芯片戰(zhàn)爭,不是比喻,就是戰(zhàn)爭本身
來源:衣公子的劍
Chris Miller的大作Chip War是過去一年全球最值得讀的商業(yè)書籍。如今中文版《芯片戰(zhàn)爭:世界最關鍵技術的爭奪戰(zhàn)》問世,受騰訊科技&浙江人民出版社邀請,衣公子對話半導體產(chǎn)業(yè)專家馮錦鋒。以書為引,馮博士分享了很多犀利、獨到的觀點。以此為啟發(fā),我整理成文,文責自負。
我已經(jīng)厭倦了用“戰(zhàn)爭”比喻商業(yè)。
電商三國殺,互聯(lián)網(wǎng)的中場戰(zhàn)事,新能源汽車的突圍戰(zhàn)、XXX的背水一戰(zhàn)……這樣的比喻多了,顯得乏味且枯燥。戰(zhàn)爭是如此的殘酷、宏大、沉痛,遠不是商業(yè)可以比擬。
“芯片戰(zhàn)爭”是貼切的,甚至,這都不是比喻,芯片就是“戰(zhàn)爭”本身。
Chris Miller《芯片戰(zhàn)爭》的開頭,是二戰(zhàn)。盟軍生產(chǎn)了比納粹軸心國更多的鋼鐵、坦克、汽車,二戰(zhàn)是鋼鐵的勝利。
書的結尾,依舊是戰(zhàn)爭,烏克蘭。戰(zhàn)爭,已經(jīng)從鋼鐵邁進了芯片。
2022年2月,全球分析一邊倒地認為,軍事第二強國會迅速結束這場實力相差懸殊的對抗。然而,事實相差千里。
爆冷的原因,是芯片。現(xiàn)代戰(zhàn)爭已經(jīng)不再比拼誰的炮彈更多,而是比拼誰的炮彈更準。西方送來的標槍反坦克導彈,在戰(zhàn)場立下大功,靠的就是全身200多個半導體芯片,只要一個步兵簡單的操作,就能精準打擊敵人坦克。
俄羅斯是傳統(tǒng)的軍事強國,但是芯片產(chǎn)業(yè)極差,不是“卡脖子”,而是根本沒脖子。根據(jù)敘利亞戰(zhàn)場數(shù)據(jù),俄90%的炮彈都沒有精確制導?,F(xiàn)在,面對西方聯(lián)合禁運,甚至拆下洗碗機里的芯片,裝進導彈里。
芯片正在決定戰(zhàn)爭,不僅是武器的精確度,還有以芯片為基礎的信息技術,包羅萬千的情報網(wǎng)絡,更強算力的自動化和信息挖掘,更及時、準確、智能的指揮系統(tǒng)。
歡迎來到芯片戰(zhàn)爭,戰(zhàn)爭的勝負已經(jīng)不是一個個炮火連天血肉模糊的戰(zhàn)坑,而是一顆顆在幾納米間隙線路里電閃雷鳴的晶圓。
01
羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)、杰克·基爾比(Jack Kilby),要感謝蘇聯(lián)。盡管發(fā)明集成電路的他們是美國人。
誕生之初的集成電路太貴了。這是由最聰明的頭腦,用最細致的操作,焊接出的最精密的元器件。售價高達1000美元,幾枚芯片,就夠買一輛最新款的凱迪拉克。貴到離譜,無人問津。
個人奮斗,真是趕不上歷史進程。1957年,蘇聯(lián)****了人類第一顆人造衛(wèi)星Sputnik。想到俄羅斯的機器每天從全美國人頭頂飛過,整個美國陷入深深的恐懼。不久,蘇聯(lián)宇航員加加林成為第一個進入太空的地球人,美國徹底急了。誰控制了太空,誰就控制地球。美國上上下下達成共識,不惜代價投入太空競賽。
和蘇聯(lián)的軍備競爭,成了美國科技界的一場甘霖。
集成電路把多種元件放在單一硅片上,再用平面工藝將它們連接起來,從而降低電路的尺寸、功耗。這一點,在地球上優(yōu)勢不大,卻是寸土寸金的宇航器急需的。為此諾伊斯創(chuàng)立的仙童公司獲得阿波羅計劃的大訂單。昂貴且高級的芯片終于賣了出去。仙童從“八叛將”工程師的初創(chuàng)公司,轉眼變成1000名員工的大公司,兩年后銷售額從50萬美元變成2100萬美元。
