芯片破壁者（四）：兵戈未息的DRAM戰場

在《芯片破壁者》系列的前三篇中，我們依次講述了晶體管、矽材料、光刻技術的時代變局。

至此，製造一塊集成電路（IC）芯片的前期準備已經就緒。接下來就是大家熟悉的劇情，半導體作為基石，成就了今天無處不在、繁花似錦的網絡世界。

而在眾多半導體芯片分支當中，計算機必不可少的記憶體，就如同宇宙的暗物質一樣隱秘，卻佔據著非常重要的位置。

說它隱秘，是因為在電腦硬體的發展史中，記憶體所引發的市場輿論與處理器、顯卡等相比，用“默默無聞”形容也不過分。

然而，沉默並不代表不重要，事實上，作為市場容量最大的芯片記憶體， 圍繞DRAM所發生、你死我活的搏殺，絕對算得上“驚心動魄”。舉個例子，開創DRAM產業的“三巨頭”：英特爾、德州儀器和IBM，最終都在DRAM市場慘淡收場。

DRAM不僅對電子技術的發展起到了推動作用，更在各國半導體戰爭中扮演著舉足輕重的角色。今天，我們不妨嗅著戰火硝煙的氣息，回歸那些令人唏噓的歷史現場。

星條旗的隕落：美日半導體戰爭的側影

當我們回過頭去，分析一個締造了DRAM商業傳奇的國家產業區位是如何從興盛走向衰頹，可以找到許多重要的歷史節點。比如許多人都將1970年代看做是美國DRAM產業的轉折點，也是從此時起，美日進入了曠日持久的半導體搶位賽。

但我更想將時間撥到60年代。在邁進光輝的70年代之前，德州儀器用行動證明了列寧的一句話——資本家為了利益，可以出賣絞死自己的繩子。

這根絞死美國DRAM市場主導權的繩子，就是DRAM專利。

在此之前，美國企業之間固然有競爭，但都收獲頗豐。

不論是發明了金屬氧化物半導體（MOS）晶體管來製作記憶體芯片的IBM，還是製造出第一個商用DRAM芯片、磁芯記憶體殺手C1103的英特爾，緊隨其後進行拆解仿製的德州儀器，亦或是由德州儀器出走的工程師成立的莫斯泰克……上世紀70年代，是這些美國DRAM廠商的黃金時代，它們壟斷了全球的半導體記憶體份額。

1974年，英特爾佔據了全球82.9%的DRAM市場份額。70年代後期，莫斯泰克64K容量的MK4164一度佔據了全球DRAM市場85%的份額。

（莫斯特克4K DRAM）

但產業失敗轉移的伏筆，其實早在1966年就已經埋下。

那一年，美國德州儀器為了打開貿易保護的日本市場，以自己擁有的IC製程核心專利進行引誘。日本通產省在拿到技術與保護本國市場之間絞盡腦汁，最終在兩年後由日本索尼與德州儀器簽訂了協議，同意美方在日本設立合資公司，雙方各佔股50%，條件是三年內，德州儀器必須向日本公開相關技術專利。

原本就在集成電路領域有所部署的日本半導體企業，拿到了夢寐以求的核心技術，這下還猶豫什麽？“搏一搏，單車變摩托”！

日本記憶體行業龍頭的NEC公司，很快成為日本第一家研製出DRAM記憶體的企業。1970年，英特爾研製出C1103 1K DRAM記憶體後，日本NEC在第二年就推出了採用NMOS工藝的1K DRAM記憶體。

當然，此時的美國在技術上依然擁有超強的領先優勢。同期，美國DRAM已經用上了超大規模集成電路（VLSI），而日本還停留在上一代技術大規模集成電路（LSI）。

這樣下去當然不行，於是日本政府大手一揮，1976年3月啟動了"DRAM製法革新"國家項目。政府出資320億日元，日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大企業聯合籌資400億日元，共計2.36億美元投入到國家性科研機構——“VLSI技術研究所”中。

項目成立後，800多名技術精英加入，共同研製日本的高性能DRAM製程設備。短期目標是突破64K DRAM和256K DRAM的實用化，長期則計劃在10-20年內，實現1M DRAM的實用化。

“氪能改命”在半導體的世界也同樣適用。花足了錢的日本很快追上了美國的技術腳步，1978年，美國IBM、莫斯泰克、德州儀器發布了64K DRAM大規模集成電路產品。同一時刻，日本的64K DRAM產品也問世了。日本也借此順利打入國際市場，集成電路的出口迅速增加。

也是由此時起，日本在DRAM市場的霸主地位逐步穩固。

1985年10月，英特爾宣布退出DRAM市場，關閉了生產DRAM的七座工廠，離開舞台。

1986年，美日簽訂第一次《美日半導體協議》時，美國半導體產品在日本市場佔有率被放寬到了20%。但此時的日本早已非吳下阿蒙，憑借此前積累的技術研發優勢，順利抵抗住了美國製裁。

