芯片破壁者(二十四):1987战役启示录

脑极体

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· 1月9日

从战场的废墟中,找到那块“二向箔”。

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芯片破壁者(二十四):1987战役启示录

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图片来源@视觉中国

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文丨脑极体

阳光底下无新事,近年来中美在半导体领域的摩擦,很容易让人联想到四十年前那场旷日持久的美日半导体战争。因此,在探寻中国半导体产业的突围法则时,我们自然也很难拒绝回到历史现场,去寻找可能遗留的钥匙。

众所周知,半导体引发的美日争端持续了将近十年之久。从1984年日本企业在DRAM市场获得绝对优势并引发美国制裁,到1993年美国的全球半导体份额反超日本,双方进入新的博弈阶段,期间发生了太多阴谋和阳谋。

如果我们将这十年看做是日本半导体盛极而衰的抛物线,那么变化的“制高点”,描画在1987年是相对准确的。

这一年,美日半导体矛盾激化到了“极点”。美国半导体产业协会成立之后,不断散播“日本威胁论”,游说政府对其制裁,期间各种“钓鱼执法”的操作略过不表。1987年6月30日,5名美国国会议员在美国国会山台阶上扛着大铁锤砸东芝收音机的场景,也向世人证明了美国政客们在义正言辞与赤膊掐架之间横跳的“反差”,只不过将大铁锤换成了推特博文而已。

当然,单纯的“破坏欲”并不足以让日本半导体走向彻底衰退,美国在这一年埋下了一颗自我建设的种子,那就是美国半导体产业协会与美国国防科学委员会共同牵头成立的美国“半导体制造技术研究联合体”(简称 SEMATECH)。

在SEMATECH的推动下,原本面对NEC、东芝、日立、富士通等日本半导体企业的猛攻而节节败退的美国半导体企业,终于不再各自为战,一向强调政府不干预企业的美国政界也开始积极参与引导产业集中火力。最终多方合力,于1995年帮助美国半导体企业重新夺回了世界第一的地位,正式为美日半导体争端划下了休止符。美国政府也在次年(1996年)宣布退出SEMATECH,事了拂衣去,留下功过供后人评说。

回顾这场针对日本半导体的“1987歼灭战”,并不是为了直接借鉴一个现成的战略和答案,而是希望从中拾取能敲开自身产业窗扉的钥匙。

1987战役:当美国张开渔网

2019年,日本自1989年开始的平成年代落下帷幕,《日本经济新闻》在一篇报道中提出,半导体产业是日本在平成年代“逃掉的大鱼”代表,成为日本经济持续衰退的诱因与见证。

许多产业观察者认为是1986年、1991年两次《日美半导体协定》导致日本失去了半导体领域的王座。不可否认,协议的签订让美国借助政治手段暂时压制了日本几大企业在全球半导体市场的优势,不仅企业面临严苛的商业限制和舆论压力,产品关税也日益提高到夸张的100%。

但这并未让击溃全盛时期的日半导体产业。1986年协议签订之后,美日逆差反而还进一步扩大了。1989年《日美半导体保障协定》迫使日本开放知识产权和专利,但两年后美国半导体份额依然不足20%,不得不再次强迫日本签订《第二次半导体协议》。直到美国半导体企业再次崛起之后,美国政府没有在协议到期后提出续签,这场争端才算尘埃落定。

用中国流传的一句话来说,打铁还需自身硬。真正压倒日本半导体的,还是靠美国半导体产业的自我崛起。这又是怎么发生的呢?

1987年,成为了关键的分水岭。

在这之前,美国半导体企业各自为战、节节败退,不仅在市场上无力与日本芯片产品竞争,连英特尔都亏损到“举白旗”,直接宣布退出DRAM业务,“硅谷之星”仙童半导体要被日本企业收购的消息更是“奇耻大辱”。

技术上,作为半导体产业发源地的美国也仅仅在微处理器、专用逻辑电路等方向上保持领先,而日本已经在DRAM、SRAM、双极电路、存储元件、光电子、砷化镓和硅材料等关键技术上都开始领先于美国。加上日本制造的高良品率,简直吊打一众美国半导体公司。

