全球十大半導(dǎo)體企業(yè)，美國獨占七席

來源：芯師爺

想要了解半導(dǎo)體行業(yè)，就永遠繞不開一個國家：美國。

作為半導(dǎo)體的重要發(fā)源地，美國成功確立了芯片市場的“老大”地位。根據(jù)IC Insights的芯片市場研究報告，2021年美國企業(yè)占據(jù)了全球芯市場總銷售額的54%，而中國大陸僅占比4%。

此外，在Gartner最新公布的2021年十大半導(dǎo)體企業(yè)榜單中，美國企業(yè)獨占七個席位，合計市場占比高達33.2%！

2021年全球收入排名前10位的半導(dǎo)體供應(yīng)商，圖源：Gartner

今天，讓我們聊一聊美國半導(dǎo)體“江湖”的七大龍頭企業(yè)發(fā)展史，一窺美國芯片是如何建立起行業(yè)霸主地位。

01

一切的起點

貝爾實驗室

1945年秋天，二戰(zhàn)結(jié)束后，美國貝爾實驗室成立了以威廉·肖克利為首的半導(dǎo)體研究小組。

肖克利與小組成員約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓，一同開始集中研究硅、鍺等半導(dǎo)體材料，探討用半導(dǎo)體材料制作放大器件的可能性。

1947年12月，肖克利三人終于研制出世界上第一個晶體管——“點接晶體管放大器”，這個發(fā)明被譽為20世紀最偉大的發(fā)明。肖克利三人也因此于1956年獲諾貝爾物理學(xué)獎。

肖克利，圖源：維基百科

肖克利實驗室

作為晶體管的發(fā)明者之一，肖克利并不滿足于此，他更想將晶體管這項發(fā)明商品化。

1955年，這位“晶體管之父”來到美國硅谷，在從前的導(dǎo)師阿諾德·貝克曼的財力支持下，創(chuàng)辦了肖克利實驗室股份有限公司。

肖克利實驗室，圖源：維基百科

肖克利以舉世矚目的知名度和銳利獨到的眼光，吸引了很多年輕優(yōu)秀的人才加入他的實驗室。其中就有被后世一致認可的八位優(yōu)秀青年：羅伯特·諾依斯、戈登·摩爾、朱利亞斯·布蘭克、尤金·克萊爾、金·赫爾尼、杰·拉斯特、謝爾頓·羅伯茨和維克多·格里尼克。

仙童八叛逆，圖源：百度百科

但遺憾的是，由于肖克利對商業(yè)經(jīng)營和企業(yè)管理一竅不通，公司未能搶占先機，內(nèi)部也引起員工不滿，漸漸沉默并最終退出競爭。

1957年，這八位青年集體跳槽離開肖克利實驗室。收到辭職書的肖克利怒不可遏，痛斥他們是“八叛逆”，即后世著名的“仙童八叛逆”。

仙童半導(dǎo)體

1957年，“八叛逆”得到了仙童攝影器材公司提供的創(chuàng)業(yè)基金，正式成立仙童半導(dǎo)體公司。

他們商議制造一種雙擴散基型晶體管，以便用硅來取代傳統(tǒng)的鍺材料，這是他們在肖克利實驗室尚未完成卻又不受肖克利重視的項目。

1958年1月，他們獲得了第一張訂單——IBM公司訂購的100個硅晶體管，用于該公司電腦的存儲器。到1958年底，“八叛逆”的公司已經(jīng)擁有50萬銷售額和100名員工，一舉成為硅谷成長最快的公司。

在業(yè)務(wù)迅速發(fā)展的同時，他們也研發(fā)了諸多技術(shù)。由約翰·霍爾尼發(fā)明的平面處理技術(shù)和諾依斯發(fā)明的集成電路，時至今日仍是主流技術(shù)。

其中，集成電路的發(fā)明頗具戲劇性。1958年9月，德國儀器(TI)的杰克·基爾成功研制了世界上第一個集成電路。四個月后，諾依斯在不知道基爾比工作的情況下，獨立發(fā)明了類似的技術(shù)，二者也因此開始了一場曠日持久的爭執(zhí)。直到1969年，法院最后的判決下達，從法律上實際承認了集成電路是一項同時的發(fā)明。

20世紀60年代，仙童半導(dǎo)體公司進入了黃金時期。到1967年，公司營業(yè)額已接近2億美元！

但也是在這一時機，由于母公司的不公平，“八叛逆”等人才精英相繼脫離公司自立門戶，先后創(chuàng)辦了AMD、英特爾等后世的半導(dǎo)體巨頭。仙童半導(dǎo)體也因此被稱為半導(dǎo)體行業(yè)的“西點軍校”。

