看美國芯片發(fā)展史展中興未來——全球芯片大國

美國的芯片發(fā)展可以說，是世界第一的水平，從比爾蓋茨到喬布斯，這些世界首富都是靠著芯片逐步走向事業(yè)的巔峰，芯片對于美國整個經濟的發(fā)展起到至關重要的作用，如今，美國不再向中興出口芯片，導致中興發(fā)展遇到了瓶頸，如何發(fā)展成為了現(xiàn)階段需要考慮的問題。

美國的芯片發(fā)展史

芯片的初步發(fā)展

上個世紀80年代到90年代，美國逐步從工業(yè)發(fā)展大國，向信息大國逐步地轉變，國家出臺了一系列的政策《聯(lián)邦技術轉移法》、《信息高速公路計劃》，1987~1997年間ICT最高時曾為美國經濟增長提供了高達25%的動力。而信息產業(yè)的發(fā)展離不開上游半導體的強有力支持，這對半導體的發(fā)展是一次很好的拉動，整個美國的信息化產業(yè)從此不斷展開。上世紀80年代中期前，美國一直穩(wěn)坐世界半導體老大的位置，并占據(jù)世界半導體市場超60%的份額。然而在日本半導體產業(yè)崛起之下，美國半導體業(yè)市場份額逐漸下滑，1986年被日本趕超。應對被趕超的事實，美國半導體產業(yè)在生產工藝研發(fā)方面投入大量資源，提高生產效率和產品良率；同時國防部牽頭與美國多家IC企業(yè)成立半導體制造技術產業(yè)聯(lián)盟（SEMATECH），促進元件廠與設備供應商的合作關系，加速半導體設備、材料的研發(fā)和工藝標準化工作。

芯片的中期壯大

美國的整個芯片發(fā)展最重要的地區(qū)就是硅谷，硅谷孕育了美國半導體產業(yè)，95%以上的半導體產業(yè)都集聚于此，硅谷被認為是電子工業(yè)的心臟、“信息社會”的典型、新技術的發(fā)展中心。這里積聚著10000家以上的公司，他們所生產的半導體集成電路和電子計算機約占全美1/3和1/6。為了使科學研究成果迅速應用到實際生產中去，高技術園區(qū)相繼誕生，而這些工業(yè)園是科研、生產、教育相結合的綜合體，大多以大學或大型科研機構為核心。這些科技園都誕生于硅谷之后，但卻有著舉足輕重的作用。半導體產業(yè)協(xié)會(SIA)指出，芯片依舊是美國第三大出口項目，僅次于汽車、飛機。2001 年美國電腦、電子企業(yè)從業(yè)人員合計達187 萬，2016 年8 月降至103 萬。以美光(Micron)為例，2013 年美國地區(qū)員工僅剩11，300 人，低于2000 年的14，000 人，同一時間美國以外地區(qū)員工人數(shù)自4，800 人跳升至19，600 人。

如今芯片的高速發(fā)展

現(xiàn)如今的美國，芯片發(fā)展迅速，各大公司層出不窮，英特爾，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉，穩(wěn)坐全球前20大半導體公司老大的位子多年，是一個IDM公司即從設計、到制造、到封裝測試以及投向消費市場一條龍全包的企業(yè)。作為全球科技行業(yè)引領者之一的英特爾，為科技發(fā)展做出了眾多貢獻。從最初的PC，到近幾年相繼拓展出來的人工智能、精準醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實、無人駕駛等領域，英特爾已經從一家PC芯片廠商成功轉型成為綜合性的科技企業(yè)。英特爾公司可以說是美國芯片的鼻祖，英特爾的兩位創(chuàng)始人，一位是發(fā)明了集成電路的羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce），另一位是提出“摩爾定律”的戈登·摩爾（Gordon Moore）。而公司的第三位員工安迪·格魯夫（Andy Grove）后來則成為全球最優(yōu)秀的企業(yè)管理大師之一。

1968年，戈登摩爾和羅伯特諾伊斯在硅谷創(chuàng)辦了英特爾公司。英特爾公司最初的產品是半導體存儲器芯片。1969年，英特爾推出自己的第一批產品——3101存儲器芯片，隨后又推出1101和1103，這種價廉物美的產品深受歡迎，供不應求，它的誕生正式宣告了磁芯存儲器的滅亡。這算是芯片發(fā)展的先驅。

1971年，英特爾開發(fā)出第一個商用處理器Intel 44004。微處理器所帶來的計算機和互聯(lián)網革命，改變了整個世界。1978年，英特爾生產出了著名的16位8086處理器，是所有IBM PC處理器的祖宗。在20世紀80年代前，英特爾只能算是小公司：人數(shù)少、生意少、產品低端。當時英特爾生產的低性能的微處理器，用來補充大的計算機公司看不上的低端市場。但是其性價比高，大家能夠用的起，在很長時間里，英特爾的產品被認為式低性能、低價格的產品。1981年，IBM為了短平快地搞出PC，懶得自己設計處理器，就直接用英特爾的8086，結果，英特爾一舉成名。1982年，英特爾搞出了和8086完全兼容的第二代PC處理器80286，用在IBM PC/AT上。1985年，康柏制造出世界上第一臺IBM PC兼容機，兼容機廠商們像雨后竹筍一樣涌現(xiàn)出來，但是為了和IBM PC兼容，處理器都是使用英特爾公司的。1986年，英特爾公司上市。1989年，英特爾推出了從80386到奔騰處理器的過渡產品80486，其就是80386加一個浮點處理器80387緩存。依靠80486，英特爾一舉超過所有日本半導體公司，坐上了半導體行業(yè)的頭把交椅。

