硅谷是如何在芯片竞赛中失败的（组图）

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《外交事务》杂志刊文指出：仅靠财政扶持无法振兴美国的半导体产业，美国需要的是企业和政府关于制造业文化的变革。

由于2022年8月签署并成为法律的《芯片与科学法案》，美国政府拥有520亿美元的新资金，试图重振美国的半导体产业。

虽然半导体是在美国发明的，而且其设计和制造通常需要美国开发的软件和工具，但现在大多数芯片是在全球其他地方制造的，主要是在东亚。

但面对美中竞争的升级，以及华盛顿对中国获得先进计算机技术的全面限制，提高美国在芯片制造方面的地位已成为事关美国国家安全的优先事项。最先进的处理器只能在美国境外（主要是在台湾）制造的事实，增加了风险感。

正如《芯片与科学法案》所承认的那样：重建美国在半导体制造业中的角色将是昂贵的。台积电、三星和英特尔这三家生产处理器芯片的最大生产企业，都有可能获得资金在美国建立新的半导体制造设施。

但是，仅靠新资金的涌入并不能解决核心问题。硅谷和华盛顿也需要进行文化变革，目的是优先考虑先进半导体制造业公司所面临的挑战，包括芯片制造商及其主要供应商。

硅谷早已经偏离了其制造业的根基，专注于应用程序和互联网，而华盛顿的政策制定者则专注于以消费者为中心的大型科技公司，而不是所有计算所依赖的硬件。当美国政府试图重振半导体产业时，只有从硅谷的早期发展中吸取教训，才能取得成功。

硅谷鸟瞰图。硅谷是高科技事业云集的美国加利福尼亚州圣克拉拉谷（Santa Clara Valley）的别称。这个词在1971年的1月11日开始出现在《每周商业》报纸电子新闻的一系列文章的题目上。之所以名字当中有一个“硅”字，是因为当时当地企业多数是从事加工制造高精度硅的半导体行业和电脑工业。而“谷”则是从圣克拉拉谷中得到的。Coolcaesar, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

美国芯片公司担心落后的情况下面临激烈的外国竞争，并不是第一次。在20世纪80年代，英特尔等美国业内领先的半导体制造商站在了破产的边缘。英特尔公司被首席执行官安德鲁·格罗夫（Andrew Grove）拯救了，他意识到先进的技术不仅取决于创造力和创新，还取决于超高效的精密制造。

译注：1970年代，英特尔以DRAM与SRAM为主要产品，在日本厂商开始倾销到世界后之后，DRAM利润快速下滑。1976年，格罗夫决定中断发展DRAM方面的产品，改而发展集成电路方面的应用。他主导英特尔的技术转型，与IBM合作，共同进入个人电脑市场。

安德鲁·史蒂芬·格罗夫（Andrew Stephen Grove，1936年9月2日－2016年3月21日）美籍匈牙利人。在二战中，其父在苏联前线作战失踪，战后回国进入劳改营；其母被苏联红军强奸，在指认时被苏军威胁杀全家而作罢。1956年匈牙利起义中只身离开家人，次年以难民身份抵达美国。参与英特尔公司的创建，是英特尔第三名员工及首位COO，于1987年至1998年担任英特尔CEO，主导了英特尔在1980年代至1990年代间的成功发展。World Economic Forum, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

为了帮助美国的芯片产业，华盛顿的政策制定者需要从调整对“技术”的定义开始，使之也包括先进制造业。

我们是如何走到这步田地的？

美国在处理器芯片生产方面的长期衰退，有着一系列复杂原因。相比其他国家，多种因素促使美国芯片制造成本上升。美国对芯片制造中涉及的有毒化学品的环境法规越来越严格；尽管劳动力在半导体的制造成本结构中所占比例比许多其他类型制造业要小，美国的劳动力成本还是高于东亚部分地区。

然而最重要的是，其他国家政府为芯片制造提供了大量的税收优惠，而美国直到最近都未能与之相比。中国大陆通过“中国制造2025”计划和其他政府举措提供的补贴激增，代表了与市场竞争无关的半导体补贴军备竞赛的最新步骤。

中国制造2025的宣传标识。这一计划于2015年5月8日由国务院公布，5月19日正式印发。通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年中国大陆制造业整体达到世界制造强国阵营中等水准；第三步，到中华人民共和国成立一百年时，更加巩固制造业国家地位，综合实力进入世界制造强国前列。Chinese government website, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

同时，芯片行业已经经历了无情的整合。几十年前，有二十多家公司可以制造先进的处理器芯片，但今天只有三家公司生产最先进的处理器，分别是：台湾的台积电，韩国的三星，以及美国的英特尔。每家公司都将其大部分生产留在本国。由于这个原因，美国国内芯片制造能力的命运在很大程度上取决于一家特定公司的发展轨迹，即：英特尔。

英特尔公司在硅谷圣克拉拉的总部。Coolcaesar, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

出生于布达佩斯的难民格罗夫领导英特尔公司数十年，他将制造业视为英特尔身份的核心。1979年成为公司总裁后，他在日本竞争者的冲击下将公司从破产的边缘拉了回来。在十年之内，英特尔的处理器芯片被安装在一半以上所有生产出来的计算机内。从那时起，这家公司已获得超过2500亿美元的利润。

