美國半導體產(chǎn)業(yè)觀(guān)察：長(cháng)盛不衰有三大密碼

　　編者按

　　前三期全球商業(yè)觀(guān)察我們梳理了國際半導體產(chǎn)業(yè)目前的競爭格局，分析了在該產(chǎn)業(yè)全球領(lǐng)先的韓國和中國臺灣、歐洲發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)的歷程、現狀和得失經(jīng)驗。本期全球商業(yè)觀(guān)察我們聚焦美國的半導體行業(yè)，分析這個(gè)半導體行業(yè)誕生地為何能維護半個(gè)多世紀的基業(yè)長(cháng)青，其始終保持全球領(lǐng)先的支撐邏輯和密碼。同時(shí)，對硅谷著(zhù)名的“叛徒”文化和半導體兩巨頭英特爾與AMD的愛(ài)恨故事也做一管窺。 (李艷霞)

　　導讀

　　盡管美國半導體產(chǎn)業(yè)有著(zhù)其他地區無(wú)法復制的一大優(yōu)勢——集成電路產(chǎn)業(yè)誕生于美國，產(chǎn)業(yè)重要技術(shù)突破和變革也大都始于美國，但美國在科技產(chǎn)業(yè)生態(tài)、政府政策作用和人才培養方面的得失依然值得探究。

　　市場(chǎng)調研機構Strategy Analytics最新完成的一份調查報告顯示，2017年，在全球基帶芯片和智能手機應用處理器市場(chǎng)，美國半導體廠(chǎng)商高通分別占據了53%和42%的占有率，繼續穩固著(zhù)該領(lǐng)域的霸主地位。Strategy Analytics認為，在從4G向5G轉型過(guò)程中，高通將繼續在2019年及以后的市場(chǎng)中保持領(lǐng)先地位。

　　高通的強勢只是美國半導體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導地位的一個(gè)例證。半導體行業(yè)研究機構IC Insights 5月更新的數據顯示，以營(yíng)收為標準，2018年第一季度全球15大半導體廠(chǎng)商(含晶圓代工)中，美國占據8席。2017年，北美地區半導體廠(chǎng)商合計占據了全球半導體市場(chǎng)49%的份額。

　　此外，同其他地區廠(chǎng)商多專(zhuān)注細分領(lǐng)域或代工業(yè)務(wù)不同，美國廠(chǎng)商幾乎可以生產(chǎn)半導體產(chǎn)品的全部種類(lèi)，并且在設備、材料方面同樣布局齊全。VLSI公布的2016年全球十大半導體設備廠(chǎng)商中，應用材料、Lam Research、KLA-Tencor和Teradyne這4家美國企業(yè)分別位列第一、第三、第五和第八位。

　　盡管美國半導體產(chǎn)業(yè)有著(zhù)其他地區無(wú)法復制的一大優(yōu)勢——集成電路產(chǎn)業(yè)誕生于美國，產(chǎn)業(yè)重要的技術(shù)突破和變革也大都始于美國，但美國在科技產(chǎn)業(yè)生態(tài)、政府政策作用和人才培養方面的得失依然值得探究。

　　硅谷和集成電路產(chǎn)業(yè)的崛起

　　在被問(wèn)及美國集成電路產(chǎn)業(yè)的成功因素時(shí)，一位美國半導體從業(yè)者有些困惑：集成電路誕生在美國，這也就使得精確定位其成功的“最重要原因”非常困難。

　　華美半導體協(xié)會(huì )(CASPA)理事繆英妤對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，集成電路產(chǎn)業(yè)起步于美國，并隨著(zhù)美國經(jīng)濟在二戰后的騰飛同步發(fā)展，探究美國半導體產(chǎn)業(yè)的成功因素需要從整體把握。

　　1947年，“晶體管之父”肖克利(William Shockley)與同在貝爾實(shí)驗室的兩位同事制造出了首個(gè)晶體管，三人因此分享了1956年度的諾貝爾物理學(xué)獎。隨后，肖克利離開(kāi)貝爾實(shí)驗室，來(lái)到如今的硅谷建立了肖克利實(shí)驗室。慕名而來(lái)投奔肖克利的才俊中，就有后來(lái)的仙童公司的八位聯(lián)合創(chuàng )始人。

