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看美国芯片发展史展中兴未来——全球芯片大国

 

 

美国的芯片发展可以说,世界第一的水平,从比尔盖茨到乔布斯,这些世界首富都是靠着芯片逐步走向事业的巅峰,芯片对于美国整个经济的发展起到至关重要的作用,如今,美国不再向中兴出口芯片,导致兴发展遇到了瓶颈,如何发展成为了现阶段需要考虑的问题。

 

美国的芯片发展史

 

芯片的初步发展

 

上个世纪80年代90年代美国逐步从工业发展大国,信息大国逐步地转变,出台了一系列的政策《联邦技术转移法》《信息高速公路计划》1987~1997年间ICT最高时曾为美国经济增长提供了高达25%的动力。而信息产业的发展离不开上游半导体的强有力支持,这对半导体的发展是一次很好的拉动,整个美国的信息化产业从此不断展开。上世纪80年代中期前,美国一直稳坐世界半导体老大的位置,并占据世界半导体市场超60%的份额。然而在日本半导体产业崛起之下,美国半导体业市场份额逐渐下滑,1986年被日本赶超。应对被赶超的事实,美国半导体产业在生产工艺研发方面投入大量资源,提高生产效率和产品良率;同时国防部牵头与美国多家IC企业成立半导体制造技术产业联盟(SEMATECH),促进元件厂与设备供应商的合作关系,加速半导体设备、材料的研发和工艺标准化工作。

 

芯片的中期壮大

 

美国的整个芯片发展最重要的地区就是硅谷,硅谷孕育了美国半导体产业,95%以上的半导体产业都集聚于此,硅谷被认为是电子工业的心脏、“信息社会”的典型、新技术的发展中心。这里积聚着10000家以上的公司,他们所生产的半导体集成电路和电子计算机约占全美1/31/6。为了使科学研究成果迅速应用到实际生产中去,高技术园区相继诞生,而这些工业园是科研、生产、教育相结合的综合体,大多以大学或大型科研机构为核心。这些科技园都诞生于硅谷之后,但却有着举足轻重的作用。半导体产业协会(SIA)指出,芯片依旧是美国第三大出口项目,仅次于汽车、飞机。2001 年美国电脑、电子企业从业人员合计达187 万,2016 8 月降至103 万。以美光(Micron)为例,2013 年美国地区员工仅剩11300 人,低于2000 年的14000 人,同一时间美国以外地区员工人数自4800 人跳升至19600 人。

 

如今芯片的高速发展

 

现如今的美国,芯片发展迅速,各大公司层出不穷,英特尔,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉,稳坐全球前20大半导体公司老大的位子多年,是一个IDM公司即从设计、到制造、到封装测试以及投向消费市场一条龙全包的企业。作为全球科技行业引领者之一的英特尔,为科技发展做出了众多贡献。从最初的PC,到近几年相继拓展出来的人工智能、精准医疗、虚拟现实、无人驾驶等领域,英特尔已经从一家PC芯片厂商成功转型成为综合性的科技企业。英特尔公司可以是美国芯片的鼻祖,英特尔的两位创始人,一位是发明了集成电路的罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce),另一位是提出“摩尔定律”的戈登·摩尔(Gordon Moore)。而公司的第三位员工安迪·格鲁夫(Andy Grove)后来则成为全球最优秀的企业管理大师之一。

1968年,戈登摩尔和罗伯特诺伊斯在硅谷创办了英特尔公司。英特尔公司最初的产品是半导体存储器芯片。1969年,英特尔推出自己的第一批产品——3101存储器芯片,随后又推出11011103,这种价廉物美的产品深受欢迎,供不应求,它的诞生正式宣告了磁芯存储器的灭亡。这算是芯片发展的先驱

1971年,英特尔开发出第一个商用处理器Intel 44004。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了整个世界。1978年,英特尔生产出了著名的168086处理器,是所有IBM PC处理器的祖宗。在20世纪80年代前,英特尔只能算是小公司:人数少、生意少、产品低端。当时英特尔生产的低性能的微处理器,用来补充大的计算机公司看不上的低端市场。但是其性价比高,大家能够用的起,在很长时间里,英特尔的产品被认为式低性能、低价格的产品。1981年,IBM为了短平快地搞出PC,懒得自己设计处理器,就直接用英特尔的8086,结果,英特尔一举成名。1982年,英特尔搞出了和8086完全兼容的第二代PC处理器80286,用在IBM PC/AT上。1985年,康柏制造出世界上第一台IBM PC兼容机,兼容机厂商们像雨后竹笋一样涌现出来,但是为了和IBM PC兼容,处理器都是使用英特尔公司的。1986年,英特公司上市。1989年,英特推出了从80386到奔腾处理器的80486,其就是80386加一个浮点处理器80387缓存。依靠80486,英特尔一举超过所有日本半导体公司,坐上了半导体行业的头把交椅。

