一部另类的人类科技史
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——读《芯片战争：世界最关键技术的争夺战》
◎徐 瑾
没人否认21世纪是科技的时代。当我们回望庞大到令人生畏的科技产业时，映入眼帘的是什么？无论是美国的苹果、谷歌、脸书，还是中国的腾讯、阿里巴巴、百度、拼多多，这些科技巨头所提供的产品背后，其基础都是一个小小的物件——芯片，或者说半导体与集成电路。
芯片是如何诞生的？又如何成为科技主流？围绕芯片，商业与政治又扮演了什么角色？《芯片战争：世界最关键技术的争夺战》一书所讲述的就是芯片这个不起眼的小晶片是如何诞生，又如何改变世界的故事。本书的作者是美国塔夫茨大学学者克里斯·米勒。本书叙述得当，脉络清晰，不仅为读者梳理了芯片的历史，还对其未来的发展趋势提供了多维度的思考。
计算机语言只有0和1，无数0和1的组合构成了无数编码，这些编码通过多个晶体管组成的电子开关来处理和储存，而晶体管构成的网络就是芯片。芯片能够做得有多小，每个芯片能否尽可能放更多的晶体管，构成现代技术的标杆。在1961年，著名科技公司仙童发布的最新产品“微型逻辑”，可以在一个芯片上面嵌入4个晶体，代表了当时芯片行业最先进的技术水平。今天，在台积电为苹果公司生产的芯片中，一个芯片上可以放置超过100亿个晶体管。
在芯片上放置晶体管数量增长的规律很早就被发现。1965年，仙童公司的联合创始人戈登·摩尔就总结出一个规律，那就是每个芯片上可以安装的晶体管之类元器件每隔一段时间都会翻倍。这就是后来大家所熟悉的摩尔定律，即微处理器的性能大约每两年翻一倍，而且价格下降为之前的一半。摩尔后来创立了著名的英特尔公司，改变了芯片业的版图。呈指数级增长的芯片行业似乎没有尽头，今天，芯片行业生产的晶体管数量已经超过人类历史上所有其他行业产品的全部数量，人类的命运似乎已经在芯片的世界中被传输、被定义和被改写。
作者在书中表示：“我们平时很少想到芯片，但芯片创造了现代世界。各国的命运取决于它们驾驭算力的能力。”芯片是一个全球化行业，它不仅是全球化的产品，也塑造了全球化的形貌。比如，美国的军事优势建立在芯片用于军事的能力，而亚洲的崛起也受益于各类与芯片相关的产品。
在芯片的世界中，美国并不是一直独占鳌头的。20世纪60年代，在仙童公司发明新产品之际，苏联的天才科学家们也注意到发展半导体的重要性。当时，美国中情局认为美国晶体管数量和质量只比苏联领先2到4年。苏联还在莫斯科郊区构建了专门研究生产半导体的城市，而当时美国的硅谷还没有出现。1974年，日本政府制定“超大规模集成电路计划”，砸下720亿日元，整合全国产、学、研界资源集中攻关，结果只花了6年时间就攻下了美国30%的内存市场。在20世纪80年代，日本半导体的性能比美国更好，出错率更低，并且更便宜，这对美国构成了巨大的威胁，成为两国贸易战的一个重要焦点。
到了20世纪90年代，作为芯片行业重要基础的光刻机领域，美国也节节败退，最终任凭荷兰的阿斯麦在美国攻城略地，甚至批准阿斯麦在2001年收购了美国最后一家大型光刻机公司硅谷集团。在2000年以后，随着技术进步，美国制造芯片的成本越来越昂贵。如今，硅谷新一代半导体企业家都没有掌控芯片制造关键一环——晶圆厂。晶圆是制造芯片的原型硅片。制造芯片的主流模式是美国公司负责芯片的设计，生产则外包给台积电等公司。
芯片不独与硅谷有关。芯片本身就是一个全球化的故事，其设计生产制造销售已经是一个全球化网络，整条供应链的形成需要很多国家和地区的配合。比如，中国台湾芯片行业提供了全球37%的计算能力，韩国的储存芯片占据了全球44%的份额，荷兰阿斯麦生产了全球100%的光刻机。当然，这背后同样也依赖全球再分工。比如，最先进的光刻机大概需要457329个零件，这些零件来自不同的国家。如今芯片行业四分之一的收入来自手机。比如，大家熟悉的iPhone，每一代新款都有最先进的处理器芯片，这也是新手机的主要成本。但是苹果公司完全不生产芯片，他们负责设计iPhone处理器，然后采购其他企业生产的芯片。
然而，无论分工如何演绎，几乎每一个芯片似乎都与硅谷有着关联，或者与硅谷的设计和投资有关。在全球芯片行业发展的道路上，政策一直存在不确定性，当地缘政治关系到全球竞争的时候，政治会介入商业，相关公司和行业发展与政治联系密切。但是当地缘政治缓和的时候，芯片行业的公司又会远离政治，倾向于认为自己是一家商业公司。很有意思的一点是，国际地缘关系冲突也为一些边缘公司带来了成为巨无霸的机会，比如荷兰独霸光刻机市场、韩国三星的成长，多少都与此有关。
如同石油，芯片是当今世界赖以生存的稀缺资源。回望整个半导体产业发展史，小小芯片，奠定了人类信息时代的基石，也改写了一些国家和地区的命运。在芯片诞生和发展的历史过程中，企业家才能、科学家智慧、商业博弈以及地缘政治、国际经济等都纠缠在一起，构成了一部另类的人类科技史。
