《芯片戰(zhàn)爭(zhēng)：世界最關(guān)鍵技術(shù)的爭(zhēng)奪戰(zhàn)》是美國(guó)經(jīng)濟(jì)史學(xué)家克里斯·米勒撰寫、蔡樹軍翻譯的科技類著作。該書以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球分工為主線，追溯從冷戰(zhàn)至今的芯片技術(shù)發(fā)展歷程，闡釋芯片在現(xiàn)代軍事、經(jīng)濟(jì)和地緣政治中的戰(zhàn)略地位。全書涵蓋美國(guó)通過(guò)技術(shù)博弈確立主導(dǎo)地位、臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起、華為5G技術(shù)受限等案例，分析全球芯片短缺與供應(yīng)鏈危機(jī)背后的國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)。書中提及美國(guó)《芯片法案》補(bǔ)貼政策、EUV光刻機(jī)研發(fā)困境等議題，揭示大國(guó)在人工智能與軍事技術(shù)領(lǐng)域的核心博弈。

“真正的男人要有晶圓廠”

戴勞力士表、開勞斯萊斯車、創(chuàng)立AMD的杰瑞·桑德斯喜歡把擁有一家半導(dǎo)體晶圓廠比作在游泳池里養(yǎng)一條寵物鯊魚。鯊魚的飼養(yǎng)成本很高，需要時(shí)間和精力來(lái)維持，最終還可能會(huì)害死你。即便如此，桑德斯仍然確信一件事：他永遠(yuǎn)不會(huì)放棄自己的晶圓廠。盡管他在伊利諾伊大學(xué)讀本科時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)電氣工程，但他從來(lái)不是一個(gè)制造業(yè)的人。他憑借在仙童市場(chǎng)營(yíng)銷方面取得的成績(jī)，成為該公司最耀眼、最成功的推銷員。

桑德斯的專長(zhǎng)是銷售，但他從未想過(guò)放棄AMD的制造工廠，盡管臺(tái)積電等芯片制造廠的崛起使得大型芯片公司有可能考慮剝離其制造業(yè)務(wù)，并將其外包給亞洲的芯片制造廠。桑德斯在20世紀(jì)80年代與日本爭(zhēng)奪DRAM市場(chǎng)份額，在20世紀(jì)90年代與英特爾爭(zhēng)奪個(gè)人電腦市場(chǎng)份額，此后致力于自己的晶圓廠。他認(rèn)為，晶圓廠對(duì)AMD的成功至關(guān)重要。

不過(guò)，就連他也承認(rèn)，在擁有和運(yùn)營(yíng)一家晶圓廠的同時(shí)，賺錢變得越來(lái)越困難。問題很簡(jiǎn)單：每一代技術(shù)的進(jìn)步都會(huì)使制造廠變得更昂貴。幾十年前，張忠謀也得出了類似的結(jié)論，這就是他認(rèn)為臺(tái)積電的商業(yè)模式優(yōu)越的原因。像臺(tái)積電這樣的代工廠，可以為許多芯片設(shè)計(jì)公司制造芯片，從而從其他公司難以復(fù)制的大規(guī)模生產(chǎn)中榨取利潤(rùn)。

盡管芯片行業(yè)的許多領(lǐng)域面臨設(shè)計(jì)與制造分離的情況，但并非所有領(lǐng)域都如此。21世紀(jì)初，半導(dǎo)體已分為三大類。第一類是邏輯芯片，是指運(yùn)行智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的處理器。第二類是存儲(chǔ)芯片，指的是DRAM（提供計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的短期內(nèi)存）和NAND（隨著時(shí)間的推移記住數(shù)據(jù)）。第三類芯片比較分散，包括將視覺或音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳感器等模擬芯片、與手機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的射頻芯片，以及管理設(shè)備如何使用電力的芯片。

第三類并不是主要依靠摩爾定律來(lái)推動(dòng)性能的改進(jìn)，聰明的設(shè)計(jì)比縮小晶體管更重要。如今，大約四分之三的這類芯片是在180納米或以上節(jié)點(diǎn)的工藝線上生產(chǎn)的，這是一種在20世紀(jì)90年代末首創(chuàng)的制造技術(shù)。因此，這一細(xì)分市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性不同于邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片，這兩類芯片必須無(wú)情地縮小晶體管才能保持領(lǐng)先地位。第三類芯片的制造廠通常不需要每隔幾年就競(jìng)相制造更小的晶體管，因此它們的成本要低得多，平均只需要四分之一的先進(jìn)邏輯芯片或存儲(chǔ)芯片制造廠的資本投資。如今，最大的模擬芯片制造商在美國(guó)、歐洲和日本。大部分芯片的生產(chǎn)也發(fā)生在這三個(gè)地區(qū)，只有一小部分外包到中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)。其中，最大的模擬芯片制造商是TI，該公司未能在個(gè)人電腦、數(shù)據(jù)中心或智能手機(jī)生態(tài)系統(tǒng)中建立起英特爾式的壟斷地位，但仍然是一家中等規(guī)模、高利潤(rùn)的芯片制造商，擁有大量模擬芯片和傳感器產(chǎn)品?，F(xiàn)在，除了歐洲和日本的類似公司外，還有許多其他總部位于美國(guó)的模擬芯片制造商，比如安森美（Onsemi）、思佳訊和亞德諾（Analog Devices）。