　　1957年，八人出走創(chuàng )立了仙童半導體公司，他們也因此被肖克利怒斥為“八叛徒”。不過(guò)很快，這一稱(chēng)呼就成為了硅谷乃至美國科技產(chǎn)業(yè)的傳奇?！芭涯妗钡膭?chuàng )業(yè)精神影響了幾代硅谷企業(yè)家、科學(xué)家。

　　1958年，德州儀器的基比爾(Jack Kilby)制造出了第一塊集成電路，但因未能找到合適的硅晶體，他的器件使用了鍺。仙童半導體隨后很快實(shí)現了突破，“八叛徒”之一的諾伊斯(Robert Noyce)在1959年提交了用硅平面工藝制作集成電路的專(zhuān)利申請，并在1961年3月生產(chǎn)出了第一塊基于硅的集成電路。集成電路產(chǎn)業(yè)正式拉開(kāi)了序幕。

　　1968年，“八叛徒”中最后離開(kāi)仙童的摩爾(Gordon Moore)和諾伊斯也自立門(mén)戶(hù)創(chuàng )立了迄今為止全球最成功的半導體企業(yè)英特爾。

　　1971年，Electronic News記者Don Hoefler首次以“硅谷”為題發(fā)表了對舊金山灣區計算機芯片公司的系列報道，硅谷由此得名。其中的“硅”字便是源于該地區集成電路產(chǎn)業(yè)所使用的硅原料。

　　經(jīng)濟科技優(yōu)勢支撐

　　市場(chǎng)調研機構Strategy Analytics RF和無(wú)線(xiàn)組件研究服務(wù)總監Chris Taylor對21世紀經(jīng)濟報道記者指出，美國強大的經(jīng)濟基礎是其半導體產(chǎn)業(yè)的核心優(yōu)勢之一。美國經(jīng)濟在19世紀和20世紀實(shí)現了強勁增長(cháng)，在擴大就業(yè)的同時(shí)激發(fā)了對科技產(chǎn)業(yè)的投資。

　　近日發(fā)布的瑪麗·米克爾2018年互聯(lián)網(wǎng)趨勢報告顯示，以市值而論，全球十大科技公司中就有蘋(píng)果、亞馬遜、微軟、谷歌、Facebook、Netflix以及eBay+PayPal等7家美國企業(yè)。這為美國半導體產(chǎn)業(yè)提供了包含終端應用、品牌與軟件的完整的生態(tài)體系。

　　集邦咨詢(xún)墣產(chǎn)業(yè)研究院研究經(jīng)理林建宏對21世紀經(jīng)濟報道記者指出，長(cháng)期以來(lái)的基礎科技積累正是保障美國半導體產(chǎn)業(yè)長(cháng)期居于領(lǐng)導地位的主要因素之一。

　　“微軟與英特爾占據著(zhù)PC市場(chǎng)，谷歌的安卓與蘋(píng)果的iOS引領(lǐng)著(zhù)智能手機。在制造端，有英特爾與一些強有力的科研單位拉動(dòng)著(zhù)設備與材料廠(chǎng)商，而外部更是有資金在支撐著(zhù)創(chuàng )新環(huán)境?！彼硎?。

　　華美半導體協(xié)會(huì )(CASPA)理事繆英妤還指出，美國半導體產(chǎn)業(yè)早期發(fā)展的先驅者中，很多都是第一代的歐洲移民?！岸鹬?，很多非常優(yōu)秀的科學(xué)家都來(lái)到了美國尋找機會(huì )?！彼f(shuō)?！熬w管之父”肖克利就出生于英國，后遷往美國加州。

　　在林建宏看來(lái)，半導體產(chǎn)業(yè)僅是科技產(chǎn)業(yè)中的一環(huán)，美國擁有完善的科研與創(chuàng )新體系，并吸引著(zhù)全球的人才聚集，這對于維持科研領(lǐng)域的領(lǐng)導地位至關(guān)重要。