变化就发生在1987年,美国效仿日本攻克大规模集成电路技术时所采用的“举国体制”,开始号召国内半导体企业“集中力量办大事”,一个由11家(后来发展到13家)美国企业组成的半导体制造工艺研究合作联盟SEMATECH(半导体制造技术科研联合体),正式成立了。

SEMATECH的组织初衷是集中研发、减少重复浪费、协会内成果共享。

看起来好像是日本VLSI项目的美国版,但要知道,美国的企业文化、研发风格、政府参与度等等都迥异于日本,要在个人英雄主义盛行的美国,让本就各怀心思的公司“互通有无”,显然不是一纸政令就能搞定的。

那么,SEMATECH这张渔网究竟是如何帮助美国捕捞起半导体这条“大鱼”的呢?

团结在SEMATECH周围的“美国会战”

今天看来,美国能在上世纪末的最后十年重新捕捉起半导体的“大鱼”,既有运气成分,也是时代的必然。

幸运之处在于,最终淘汰掉日本的产品并不是曾经的“黑历史”DRAM,而是微处理器和PC的崛起,而日本面对新技术趋势迟迟打不开局面,给了美国发出致命一击的契机。

必然性则来自于SEMATECH特殊的创新机制,美国半导体产业集结攻关并找到了可以“降维打击”的技术革新点,加速半导体设备与材料的研发和工艺标准化,并顺应市场机制不断完成产品迭代。前瞻、可靠、灵活,这些优势决定了在当时或许也只有美国区位的产业集群,可以托举起全球信息革命和互联网时代浪潮。

“凡兵之道,莫过于一”。SEMATECH集结起美国半导体“军团”,集中优势力量加速研发进程,成为美国半导体产业再度抢回主动权的关键。而为了实现产业“合一”,SEMATECH也有了鲜明的组织特征:

首先,政府协调,企业主导。

SEMATECH得到了美国官方的鼎力支持,美国联邦政府计划在第一个五年期间(1988-1992)每年为SEMATECH拨款1亿美元,资助其项目研究和开发计划。另一半经费则由成员公司提供,研究成果由成员公司和美国政府共享。

当然,集中的只是资源,政府只在资金、政策方面给予支持,并参与一些组织协调工作,但具体研究和管理都由成员企业派到SEMATECH的技术专家和管理人员负责。

这也与日本VLSI研究所的模式形成了差异,由于工业界最了解产业现状和弱点,也最迫切渴望提升自身的市场竞争地位,因此能够更精准地“对症下药”。而日本的政府主导模式在面对兴起的CPU品类和PC市场时,相对僵化的组织模式就开始显露出劣势了。

其次,补全短板,攻关长板。

正如前面所说,工业界最了解自己,因此SEMATECH也很快找到了自身的目标:一是补全美国半导体行业在制造领域的工艺“短板”,拉平与日本制造在产量、成品率上的差距;二是发挥自身在技术研发上的根基,集中力量革新技术,找到能够破局的“长板”,克敌制胜。

而SEMATECH也很好地完成了两项任务。一方面,作为美国半导体制造商与设备制造商之间的桥梁,将设备生产制造与半导体需求完成了对接,将最新的将研究成果及时向生产制造商辐射,使得设备可靠性大为提高,并合作规范了工艺过程,提高了美国半导体产品的质量水平,国产化也进一步降低了成员公司的产品成本。到了1992年,美国已经可以完全用自己制造的半导体设备生产半导体元件,美国计算机芯片的全球销量也与日本持平。

而在“寻找长板”时,不同于日本半导体由政府领导、产业专家来选定VLSI方向的模式,美国国会限制了美国国防部所属部门修改半导体制造技术项目的权力,技术方向决定权由来自工业界的人才决定,这就让SEMATECH始终保持与市场需求的紧密关系。因此,美国半导体行业不再纠结于DRAM,集中力量沿着着微处理器、LOGIC等附加价值更高的产品突飞猛进,化被动为主动,形成了自身独特的创新能力。

而日本在新形势面前进退失据,面对DRAM市场的萎缩应对迟缓,新业态中又不占据竞争优势,这个昔日巨人只能在苦苦支撑中走向衰落。

在现代战争中,美军就非常注重集中优势、速决全胜。而回溯历史我们发现,SEMATECH集中兵力的猛攻也如出一辙,是美国半导体产业克敌制胜的关键法则,从根本上改变了美日双方在半导体争端中的力量对比和竞争格局。

集中火力打胜仗,这很难吗?

