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來(lái)源：遠(yuǎn)川研究所

1954年，位于美國(guó)賓夕法尼亞的西部電氣公司總部迎來(lái)了一位日本客人：東京通信工業(yè)（東通工）的錄音機(jī)制造部部長(zhǎng)巖間和夫。

西部電氣是一個(gè)有點(diǎn)陌生的名字，名氣遠(yuǎn)不如它的母公司AT&T、以及旗下的“西部電氣工程部”——也就是大名鼎鼎的貝爾實(shí)驗(yàn)室。

全球芯片產(chǎn)業(yè)的基石“晶體管”就誕生在貝爾實(shí)驗(yàn)室。1947年，東通工的創(chuàng)始人井深大剛好在美國(guó)旅游，覺(jué)得晶體管可以用來(lái)開發(fā)收音機(jī)，花了2.5萬(wàn)美元購(gòu)買了生產(chǎn)專利。

結(jié)果，井深大買專利的事遭到公司上下一致反對(duì)。他們認(rèn)為，發(fā)明晶體管的美國(guó)人都做不出來(lái)，更別說(shuō)日本人自己。通產(chǎn)省也提出反對(duì)， 2.5萬(wàn)美元買一個(gè)沒(méi)用的專利，浪費(fèi)了寶貴的外匯儲(chǔ)備。

反對(duì)并非沒(méi)有道理，畢竟井深大只買了專利，既沒(méi)有詳細(xì)的技術(shù)說(shuō)明，也沒(méi)有完整的制作方法，相當(dāng)于買了個(gè)不知道怎么生產(chǎn)的圖紙。當(dāng)時(shí)東通工唯一能參考的資料，只有另一位創(chuàng)始人盛田昭夫從美國(guó)帶回來(lái)的三本《晶體管技術(shù)》。

一籌莫展之際，文章開頭提到的巖間和夫主動(dòng)請(qǐng)纓，赴美研究晶體管。在美國(guó)，西部電氣的工作人員熱情地招待了他，表示把西部電氣當(dāng)成自己家，但有兩個(gè)要求：

1.不準(zhǔn)拍照；2.不準(zhǔn)記筆記。

這種情況下，巖間和夫只能白天在實(shí)驗(yàn)室里，逮住一個(gè)美國(guó)工程師就問(wèn)個(gè)不停。晚上回酒店后，他會(huì)憑記憶把交流內(nèi)容記錄下來(lái)，再把腦子里的畫面畫成素描，整理起來(lái)寄回日本。

通過(guò)這種方式，巖間和夫在4年里積攢了整整256頁(yè)手稿，每一頁(yè)都有詳細(xì)的生產(chǎn)流程說(shuō)明和解釋標(biāo)注，即著名的《巖間報(bào)告》?？窟@些手稿，東通工在巖間和夫回國(guó)的前一周，成功制造出了晶體管。

《巖間報(bào)告》手稿

1955年8月，東通工發(fā)布了幾經(jīng)改良的晶體管收音機(jī)TR-55，并以“SONY（Sonus和Sonny boy組合而來(lái)）”的品牌名進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)。雖然價(jià)格不菲，但由于體積小，非常便攜，TR-55在日本和美國(guó)大獲成功。

1959年，索尼的收音機(jī)銷售額達(dá)到250萬(wàn)美元。一個(gè)屬于日本的半導(dǎo)體時(shí)代開始了。

01

舉國(guó)之力

巖間和夫赴美偷師的手稿，如今被珍藏在索尼的歷史紀(jì)念館，和第一臺(tái)特麗瓏電視、第一臺(tái)Walkman、第一臺(tái)OLED電視放在一起。和它同時(shí)被記錄下來(lái)的，還有購(gòu)買專利的井深大的一番豪言壯語(yǔ)：

“既然要造晶體管，如果不瞄準(zhǔn)人人都能買得起的大眾產(chǎn)品，還有什么意義？”

上世紀(jì)50年代，雖然晶體管和集成電路相繼被發(fā)明，但半導(dǎo)體技術(shù)長(zhǎng)期缺乏下游買家，只能做做軍用品生意。當(dāng)時(shí)，僅美國(guó)軍方的采購(gòu)金額，就占了整個(gè)半導(dǎo)體銷售額的35%。晶體管收音機(jī)的出現(xiàn)，為半導(dǎo)體技術(shù)找到了一個(gè)利潤(rùn)豐厚的市場(chǎng)。

