近日,美國政府對中興通訊發出出口禁令,引發輿論對于中國尖端產業自主創新的討論,并激發了國人對于“中國芯”的思考。
可以說,這場風波的波及范圍,絕不僅僅局限于美國或中國;作為全球量產芯片行業的重要力量,韓國企業在世界市場上擁有一定的發言權。而筆者近日在韓國采訪過程中,也有不少韓國方面的人士聽聞記者來自中國以后,主動聊起有關中興通訊的話題。
眾所周知,芯片產業所制造的產品雖然并非面向消費者的終端產品,卻運用于電子產品、數碼產品、通信設備等多個高附加值產業,是否掌握芯片的核心技術,也被認定為是否掌握高尖端產業命脈的關鍵點。
三星能夠從零出發成為量產芯片產業的領導者,絕不僅僅是一蹴而就,而是一部由三星主導、政府支持、市場聯動的三部曲。韓國半導體產業協會的一位工作人員如此告訴筆者。
三星主導:從借鑒到自主研發
今天,相信提到三星,很多人可能都已經知道,三星業務早已不僅限于電子和移動業務。三星擁有 59 家非上市公司和 19 家上市公司,這些都是都是在韓國交易所首批上市的公司,業務范圍涉及建筑、金融、船舶制造、半導體、家電,甚至是醫療和航空等等。因此,三星的員工近 50 萬并非虛報,其公司遍布世界各地,很早以前就已經不局限于韓國。
可能大家不知道的另一個有趣的事實是,目前世界上最高的建筑迪拜塔,正是由三星集團的建筑部門承建的。
三星電子部門的野心始于 1970 年的黑白電視,手機則從 1986 的車載電話開始
三星第一款生產的電子產品是黑白電視機,隨后十幾年時間里業務持續擴大,并在 1986 年開始進入移動車載電話領域。其中有趣的是,三星早期的電視機備受贊賞,相當受歡迎,相反其第一款車載電話的市場反饋極差,銷量數字難以見人。
三星電子成立以來,logo 只換了三次
因為三星跟消費者接觸的是終端產品,智能手機、家電等消費類產品,很容易被人忽略的是,相比于以消費類產品構成的CE、IM事業群,三星研發半導體、量產芯片產品的DS事業預計在2018年一季度營業利潤將達到11萬億韓元,占據三星該季度全部利潤的七成。
從全球來看,三星電子在全球量產芯片市場的市場占有率已經位居世界第一,并在銷售額及營業利潤兩個指標上雙雙超過美國英特爾等競爭對手,高居芯片產業的龍頭位置。
三星半導體終于在2017年榮登全球半導體榜首,英特爾終于從其壟斷了25年的寶座上跌落下來,屈居第二位。
2017年世界半導體產業增長22.2%,主要是來自存儲器產品市場需求膨脹很快,產能當時還未擴大且掌握在前三位手中,故使市場形成短缺從而引發存儲器價格飛漲。其中,NAND Flash價格增幅17%,DRAM內存芯片增幅44%。從而使存儲器大廠:三星半導體同比增長52.6%,SK海力士同比增長79%,美光同比增長78.1%,東芝增長29.2%。
韓國三星和海力士兩家企業總值達875.24億美元,占到前十大企業的35.7%,占全球半導體總值的21.0%份額。美國5家企業家(英特爾、美光、高通、德儀、西數)總值達1208.24億美元,占到前十大企業的49.3%(近半數),占到全球半導體總值的28.8%份額。
韓國的半導體產業也是從一窮二白發展起來,如今占據了非常大的市場份額。其中的發展奧秘也是值得我們借鑒的。
追溯到上世紀70年代,在三星依靠技術含量較低的家電起家時,三星創始人李秉喆便開始在內部會議中,注意到了芯片產業“點石成金”的優勢——影響家電性能的核心便在于芯片,從此多次提及開發芯片,并下決心投入巨資。
當時全球芯片產業雖還處在高速成長期,不過該產業已被美國鎂光、日本三菱、夏普等企業牢牢占據,美國依靠長期以來的系統集成的技術積累優勢,日本依靠長期積累的應用科技等,具有明顯的先發優勢;而韓國當時的經濟狀態,雖然憑借樸正熙軍政府的新農村運動獲得巨大發展,但也僅能說得上是解決溫飽;因此當日本三菱得知三星將開發芯片產業時,該公司CEO直接表態“對于GDP水平較低的韓國,半導體產業并不適合”,并在公開場合宣揚“三星不能開發芯片的4個原因”。