也是在這一年，日本NEC開發出世界第一塊4M DRAM。到了1988年，全球20大半導體廠商中，日本佔據了11家，NEC、東芝、日立包攬了前三名，將摩托羅拉、德州儀器甩在了身。次年，IBM也將合資工廠出售給東芝，退出了DRAM市場。

至此，星條旗降下DRAM的桅杆，武士刀正式稱王，日本成為世界第一大半導體生產國。

有意思的是，NEC率領的日本軍團在70年代末殺入，擊碎了美國企業在DRAM領域的光環。但英特爾放棄DRAM、轉入代表未來的微處理器領域，也是受日本企業的啟發。1970年，在英特爾的高光時刻，一個日本電腦商Busicom前來下訂單，要定製一個包含ROM、RAM和CPU等12個芯片的處理系統，並預付了6萬美元。正是這份技術含量頗高的訂單，促使英特爾在當年相繼拿出了4001（動態記憶體DRAM）、4002（隻讀記憶體ROM）、4003（寄存器）、4004（微處理器CPU）等四顆芯片，為後來開發出8008微處理器奠定了基礎。

生與死，協作與博弈，就這樣以沉默的姿態，在時代的長河中被反覆衝刷。有的沉積為河床，有的繼續向前奔湧。

武士刀的夾擊：小紅靠捧，大紅靠命

向前奔湧的DRAM領域“後浪”日本，並沒能浪出多遠。

短短兩年後，日本在全球半導體產業的市場份額就滑落到了50%以下。這種令業界怎舌的速度，來自產業內外的雙重夾擊。

在內部，率先交付4M DRAM產品的日本企業並沒有像預期的那樣轉暖，市場價格花羅，日系廠商們不得不減產來穩定物價。

這邊日本在減產，而日本扶持的韓國廠商則抓住機會，三星、現代、LG和大宇全部安排資金，進入了DRAM領域。它們的核心策略就是——價格戰！

1983年，三星集團出資1000億韓元（約1.33億美元），進軍半導體產業，並聚焦在DRAM領域。資金到位了，技術從哪裡來呢？德州儀器、摩托羅拉等家大業大，當然不需要賣技術；日本NEC、東芝、日立等公司也不可能自掘墳墓。最後，是在被在日本廉價DRAM產品的擠壓中喘息的美光科技將64K DRAM的技術授權給了韓國三星。

“專利販子”三星又從夏普買來了量產製程設備，就此上位。

產品做了還要有出路。1986年，受美日半導體協議的約束，日本企業被迫縮減對美國的出口，三星也在此時上位，在美國市場大獲成功。次年實現盈利後，三星又積極投入到1M DRAM的研發，繼續追趕日本企業。

日本企業一想，價格戰誰不會。果斷以低於韓國產品成本一半的價格大量拋售，打算以此勸退韓國企業。結果韓國最不缺的就是財團，它們懷抱著“傷敵一千、自損八百”的氣勢，跟日本硬剛，不僅抗住了巨額的虧損，還繼續追加投資。

一通操作下來，韓國半導體企業沒有被逼退，反而具備了趕超日本的技術體系。1992年的時候，韓國三星就率先推出了全球第一個64M DRAM產品，超越日本NEC成為世界第一大DRAM記憶體製造商，從此就沒下來過。

1995年，微軟即將發布Windows 95作業系統，日本DRAM廠商試圖借此契機反攻，奪回王座。

結果一邊是韓國廠商一起擴張產能，導致DRAM價格狂跌，日本廠商布局了個寂寞；接下來，1997年的亞洲金融危機又加重了市場衰退，全球DRAM晶圓廠都面臨虧損風險。一朝被蛇咬的日本廠商，自然不敢繼續追加投資。

日本的步伐一保守，韓國廠商就開始高歌猛進。1996年時，韓國三星電子的DRAM芯片出口額達到62億美元，穩居世界第一。

從此，日本DRAM產業可說是一蹶不振。富士通、東芝等相繼退出了DRAM市場，NEC、日立、三菱則將DRAM部門合並成立爾必達，希望以此對抗三星。

結局大家也都知道了，2012年爾必達的破產，正式敲響了日本DRAM企業的喪鍾。

泡菜的滋味，海峽兩岸都想了解

美國的扶持，為韓國廠商帶來了崛起的機遇，也埋下了致命的隱患。

一是核心供應鏈受製於人。1994年，韓國政府推出了半導體設備國產化項目，總預算2000億韓元（2.5億美元），鼓勵韓國企業投資設廠，搭建自主的設備和原料供應鏈。完整的產業鏈當然不能一蹴而就，僅1995年，韓國就從美國和日本進口了價值25億美元的半導體生產設備。