索尼TR-1825收音機(jī)，上市于1970年

索尼收音機(jī)的成功奠定了半導(dǎo)體公司成功的路徑：依靠一個(gè)大的下游消費(fèi)市場(chǎng)創(chuàng)造回報(bào)，拉低技術(shù)研發(fā)成本，通過(guò)產(chǎn)品迭代反哺技術(shù)迭代。在這里面，“市場(chǎng)”是關(guān)鍵詞。

另一個(gè)例子是美國(guó)的雅達(dá)利，1977年，雅達(dá)利2600游戲機(jī)上市。當(dāng)時(shí)，雅達(dá)利找到了一家名叫MOS的公司，開發(fā)了著名的“6502芯片”。通過(guò)廉價(jià)高性能的芯片與游戲這個(gè)巨大的市場(chǎng)，雅達(dá)利在1981年就創(chuàng)造了10億美元的銷售額。

索尼的成功激勵(lì)了整個(gè)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，他們找到了一個(gè)更大的市場(chǎng)，大型計(jì)算機(jī)。

1976年3月，日本通產(chǎn)省牽頭，集合富士通、日立、三菱、東芝、NEC五家公司，集中攻堅(jiān)被美國(guó)“卡脖子”的DRAM內(nèi)存芯片。

通產(chǎn)省為這個(gè)項(xiàng)目補(bǔ)貼了290億日元，相當(dāng)于整個(gè)財(cái)政補(bǔ)貼預(yù)算的一半。最終換來(lái)了4000多件技術(shù)專利和一條完整的DRAM產(chǎn)業(yè)鏈：做材料的京瓷和住友，做光罩的TOPPAN，做封測(cè)的東京電子，和做光刻機(jī)的尼康。

DRAM主要應(yīng)用于大型機(jī)，雖然技術(shù)難度不算頂尖，但市場(chǎng)需求非常大，需要配合大規(guī)模生產(chǎn)能力，這是日本人的強(qiáng)項(xiàng)。另外，由于日本公司占據(jù)了產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，可以用市場(chǎng)份額的優(yōu)勢(shì)攤薄上游成本。

鼎盛時(shí)期，日本吃掉了DRAM市場(chǎng)80%的份額，繼而引發(fā)了美國(guó)人的不安。1981年，《財(cái)富》雜志刊發(fā)了一篇《日本半導(dǎo)體的威脅》，插圖中日本相撲運(yùn)動(dòng)員站在一塊硅片上，看上去拔山舉鼎孔武有力，一拳打死一個(gè)英特爾。

《財(cái)富》雜志的插畫

面對(duì)日本企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，美國(guó)開啟了聲勢(shì)浩大的反攻：80年代初，英特爾牽頭硅谷的半導(dǎo)體企業(yè)成立行業(yè)協(xié)會(huì)，通過(guò)堅(jiān)持不懈地游說(shuō)，在1985年拋出了一個(gè)讓華盛頓無(wú)法拒絕的理由：

日本半導(dǎo)體崛起將威脅美國(guó)國(guó)家安全。

02

從硬件到軟件

有一種聲音認(rèn)為，日本半導(dǎo)體的坍塌原因是美國(guó)的打壓，尤其是1986年的日美半導(dǎo)體協(xié)定。

但實(shí)際上，協(xié)定中最喪權(quán)辱國(guó)的條款，不過(guò)是“五年內(nèi)將外國(guó)生產(chǎn)的芯片在日本的份額提高到20%”。相比美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體的圍追堵截，協(xié)定的震懾力甚至不如煙盒上的“吸煙有害健康”。

事實(shí)也是如此，日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在90年代依然保持強(qiáng)勁的貿(mào)易盈余能力，2000年之后才開始式微。其原因也在于韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣芯片工業(yè)的崛起，而非美國(guó)。

一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)的坍塌，必然會(huì)成為產(chǎn)業(yè)界反復(fù)咀嚼的對(duì)象，日本人自己的復(fù)盤和反思汗牛充棟。西村吉雄在《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》中，提出了一個(gè)很有代表性的觀點(diǎn)：