先有仙童,后有硅谷。仙童是硅谷的黃埔軍校,幾乎每一家創(chuàng)業(yè)公司都有仙童基因。喬布斯說過,仙童就像蒲公英,風一吹,創(chuàng)業(yè)精神的種子就會四處飄揚。
提起阿波羅計劃,很多人只知道是人類登月的壯舉。很少有人知道,正是這個計劃盤活了剛誕生的芯片產(chǎn)業(yè)。
同樣被軍方大訂單眷顧的,還有德州儀器(TI)?;鶢柋鹊募呻娐繁谎b進“民兵Ⅱ號”導彈,訂單接到手軟。除此之外,還有一件更重要的事,在美國軍方的支持下,TI完成了芯片行業(yè)重要的躍遷——光刻生產(chǎn)。
因為阿波羅計劃、民兵Ⅱ號導彈的需求,集成電路的產(chǎn)量從一年幾十塊,迅速增加到一年幾千塊、幾萬塊。這下生產(chǎn)跟不上了,這種精細的電子產(chǎn)品,之前都是由經(jīng)驗豐富的工程師小心焊接,像歐洲奢侈品一樣百年老店,手工打造。
但是,怎么大規(guī)模生產(chǎn)呢?
軍方資助TI進行研究。萊絲羅普,曾經(jīng)在美軍研發(fā)導彈,現(xiàn)在是TI的工程師。他從顯微鏡找到靈感,發(fā)明了現(xiàn)在人盡皆知的光刻技術。解開了生產(chǎn)難題,芯片加速機械化,小型化。
美國軍方,既扮演大金主買買買,又資助企業(yè)搞研究,突破生產(chǎn)瓶頸。簡直是一把屎一把尿地把芯片行業(yè)從嬰兒拉扯為能走路的小孩。
反過來,芯片行業(yè)的崛起,也給美國國防部打開了思維。戰(zhàn)爭不再是比肌肉,而是比腦子。美軍突然發(fā)現(xiàn),不用再和蘇聯(lián)比拼誰的火箭、導彈、核彈頭更多更猛,而應該通過芯片,提高武器打擊、情報整合、無人化自動化,從而抵消對手在數(shù)量上的優(yōu)勢。史稱“抵消戰(zhàn)略”。
信息化戰(zhàn)爭,在90年代的海灣小試牛刀,在2022年的歐亞大陸一錘定音。
強壯的北極熊不知作何感想。當年冷戰(zhàn)秀肌肉發(fā)衛(wèi)星,卻催生出一個叫做芯片的產(chǎn)業(yè)。芯片又將戰(zhàn)爭提升到一個嶄新的維度,反過來重塑俄羅斯人的歷史。
02
先進技術的早期,往往高級且昂貴,日常生活根本用不到。直到軍方喊出周星馳電影的經(jīng)典臺詞:我養(yǎng)你啊——
整個60年代,美國政府購買了仙童和TI所有的集成電路。到1975年,政府采購還占芯片行業(yè)的70-80%。
也不能靠阿波羅計劃、民兵Ⅱ號導彈們養(yǎng)一輩子。芯片戰(zhàn)爭需要國家和市場的緊密配合。很快芯片就遇到了最合適的場景——計算機。而芯片和計算機的金玉良緣,依舊是國家/軍方做了紅娘。
除了芯片,美國軍方還采購了人類第一臺計算機,用于彈道計算——電子管通用計算機ENIAC。
美國軍方的親密伙伴IBM有了靈感。從國防部旗下的DARPA挖走了馮·諾依曼博士,研發(fā)出了人類第一臺商用計算機。
不久,喬布斯發(fā)明個人電腦。芯片和計算機,從軍用,進入商用,再進入民用,駛向星辰大海。蘋果、Intel、AMD、英偉達,粉墨登場。TI的張忠謀后來創(chuàng)辦臺積電,開創(chuàng)芯片代工,行業(yè)再次革新。
這段商業(yè)爭霸,后人津津樂道。只是很多人不知道,沒有美國軍方投入20多年,就沒有這些商業(yè)傳奇。當商業(yè)明星耀眼,國家極度克制,不搶風頭,讓他們自由競爭。但也不是徹底不管,而是去了幕后,搞基礎研究。國防部的DARPA長期資助一項叫做Fin-FET的技術研究。
摩爾定律幾次走到盡頭,最懸的一次,是因為二維平面到了極限——就那么大的地兒,線路擁擠已經(jīng)到了極限。這時候被國家孵化許久的Fin-FET技術拿出來,臺積電等企業(yè)接過去繼續(xù)搞,完成臨門一腳,芯片設計由2D提升到3D,摩爾定律又被打開。
03
芯片戰(zhàn)爭的開局美國就建立了絕對的優(yōu)勢。1975年,TI、Intel、仙童包攬世界前三。美國半導體,在美國市場的份額是98%,在歐洲市場是78%。