相反，內(nèi)存市場(chǎng)一直被接受代工的少數(shù)幾個(gè)工廠（主要在東亞）主導(dǎo)。這兩種主要類型的存儲(chǔ)芯片（DRAM和NAND）不是來(lái)自以發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體為中心的分散供應(yīng)商，而是由少數(shù)幾家公司生產(chǎn)。對(duì)于20世紀(jì)80年代硅谷與日本競(jìng)爭(zhēng)的半導(dǎo)體DRAM存儲(chǔ)芯片而言，一個(gè)先進(jìn)的晶圓廠可能耗資200億美元。過(guò)去有幾十家DRAM生產(chǎn)商，但現(xiàn)在只剩下三家主要生產(chǎn)商。20世紀(jì)90年代末，日本幾家苦苦掙扎的DRAM生產(chǎn)商合并為一家名為爾必達(dá)（Elpida）的公司，該公司試圖與美光、三星和SK海力士（SK Hynix）競(jìng)爭(zhēng)。到2010年，這四家公司控制了大約85%的市場(chǎng)份額。但是，爾必達(dá)一直在為生存掙扎，直到2013年被美光收購(gòu)。與在韓國(guó)生產(chǎn)大部分DRAM的三星和SK海力士不同，美光的一系列收購(gòu)讓它在日本、中國(guó)臺(tái)灣、新加坡以及美國(guó)擁有DRAM制造廠。新加坡等國(guó)家和地區(qū)的補(bǔ)貼鼓勵(lì)美光維持并擴(kuò)大其工廠產(chǎn)能。因此，盡管有一家美國(guó)公司是世界三大DRAM生產(chǎn)商之一，但大多數(shù)DRAM的生產(chǎn)在東亞。

另一種主要類型的存儲(chǔ)芯片NAND的市場(chǎng)也以亞洲為中心。三星是最大的競(jìng)爭(zhēng)者，提供了35%的市場(chǎng)份額，其余的由韓國(guó)的SK海力士、日本的鎧俠以及兩家美國(guó)公司美光和西數(shù)（Western Digital）生產(chǎn)。韓國(guó)公司幾乎只在韓國(guó)或中國(guó)生產(chǎn)芯片，但美光和西數(shù)的NAND只有一部分在美國(guó)生產(chǎn)，其余在新加坡和日本生產(chǎn)。與DRAM一樣，雖然美國(guó)公司在NAND生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，但美國(guó)制造的份額很低。

美國(guó)在存儲(chǔ)芯片產(chǎn)量方面處于二流地位并不是什么新鮮事。這可以追溯到20世紀(jì)80年代末，當(dāng)時(shí)日本首次在DRAM產(chǎn)量上超過(guò)美國(guó)。近年來(lái)的重大變化是，美國(guó)生產(chǎn)的邏輯芯片的份額大幅下降。如今，建造一個(gè)先進(jìn)的邏輯晶圓廠耗資200億美元，這是一筆巨大的資本投資，很少有公司能負(fù)擔(dān)得起。與存儲(chǔ)芯片一樣，一家公司生產(chǎn)的芯片數(shù)量與成品率（實(shí)際可用的芯片數(shù)量）存在相關(guān)性。考慮到規(guī)?；a(chǎn)的好處，制造先進(jìn)邏輯芯片的公司數(shù)量不斷減少。

除了英特爾之外，許多美國(guó)主要邏輯芯片制造商放棄了自己的晶圓廠，將制造進(jìn)行外包。摩托羅拉、國(guó)家半導(dǎo)體等此前的主流公司接連破產(chǎn)、被收購(gòu)?；蛘?，我們看到它們的市場(chǎng)份額在縮水。它們被無(wú)晶圓廠公司取代，這些公司通常從傳統(tǒng)半導(dǎo)體公司聘請(qǐng)芯片設(shè)計(jì)師，但將制造外包給臺(tái)積電或亞洲其他芯片制造廠。這使得無(wú)晶圓廠公司能夠?qū)Ｗ⒂谒鼈兊膬?yōu)勢(shì)——芯片設(shè)計(jì)，而不需要同時(shí)具備制造芯片的專業(yè)能力。

只要桑德斯擔(dān)任首席執(zhí)行官，他創(chuàng)辦的AMD公司就一直會(huì)從事邏輯芯片的生產(chǎn)，比如個(gè)人電腦的處理器。老派硅谷首席執(zhí)行官一直堅(jiān)持認(rèn)為，將半導(dǎo)體制造與設(shè)計(jì)分離會(huì)導(dǎo)致效率低下。但正是文化，而不是商業(yè)推理，讓芯片設(shè)計(jì)和芯片制造一體化保持了如此長(zhǎng)的時(shí)間。桑德斯仍然記得羅伯特·諾伊斯在仙童的實(shí)驗(yàn)室里搗鼓的日子。桑德斯支持AMD自主制造的論點(diǎn)，是基于一種很快就過(guò)時(shí)的男子氣概。20世紀(jì)90年代，當(dāng)桑德斯聽到一位記者打趣地說(shuō)“真正的男人要有晶圓廠”時(shí)，他把這句話當(dāng)成了自己的觀點(diǎn)。桑德斯在一次行業(yè)會(huì)議上宣稱：“現(xiàn)在聽我說(shuō)，好好聽我說(shuō)，真正的男人要有晶圓廠！”