　　政府積極介入：研發(fā)支持、政策指引

　　在集成電路產(chǎn)業(yè)成長(cháng)的早期，美國政府就已在其中發(fā)揮著(zhù)重要作用。早在二戰之前，美國軍方就有著(zhù)為科研提供資金的傳統，以用于飛機、雷達、核工業(yè)等領(lǐng)域的研發(fā)。

　　“國家科學(xué)基金(NSF)每年提供約70億美元的支持，用于支持高校的基礎物理科學(xué)和數學(xué)研究。美國衛生研究院(NIH)為基礎醫學(xué)研究提供資金。國防部先進(jìn)研究項目局(DARPA)則為企業(yè)具有軍用潛力的研究提供支持，例如計算機網(wǎng)絡(luò )和互聯(lián)網(wǎng)項目?！盩aylor指出了三家對半導體產(chǎn)業(yè)基礎起到重要支持作用的機構。

　　繆英妤則指出，美國政府對半導體產(chǎn)業(yè)最直接的推動(dòng)，除提供資金支持研發(fā)外，還扮演了重要的采購方角色，國防和航空航天研究為半導體產(chǎn)業(yè)提供了巨大的市場(chǎng)和應用場(chǎng)景。

　　諾丁漢大學(xué)教授John Orton也在其著(zhù)作中指出，在晶體管誕生之初的大部分時(shí)間中，該工業(yè)正是依靠軍方的支持存活了下來(lái)，從而為日后的集成電路產(chǎn)業(yè)打下了基礎。

　　政策指引方面，美國政府僅在近年就采取了多項行動(dòng)。2015年，美國啟動(dòng)了國會(huì )半導體核心會(huì )議，以專(zhuān)門(mén)研究半導體產(chǎn)業(yè)政策。隨后，美國國會(huì )研究服務(wù)中心和總統科技顧問(wèn)委員會(huì )先后在2016年、2017年發(fā)布了《美國半導體制造：行業(yè)趨勢、國際競爭與聯(lián)邦政策》和《持續鞏固美國半導體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導地位》兩份指引性報告。

　　Strategy Analytics手機元件技術(shù)研究服務(wù)副總監Sravan Kundojjala對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，半導體產(chǎn)業(yè)如今已成為美國政府“嚴密保護”的一項產(chǎn)業(yè)?！敖陙?lái)，美國政府阻止了多起外國投資者的收購嘗試。美國政府視5G和AI為半導體產(chǎn)業(yè)的核心領(lǐng)域，并希望保持領(lǐng)導地位?！?/p>

　　2018年3月，CFIUS還曾在高通股東大會(huì )召開(kāi)前緊急要求高通推遲股東大會(huì )，以介入博通對高通的惡意收購。此后流出的一封CFIUS信件顯示，其此舉正是擔心收購會(huì )削弱高通，從而使高通在5G標準制定的關(guān)鍵時(shí)刻失去優(yōu)勢。

　　“不過(guò)，目前幾乎所有的美國半導體企業(yè)都在全球有所布局，更重要的是他們也都和中國存在業(yè)務(wù)聯(lián)系?！?Kundojjala表示，“大部分美國公司的成功更多還是取決于成功的產(chǎn)品和市場(chǎng)策略?！?/p>

　　人才頻繁流動(dòng)，產(chǎn)業(yè)遍地開(kāi)花

　　回顧美國半導體企業(yè)的歷史，一個(gè)有趣的發(fā)現是新興公司往往能夠迅速崛起，并推動(dòng)著(zhù)半導體產(chǎn)業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步。在John Orton看來(lái)，這與美國科技產(chǎn)業(yè)的另一大特征有著(zhù)聯(lián)系：人才在不同公司之間頻繁的流動(dòng)。

