACOM等计算机系统和我国DJS-260、北大150等计算机系统,最终确定753计算机系统的主要研制目标是:具有处理速度浮点运算200万次以上的主机系统;实现分时计算机系统;多进程分层管理的微内核操作系统。
1979年上海元件五厂和上海无线电十四厂,联合仿制(逆向工程)成功8080八位微处理器(编号5G8080)。8080为美国英特尔公司在1974年推出的第二款CPU处理器,集成6000只晶体管,每秒运算29万次。自1975年第一台个人电脑诞生以后,8080芯片帮助英特尔在几年后占据了电脑芯片的霸主地位。德国西门子仿制出8080芯片是在1980年10月(Siemens SAB 8080A-C),比中国还晚一年。日本也仿制过8080芯片。     下列研究所清单,回答了:为什么中国以落后的民用电子产业,却能够研制歼-20战斗机、月球探测器、相控阵雷达、航空母舰等尖端军工产品。他们全部是新中国前三十年,亿万人艰苦奋斗留下的遗产。   中国电子科技集团公司第二研究所 (成立于1962年) 太原电子专用设备研究所 中国电子科技集团公司第三研究所 (成立于1960年) 北京电视声电研究所 中国电子科技集团公司第七研究所 (成立于1959年) 广州通信研究所 中国电子科技集团公司第八研究所 (成立于1970年) 淮南光纤研究所 中国电子科技集团公司第九研究所 (成立于1967年) 西南应用磁学研究所 中国电子科技集团公司第十研究所 (成立于1955年) 中国第一个综合性电子技术研究所 中国电子科技集团公司第十二研究所(成立于1957年)北京真空电子研究所 中国电子科技集团公司第十三研究所(成立于1956年)石家庄半导体研究所 中国电子科技集团公司第十四研究所(成立于1949年)南京电子研究所(亚洲最大的雷达研究所) 中国电子科技集团公司第十五研究所(成立于1958年)华北计算技术研究所 中国电子科技集团公司第十六研究所(成立于1966年)合肥低温电子研究所 中国电子科技集团公司第十八研究所(成立于1958年)天津电源研究所 中国电子科技集团公司第二十研究所(成立于1961年)导航测控 中国电子科技集团公司第二十一研究所(成立于1963年)上海微电机研究所 中国电子科技集团公司第二十二研究所(成立于1963年)中国电波传播研究所 中国电子科技集团公司第二十三研究所(成立于1963年)上海传输线研究所 中国电子科技集团公司第二十四研究所(成立于1968年)四川固体电路研究所 中国电子科技集团公司第二十六研究所(成立于1970年)重庆声光技术研究所 中国电子科技集团公司第二十八研究所(成立于1964年)南京电子工程研究所 中国电子科技集团公司第二十九研究所(成立于1965年)西南电子设备研究所 中国电子科技集团公司第三十研究所 (成立于1965年)保密通信和信息安全研究所 中国电子科技集团公司第三十二研究所(成立于1958年)上海计算机技术研究所 中国电子科技集团公司第三十三研究所(成立于1958年)华北电磁防护技术研究所 中国电子科技集团公司第三十四研究所(成立于1971年)桂林激光通信研究所 中国电子科技集团公司第三十六研究所(成立于1978年)嘉兴特种通信技术研究所 中国电子科技集团公司第三十八研究所(成立于1965年)华东电子工程研究所 中国电子科技集团公司第三十九研究所(成立于1968年)精密天线系统专业化研究所 中国电子科技集团公司第四十研究所 (成立于1984年)接插件、继电器专业研究所 中国电子科技集团公司第四十一研究所(成立于1968年)华东电子测量仪器研究所 中国电子科技集团公司第四十三研究所(成立于1968年)华东微电子研究所 中国电子科技集团公司第四十四研究所(成立于1969年)重庆光电技术研究所 中国电子科技集团公司第四十五研究所(成立于1958年)半导体专用设备研究所 中国电子科技集团公司第四十六研究所(成立于1958年)天津激光技术研究所 中国电子科技集团公司第四十七研究所(成立于1958年)东北微电子研究所 中国电子科技集团公司第四十八研究所(成立于1964年)长沙光电设备研究所 中国电子科技集团公司第四十九研究所(成立于1976年)哈尔滨传感器研究所 中国电子科技集团公司第五十研究所 (成立于1977年)上海电子通讯研究所 中国电子科技集团公司第五十一研究所(成立于1978年)上海微波设备研究所 中国电子科技集团公司第五十二研究所(成立于1962年)计算机外部设备研究所 中国电子科技集团公司第五十四研究所(成立于1952年)中国第一个电信技术研究所 中国电子科技集团公司第五十五研究所(成立于1958年)南京电子器件研究所 中国电子科技集团公司第五十八研究所(成立于1985年)无锡微电子科研中心       作者:超级工程一览
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fakegreen
没有用的,要不航母早造出来了,还等到现在
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stonebench
好文章!多谢!
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stonebench
高见,赞同。其实您不跟帖的话别人更容易相信。
青松站
麻烦的MD
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abraham007
这篇文章说出了这个赢者通吃时代的砸钱规律:少砸一点都会死。
季襄
最后的名单说明 高校就是来搞笑的。
乐学乐游
军工不一样

军工可以不计成本,狂砸钱,粗糙一些,傻大黑粗都可以。民意要收回成本,砸钱看不见成效就收回;另外要求也高多了,又贵又粗糙就没有人买。

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reader007
亮点:你们发展电子产业,到底是为了谁?世界上有哪个国家的电子工业,是靠引进外资壮大的?