02

如今的龍頭

英特爾

1968年，羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾離開仙童半導(dǎo)體，創(chuàng)立摩爾諾伊斯電子公司，后更名為英特爾公司（Intel），安迪·格魯夫隨后加入。隔年，他們推出第一款產(chǎn)品3010雙極隨機存儲器（RAM），以物美價廉的產(chǎn)品成功盈利，從存儲器市場發(fā)家。

圖源：Intel官網(wǎng)

但好景不長，1976 年日本政府制訂了“VLSI（超大規(guī)模集成電路）計劃”，舉國發(fā)力存儲器市場。此后，隨著日本NEC、日立和富士通的崛起，英特爾在價格和合格率上難以匹敵，無奈逐步退出存儲器市場，并選擇向CPU市場轉(zhuǎn)型。

雖然此前公司的主營業(yè)務(wù)是存儲器，但他們也在微處理器領(lǐng)域獲得了諸多突破。

1971年，英特爾推出世界上第一款商用計算機微處理器4004，所帶來的計算機和互聯(lián)網(wǎng)革命改變了整個世界。

intel 4004，圖源：維基百科

1978年，英特爾生產(chǎn)出世界上第一個16位處理器——8086芯片，這也是x86傳奇的開始。1981年，IBM生產(chǎn)的第一臺電腦使用了英特爾的8086芯片，英特爾一舉成名。

在往后的八年間，英特爾在8086芯片的基礎(chǔ)上，陸續(xù)推出了286、386、486等迭代版本，并隨著PC市場的興起，逐步確立起行業(yè)第一的地位。

1992年，英特爾被財富雜志評為最大的半導(dǎo)體供應(yīng)商，此后連續(xù)多年位居行業(yè)第一。但由于戰(zhàn)略上的失誤，英特爾錯失了移動芯片市場，近年來和第二梯隊的距離正在不斷拉近，第一的寶座也不再那么穩(wěn)固。

根據(jù)Gartner發(fā)布的十大半導(dǎo)體企業(yè)榜單，2021年英特爾以725億美元位居第二，占據(jù)12.2%的市場份額，但收入較2020年下降了0.3%，也是前十中唯一同比下降的企業(yè)。

隨著PC市場逐漸進入飽和乃至衰退期，錯失移動互聯(lián)網(wǎng)市場的英特爾也努力尋找新的增長點。他們乘著5G、AIoT和人工智能的潮流積極轉(zhuǎn)型，致力于從以PC為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為中心的科技公司。

美光科技

美光科技（Micron Technology）是全球最大的半導(dǎo)體儲存及影像產(chǎn)品制造商之一，其主要產(chǎn)品包括DRAM、NAND閃存和CMOS影像傳感器。其中，存儲是美光的根基所在，也是他們的核心業(yè)務(wù)優(yōu)勢。

圖源：美光科技官網(wǎng)

1978年，Ward Parkinson、Joe Parkinson、Dennis Wilson和Doug Pitman創(chuàng)立美光科技有限公司，并于1981年推出并大規(guī)模量產(chǎn)其首款64KB DRAM。

美光科技成立，圖源：美光科技官網(wǎng)

1984年，美光科技推出世界上最小的256K DRAM芯片。從DRAM密度角度而言，該產(chǎn)品也是行業(yè)中的一座里程碑。

自1997年開始，美光科技陸續(xù)收購多家半導(dǎo)體企業(yè)及相關(guān)業(yè)務(wù)，如1998年收購TI的DRAM業(yè)務(wù)和Memory業(yè)務(wù)，借此跨入全球DRAM制造商第一梯隊；1998年并購Rendition，制造3D加速芯片；2013年以20億美元收購爾必達……

美光以大魚吃小魚的形式，成功游入DRAM、DDR、CIS、NAND等多個領(lǐng)域，并逐步建立起行業(yè)優(yōu)勢。

高通

高通（Qualcomm）創(chuàng)立于1985年，是Fabless模式的半導(dǎo)體公司，成立之初主要為無線通訊業(yè)提供項目研究、開發(fā)服務(wù)，同時還涉足有限的產(chǎn)品制造。

圖源：高通官網(wǎng)

1989年，高通推出了用于無線和數(shù)據(jù)產(chǎn)品的碼分多址（CDMA）技術(shù)——它的出現(xiàn)永久地改變了全球無線通信的面貌，并在1999年被國際電信聯(lián)盟選為“3G背后的技術(shù)”。