此后,李秉喆一度向美國鎂光及日本夏普派遣員工,以獲得半導體產業的初期技術,不過過程并不順利:鎂光曾表示將以400萬美元提供較為落后的產業鏈的設計圖紙,但后來以偷看文獻為借口反悔,并將三星方面人員趕出了鎂光;夏普則雖然表面上應允三星的請求,不過實則嚴加看管,甚至不允許三星方面人員接近最新的生產線。
“當時三星的研究員們,因為夏普方面連工廠的面積等基本數據都拒絕提供,于是只能通過自己的腦子記住某些細節,比如有一位研究員通過自己的手指間距離、身高及步伐數,記錄工廠的大概面積及其他參數,(例如)工廠生產線寬為30步、長為222步。”曾在三星半導體工作多年的知情人士向筆者回憶。“不過,這些數據,對于建設一個高科技的工廠,顯然是不夠用的”。
政府支持:BK21戰略及強大的產權保護機制
此時,韓國政府向三星伸出了援手:一方面,上世紀50~60年代前往歐美發達國家留學的韓國學子,在韓國政府的吸引政策下,陸續回到韓國加入產業化過程,這也成為韓國學子的第一輪回國潮(有趣的是,第二輪回國潮也是因為半導體產業的發展);三星方面則沒有錯過這次機會,招聘了近140名人才,并用了將近2年時間向三星的工程師及高管們傳授半導體產業的經驗及技術;之后三星得以開始正式建造工廠并投入量產。
韓國在產業化的過程中,推進“政府+大財團”的經濟發展模式,并推動“資金+技術+人才”的高效融合;在此過程中,韓國政府更是推動了大規模的“國退民進”流程,將大型的航空、鋼鐵等巨頭企業私有化,并分配給大財團;與此同時,向大財團提供被稱為“特惠”的措施,甚至為發展芯片產業,不惜動用日韓建交過程中日本向韓國提供的戰爭賠款。
韓國的大財團發展模式,引發了許多上下游企業的共同發展;可以說,現在的韓國芯片產業正是由三星、現代(后改名為海力士半導體,并被SK集團收購)等企業的大規模投資,帶動了整個產業的發展和興起,這也是韓國經濟發展的最明顯特征。
此后,韓國國內雖然發生了政治巨變,政權多次易主,但吸引理工人才的基本國策以及“政府+大財團”的經濟發展模式并沒有發生太大的變化。
1983年,歷經多年努力,三星的首個芯片工廠在京畿道器興地區落成,并在投產后很快便開始量產64位芯片。很快,三星開發了256位芯片、486位芯片,并正式進入全球芯片市場的競爭中;僅時隔10年,三星的量產芯片市場份額直逼日本。
1999年,韓國教育部為建設研究型高校,并最終打造具有國際競爭力水平的研究中心大學及具有世界特色的專業,耗費3.6萬億韓元及13年時間,發起“BK21”(BrainKorea21)計劃,向580所大學、專業或研究所進行精準、專項支援。
BK21以及此后進行的BK21+計劃,沿襲了韓國一直以來的“政府+大財團”的產業政策,大規模鼓勵企業及大學間的結合,并在選擇BK21支援對象、專業的過程中,將是否進行有機結合納入評選及評價的核心指標。在此影響下,韓國大學掀起半導體專業熱潮,三星對于成均館大學的投資以及半導體工學系的創辦,也是在該時段開始的。
2005年,成均館大學與三星電子合作,創辦半導體工學系,該系被指定為韓國教育部“創新型專業”,并每年為包括三星在內的韓國企業培養芯片產業的人才。
此外,韓國政府指定芯片產業及技術為影響國家競爭力的核心技術,并致力于高度保障技術及產權。
在韓國,半導體核心技術被納入國家重點管理的技術范圍當中,防止半導體技術的泄露、逮捕產業間諜,維護知識產權,是韓國情報機構近年來最重要的任務之一。
市場聯動:發揮企業家精神
芯片產業是典型的技術密集、資本密集型產業,其很難跳過一代芯片、進入下一代;而進入下一代的研發,則需要非常高的人力資本及研發成本,才能觸發量的優勢。后發企業剛剛開發了一代芯片,結果發達國家的先發企業直接降價,并投入新一代芯片研發。正因為這一系列怪圈,導致終端企業更加偏向于性能穩定且價格低廉的先發企業產品。沒有足夠使用量且背負大量投入的壓力下,后發企業只能面臨被市場淘汰的命運。
而無論是三星的內部人員、業界人士乃至于競爭對手都承認,如果沒有三星自身特別是企業家本人的主導作用,三星的芯片產業乃至韓國的芯片產業無法走到今天。
