芯片的发展历史（一）

芯片的发展历史（一）

第一，本人不是从事芯片产业工作的，只是理工科毕业，知道一些，但是对于芯片及技术方面的，大部分是不懂的。

第二，文中会提到很多上市公司，只是作为一个分析，不做买卖参考。如果有人要去 *** 作，一定自己研究一下基本面，我尽量保证引用的资料正确，但是买卖 *** 作还是要自己负责。

近期在研究半导体产业链，所以想写一些文章，尤其是希望能够分享自己研究的心得，希望大家能够多多支持。

本文主要是讲讲芯片技术的发展。

半导体产业中，集成电路（IC）占比超过80%，所以集成电路基本上等同于半导体产业。所以经常说到的芯片，集成电路，IC，半导体产业都是同一个意思，都是是指将一定数量的元器件及其连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路，可细分为逻辑电路、存储器、微处理器、模拟电路。

半导体技术从19世纪开始诞生，发展至今扮演着越来越重要的角色，我们日常所熟知的手机（移动终端）、宽带（网络通信）、摄像头（安防监控）等都跟IC有关，就连美国硅谷的诞生也跟IC有关。

1、半导体技术发展的基础

半导体导电能力随着温度、光照条件、输入电压（电流）和掺入杂质的不同而发生很大变化，这四大特性的发现顺序分别如下：

1833年：法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现；

1839年：法国贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压,这就是半导体的第二个特性：光生伏特效应；

1873年：英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体的第三种特性；

1874年：德国布劳恩观察到某些硫化物的导电有方向性，也就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第四种特性。

半导体的这四个特性，虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。

直到1947年12月，人类 历史 上的第一个半导体点接触式晶体管才诞生于美国贝尔实验室，从此开创了人类的硅文明时代。

半导体的这四个特性，虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。

直到1947年12月，人类 历史 上的第一个半导体点接触式晶体管才诞生于美国贝尔实验室，从此开创了人类的硅文明时代。

2、半导体技术发展历程

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。世界上最早的电子产品是由电子真空管组成的，具有体积大、易碎、密封性差等一系列 缺点，以硅晶圆材料为衬底制作的晶体管具有固态、体积小、质量轻、耗电低且寿命长的优点，被人们发现成为替代真空管的最佳材料，得到广泛应用。

从晶体管到集成电路再到高度集成。晶体管的出现开启了半导体工业的 篇章，接着将分立器件集成化、缩小结构尺寸、提升数量、降低功耗， 成为技术发展的迫切需求，集成电路应运而生。所谓集成电路，是指在 单个半导体晶片上，将晶体管、电阻、电容及连接线等有机结合的电路 结构，其本质上是晶体管制造工艺的延续。集成电路、分立器件、被动 元件以及各类模组器件通过 PCB 板连接，又构成了智能手机、PC 等各 类电子产品的核心部件。集成电路的出现，在一定程度上预示着半导体 工业走向规模产业化和技术上的成熟，也预示着半导体技术向微电子技 术方向上的演变。随着工艺水平和封装技术的提升，集成电路又逐步由 小规模（SSI）、中规模（MSI），逐步发展至大规模（LSI）、特大规模 （VLSI）乃至巨大规模（GSI）。当前，半导体产业经过半个多世纪的发 展，不仅带来了世界经济与技术的飞速发展，也带来了整个 社会 的深刻 变革，从日常使用的电子产品到航空航天，处处都有半导体的身影。可 以毫不夸张的说，半导体技术是现代电子信息技术发展的原动力和重要基础。

三、硅谷的诞生及仙童半导体的传奇

业内都说“先有仙童后有硅谷”要了解美国硅谷的发展史，那就绕不过早期的仙童半导体公司。

1955年，“本世纪最伟大发明”的“晶体管之父”的肖克利（W.Shockley）博士离开贝尔实验室， 肖克利回到了自己的家乡圣克拉拉（Santa Clara）谷，并创建“肖克利半导体实验室”。

世界英才慕名而来，最后肖克利在各领域的天才与精英中，确定了公司创立之初的八位成员，而这八位初创成员也是后来对硅谷乃至世界范围产生深远影响的“八叛将”（The Traitorous Eight）：罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）、戈登·摩尔（Gordon Moore）、谢尔顿·罗伯茨（Sheldon Roberts）、朱利亚斯·布兰克（Julius Blank）、尤金·克莱纳（Eugene Kleiner）、金·赫尔尼（Jean Hoerni）、杰·拉斯特（Jay Lsat）、维克多·格里尼克（Victor Grinnich）。

1960s“八叛徒”离开肖克利成立了仙童半导体公司。到了1969年，“八叛将”的叛变精神再次燃烧，随着布兰克的出走，当初创立仙童的 “八叛将”也尽数离开了仙童半导体公司。一时间，仙童迎来了大量的离职潮，也由此孕育了更多的半导体公司的诞生。