但是有一塊疆土,針插不進水潑不進——日本。美國芯片公司在日本市場占有率只有10%。剩下的90%都是日本本土企業(yè)。
原因就在于日本政府的強力保護政策。
70年代,日本政府發(fā)起極大規(guī)模集成電路攻關計劃(VLSI),一共六個方向,四個搞設備、一個搞封測、一個搞材料。不久,日本半導體崛起,在國際市場上,反超美國半導體企業(yè)。Intel被干得差點倒閉,索性放棄了DRAM產(chǎn)業(yè)。
這時,美國以國家身份介入,政府牽頭成立半導體制造技術聯(lián)盟(Sematech),同時外交層面,向日本施壓。
最好的時代注腳,應該是這樣一個場面。時任美國國防部長Caspar Weinberger在美國電子協(xié)會(AEA)講話,為Sematech背書,說道,(芯片)作為國防基礎的科技創(chuàng)新,如果建立在依賴于其他國家的基礎之上,無論該國有多么“友好”,對美國而言都是不可承受的。
1986年,《美日半導體協(xié)議》簽署,日本被要求開放半導體市場,保證5年之內(nèi)國外公司在日本獲得20%的市場份額。再后來,“廣場協(xié)議”生效,日本泡沫被刺破,進入“失去的十年”。
大戰(zhàn)之后的世界,第一,日本徹底放棄芯片主導權。從此偏安上游,在半導體設備、材料領域當****冠軍,小而美,當芯片帝國安安分分的打工人。第二,韓國得利,在美國扶持下和日本競爭,互相牽制。第三,美國建立無法被挑戰(zhàn)的霸權。1993年,美國半導體出貨量重返第一,隨后,就不再追求數(shù)量。而是憑借主導權,牢牢掌控芯片生態(tài)、工業(yè)軟件、關鍵設備和材料、下游應用等關鍵環(huán)節(jié)。
至此,芯片帝國定型。
04
30年前,狙擊日本。30年后,圍堵中國。
兩場戰(zhàn)役,有高度相似的地方。比如,都是作為世界第二大經(jīng)濟體,憑東亞人的勤勉和內(nèi)卷,由政府統(tǒng)籌,向芯片發(fā)起沖擊。也都是從下游的消費品切入,80年代索尼收音機,2010年代末的華為手機,抓牢關鍵產(chǎn)品重構芯片產(chǎn)業(yè)鏈。
馮錦鋒博士提醒我,更要重視的地方,是兩場戰(zhàn)役的不同——戰(zhàn)爭爆發(fā)的時候,日本已經(jīng)是芯片強國,1985年,日本半導體登頂,全球占比45%(美國43%)。最鼎盛的時候,世界前十大半導體企業(yè),六家是日本的,而且由日本NEC、Toshiba、Hitachi包攬前三(作為對比,1975年世界前三是美國TI、Intel、仙童)。
而中國在遭遇戰(zhàn)斗的時候,還是芯片弱國。根據(jù)IC insights的數(shù)據(jù),中國大陸的集成電路只占全球市場的區(qū)區(qū)5%。在細分的設備、材料、設計、制造、封測,中國大陸有幾家不錯的企業(yè),但是沒有任何一家類似80年代日本一樣的世界頂級企業(yè)。
更進一步說,80年代打日本,是因為日本是“芯片帝國”的競爭者,搶錢搶利潤,所以收拾你。而30年后圍中國,中國芯片距離動搖“芯片帝國”還有很遠的距離,恰恰相反,中國還是“芯片帝國”最大買方,送錢送利潤。更直白的說,遏制中國芯片,背后的原因是對“戰(zhàn)爭”的想象。
芯片不是普通的商戰(zhàn)。就《芯片戰(zhàn)爭》和馮博士交流后,這是我最大的感觸。這包含兩層深意,芯片歷史的每一次轉折都是以戰(zhàn)爭為假設,反過來,芯片的進步又決定了當代戰(zhàn)爭。
美日芯片戰(zhàn),日本注定屈服,原因很簡單,日本有美國的駐軍,因此注定只能附屬求全。
美國組織Chip4聯(lián)盟(美國、韓國、日本、中國臺灣)針對中國,并不包括荷蘭。美國要求三星、臺積電去美國建廠,但是卻沒有強迫ASML去美國建廠。你知道為什么嗎?