日本公司很擅長(zhǎng)研究“怎么做”，卻疏于判斷“做什么”。

西村吉雄羅列了日本半導(dǎo)體在80年代后面臨的威脅，其中最重要的一個(gè)是存儲(chǔ)程序方式的出現(xiàn)，使附加值的來(lái)源從硬件轉(zhuǎn)移到了軟件，在互聯(lián)網(wǎng)普及后更是如此。

換句話說(shuō)，軟件不再只是讓硬件運(yùn)轉(zhuǎn)的工具，反而開發(fā)一個(gè)Photoshop或推特、微信這樣的軟件，就有可能變成一家百億營(yíng)收千億市值的公司。

但在很長(zhǎng)時(shí)間里，日本人并沒(méi)有意識(shí)到軟件的高附加值。

西村吉雄舉了一個(gè)有趣的例子：日本曾大力推廣基于模擬電路的Hi-Vision技術(shù)，可以使電視的畫面更清晰，色彩更準(zhǔn)確。同時(shí)，日本企業(yè)追求更大的屏幕和更薄的外形。但美國(guó)人的思路是，清不清晰無(wú)所謂，重要的是電視節(jié)目要好看。

《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》里提供了另一個(gè)解釋：日本半導(dǎo)體的輝煌依賴大型機(jī)，這個(gè)市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)是縱向聯(lián)合，從零部件到成品，從制造到銷售都由一家企業(yè)完成。

比如東芝的機(jī)器，由東芝生產(chǎn)零部件，在東芝的工廠組裝，運(yùn)行東芝的操作系統(tǒng)，由東芝的銷售部門賣出去。

但PC市場(chǎng)不一樣，產(chǎn)業(yè)鏈上的每個(gè)環(huán)節(jié)都有不同的公司覆蓋，既有上游的零部件公司，也有下游的組裝工廠和軟件公司。

惠普的電腦可以由英特爾和西部數(shù)據(jù)供應(yīng)零部件，在富士康進(jìn)行組裝，搭載微軟的操作系統(tǒng)，運(yùn)行Adobe的Photoshop。

計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)中的縱向聯(lián)合與水平分工

這種新的體系下，附加值的來(lái)源從制造能力和成本控制，變成了由軟件能力構(gòu)成的架構(gòu)生態(tài)和下游應(yīng)用。這是日本人所不適應(yīng)的。

1984年，英特爾的8086和8088處理器的出貨量達(dá)到了驚人的7500萬(wàn)顆，x86架構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)迅速建立。

英特爾的核心思路是兼容，任何開發(fā)者都可以基于x86架構(gòu)開發(fā)軟件。僅僅8086處理器，全球軟件公司在開發(fā)商的投資就超過(guò)數(shù)十億美元。

同一時(shí)期，東京大學(xué)教授坂村健以日本政府IT顧問(wèn)的身份，提出了一個(gè)雄心勃勃的TRON計(jì)劃，意在建立一個(gè)日本版的CPU+操作系統(tǒng)生態(tài)。

但不同于英特爾的兼容路線，坂村健認(rèn)為英特爾為了兼容性犧牲了CPU的性能，應(yīng)該從零開始開發(fā)架構(gòu)、搭建生態(tài)。顯然，英特爾的路線笑到了最后。

和TRON一樣，IBM的Power架構(gòu)也選擇了犧牲兼容追求性能的思路，同樣敗給了英特爾。

90年代初，以Windows1.0為代表的圖形操作系統(tǒng)出現(xiàn)，大大加速了PC的普及。微軟和英特爾組成的Wintel聯(lián)盟，打造了“技術(shù)封閉+標(biāo)準(zhǔn)開放”的生態(tài)，任何開發(fā)者都可以基于x86架構(gòu)與Windows系統(tǒng)開發(fā)軟件。

伴隨互聯(lián)網(wǎng)開始普及，個(gè)人消費(fèi)者成為IT市場(chǎng)的主力，一大批軟件公司拔地而起，比如Adobe、谷歌、亞馬遜，以及中國(guó)的BAT和門戶網(wǎng)站。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)構(gòu)筑起了一套新的商業(yè)生態(tài)：

用戶購(gòu)買軟件-軟件公司迭代產(chǎn)品-產(chǎn)品需要更強(qiáng)的芯片性能-芯片公司提高芯片性能-用戶購(gòu)買最新的硬件運(yùn)行軟件。

