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美国芯片简史:二战后一度被日韩超越 军方曾是大客户

更新时间:2019-06-03

[摘要]随着日韩等国集成电路的发展,美国的集成电路产业逐渐丧失了先发优势,曾一度被日本超越。但美国政府及时调整战略目标,开始在国家层面积极引导产业转型,果断放弃了DRAM市场,并制定一系列重大战略规划。

编者按:

近日,芯片又一次成为了全民关注的热点话题。在5G已经逐步商用化、AI大量应用的今天,芯片对于一个科技企业来说的重要性已经不言而喻。

腾讯科技近日发起系列策划,聚焦各个芯片大国的发展历程。第四期:《美国芯片简史》。来源、作者:知乎专栏、功烨。

集成电路是电子信息产业的的基石,电子信息产业对国民经济与社会发展具有重大推动作用。从全球集成电路产业发展历程来看,在美国、欧盟、韩国、日本的产业发展、崛起和形成的产业结构过程中,都得到政府长期、持续地大力支持。

美国一直领先全球集成电路产业发展,美国厂商在世界集成电路市场中所占比例也一直保持在60%以上。20世纪80年代,美国在全世界集成电路产业的领先地位逐渐丧失,并慢慢被日本超越。通过几年的努力,美国于20世纪90年代初又夺回在集成电路领域的霸主地位。截止2018年,全球前15大半导体厂商中,美国企业的数量达到7家。

美国加州硅谷是世界集成电路产业的发源地,也是美国集成电路产业的核心地区,此外,美国南部的得克萨斯州、亚利桑那州,以及东海岸的马里兰州也是集成电路产业较为集中的地区。

美国早期集成电路产业发展的动力是军事国防。发展至今,美国的集成电路产业已经拥有全球最大的产业规模,同时也是最先进的技术。从诞生开始,美国主要的集成电路产业代表企业均是拥有设计、制造一体的IDM,如英特尔,仙童,德州仪器,AMD,飞思卡尔等。虽然在发展过程中经历多次起伏,但其代表企业还是以IDM为主,伴随同样具有领先地位的fabless设计公司和设备供应商,如高通,应用材料等。因此,就产业发展模式而言,美国是典型的以IDM为基础的技术先导型发展模式。

集成电路于20世纪中叶,其发明者是仙童公司的Robert和德州仪器的Kilby,他们几乎同时发明集成电路,并由此改变了全世界集成电路产业的发展历史。为什么集成电路诞生在美国?二战结束后,美国靠着强大的经济和科技基础,成为超级大国,早在20世纪四十年代,美国贝尔实验室就首先发明了晶体管,奠定了集成电路发展的基础,随后结型晶体管、场效应晶体管、离子注入工艺、扩散工艺被发明出来,集成电路产业在美国横空出世已经是情理之中。

以美国为代表的集成电路产业发展也不是一帆风顺,虽然起步较早,但主要产品应用于电脑的存储器和中央处理器,随着日韩等国集成电路的发展,美国的集成电路产业逐渐丧失了先发优势,曾一度被日本超越。但美国政府及时调整战略目标,开始在国家层面积极引导产业转型,果断放弃了DRAM市场,并制定一系列重大战略规划,从而使美国的集成电路创新能力和产能达到极大的提升。

美国在1984年颁布了国家合作研究方案(NCRA),重点支持国防用集成电路领域、资源聚焦于包括集成电路在内的信息技术。1987年,由美国IBM,TI和HP等13个成员发起成立了集成电路制造技术R&D战略联盟为核心,逐渐形成政府、国家研究机构、大学和民间研究机构及企业之间的联合开发体制和机制。这套体制在美国集成电路产业发展的各个阶段都发挥了突出的作用,形成了从国家研究机构及其实验室,向产业转移,形成商业化、产业化的国家创新体系。下面以德州仪器和因特尔为例具体分析美国集成电路产业的发展。

德州仪器是一家位于美国得克萨斯州的跨国公司,以开发、制造、销售集成电路和计算机技术闻名于世,主要在数字信号处理与模拟电路方面。它在25个国家有制造、设计、销售公司,是世界上第三大集成电路制造商,仅次于因特尔和三星,也是蜂窝手机的第二大芯片供应商,仅次于高通,同时也是世界范围内的第一大数字信号处理器和模拟集成电路组件的制造商,其产品包括计算机,单片机以及多核处理器。

德州仪器于1951年创立,它由地球物理业务公司重组而成,刚开始生产地政工业和国防电子相关设备,后来开始研究晶体管,制造出世界上第一个商用硅晶体管。1954年,TI研发制造了第一台晶体管收音机,1958年,在TI工作的Jack Kilby发明了集成电路。世界上第一台便携式计算器由TI于1967年发明,20世纪70,80年代公司业务集中于家用电子产品,家用电脑以及各种传感器。

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