為了配合推進CDMA網(wǎng)絡(luò)，高通選擇“軟硬結(jié)合”的推廣方式，即生產(chǎn)CDMA手機、芯片和系統(tǒng)設(shè)備。1996年底，全球CDMA用戶規(guī)模超過100萬。1999年，來自手機和設(shè)備廠商的競爭顧慮，讓高通毅然決然選擇做減法，他們出售了手機業(yè)務(wù)和系統(tǒng)設(shè)備業(yè)務(wù)，從此專注于技術(shù)的研發(fā)演進、半導(dǎo)體芯片的研究，以及軟件的進步等。

2007年11月，高通推出了Snapdragon處理器（2012年將其中文名稱定為“驍龍”），那時幾乎所有的智能手機大廠都采用了其芯片，包括三星、索尼、LG、摩托羅拉等，這讓驍龍?zhí)幚砥鞒蔀楫?dāng)時高端手機的代名詞。

驍龍412處理器，圖源：高通官網(wǎng)

此后，驍龍?zhí)幚砥飨盗懈菫楦咄ㄩ_拓了移動處理器市場，使其穩(wěn)居全球移動芯片巨頭行列。

2016年，高通公司和恩智浦半導(dǎo)體宣布高通將收購恩智浦，收購價一度提高至440億美元。然而在2018年7月，由于未通過中國的反壟斷調(diào)查，高通宣布放棄這一收購計劃。

博通

博通（Broadcom）成立于1991年，以開發(fā)機頂盒的寬帶通信芯片為主。2003年，博通推出全球第一個802.11b單片機，成為任天堂Wii游戲機無線局域網(wǎng)芯片組的供應(yīng)商。

圖源：博通官網(wǎng)

2016年，Broadcom Corp. 被美國無廠半導(dǎo)體公司安華高科技公司收購。兩間公司合并后，改名博通有限（Broadcom Limited），成為全球第五大半導(dǎo)體公司，也是目前全球最大的WLAN芯片廠商。

BCM4398，圖源：博通官網(wǎng)

2017年，博通擬以1300億美元收購高通，引起了半導(dǎo)體行業(yè)的巨震。2018年美國時任總統(tǒng)特朗普發(fā)布命令，以國家安全為由，禁止博通按原計劃收購高通。

2022年5月，博通宣布以610億美元收購軟件公司VMware（這是第一個虛擬化x86架構(gòu)并取得商業(yè)成功的公司），預(yù)計在2023年10月31日以前完成交易。倘若通過歐盟反壟斷調(diào)查，這將是今年最大的并購交易之一。

德州儀器

德州儀器（Texas Instruments）前身最早可追溯到成立于1930年的地球物理業(yè)務(wù)公司（GSI）。1941年，麥克德莫特和其他三名GSI的雇員買下了GSI公司，在二戰(zhàn)期間為美國軍用信號公司和美國海軍制造電子設(shè)備。1951年，公司重新命名為德州儀器，GSI變?yōu)榈轮輧x器的一個全資子公司。

圖源：德州儀器官網(wǎng)

1952年，德州儀器從西部電子公司以25,000美元的代價購買了生產(chǎn)晶體管的專利證書。同年末，德州儀器開始制造和銷售這些晶體管，正式開始其半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。

1954年2月，TI的研究主任戈登·蒂爾獨立研制出第一個商用硅晶體管，這使德州儀器成為了當(dāng)時唯一一個大批量生產(chǎn)硅晶體管的公司。四年后，在TI中央研究實驗室工作的杰克·基爾比研制出了世界上第一款集成電路。

杰克·基爾比，圖源：百度百科

1982年，TI推出單芯片商用數(shù)字信號處理器(DSP〕。此后陸續(xù)迭代的一系列產(chǎn)品，也成為當(dāng)今世界上最有影響的DSP芯片，TI公司也成為世界上最大的DSP芯片供應(yīng)商。

1996年，TI開始全方位轉(zhuǎn)型，從多樣化經(jīng)營轉(zhuǎn)型為半導(dǎo)體公司，通過集中分拆和并購，先后剝離了國防電子、電腦、存儲芯片多個部門，主攻DSP業(yè)務(wù)。1999年，TI以12億美元并購了Unitrode的電源管理IC、電池管理 IC和接口等業(yè)務(wù)，從而鞏固了模擬市場第一的地位。

電流檢測放大器INA190-EP，圖源：TI官網(wǎng)