這個(gè)規(guī)律被總結(jié)為“安迪-比爾定律”，即芯片性能提升的落腳點(diǎn)始終都是在軟件的應(yīng)用場(chǎng)景中。

遺憾的是，由于經(jīng)濟(jì)衰退，大型軟件公司同樣在日本缺席。

按照經(jīng)濟(jì)學(xué)家的測(cè)算，90年代美國(guó)在 ICT（信息與通信技術(shù)）上的投資占GDP 比例是日本的4倍。日本不僅低于美國(guó)，還低于英國(guó)、德國(guó)、意大利，在G7國(guó)家中基本墊底。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是既沒(méi)有人創(chuàng)業(yè)，也沒(méi)有人投資。

90年代到新世紀(jì)初，各種各樣的軟件公司如過(guò)江之鯽，和上游的芯片公司一起追趕著摩爾定律的前進(jìn)步伐，日本卻成為了一個(gè)旁觀者。

正如西村吉雄感慨的那樣，日本公司始終保持著精益求 精的工匠精神，但它們既沒(méi)有成為高通和英偉達(dá)，也沒(méi)有成為谷歌和亞馬遜。

03

我們的啟示

2007年，歐洲游戲公司Crytek推出了《孤島危機(jī)》，包含了100萬(wàn)行代碼、1GB的紋理數(shù)據(jù)和85000個(gè)著色器。游戲中，森林里每一絲風(fēng)吹草動(dòng)都栩栩如生，唯一美中不足的是，當(dāng)時(shí)沒(méi)有顯卡能流暢運(yùn)行。

最終，用著頂級(jí)顯卡的玩家們捏著鼻子一邊看ppt一邊把游戲通關(guān)了。

游戲、視頻剪輯、AI算法這類依賴高性能運(yùn)算的軟件場(chǎng)景，毫無(wú)死角地體現(xiàn)著“安迪-比爾定律”的殘酷性，而這又實(shí)實(shí)在在倒逼著芯片公司推出性能更強(qiáng)的產(chǎn)品。

同時(shí)，由于這些消費(fèi)場(chǎng)景有足夠大的市場(chǎng)空間，游戲玩家、視頻創(chuàng)作者和算法工程師們強(qiáng)大的購(gòu)買力，又反過(guò)來(lái)支撐起芯片研發(fā)的高額成本。

這是芯片產(chǎn)業(yè)最為人所知的一種商業(yè)循環(huán)。而另一個(gè)常常被忽略的事實(shí)是：芯片是一個(gè)硬件，但它實(shí)際上也考驗(yàn)這個(gè)行業(yè)的軟件能力。

英特爾的成功一方面在技術(shù)，另一方面在于它提供了更好的兼容性，降低了軟件的開發(fā)和適配難度，繼而做大生態(tài)，這就是軟件能力的一種體現(xiàn)。

有意思的是，CPU進(jìn)入64位時(shí)代時(shí)，英特爾放棄了兼容性，推出了IA64希望來(lái)一次“徹底的革命”，而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD推出了兼容性更好的amd64指令集。如今我們使用的64位CPU上，都有amd64的標(biāo)識(shí)。

只有在英特爾的官方網(wǎng)站上，它被稱作Intel64。

一個(gè)很容易理解的事情是：生產(chǎn)芯片的目的不是為了在驗(yàn)收匯報(bào)大會(huì)上展示，而是為了讓它服務(wù)于具體的應(yīng)用和場(chǎng)景。

每一家芯片公司也往往都有一個(gè)大規(guī)模的軟件工程師團(tuán)隊(duì)，為芯片設(shè)計(jì)專門的開發(fā)軟件。畢竟開發(fā)者不可能對(duì)著一塊芯片編寫程序。

典型的案例來(lái)自英偉達(dá)，游戲玩家和英偉達(dá)的芯片設(shè)計(jì)能力創(chuàng)造了這家公司的崛起，但CUDA-X生態(tài)才是英偉達(dá)最深的一條護(hù)城河。英特爾能夠維持x86生態(tài)的地位至今，也是因?yàn)榇罅康能浖こ處煵粩嗟耐卣箈86的兼容性，容納更多的軟件開發(fā)者。