可以說,三星死磕芯片產業的背后,有著李秉喆、李健熙兩代企業家的拼命血拼。1983年,三星成功開發64位芯片,落后于當時最先進的日本技術將近5年(即便是到了開發1MDRAM時,仍然落后1.5年)。三星雖然于一年后成功量產64位芯片,不料卻遇上了半導體價格史無前例的暴跌,先發企業依靠技術及成本優勢,大幅降價,每片價格從4~5美元暴跌至最低時只有25美分,“而當時,三星生產64位芯片的成本是1.3美元,這也就意味著,每生產一片芯片,三星需要倒貼1美元。”知情人士告訴筆者。
筆者查閱上世紀80年代后期的三星財報發現,三星電子當年虧損近3億美元,股權資本更是全部虧空;在外界看上去,三星比任何一個競爭對手都輸不起,也更沒有繼續加碼的資本。
1987年11月,三星創始人李秉喆去世;直到他倒下,都沒有看到自己一手推進的三星半導體產業獲得成功。而半導體,既是父親沒有完成的一大遺愿,也成為了擺在新任三星掌門李健熙的“心頭之患”。若換成一般企業,可能在此刻會選擇放棄;而李健熙選擇了“豪賭”。
李健熙的“豪賭”體現在兩點上:一是對于人才的選拔。李健熙曾對外聲稱:“我的一生,80%時間都用在育人選賢上。”現在,三星已經建成覆蓋全球數十個國家和地區的三星綜合技術院(SAIT),并每年巡回在各個國家推行專家制度,在派遣優秀人才出國的同時,還在包括中國北京大學等多所海外知名高校開設專場招聘。
知情人士還向筆者舉了一個例子:上世紀90年代初,三星曾面臨被美國控訴傾銷的情況;結果當時的三星掌門人李健熙敏銳地抓住克林頓總統重視硅谷的特征,向美國派遣人員進行大規模游說,對象包括美國白宮、議會、貿易及科技部門的有關人士,并表態“如果三星無法正常制造芯片,日本企業占據市場的趨勢將更加明顯,競爭者的減少將進一步抬高美國企業購入芯片的價格,對于美國企業將更加不利”,最終美國僅象征性向三星收取0.74%的反傾銷關稅,三星最終度過了這場危機;此后,三星開始重視對外宣傳,并建立了覆蓋全球的公關及宣傳團隊。
“三星在韓國企業中,最早了解到國際化的過程中需要擁有全球化團隊的必要性;如今,三星擁有最領先的一套全球性的公關團隊,這套團隊不僅針對韓國國內,更是面向全球的受眾。”這位知情人士補充說。
2002年的國際半導體學術會議(ISSCC)上,三星更是在“每18個月芯片上的晶體管數量就會翻一番,而成本卻下降到一半”的摩爾定律的基礎上,提出“每12個月芯片上的晶體管數量就會翻一番”的新定律,并準確預測這一系列的芯片產業變革將起源于移動終端、數碼家電等非PC領域,并以時任三星電子半導體總管社長黃昌奎的姓,取名“黃定律”(Hwang’s Law),震驚世界。
這一舉動也意味著,三星在量產芯片產業取得巨大成就:成功脫離由美國企業設置的技術壁壘,從后發企業跳躍成為先發企業,并開始引導產業發展。
1993 年開始,三星成為存儲器市場領導者,以及行業技術領導者,并延續至今。日本公司推出4M DRAM 時,三星只是稍稍落后。日本公司推出16M DRAM 時,三星能夠同時推出;日本公司推出64M DRAM 時,三星已經超越了對手。
三星為在生產和技術上趕超日本和美國,夜以繼日的工作。
三星以最快的速度上馬最新的生產線。三星的經理以及工程師們為縮短工程進度,往往住在施工現場。三星的第一臺半導體生產線只用了半年完工,而國際同行需要2-3 年時間。三星的第二條生產線直接上馬生產直徑為6 英寸的晶片,而日本和美國公司還僅在測試生產線上生產。20 世紀90 年代初,三星重復相同模式生產出了直徑為8 英寸的晶片;90 年代末,又生產出了12 英寸晶片。三星為在快速變化的內存技術中取得領先優勢,實施了研發儲備產品的戰略,在生產大量現有產品的同時,公司已經啟動下一代產品的研發,加速產品的研發速度。
圖表57:三星半導體重要事件清單
1986 年7 月 成功開發出1M DRAM
1990 年11 月 成功開發出16M DRAM
1992 年9 月 世界上首次成功開發出64M DRAM
1994 年8 月 世界上首次成功開發出256M DRAM
1996 年10 月 成功開發出1G DRAM
1998 年2 月 世界上首次成功開發出128M SDRAM
1998 年4 月 世界上首次成功開發出256M SDRAM