如果你问拿破仑这个问题,答案应该是否定的,毕竟他曾经十分“凡尔赛”地表示:“这个时代杰出的将军有很多,但为什么他们打不过我,就是因为在战场上他们的目标太多了,而我的目标很简单——迫使敌人和我进行会战,在会战中歼灭敌人主力。”

将敌方拉进自己的战场,集中优势兵力重点作战,歼灭敌人主力,进而使战局发生有利于我、而不利于敌的扭转——是不是跟SEMATECH所领导的“1987战役”异曲同工?

这种集中兵力打歼灭战的作战方式,曾出现在历史上诸多“以少胜多”的著名战役中。但如果认为只要“集中力量办大事”就能实现半导体产业链的崛起,无疑是在“刻舟求剑”。

日本就是很直观的例子,同样是“举国体制”,VLSI研究项目就没能在接下来的90年代持续为产业输送竞争优势。究其原因,国际形势、产业格局、技术趋势、消费市场等种种要素的变化,也在要求作战战略不断跟随外界环境做出战术调整。

具体到SEMATECH成立之时所处的境遇,它的成功需要破解三道难题:

1.火力集中的效能难题。

要让美国半导体企业心甘情愿地团结,可并不是“政府发一道文件大家一起干活吧”那么简单,需要面临研发资金的调配、团队管理与协调、研究方向的把握、成果的合理分配与使用等等一系列问题。

尤其是在日渐复杂的全球化半导体产业链中,如果缺乏统一的战略部署,很容易被分散到各个细分“战局”中去,最终不是被“众筹式”组织的效率拖垮,就是被多点开花的研发耽误,更别提形成自己的核心优势,捏住敌方的“七寸”了。

以什么方向为目标、采取何种手段、打击到什么程度能达到最佳作战效果,需要整体性的思考和高效运转。在这一环节上,SEMATECH的特别之处,工业界对产业的敏感度很快发现,成员公司对从美国设备供应厂商的先进设备不到40%,这会直接影响美国设备供应工业的活力,因此,SEMATECH很快集中重点,将产业突围的方向放在了制造技术和工艺研究上,并取消了试验、组装和产品包装等方面的研究计划。围绕制造加工工艺等课题来吸引工业界的参与,产业上下游能够很快达成共识,共同朝着这一起决定性作用的方向前进。

在课题管理上,SEMATECH也一直强调聚焦。为了集中精力攻关,在1990到1991年间,将研究课题数量从60个减到37个,1993年则只有20个,一定程度上保证了科研进度。

2.多兵种作战的管理难题。

SEMATECH是一个由11家(后来发展到13家)成员公司组成的联合体,有60%的技术人员来自成员公司,他们一般会工作两年。

这种“联盟模式”也会导致两个潜在问题:一是成员公司彼此之间能否毫无芥蒂地共享研究成果,而不担心技术泄密或彼此竞争;二是来自工业界的员工水平、背景、目标可能各不相同,还不乏受硅谷“车库文化”影响的特立独行人才,他们能否齐心协力、接受统一指挥。

从结果来看,SEMATECH显然顺利解决了这些隐患,不仅很好地完成了成果共享、实现逆袭,而且在一项美国总审计署针对SEMATECH技术雇员的调研中,100%都表示如有机会愿意再回到SEMATECH工作。

管理大师德鲁克曾经说过,企业管理最终就是人事管理。先说人,也就是SEMATECH的管理团队。

1988年,美国半导体工业协会SIA主席、英特尔联合创始人、SEMATECH的推动者诺伊斯,亲自出任SEMATECH的首席执行官。这位被尊称为“硅谷之父”的前辈,自然不费力就收获了技术员工的尊敬与认可。其他高峰管理人员则来自各个成员公司,最大程度地保证了项目的信息透明度。而技术人员在SEMATECH工作过之后,再回到企业时往往会成为各自公司的业务骨干,这也解释了为什么几乎所有技术人员都认可SEMATECH的工作经历。