2005年，蘋果開始使用英特爾處理器，摩托羅拉徹底退出個人電腦處理器市場。2006年，英特爾和AMD主要產品都采用65納米的半導體技術，但是英特爾在最新45納米技術上明顯領先于AMD，并且已經開始研發(fā)集成度更高的32納米的芯片。從那時起直到今天，英特爾對AMD一直保持絕對優(yōu)勢。2006年，雙核處理器問世。同年，英特爾將通信及移動處理器業(yè)務賣給了Marvell公司，從此退出手機處理器市場。2009年，四核處理器問世。英特爾繼續(xù)在服務器處理器市場占優(yōu)勢。2014年2月19日，英特爾推出處理器至強E7 v2系列采用了多達15個處理器核心，成為英特爾核心數(shù)最多的處理器。2017年6月7日，2017年《財富》美國500強排行榜發(fā)布，英特爾公司排名第47位。

美國發(fā)展芯片的啟示

一、 政產學研的協(xié)同創(chuàng)新

美國將協(xié)同創(chuàng)新視為國家信息化戰(zhàn)略的重要基礎，通過一系列科技政策，加強全社會對信息化關鍵技術深入持久的支持，逐步形成了政府、產業(yè)界、學術界和各種社會力量相互合作的協(xié)同創(chuàng)新體系。指定專門的專業(yè)技術公司和承包商為美國政府及其相關機構服務，這些公司不對外服務，只為美國政府提供服務，從而確保了美國核心安全技術的安全性和高效的情報能力。這些公司包括進行大數(shù)據(jù)分析的Palantir、信息技術咨詢公司boozallenhamilton（斯諾登曾效力的公司）、信號分析處理廠商Argon ST以及面向C4I系統(tǒng)的網絡安全服務廠商GnostechInc等。美國中央情報局甚至還專門成立了一家名為In-Q-Tel的風險投資公司。該公司主要投資于高科技公司，不以盈利為目的，其主要是確保美國中央情報局能夠隨時配備最新的信息技術，以支持聯(lián)合國和美國的情報戰(zhàn)能力。

二、知識產權保護和開源運動的雙軌發(fā)展

一方面，知識產權尤其是專利保護對于在美國信息化關鍵技術發(fā)展中作用尤為明顯。而另一方面，開源運動則進一步釋放出強大的創(chuàng)新活力。美國的技術市場規(guī)模足夠大，戰(zhàn)后經濟復蘇由商業(yè)企業(yè)推動的一輪又一輪的技術革新。企業(yè)面對龐大的技術需求，愿意嘗試新的技術和方法，限制和阻撓國外企業(yè)并購具有核心和敏感安全技術的美國企業(yè)。

三、創(chuàng)新人才的流動和吸納

在硅谷乃至美國，專精尖的高技能人才能夠在企業(yè)和院校間自由流動，極大的促進了技術的創(chuàng)新進步。此外，美國政府、企業(yè)、科研機構等利用資金和環(huán)境優(yōu)勢，采取人才掐尖戰(zhàn)略，廣泛吸納國外IT的高精尖人才。美國信息產業(yè)成功的一個重要原因是因為擁有世界上最成熟的風險投資市場和最完善的風險投資機制，這對輕資產的科技創(chuàng)業(yè)公司尤為關鍵。限制一些核心的安全技術廠商對外進行技術轉移，比如美國政府要求Fireeye不能向中國出售其技術，作為利益補償，美國政府要求五角大樓等政府機構以及相關的國防合同商、大型IT廠商部署Fireeye的APT防護工具。這一舉措一方面限制了網絡安全核心技術的流失，另一方面也加強了美國諸多實體的安全防御能力。

四、積極支持信息安全企業(yè)對外進行并購

上個世紀90年代，反病毒的最新技術并不掌握在美國人手中，而是掌握在Dr. Solomon和Kaspersky等歐洲廠商手中。Mcafee憑借美國良好的資本市場和投融資環(huán)境迅速發(fā)展壯大，并最終成功收購Dr. Solomon，獲得了其完整的反病毒能力。通過這樣的方式，美國獲得了相應的技術，我們中國一樣也可以這樣做。

美國芯片的發(fā)展是對于中國的發(fā)展起到重要的作用，是一個芯片發(fā)展的模板，對于整個芯片產業(yè)的發(fā)展起到了一個示范作用，筆者相信，中國的芯片一定會有一個質的飛躍，我國應該積極地開展芯片技術，抓住國際上產業(yè)轉移的機會，不斷增強自身的技術能力，讓中國芯片在世界有一席之地。

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