1998 年7 月 成功開發出64M Rambus DRAM
1998 年9 月 界上首次成功開發出1G SDRAM
1999 年6 月 世界率先進行256-MB SDRAM 芯片量產
1999 年6 月 世界上首次成功開發出1Gb DDR SDRAM
2000 年2 月 開發出圖形卡用高速SDRAM,3 月開發出世界最小的SRAM 封裝
2000 年4 月 世界上首次成功開發出512M DRAM
2001 年2 月 開發出4Gb DRAM 安全技術
2001 年5 月 開發出300MHz DDR SDRAM
2001 年7 月 開始512MB 閃存設備的大規模生產
2002 年1 月 世界上首次成功開發出4GB DDR 模塊,Rambus DRAM 的總銷售額突破1 億人民幣
2002 年2 月 首次量產12"晶片制作的256M DRAM
2002 年3 月 世界上首次成功開發出512M DDR DRAM,業內首次獲得英特爾公司認證
2002 年9 月 在世界上率先進行90 納米內存商業化
2002 年11 月 1GHz Rambus DRAM 業內首次實現了批量生產
2002 年1 月 率先推出4 GB DDR 模塊
2003 年7 月 開發出用于下一代內存的PRAM 技術,成為業界第一個開始300 mm 晶片1GB DDR DRAM 量產的公司
2003 年9 月 推出應用芯片疊層CCP 技術制備的最小1GB DRAM 芯片
2004 年4 月 業內首先開始圖形DDR3 DRAM 大規模生產
2004 年8 月 開發出世界第一款64MB PRAM
2004 年9 月 在世界上首次開始以90 納米DRAM 量產
2005 年6 月 90納米處理1 GB DDR2 DRAM 開始大規模生產
2005 年10 月 世界首次開發成功70nm DRAM,開發出世界上速度最快的圖形DRAM(GDDR4)
2006 年 研發出50 納米DDR,2008 年4 月量產
2009 年2 月 研發出世界首款40 納米1GB DDR2 內存
2010 年7 月 成功研發出世界首款30 納米級2GB DDR3 DRAM
三星芯片之路對“中國芯”的啟示
此前,筆者曾與供職于韓國通信運營商的業界人士談起中企進入境外通信設備市場的事情,該人士表示“承認中國通信裝備在性能上,已經接近于國際水平”,但“從現在的局勢看來,要決定使用中國設備的公司,應當考慮好準備如何處理和美國的關系”。
從三星的例子中,我們不難看出,若沒有三星自身的產業一體化的戰略及企業內部的決策,三星乃至韓國芯片產業也很難獲得成就。
“雖然三星的半導體產業也存在一些問題,比如三星在系統半導體等非量產芯片行業,仍然處在為設計的芯片提供代工服務的階段,很明顯,代工并不能使三星掌握核心技術。不過沒有人可以否定近幾十年的發展;可以說,三星若沒有持續性的投入,那么三星的半導體產業無法走到今天。而投入的背后,則體現的是三星高層堅定的信心;在過程中,重要的是:投入的重點在于持久,而非一次性的投入;畢竟,創新要以足夠的信心為基礎,而投資,才是體現信心最好的方式。”知情人士總結道。
另外,近年來三星消費產品在全球范圍內的銷售量上升,一定程度上也為三星繼續在芯片產業進行投入提供了重要的基礎,而非源自風投、基金的投資。
可以說,三星的逆襲背后,是市場化力量的成功,也是三星構建以三星為核心、上下游韓國企業共同打造及構建重點扶持、長期計劃所得來的成功;在此過程中,三星、政府、高校乃至許多奮斗在一線的工程師、研究員,缺一不可。
固然,中興事件對于中國芯片產業乃至中國科技發展史,都是一場痛苦的教訓,但我們也不應太過悲觀,畢竟,我們看到了受制于人所帶來的嚴重后果,我們也從此知道了“中國芯”應當改進、應當進步的方向。
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原文標題:三星半導體是怎么做起來的?我們是否可以借鑒?
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