再说事,SEMATECH的做事文化。一是紧跟产业,来自工业界的管理者对产业现状和问题了如指掌,会就关键议题制定出切实可行的方案;二是聚焦,SEMATECH只关注各个成员公司共同面临的基础技术问题,后续的产品研发则由企业自己完成,最大程度地保证了资金高效利用,也减少了成果共享时的知识产权风险;三是规避,越接近前沿技术和应用侧,各个成员企业之间关于技术路线的分歧也就越大,利益敏感度也会更高,SEMATECH的“有所不为”也提前规避这些风险。

3.以少胜多的消耗难题。

上世纪80年代,想要在日本整体实力强劲的情况下突围,“全面战争”显然是不可取的。

尤其是基础科研与军事战争还有所不同,不是“人海战术”就能取得绝对优势,而是需要连续性、专业性、独创性的脑力创造,是一场长期稳定的持久战。如果短时间内仓促“堆人”,把技术骨干们集中在一起,就像“一个孕妇生娃要怀胎十月,十个孕妇一个月就能生娃”一样可笑,不仅会浪费高精尖人才的创造力,还可能导致材料堆积、方案过多、设备损耗等无谓消耗。

而SEMATECH很快就壮士断腕,放弃DRAM这个根本“打不过”的战场,将资源放在真正代表未来趋势的核心领域(如微处理器),营造局部优势,最终用压倒性的创新力给了日本歼灭性打击,再随着时间逐步扩展到更多产业环节的绝对优势。

反倒是日本,在平成年代再也没有采取真正有效的产业扶持政策,以至于彻底与时代列车擦身而过,注定无法再重现往日辉煌。

风流总被雨打风吹去,留给今人的只是风干后的弹坑与遗骸。从中,我们体会到的更多是作战的“艺术”,而不是具体的战术。回顾1987年这场美国“反击战”,归根结底,集中火力只是手段不是目的,找到比敌人更强大的决定性力量才是。

来者可追:集中火力战略过时了吗?

三十年后,美国白宫出现了一份题为《给总统的报告:维持美国在半导体行业的领军地位》,由前美国总统奥巴马的科技顾问委员会撰写,其中提到“我们认为,中国的政策正在削减美国所占有的市场份额,威胁到美国的国家安全”,并呼吁政府加强审查。

大概是这一幕和说辞实在是太过熟悉了,日本媒体也在报道中称美国是在故技重施。

只是这一次,美国不再是那个被日本在半导体领域逼得仓皇不已的角色,更多是在未雨绸缪;也不再是行业自救的绝地求生,而是伤人一千自损八百的政治博弈。

那么,曾经帮助美国顺利突破日本包围圈的“集中火力”作战方式,对于今日之中国是否依然能奏效呢?

也许,是的。

首先,半导体领域的研发创新难度远超以往,对资金、人才、供应链的吸附能力和重要性也都上升到了国家战略层面。这就决定了仍然需要遵循集中火力原则,依靠“举国体制”来完成优势力量积蓄。

其次,半导体产业链和市场的全球化趋势使得某一个国家无需全面突破。正如一位中国半导体业内人士所说,解决“卡脖子”困扰的路径之一是所有领域都自己做,会面临时间和技术难题;另一种路径则是在某一个或几个点占据绝对优势,集中力量培养出具备全球影响力的半导体企业,也能“卡别人脖子”,从而实现制衡。

另外,与日本当年押注在DRAM业务上的产业优势不同,美国在半导体产业链上占据的身位更难快速超越和补齐,这就要求中国在集中火力打造产业优势的同时,也要降低被对方正面狙击的可能性,保存有生力量,更需要实现集中和节约的平衡,有所为有所不为,力求聚焦一点、突破一点。

就像一位领导人说的那样,避免打那种得不偿失的、或得失相当的消耗战。在每一个局部,每一个具体战役上是绝对优势,就保证了战役的胜利。随着时间的推移,将在全体上转变为优势,直到歼灭一切敌人。

集中火力,是拿破仑口中的“战争中的第一原则”,是美国突破日本压制的决定性战略,同样也是今日之中国在半导体领域赢得主动、摆脱威胁的关窍所在。

回望SEMATECH发起的“1987战役”,与其说是想找到美国的胜利密码,或者日本半导体的倾塌诱因,不如说是为了从战场的废墟中,找到能让我们在当前产业局势下实现降维打击的那块“二向箔”。

本文系作者脑极体授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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