而更多的軟件開發(fā)者，又連接更多的普通用戶。

設(shè)計(jì)一塊頂級(jí)算力的芯片并不難，難的是擁有一大批基于芯片進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)的公司，以及為這些軟硬件付費(fèi)的消費(fèi)者。

英特爾曾被日本公司擊敗，但最終依靠CPU和x86生態(tài)卷土重來(lái)。這段歷史也成為日本學(xué)界反復(fù)咀嚼的樣本，《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》中總結(jié)說(shuō)，英特爾的成功源于思考怎么解決問(wèn)題，而日本公司為了“真正理解問(wèn)題”，在研究上花費(fèi)了太多精力。

簡(jiǎn)單而言，當(dāng)英特爾開始思考1+1=2可以做什么的時(shí)候，日本公司把精力放在了回答“為什么1+1=2”上面。

日本的方向也許并沒(méi)有錯(cuò)，畢竟在90年代后的產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)里，日本誕生了多個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主，在化學(xué)材料領(lǐng)域建樹頗高，牢牢卡住了半導(dǎo)體材料的脖子。

但無(wú)論是市場(chǎng)地位、公司營(yíng)收，還是創(chuàng)造的利稅、崗位與附加值，它們都無(wú)法和英特爾相比。

04

尾聲

今年11月，豐田和NTT等8家企業(yè)共同出資，成立了日本新一代半導(dǎo)體國(guó)家隊(duì)Rapidus。日本政府慷慨解囊，提供700億日元補(bǔ)貼，目標(biāo)是和臺(tái)積電并駕齊驅(qū)，在2027年實(shí)現(xiàn)2納米產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化。

日本半導(dǎo)體的輝煌很大程度得益于這種政府出錢企業(yè)出人的集中力量辦大事，但也不乏失敗案例。

比如連政府掏錢都沒(méi)救活的DRAM國(guó)家隊(duì)爾必達(dá)，以及由東芝、日立、瑞薩電子合作，還沒(méi)成立就流產(chǎn)的日本版臺(tái)積電。

東京大學(xué)教授丸山知雄在論文中這樣概括日本半導(dǎo)體的輝煌年代：“從集成電路的分類來(lái)看，日本取得的成就基本局限在DRAM領(lǐng)域。在電腦CPU、手機(jī)基帶等領(lǐng)域，日本的技術(shù)從未超越美國(guó)?！?/strong>

硅谷的發(fā)展模式是依靠風(fēng)投資金進(jìn)行技術(shù)突破，純粹以市場(chǎng)為導(dǎo)向，效率高但難以整合資源。在日本“政府掏錢，研究所技術(shù)攻關(guān)，企業(yè)商業(yè)化落地”的模式面前，硅谷處于“體制劣勢(shì)”。

這也是為什么雖然技術(shù)誕生在美國(guó)，卻往往被日本人做大的原因。

但當(dāng)90年代個(gè)人消費(fèi)電子市場(chǎng)迅速膨脹，摩爾定律開始大踏步前進(jìn)時(shí)，芯片產(chǎn)業(yè)變成了一個(gè)高度分工且高度市場(chǎng)化的行業(yè)，以大公司研究院和風(fēng)投資金為代表的市場(chǎng)化力量，主導(dǎo)了新一輪的技術(shù)創(chuàng)新。

最終，無(wú)數(shù)芯片制造商和軟件公司在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，塑造著產(chǎn)業(yè)鏈的格局。

在日本人自己的反思里，最常見(jiàn)的辯解也是“我們并不是技術(shù)落后，而是輸在了市場(chǎng)”。

我們時(shí)常認(rèn)為，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴艱苦卓絕篳路藍(lán)縷的技術(shù)攻關(guān)。但事實(shí)上，它依靠的是拔地而起的生產(chǎn)車間、實(shí)驗(yàn)室里千百次對(duì)比試驗(yàn)、在辦公室敲代碼的程序員，和一個(gè)又一個(gè)普通的消費(fèi)者。

參考資料

[1] 睹物思人 索尼歷史資料館的另類發(fā)現(xiàn)，evolife

[2] 日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄，西村吉雄

[3] 失去的制造業(yè)，湯之上隆

[4] 扎實(shí)的模擬技術(shù)是突破的基礎(chǔ)，索尼官方網(wǎng)站

編輯：劉芮

視覺(jué)設(shè)計(jì)：疏睿

責(zé)任編輯：李墨天