自從德州儀器工程師杰克基爾比在上世紀五十年代末發明集成電路以來,隨之而至的多樣化電子產品改變了人類生產和生活的方式。這個越來越小的產品不但顛覆了原有的產業格局和社會秩序,其帶動的產業鏈甚至成為影響國家實力的一個重要因素。
為此,在過去的幾十年里,不少的國家和地區圍繞這個領域開啟了長時間的明爭暗斗,半導體產業鏈也在此期間發生了兩次明顯的變遷。在很多專家看來,從二十一世紀第二個十年開始,半導體產業向中國大陸轉移是一個既定結局。
在昨日舉辦的Semicon China開幕主題演講上,KLA-Tencor公司的首席執行官Rick Wallace發表了題為《The Geographic Evolution of the Semiconductor Industry 1970 to 2020》的演講,為大家介紹他對半導體產業過去幾十年地域變遷的看法。
1970s:美國半導體產業的黃金時代
美國是半導體行業的先頭兵。無論是芯片廠、制造設備、封裝測試乃至測量儀器,他們在全球的影響力都是遙遙領先的。而這主要得益于他們在過去幾十年的積累:
回看歷史,無論是第一個晶體管、第一個集成電路、第一個微處理器都是誕生在美國,還有貝爾實驗室和各大高校培養的人才,也讓他們在半導體發展前期獲得了巨大的收益。按照Rick Wallace的介紹,上世紀70年代初,以Intel在1971年開發出的全球第一個微處理器Intel 4004為代表,各種半導體產品和終端先后面世需求,掀開了消費半導體的新時代。這時候的美國半導體真的是全球當之無愧的霸主。
從1975年的數據統計我們可以看到,前十大的半導體制造商中,有九家是來自美國的,其中德州儀器則名列首位。但這個時候,一個強有力的競爭者羽翼漸豐。
1980s:DRAM推動日本半導體走向高峰
迄今為止,整個半導體產業完成了三次轉移,這就是第一次。
在上一節我們提到,Intel發明了微處理器之后,PC產業開始高速發展,但如果你對Intel有所了解,你就會知道現在的芯片巨頭其實最早是做DRAM的,他們的這個轉型某種程度上是在日本廠商沖擊下的無奈之舉。
上世紀七十年代,日本以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣五大公司為骨干,聯合一些國內的一些實驗室和研究所,開始實施了極具里程碑意義的VLSI項目,為日本半導體產業的發展奠定了基礎。
通過以DRAM為入口,依托于汽車和PC產業的繁榮,日本DRAM產業獲得了飛速發展,日本在半導體市場上也獲得了不錯的位置。截止到1989年,日本芯片在全球的市場占有率達53%,美國僅37%,歐洲占12%,韓國1%,其他地區1%。Rick Wallace的數據則表示,1988年的全球半導體十強名單中,有六個來自日本。日本的只有德州儀器、英特爾和摩托羅拉入選,剩下的一家則是來自荷蘭的飛利浦半導體。
1990s:韓國半導體的崛起
由于半導體霸主地位被日本搶去了,美國對此耿耿于懷。于是美國幫助韓國企業崛起,推動半導體產業從日本向韓國轉移,這是半導體史上的第二次轉移。在Rick Wallace看來,這與存儲的大規模生產密不可分。
在當時,PC取代大型機成為了計算機市場上的最重要的產品,也是半導體產業最依賴的終端。不同于后者,這就拉動了DRAM的需求。由于前者的銷售特性,那就需要DRAM有較低的價格,韓國就美國的支持下,在DRAM上一騎絕塵,三星半導體業務就是在這個過程中崛起,到最后成為了日本DRAM產業的最大威脅,最后引致整個日本DRAM產業的崩塌,這又是后話了。
從上圖可以看到,從全球第12到全球第四,三星只是用了八年。
2000s:Fab支撐下的臺灣半導體崛起
在韓國DRAM出擊打敗日本的時候,中國臺灣地區晶圓代工產業的崛起,也給了IDM運營模式的日本致命一擊。而臺灣半導體產業拿抓住這一波機會,是他們密謀已久的。
從上世紀60年代開始,臺灣就開始對半導體投入。從最初的從事簡單的集成電路封裝,再到生產集成電路,再到80年代后期的晶圓廠成立。從這時候開始,臺灣開始一步步建立自己在半導體產業的地位,尤其是晶圓代工方面。
Rick Wallace也認為,晶圓廠是推動臺灣半導體產業快速發展的關鍵。其實在晶圓廠崛起的同時,日本的封測產業、設計產業,也都在全球取得了不錯的成績。
2010s:中國半導體崛起正當時
在很多專家看來,由于國家政策的支持,中國大陸將會成為半導體第三次轉移的機會。Rick Wallace也認同這個觀點。
經過前期的積累,中國已經打好了夯實的基礎。而作為一個人口大國,一個龐大的終端制造國,出于多方面的考慮,發展自己的上游供應鏈是勢在必行。且這個時候,正處于5G和新能源汽車的變革階段,這和過往每一次的產業轉移一樣。另外,中國大陸的半導體發展進程,和我國臺灣地區的方式也相似,中國大陸也在各個方面進行加緊布局。
半導體產業向中國的轉移已成定局。
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