同樣是因為戰(zhàn)爭假設。中國的軍事影響力到不了歐洲的荷蘭,發(fā)生任何極端情況,ASML都可以給美國供貨,但是,伴隨中國強大,在美國看來中國大陸周邊都“不安全”。
在俄烏,芯片以可見的形式塑造戰(zhàn)爭。在國際博弈里,芯片也是看不見但是重量十足的籌碼。
中國臺灣地區(qū)領導人曾經(jīng)在《外交雜志》(Foreign Affairs)發(fā)過文章,說臺灣有“硅盾”。意思是,全世界高端芯片幾乎都在臺灣生產(chǎn)。這些芯片對全球經(jīng)濟生活不可或缺,因此全世界都會關注并且守護臺海的和平,這就是“硅盾”。
“硅盾”讓那些想在臺海動壞腦筋的人投鼠忌器。但是如今,美國只顧自己供應鏈安全,強迫臺積電美國建廠。顯然,守護和平的“硅盾”,像一疊籌碼一樣,被搬走了。
再比如,美國以“實體清單”限制中國企業(yè)接受軍需訂單。
很多人以為這只是為了限制戰(zhàn)略對手的軍事實力提升。但是有了芯片戰(zhàn)爭的思維,你會看到另一層含義,這是在切斷一個國家科技創(chuàng)新的良性循環(huán)。
因為縱觀美國的芯片歷史,或者說所有科技創(chuàng)新都延續(xù)這樣一個循環(huán):軍用,不計成本的投入,再成長到商用,找到場景,最后進入民用,蓬勃發(fā)展。
盡管好評如潮,《芯片戰(zhàn)爭》還是遭到非議,最大的一點在于Miller不是芯片從業(yè)者,翻一翻他以往的著作,主題是中俄經(jīng)濟,俄羅斯經(jīng)濟政策史,因此批評家說Miller寫芯片史不專業(yè)。我和馮博士都不同意這樣的批評,在我們看來,芯片戰(zhàn)爭根本不需要一位工程師來作編年史,而正需要一位歷史學家,用宏大的視角,為我們揭開芯片背后的國家斗爭史。
中國畢竟不是80年代的日本,不會投降,5%的份額也意味著退無可退。而已經(jīng)在芯片登頂過的日本,早已在設備、材料領域打下基礎,也是現(xiàn)在的中國遠遠不具備的。
對中國芯片來說,注定是艱苦的一戰(zhàn)。只不過,之前幾年的打壓,是喪氣。到了現(xiàn)在,反而應該興奮了。這就像一百年前,滿目蒼夷的華夏大地不得不救國存亡,馬先生送來的一句話:失去的只是鎖鏈,獲得的將是整個世界。
最強的對手,往往也是最好的老師。
戰(zhàn)爭是外交的形式,是內(nèi)政的延續(xù),所以要先做好自己的事。戰(zhàn)爭不是廝殺和犧牲,更重要的是耐心和等待。
很多人只看到美國芯片法案向企業(yè)發(fā)出527億美元的巨額補貼。但是卻忽視了,法案還宣布未來幾年提供約2000億美元的科研經(jīng)費支持。這才是真正的題眼。
芯片戰(zhàn)爭宏大而深刻,但是剝開內(nèi)核,其實就是這樣幾件事:國家堅定扶持,市場決出巨頭,國家市場各司其職,高度重視基礎研究。
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