改开三十年来,看看中国尽数破产倒闭的本土电子企业,再看看各省政府,花费巨额资金,补贴扶植的无锡海力士、西安三星、大连英特尔、南京台积电,不禁令人感叹。   你们发展电子产业,到底是为了谁?世界上有哪个国家的电子工业,是靠引进外资壮大的? 下列研究所清单,回答了:为什么中国以落后的民用电子产业,却能够研制歼-20战斗机、月球探测器、相控阵雷达、航空母舰等尖端军工产品。他们全部是新中国前三十年,亿万人艰苦奋斗留下的遗产。   中国电子科技集团公司第二研究所 (成立于1962年) 太原电子专用设备研究所 中国电子科技集团公司第三研究所 (成立于1960年) 北京电视声电研究所 中国电子科技集团公司第七研究所 (成立于1959年) 广州通信研究所 中国电子科技集团公司第八研究所 (成立于1970年) 淮南光纤研究所 中国电子科技集团公司第九研究所 (成立于1967年) 西南应用磁学研究所 中国电子科技集团公司第十研究所 (成立于1955年) 中国第一个综合性电子技术研究所 中国电子科技集团公司第十二研究所(成立于1957年)北京真空电子研究所 中国电子科技集团公司第十三研究所(成立于1956年)石家庄半导体研究所 中国电子科技集团公司第十四研究所(成立于1949年)南京电子研究所(亚洲最大的雷达研究所) 中国电子科技集团公司第十五研究所(成立于1958年)华北计算技术研究所 中国电子科技集团公司第十六研究所(成立于1966年)合肥低温电子研究所 中国电子科技集团公司第十八研究所(成立于1958年)天津电源研究所 中国电子科技集团公司第二十研究所(成立于1961年)导航测控 中国电子科技集团公司第二十一研究所(成立于1963年)上海微电机研究所 中国电子科技集团公司第二十二研究所(成立于1963年)中国电波传播研究所 中国电子科技集团公司第二十三研究所(成立于1963年)上海传输线研究所 中国电子科技集团公司第二十四研究所(成立于1968年)四川固体电路研究所 中国电子科技集团公司第二十六研究所(成立于1970年)重庆声光技术研究所 中国电子科技集团公司第二十八研究所(成立于1964年)南京电子工程研究所 中国电子科技集团公司第二十九研究所(成立于1965年)西南电子设备研究所 中国电子科技集团公司第三十研究所 (成立于1965年)保密通信和信息安全研究所 中国电子科技集团公司第三十二研究所(成立于1958年)上海计算机技术研究所 中国电子科技集团公司第三十三研究所(成立于1958年)华北电磁防护技术研究所 中国电子科技集团公司第三十四研究所(成立于1971年)桂林激光通信研究所 中国电子科技集团公司第三十六研究所(成立于1978年)嘉兴特种通信技术研究所 中国电子科技集团公司第三十八研究所(成立于1965年)华东电子工程研究所 中国电子科技集团公司第三十九研究所(成立于1968年)精密天线系统专业化研究所 中国电子科技集团公司第四十研究所 (成立于1984年)接插件、继电器专业研究所 中国电子科技集团公司第四十一研究所(成立于1968年)华东电子测量仪器研究所 中国电子科技集团公司第四十三研究所(成立于1968年)华东微电子研究所 中国电子科技集团公司第四十四研究所(成立于1969年)重庆光电技术研究所 中国电子科技集团公司第四十五研究所(成立于1958年)半导体专用设备研究所 中国电子科技集团公司第四十六研究所(成立于1958年)天津激光技术研究所 中国电子科技集团公司第四十七研究所(成立于1958年)东北微电子研究所 中国电子科技集团公司第四十八研究所(成立于1964年)长沙光电设备研究所 中国电子科技集团公司第四十九研究所(成立于1976年)哈尔滨传感器研究所 中国电子科技集团公司第五十研究所 (成立于1977年)上海电子通讯研究所 中国电子科技集团公司第五十一研究所(成立于1978年)上海微波设备研究所 中国电子科技集团公司第五十二研究所(成立于1962年)计算机外部设备研究所 中国电子科技集团公司第五十四研究所(成立于1952年)中国第一个电信技术研究所 中国电子科技集团公司第五十五研究所(成立于1958年)南京电子器件研究所 中国电子科技集团公司第五十八研究所(成立于1985年)无锡微电子科研中心  
海边居
谢谢版主合成为一帖。
B
BeyondWind
好文章!
n
needtime
西安要的是工人就业啊,没有中央支持的地方,只有这一招可用的吧。

工人有收入就有消费,有消费就有经济景气,有好经济气氛就有税收!

W
Wiserman
邓小平的大失误

引:“中国大陆的集成电路产业,当时主要依靠1970年代,毛泽东主导中美关系缓和后,在上海、北京、湖南等地新建的几十家集成电路工厂。到1980年代急需进行技术设备升级,而中央政府却以财政紧张等理由,停止国家拨款,导致中国电子产业迅速被技术革命淘汰。也是在1985年,中国各级政府、企业机关进口了10.6万辆小轿车,花费29.5亿美元巨额资金。官僚体系大肆吃喝享乐,贪污腐败耗费的巨额资金,抽干了中国工业体系进行技术升级的血液,最终导致中国汽车、电子、纺织、机械、航空工业,在1990年代全面垮掉,全国几十万家国有企业破产倒闭,超过4000万人下岗失业。”

 
s
stonebench
这事儿符合邓公思路。

学小龙,抱美腿,自废武功。

 

s
stonebench
自我关停造血功能,专心当买办,借血续命。

邓公千古

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fonsony
唯一傾國力,封外國芯片,全用國產,僅正國人用,效果差一點的何況?只要有國家過幾年就赳上最好的
山地
谢谢!
觅音
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