2006年，TI再次轉(zhuǎn)型向工業(yè)和汽車領(lǐng)域，將業(yè)務(wù)重點投向模擬芯片和嵌入式處理器。2011年，繼收購飛索半導(dǎo)體制造部門、成都成芯半導(dǎo)體后，TI以65億美元收購美國國家半導(dǎo)體，進一步強化其模擬半導(dǎo)體巨頭地位。

英偉達

英偉達（NVIDIA）成立于1993年，由黃仁勛、克里斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普里姆共同創(chuàng)辦。

圖源：英偉達官網(wǎng)

1999年，英偉達發(fā)明了GPU圖形處理器，全球首款GPU——GeForce 256問世，這極大地推動了PC游戲市場的發(fā)展，重新定義了現(xiàn)代計算機圖形技術(shù)，并徹底改變了并行計算。此后，英偉達開始了快速發(fā)展，成為世界知名的“顯卡大廠”。

GEFORCE RTX 3090 系列，圖源：英偉達官網(wǎng)

在2012年的ImageNet大賽上，深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)AlexNet橫空出世，這被認為是AI時代的標(biāo)志性事件。在發(fā)明者的設(shè)計中，他們使用了兩塊GTX?580?GPU進行運算加速，英偉達也借此一戰(zhàn)成名，跨入AI市場，并逐漸成為AI芯片領(lǐng)域的絕對霸主。

2020年，NVIDIA以70億美元完成對以色列芯片制造商Mellanox Technologies的收購，產(chǎn)品布局從GPU擴展至兼具DPU，進一步增強了其數(shù)據(jù)中心和人工智能業(yè)務(wù)。

NVIDIA收購Mellanox，圖源：英偉達官網(wǎng)

2021年4月，NVIDIA發(fā)布首款代號為“Grace”的CPU，其專為巨型AI和高性能計算工作負載設(shè)計。至此，NVIDIA已經(jīng)是一家三芯片公司，即CPU、GPU和DPU。

AMD

1969年，杰里·桑德斯成立AMD（Advanced Micro Devices）。創(chuàng)辦初期，其主要業(yè)務(wù)是為Intel公司重新設(shè)計產(chǎn)品，提高它們的速度和效率，并以“第二供應(yīng)商”的方式向市場提供這些產(chǎn)品。

圖源：AMD官網(wǎng)

1975年，英特爾起訴AMD侵權(quán)。在這生死存亡的關(guān)鍵時刻，AMD在諾伊斯的幫助下，于次年與英特爾簽署專利相互授權(quán)協(xié)議，成為了英特爾的代工廠。AMD也借此機會不斷學(xué)習(xí)模仿，積累經(jīng)驗。

1986年，面對逐漸威脅到自身市場份額的AMD，英特爾單方面撕毀授權(quán)協(xié)議，二者開始了一場長達五年的訴訟之戰(zhàn)。五年后，AMD最終勝訴。

圖源：Tom's Hardware

1997年，AMD推出AMD-K6處理器，以高性能、兼容性、價格便宜等優(yōu)勢搶占了英特爾的服務(wù)器市場。

此后幾年里，AMD陸續(xù)推出了K7架構(gòu)的速龍?zhí)幚砥鳌⑺冽?GHz、K8架構(gòu)速龍64，趁著英特爾奔騰3出現(xiàn)問題大面積召回的機會，成功鞏固其處理器市場的地位，在競爭中逐漸搶占了發(fā)展先機。

2006年7月，AMD以54億美元收購ATI，從此ATI成為了AMD的顯卡部門。

AMD公司在ATI的前總部，圖源：維基百科

2008年10月8日，AMD宣布分拆其制造業(yè)務(wù)，與ATIC合資成立“The Foundry Company”芯片制造公司，從此徹底轉(zhuǎn)型為一家芯片設(shè)計公司。

2010年二季度AMD在獨立顯卡市場的份額為51%，剛剛好超過NVIDIA的49%，取代NVIDIA成為世界第一。

2022年2月，AMD以350億美元完成收購Xilinx（賽靈思），以期增強其正快速發(fā)展的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)。

03

中國芯的崛起，任重而道遠

在互聯(lián)網(wǎng)時代，酒香還怕巷子深。“中國芯”的崛起，既需要國內(nèi)芯片企業(yè)持續(xù)攻關(guān)核心技術(shù)，也需要業(yè)內(nèi)不斷發(fā)聲，讓世界看到中國芯片的創(chuàng)新實力。