　　公益組織Endeavor曾于2014年發(fā)布的一項調查結果顯示，目前帶有“仙童基因”的美股上市公司多達92家，其中既有蘋(píng)果、谷歌、甲骨文、Facebook和特斯拉等如今最火熱的科技公司，也有英特爾、AMD、應用材料、閃迪、英偉達和賽靈思等重要的半導體廠(chǎng)商，以及KLA-Tencor和Lam Research等半導體設備公司。Endeavor表示，如果跳出上市公司的限制，可追溯至仙童八位聯(lián)合創(chuàng )始人的公司更是多達2000家。

　　Orton認為，“八叛徒”的故事決定了一種文化，成千上百的模仿者保證了專(zhuān)業(yè)知識和技術(shù)能夠快速地在產(chǎn)業(yè)中實(shí)現擴散，這與歐洲和日本相對穩定的環(huán)境非常不同。

　　新興公司推動(dòng)著(zhù)技術(shù)革新是美國半導體產(chǎn)業(yè)生命力的重要體現，這一特征得到了傳承。20世紀80、90年代，又一批后起的美國廠(chǎng)商乘著(zhù)Fabless模式興起和信息時(shí)代(互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )興起)來(lái)臨之風(fēng)，在迅速崛起的同時(shí)為美國半導體產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟著(zhù)新的疆土，高通和英偉達即是最典型的代表之一。

　　“對我們而言，Fabless模式已被證明是非常成功的?！备咄ü疽晃话l(fā)言人6月1日接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪(fǎng)時(shí)表示，“這允許我們可以不對設備等進(jìn)行前期投資，更靈活地專(zhuān)注于更核心、基礎的研發(fā)層面，并讓更樂(lè )于且擅長(cháng)芯片生產(chǎn)的廠(chǎng)商從事生產(chǎn)?！?/p>

　　如今，在5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新興前沿科技等領(lǐng)域，美國廠(chǎng)商依然走在前列。Kundojjala認為，包括英特爾、高通、英偉達、博通、美光、AMD和賽靈思在內的眾多美國半導體廠(chǎng)商，均在這一輪機遇中積極布局。

　　“舉例來(lái)說(shuō)，英偉達這家GPU廠(chǎng)商，已經(jīng)將其主要面向個(gè)人客戶(hù)的業(yè)務(wù)模式重整為面向AI、自動(dòng)駕駛和數據中心等領(lǐng)域?！彼榻B，“高通這家基帶市場(chǎng)的領(lǐng)導者，也正在努力將它在4G上的成功延續至5G，還對AI、VR和AR相關(guān)技術(shù)進(jìn)行投資?！?/p>

　　“5G是在為其他所有相關(guān)的產(chǎn)業(yè)打開(kāi)一扇門(mén)?！备咄ü景l(fā)言人表示，“過(guò)去是由手機運營(yíng)商、手機廠(chǎng)商、半導體廠(chǎng)商去定義3G和4G的功能。而5G則是需要眾多產(chǎn)業(yè)參與進(jìn)來(lái)，告知我們其需求，一同來(lái)定義5G的功能?！?/p>

　　不過(guò)，盡管美國已是世界上最接近擁有半導體全產(chǎn)業(yè)鏈的國家，但在光刻機領(lǐng)域美國企業(yè)依然缺席，主要的DRAM生產(chǎn)工廠(chǎng)也不在美國?！澳壳皼](méi)有單一國家擁有完整的供應鏈?！?林建宏表示，“半導體產(chǎn)業(yè)有高度的專(zhuān)業(yè)分工，但在各個(gè)子系統卻又具有高度集中的特性?！?/p>

　　在Taylor看來(lái)，人才儲備是美國半導體產(chǎn)業(yè)保持領(lǐng)先地位的重要因素，尤其是美國強調基礎科學(xué)、技術(shù)、工程和數學(xué)領(lǐng)域的教育。不過(guò)，繆英妤指出美國在人才層面目前存在的一項挑戰：相較于人才培養周期較長(cháng)的半導體領(lǐng)域，新興的互聯(lián)網(wǎng)、軟件等領(lǐng)域無(wú)論在人才培養周期還是收入層面，似乎都更有吸引力。