二是商業模式難以為繼。長期價格戰的結果就是，韓國DRAM廠商背負著巨額債務前行，自然成也資本，敗也資本。在1997亞洲金融危機中成功逼退日本廠商的同時，韓國企業的平均負債也達到了518%。但很快，建立在資本沙石上的韓國DRAM產業也開始搖搖欲墜，現代、大宇等財團瀕臨破產，三星也不得不裁員30%、拋售資產。

在這種境況下，三星還是拒絕了歐美收購三星電子的提議，變賣更多資產留住了半導體的火種。

神奇的事情又來了，將16K/64K SRAM技術轉讓給韓國現代電子的陳正宇博士，在1984年回到中國台灣，創建了茂矽電子（Mosel）。此時，雖然整個台灣的半導體產值只有3.82億美元，但依然在積極布局產業板塊的下一次位移。

另一個重要的人員變動，是1985年，時任德州儀器副總裁的張忠謀回到台灣設立IC代工廠，解決茂矽等DRAM廠商缺少生產的難題。1987年，台積電成立；同年，華邦電子成立，與茂矽共享技術成果。

放在現在來看，台灣在當時並不缺人，美國半導體企業敗退後，一大批矽谷華人也選擇了回台灣創業，這些研究人員支撐起了台灣半導體的技術天定；也並不缺錢，1990年，台灣砸58.8億元（約2億美元）啟動了“次微米製程技術發展五年計劃”，以拿下4M SRAM和16M DRAM的生產能力。

產業界的參與熱情也十分高漲，1993年，台灣灣電腦主機板生產廠力捷電腦的董事長黃崇仁向日本東芝要貨（DRAM）被拒，就決定投資4億新台幣成立了力晶半導體。1995年，台灣龍頭企業台塑集團也設立了8英寸DRAM廠。

但目前來看，台灣DRAM廠商的技術主要來自於美國、日本的授權，儘管生產成本低，但技術費用卻很高，佔到了銷售額3%以上。

從日本、美國獲得製程技術授權。每年付出的技術費用，再加上巨額進口設備投資，使得台灣企業根本無法與掌握自主技術研發能力的韓國企業競爭。世界先進的垮台，最終導致如同無根之木，注定了失敗命運。

在技術方面缺乏自主研發能力，成為勒住台灣DRAM產業脖頸的繩索。

當然，美日韓等一系列全球DRAM半導體結構性變化中，中國存儲廠商的動作也同樣精彩。

落地到產業競逐機遇上，移動端與大數據、AI、雲計算等新產業的興起，正在給DRAM領域帶來新的技術更迭。

比如能耗上如何滿足數據中心的綠色需求、降低移動設備的耗電量，容量增長速度滿足商用需求等等，在產業洗牌的同時，也成為中國半導體產業逆襲的“終南捷徑”。這部分，我們將放在本系列的單獨篇章中著重筆墨去講解。

在中國大陸、中國台灣的積極進取之下，韓國DRAM廠商必將在一段時間內，都處於危機感在線的緊張時期。

下一站：DRAM的威懾紀元

至此我們不難從DRAM產品上看到半導體行業的破局之難：

有技術不行，沒有技術更不行。記憶體產品設計相對簡單，日本廠商作為新進者能夠很快與技術領先的美國軍團相匹敵，是國際貿易政策、國內產業環境、企業文化氛圍等等共同造就的。

光投資不行，沒有投資更不行。DRAM每一次製程的更新換代，都需要大量的投入，所以日本、韓國等的產業集群上位，都離不開“舉國體制”的資本輸血。比如日本政府就為半導體企業提供了高達16億美元的巨額資金，韓國研發4M DRAM時政府承擔了57%的研發費用，用三年時間追平了與日本的技術差距。

但即便捨得投資，在缺乏專利、技術自主等的背景下，追趕依然是一件難事。

價格戰不行，沒有價格優勢也不行。成本可以隨著產量規模的來彌補，但製程的微縮、技術的迭代，會讓價格成本搶奪出的市場空間逐漸縮小，長期的多方位扶持是必不可少的。

三星在90 年代連續 9 年巨虧，韓國政府和國內財團的資金支持（提供政策性貸款）就起到了關鍵的輸血作用。

總的來看，技術密集+資本密集的產業特性，企業發力+政府支撐的進擊需求，交織出了DRAM集成電路產業群的殘酷搏殺。

在這些前提條件的基礎上，是否能像日本這樣有長期在美國頂尖實驗室工作的電子人才，像韓國遇到美日半導體爭端那樣的歷史窗口，像全球大型計算機興起的產業推動，才有可能獲得一次登上王座的機會。

十萬年前，人類的祖先為了留下信息，在石頭上砸出刻痕，從此，存儲方式就成為信息技術的支柱。而DRAM產業歷經半個世紀的區位變化，除了技術本身的競逐，也是經濟與政治的博弈。這是一場真正的，現代戰爭。