（1）1961年，赫尔尼、拉斯特和罗伯特出走，三人创办了Amelco，就是后来的Teledyne（泰瑞达），从事半导体测试业务。

（2）1962年，克莱纳离开，创办了Edex以及后来知名的风险投资公司凯鹏华盈（KPCB）。

（3）鲍勃.韦勒，1966年离开仙童加入美国国家半导体公司。查尔斯·斯波克，1967年离开仙童加入美国国家半导体公司，任CEO。

（4）到了1968年，诺伊斯带着戈登·摩尔与工艺开发专家安迪·格鲁夫（Andrew S·Grove）离开了仙童半导体公司，而由他们三人所创立的公司就是由仙童衍生出来的公司中最为人所熟知的IT业巨头——英特尔（Intel）。

（5）仙童销售部门主任杰里·桑德斯（Jerry Sanders）带着几名员工创立了AMD半导体公司，成为英特尔的主要竞争对手。

（6）美国国家半导体（现已被TI收购），Altera（现已被英特尔收购）等的创始人都出自仙童半导体公司。

得到仙童半导体八位联合创始人支持的公司数量超过2000家，其中包括Instagram，Palantir，Pixar，Nest，Whatsapp，Yammer，以及苹果（乔布斯的创业得到过仙童半导体创始人的潜心指导，在此就不赘述了）。

乔布斯对仙童的评价：“仙童半导体公司就像棵成熟了的蒲公英，你一吹它，这种创业精神的种子就随风四处飘扬了”

到2013年为止，由仙童公司直接或间接衍生出来的公司共达到了92家，而其中上市的30家公司的市值更是超过了2.1万亿美元，产值甚至超过了当年的一些发展中国家GDP。

可以说是仙童给旧金山湾区带来了半导体产业，因为半导体的材料是硅，所以加州这个原本拗口的“圣塔克拉拉谷”，在上世纪70年代开始被更多的人称之为——硅谷（Silicon Valley）。

总之，以上就是芯片的发展历程，包括技术上的发展及硅谷的诞生。后面从产业链的转移角度，回顾芯片的发展。

1、

1美元逼出来的华人“半导体教父”

1953年，一位麻省理工的年轻硕士同时拿到了福特 汽车 和希尼凡亚公司的offer，当时的福特 汽车 ，是全球 汽车 行业的霸主，不论是实力还是前景都不是后者能够比拟的，后者希尼凡亚公司，从事的是半导体产业，当时全球的半导体发展也不过几年，属于一个新兴行业，前途未知。

本来这个选择题很容易做，换做是谁都会选择去福特工作， 但是因为在谈薪资的时候，福特公司的薪资比希凡尼亚少了1美元，使得这位年轻硕士改变了注意，选择了薪资多1美元的希凡尼亚，进入到了半导体行业。

人生的际遇有时就是这样，因为年轻时的“短视”和“意气用事”，却造就了一代风云人物的崛起。 这位年轻硕士，便是后来的华人“半导体”教父，一手创建了全球最大的半导体制造商台积电的张忠谋。

这位1美元逼出来的“半导体教父”，或许在中国大陆地区，并不是那么知名，除了半导体相关行业的人士，知道并了解他的并不多。但是，在中国的香港、台湾地区，在美国，他就是“华人之光”，最成功的“华人企业家”的代名词。

他所创建的台积电有多厉害呢？业内流传着这么一句话足以说明：“全球高 科技 ，没有他就做不出来”。

我们都知道半导体、芯片这些高 科技 的产品，是许多顶尖产品的“心脏”和基础，经过了这两年的一些事件，我想中国人也对芯片这种东西的重要性有着切身体会了。

这里简单说一下全球芯片行业的模式，能够很好的说明台积电的厉害。

目前全球国际芯片厂商分为两大模式：

一种是IBM、英特尔这样的，通过自主研发出专利技术，然后授权给厂商们进行生产，拥有专利技术的赚大头，组装生产的赚小头。

还有一种是台积电模式，不管是专利技术还是组装生产，全部都自己来，而且全部都能做到世界顶尖水平，尤其是在代工市场份额上， 尽管一大堆代工企业崛起，依然无法撼动他的地位，至今仍然占有全球55%左右的份额，可谓“独孤求败”。

而这一切，都是张忠谋凭借着一己之力打下的江山，看到这里，你是不是对他开始有了敬佩之情呢？

2、

经过了“乱时代”，

我们要引领“大时代”

1931年，张忠谋出生在浙江宁波。父亲是县里的财政处长，家境颇为殷实，也为他创造了良好的教育环境。

可在那个战乱四起的年代，张忠谋还是免不了随着家国命运一起颠沛流离。 1932年张家迁居南京，1937年抗日战争爆发，一家人又匆匆南下广州，而不久后广州又遭到日军轰炸，辗转到了香港，可到了香港没几年，香港沦陷，一家人还是在q林d雨中日夜担忧，苟且偷生。

张忠谋至今还记得日军攻打香港时一个星期戒严，全城断水断粮的场景： “旅馆里的食物渐渐吃尽，后来吃的都是罐头，到最后罐头也吃尽了，幸而那时戒严已经结束了，等父母回到家中，财物已被歹徒抢劫……”

