芯片战争

第6章

1965年，《电子学》（Electronics）杂志邀请仙童公司的戈登·摩尔写了一篇关于集成电路未来的短文。他预测，至少在接下来的十年里，仙童每年都会将硅芯片上的器件数量增加一倍。如果是这样的话，到1975年，集成电路中将有65000个微型晶体管。这不仅会创造更多的计算能力，还能降低每个晶体管的价格。随着成本下降，用户数量也会增加。这种计算能力指数级增长的预测，后来很快被称为“摩尔定律”。这是20世纪最伟大的技术预测。

第14章

像“战斧”导弹这样的新制导系统依赖于比“宝石路”炸弹更复杂的制导系统，其使用雷达高度计扫描地面，并将其与预装在导弹计算机中的地形图进行匹配。这样，导弹如果偏离航线，就可以重新定向。

第35章

21世纪初，半导体已分为三大类。第一类是逻辑芯片，是指运行智能手机、计算机和服务器的处理器。第二类是存储芯片，指的是DRAM（提供计算机运行所需的短期内存）和NAND（随着时间的推移记住数据）。第三类芯片比较分散，包括将视觉或音频信号转换为数字数据的传感器等模拟芯片、与手机网络进行通信的射频芯片，以及管理设备如何使用电力的芯片。

第三类并不是主要依靠摩尔定律来推动性能的改进，聪明的设计比缩小晶体管更重要。如今，大约四分之三的这类芯片是在180纳米或以上节点的工艺线上生产的，这是一种在20世纪90年代末首创的制造技术。因此，这一细分市场的经济性不同于逻辑芯片和存储芯片，这两类芯片必须无情地缩小晶体管才能保持领先地位。第三类芯片的制造厂通常不需要每隔几年就竞相制造更小的晶体管，因此它们的成本要低得多，平均只需要四分之一的先进逻辑芯片或存储芯片制造厂的资本投资。如今，最大的模拟芯片制造商在美国、欧洲和日本。大部分芯片的生产也发生在这三个地区，只有一小部分外包到中国台湾和韩国。其中，最大的模拟芯片制造商是TI，该公司未能在个人电脑、数据中心或智能手机生态系统中建立起英特尔式的垄断地位，但仍然是一家中等规模、高利润的芯片制造商，拥有大量模拟芯片和传感器产品。现在，除了欧洲和日本的类似公司外，还有许多其他总部位于美国的模拟芯片制造商，比如安森美（Onsemi）、思佳讯和亚德诺（Analog Devices）。

相反，内存市场一直被接受代工的少数几个工厂（主要在东亚）主导。这两种主要类型的存储芯片（DRAM和NAND）不是来自以发达经济体为中心的分散供应商，而是由少数几家公司生产。对于20世纪80年代硅谷与日本竞争的半导体DRAM存储芯片而言，一个先进的晶圆厂可能耗资200亿美元。过去有几十家DRAM生产商，但现在只剩下三家主要生产商。20世纪90年代末，日本几家苦苦挣扎的DRAM生产商合并为一家名为尔必达（Elpida）的公司，该公司试图与美光、三星和SK海力士（SK Hynix）竞争。到2010年，这四家公司控制了大约85%的市场份额。但是，尔必达一直在为生存挣扎，直到2013年被美光收购。与在韩国生产大部分DRAM的三星和SK海力士不同，美光的一系列收购让它在日本、中国台湾、新加坡以及美国拥有DRAM制造厂。新加坡等国家和地区的补贴鼓励美光维持并扩大其工厂产能。因此，尽管有一家美国公司是世界三大DRAM生产商之一，但大多数DRAM的生产在东亚。

另一种主要类型的存储芯片NAND的市场也以亚洲为中心。三星是最大的竞争者，提供了35%的市场份额，其余的由韩国的SK海力士、日本的铠侠以及两家美国公司美光和西数（Western Digital）生产。韩国公司几乎只在韩国或中国生产芯片，但美光和西数的NAND只有一部分在美国生产，其余在新加坡和日本生产。与DRAM一样，虽然美国公司在NAND生产中发挥着重要作用，但美国制造的份额很低。

美国在存储芯片产量方面处于二流地位并不是什么新鲜事。这可以追溯到20世纪80年代末，当时日本首次在DRAM产量上超过美国。近年来的重大变化是，美国生产的逻辑芯片的份额大幅下降。如今，建造一个先进的逻辑晶圆厂耗资200亿美元，这是一笔巨大的资本投资，很少有公司能负担得起。与存储芯片一样，一家公司生产的芯片数量与成品率（实际可用的芯片数量）存在相关性。考虑到规模化生产的好处，制造先进逻辑芯片的公司数量不断减少。