当格罗夫第一次成为英特尔总裁时，其主要业务是销售主要用于企业大型计算机的存储芯片。但日本公司在20世纪70年代中期进入了这一领域，学会了制造芯片。而且与美国同行制造的芯片相比，生产成本更低，缺陷更少。

看到了这一点，格罗夫知道公司必须从商业化存储芯片中脱身，重新专注于更高价值的产品，如先进的微处理器。IBM正在将其放入一种被称为“个人电脑”的新设备中。在英特尔的许多人看来，退出内存芯片市场是不可能的，就像福特决定停止生产汽车一样。但格罗夫最终鼓起勇气放弃了内存芯片业务，裁掉了英特尔四分之一的员工，并关闭了多个工厂。

在进行这种重组的同时，格罗夫采取了第二项战略：无情地提高制造质量。

格罗夫在一本畅销书《只有偏执狂才能生存》中描述了他的哲学：“对竞争的恐惧、对破产的恐惧、对错误的恐惧和对失败的恐惧都可以成为强大的激励因素。”

在漫长的一天工作之后，是恐惧让格罗夫不停地翻阅他的信件或与下属通电话，担心他错过了产品延迟的消息或客户不满意的消息。

20世纪80年代末和90年代，在格罗夫重振旗鼓的英特尔公司，工作日从早上8点整开始。自由自在的硅谷文化被军士长的纪律所取代。格鲁夫推出了一项名为“精确复制”（copy exactly）的新政策。根据这项政策，公司将确定最佳的制造工艺，然后教导其工程师在所有的设施中将其复制。

许多人对被告知要执行而不是发明感到不满。然而，随着公司的每个工厂开始不再像研究室那样运作，而更像一台精心调整的机器那样，生产力开始上升，成本下降。

然而，格罗夫的强硬管理只解释了英特尔在20世纪80年代复苏的部分原因。英特尔的成功不仅仅是通过优化制造（尽管这很关键），而且还因为通过将领先的制造与一流的芯片设计融合在一起。

英特尔称之为“滴答”策略（Tick-Tock）：每一个“滴”（Tick）代表着制造工艺的改进，都与一个“答”（Tock）即：更先进的芯片设计相联系。制造、软件和系统设计之间的密切互动，使英特尔在个人电脑处理器业务中保持了三十年的领先地位。

译注：2016年3月22日，Intel在财务报告中宣布放弃Tick-Tock策略，改用增加优化环节的制程-架构-优化模型。

2005年格罗夫从英特尔退休后，这家公司开始失控。

根据我对前雇员的采访，由于英特尔为个人电脑制造芯片的核心业务长期以来利润丰厚，公司的纪律文化开始滑坡。多年的利润使曾经弥漫在公司的格罗夫式的偏执感变淡。长期雇员注意到，随着时间推移，高管们的衬衫越来越白，因为化学家和物理学家对财务部门失去了影响力。

一家曾经是美国高科技标志的公司陷入了长达十年的衰退。

格罗夫离任后，英特尔公司未能做出大规模的、大胆的、有风险的赌注。它的芯片制造能力曾是世界上最先进的，但现在却落后于台积电和韩国三星，这两家公司现在能够比英特尔更精确地生产芯片。

英特尔公司错过了关键的行业转变，未能预见到智能手机和人工智能的崛起。英特尔的一位前财务主管告诉我：“它有技术，有人才，只是不想承受利润率的打击。”

少点赞，多制造

在格罗夫退休后，他曾对美国先进制造能力正在受到侵蚀表示担忧。他在2010年指出：“放弃今天的‘商品’制造，会把你锁在明天的新兴产业之外。”

他还警告说，硅谷以牺牲硬件为代价而沉迷软件是错误的。

格罗夫认为电池行业是一个案例，说明失去制造能力有可能侵蚀创新能力。格罗夫在2010年说：“30年前，当美国停止生产消费类电子设备时，它就失去了在电池领域的领先地位。”

那时，美国企业在制造个人电脑电池方面没有创新；现在，他们在生产电动汽车电池方面远远落后于竞争对手，特别是韩国和中国的竞争对手。

格罗夫以令人沮丧的准确性预测道：“我怀疑他们（美国企业）是否会赶上。”

但格罗夫关于先进制造业在更普遍的科技生态系统中重要性的警告被忽略了。硅谷的大多数人都把他当作一个已经过去时代的代表。毕竟，他在互联网出现之前就已经建立了英特尔。

2006年成立的Facebook很快就比英特尔的价值高了好几倍，尽管它什么都不制造，除了广告之外几乎不销售。英特尔可以反驳说，互联网的数据是在其芯片上处理的。然而，生产芯片比在应用程序上销售广告的利润要低。

然而，随着时间的推移，美国已经失去了制造最先进处理器芯片的能力。对从智能手机到数据中心的人工智能应用至关重要的芯片现在只能在海外生产。

经过供应链冲击，在与中国竞争加剧的情况下，美国政治和商业领导人开始把握住了其中的利害关系。《芯片与科学法》的通过表明：几十年来，华盛顿第一次愿意花费大量资金来支持芯片制造商。

这是关键的第一步，但政治领导人还需要改善制造业的商业环境。建筑许可证、环境规则和税收政策是决定一个制造设施是否可行的关键因素。

除非制造芯片在经济上也是可行的，否则仅靠创新不足以振兴美国的芯片制造业。

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