2005年,苹果开始使用英特尔处理器,摩托罗拉彻底退出个人电脑处理器市场。2006年,英特尔和AMD主要产品都采用65纳米的半导体技术,但是英特尔在最新45纳米技术上明显领先于AMD,并且已经开始研发集成度更高的32纳米的芯片。从那时起直到今天,英特尔对AMD一直保持绝对优势。2006年,双核处理器问世。同年,英特尔将通信及移动处理器业务卖给了Marvell公司,从此退出手机处理器市场。2009年,四核处理器问世。英特尔继续在服务器处理器市场占优势。2014219日,英特尔推出处理器至强E7 v2系列采用了多达15个处理器核心,成为英特尔核心数最多的处理器。201767日,2017年《财富》美国500强排行榜发布,英特尔公司排名第47位。

 

 

美国发展芯片的启示

 

一、  政产学研的协同创新

 

美国将协同创新视为国家信息化战略的重要基础,通过一系列科技政策,加强全社会对信息化关键技术深入持久的支持,逐步形成了政府、产业界、学术界和各种社会力量相互合作的协同创新体系指定专门的专业技术公司和承包商为美国政府及其相关机构服务这些公司不对外服务,只为美国政府提供服务,从而确保了美国核心安全技术的安全性和高效的情报能力。这些公司包括进行大数据分析的Palantir、信息技术咨询公司boozallenhamilton(斯诺登曾效力的公司)、信号分析处理厂商Argon ST以及面向C4I系统的网络安全服务厂商GnostechInc等。美国中央情报局甚至还专门成立了一家名为In-Q-Tel的风险投资公司。该公司主要投资于高科技公司,不以盈利为目的,其主要是确保美国中央情报局能够随时配备最新的信息技术,以支持联合国和美国的情报战能力。

 

知识产权保护和开源运动的双轨发展

 

一方面,知识产权尤其是专利保护对于在美国信息化关键技术发展中作用尤为明显。而另一方面,开源运动则进一步释放出强大的创新活力。美国的技术市场规模足够大,战后经济复苏由商业企业推动的一轮又一轮的技术革新。企业面对庞大的技术需求,愿意尝试新的技术和方法,限制和阻挠国外企业并购具有核心和敏感安全技术的美国企业

 

 

三、创新人才的流动和吸纳

 

在硅谷乃至美国,专精尖的高技能人才能够在企业和院校间自由流动,极大的促进了技术的创新进步。此外,美国政府、企业、科研机构等利用资金和环境优势,采取人才掐尖战略,广泛吸纳国外IT的高精尖人才。美国信息产业成功的一个重要原因是因为拥有世界上最成熟的风险投资市场和最完善的风险投资机制,这对轻资产的科技创业公司尤为关键。限制一些核心的安全技术厂商对外进行技术转移比如美国政府要求Fireeye不能向中国出售其技术,作为利益补偿,美国政府要求五角大楼等政府机构以及相关的国防合同商、大型IT厂商部署FireeyeAPT防护工具。这一举措一方面限制了网络安全核心技术的流失,另一方面也加强了美国诸多实体的安全防御能力。

 

积极支持信息安全企业对外进行并购

 

上个世纪90年代,反病毒的最新技术并不掌握在美国人手中,而是掌握在Dr. SolomonKaspersky等欧洲厂商手中。Mcafee凭借美国良好的资本市场和投融资环境迅速发展壮大,并最终成功收购Dr. Solomon,获得了其完整的反病毒能力。通过这样的方式,美国获得了相应的技术,我们中国一样也可以这样做。

 

美国芯片的发展是对于中国的发展起到重要的作用,是一个芯片发展的模板,对于整个芯片产业的发展起到了一个示范作用,笔者相信,中国的芯片一定会有一个质的飞跃我国应该积极地开展芯片技术,抓住国际上产业转移的机会,不断增强自身的技术能力,中国芯片在世界有一席之地。

 

 



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