此后，一家人又南上重庆，一路要穿越战区，也是提心吊胆，九死一生。1945年日军投降，经历了短暂的狂喜之后，内战开打，国民党强制推出“货币改革”，其实就是用一文不值的“金圆券”换老百姓手里的黄金、美金，洗劫人民的财产供他们逃跑之用。

张忠谋在上海亲眼见到，由于对金圆券没有信心，民众把所有的钱都争抢着去买不动产保值，导致上海房价一天上涨数倍。 这就是一个政权末日时的疯狂。

江山鼎革之际，张家人再度搬到了香港，张忠谋也在当地的培英中学读书，毕业后留学美国，入读哈佛大学。

从乘飞机前往美国的那一刻起，张忠谋知道，自己经历了十几年的“乱时代”算是过去了。多年之后，当张忠谋深入了解到半导体行业的前景之后，他做出了一个判断： “这个世界由野心家引领的乱时代过去了，未来是和平的时代、拼经济的年代，而企业家就是引领这个大时代的人物”。

正是因为有着类似中国古代知识分子“登车揽辔，澄清天下”的情怀，1987年，56岁的张忠谋接受了“台湾工业技术研究院”的邀请担任院长，但他并不满足于在实验室里的工作，他想要创办一家中国人自己的芯片公司，于是开始了人生第一次创业。

在那个个人电脑鲜有人接触，智能手机更是没有出现的年代，从事半导体芯片行业想要做大市场，谈何容易？

在张忠谋的前面，还有IBM、英特尔这样的行业航母霸占了巨大的市场份额，他一个技术出身的人，不懂得资本运作，想要迎头赶上更是难上加难。 正是这样的现实，让许多人嘲笑这位56岁还要出来“折腾”的半导体老兵，有人劝他，在大企业里再干几年就退休了，领着高额的退休金，当个“院长”名利双收那日子不香吗？

要做事的人，总是会经历这些嘲笑和不解，如果他们也和普通人一样，安于现状，混吃等死，只想着把自己的小日子过好，那么奇迹要谁来创造呢？

3、

“老兵不死，只是凋零”

面对着重重困难，张忠谋秉承着一颗要引领大时代的心，一个一个的迎头解决。

首先，做芯片需要庞大的资金，张忠某没有，但是他想到了办法，台积电先提供芯片代工，让小规模的制造商专注于开发与半导体相关的知识产权，而无需先付出巨大的固定成本，大幅降低了半导体公司进入的门槛。

在台积电创办的第二年，迎来了第一位大客户——英特尔。 英特尔的创始人之一Andrew Grove亲自来到台湾参观，在看过张忠谋的产品之后，竟然给出了266个缺陷的意见。 台积电的工程师们夜以继日的优化工艺，最终通过了英特尔的认证，赢得了第一张大合同。

这次订单非常关键，不仅给台积电带来了利润，还因为有了英特尔的背书，台积电在业内的名气开始慢慢打响。

接下来的30多年，张忠谋带领着台积电一步一个脚印，不断攀上了新的高峰。

1997年，台积电在美国纽约证券交易所上市。

2002年，台积电成为第一家进入半导体产业前十名的晶圆代工公司。

2010年，台积电为全球四百多个客户提供服务，生产超过七千多种的芯片。同年全年营收为新台币4,195.4亿元，不断刷新纪录。

2017年3月20日， 台积电的市值首富超越了英特尔，成为全球市值最高的芯片公司。同年台积电净利润达到800亿元，是同年华为公司的两倍。

2019年，台积电在美国《财富》杂志评选为 "全球最大500家公司" 排行榜中，营收规模名列全球第363名，获利规模名列全球第39名。同年，2019年8月，在"全球顶尖100家公司" 排行榜中，公司市场价值名列第37名。

今年已经89岁的张忠谋，在2018年的时候宣告了从台积电退休，将公司业务全部交予后辈打理。但是，他的另一份事业又重新开始了，那就是写作。用张忠谋自己的话来形容退休状态，就是“老兵不死，只是凋零”。

少年时的张忠谋，曾经也是一位文学爱好者，有着一个作家梦。 但是父亲在看了他写的文章后，说了一句：“如果你选择当作家，恐怕要饿肚子了”。这句话点醒了张忠谋，他很认真的读了自己的文章后，也意识到和专业的作家水准还有很大的差距。于是放弃报考文科，选择了攻读商科。

“世事洞明皆学问，人情练达即文章”，年少不经事的张忠谋，写的都是“为赋新词强说愁”的东西， 如今经历了80余年的沧桑，不仅读了万卷书，行了万里路，还引领了一个时代的崛起，再加上退休后有着大把闲暇，他终于又拿起了笔，准备为自己写一部传记。

我相信，这一定是一部非常精彩的传记，有让我们更深入的了解张忠谋和他所经历的“乱时代”和“大时代”。

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