芯片破壁者（4）：兵戈未息的DRAM战场

在《芯片破壁者》系列的前三篇中，我们依次讲述了晶体管、硅材料、光刻技术的时代变局。

至此，制造一块集成电路（IC）芯片的前期准备已经就绪。接下来就是大家熟悉的剧情，半导体作为基石，成就了今天无处不在、繁花似锦的网络世界。

而在众多半导体芯片分支当中，计算机必不可少的存储器，就如同宇宙的暗物质一样隐秘，却占据着非常重要的位置。

说它隐秘，是因为在电脑硬件的发展史中，存储器所引发的市场舆论与处理器、显卡等相比，用“默默无闻”形容也不过分。

然而，沉默并不代表不重要，事实上，作为市场容量最大的芯片存储器， 围绕 DRAM 所发生、你死我活的搏杀，绝对算得上“惊心动魄”。举个例子，开创 DRAM 产业的“三巨头”：英特尔、德州仪器和 IBM，最终都在 DRAM 市场惨淡收场。

DRAM 不仅对电子技术的发展起到了推动作用，更在各国半导体战争中扮演着举足轻重的角色。今天，我们不妨嗅着战火硝烟的气息，回归那些令人唏嘘的历史现场。

星条旗的陨落：美日半导体战争的侧影

当我们回过头去，分析一个缔造了 DRAM 商业传奇的国家产业区位是如何从兴盛走向衰颓，可以找到许多重要的历史节点。比如许多人都将 1970 年代看做是美国 DRAM 产业的转折点，也是从此时起，美日进入了旷日持久的半导体抢位赛。

但我更想将时间拨到 60 年代。在迈进光辉的 70 年代之前，德州仪器用行动证明了列宁的一句话——资本家为了利益，可以出卖绞死自己的绳子。

这根绞死美国 DRAM 市场主导权的绳子，就是 DRAM 专利。

在此之前，美国企业之间固然有竞争，但都收获颇丰。

不论是发明了金属氧化物半导体（MOS）晶体管来制作存储器芯片的 IBM，还是制造出第一个商用 DRAM 芯片、磁芯存储器杀手 C1103 的英特尔，紧随其后进行拆解仿制的德州仪器，亦或是由德州仪器出走的工程师成立的莫斯泰克……上世纪 70 年代，是这些美国 DRAM 厂商的黄金时代，它们垄断了全球的半导体存储器份额。

1974 年，英特尔占据了全球 82.9%的 DRAM 市场份额。70 年代后期，莫斯泰克 64K 容量的 MK4164 一度占据了全球 DRAM 市场 85%的份额。

（莫斯特克 4K DRAM）

但产业失败转移的伏笔，其实早在 1966 年就已经埋下。

那一年，美国德州仪器为了打开贸易保护的日本市场，以自己拥有的 IC 制程核心专利进行引诱。日本通产省在拿到技术与保护本国市场之间绞尽脑汁，最终在两年后由日本索尼与德州仪器签订了协议，同意美方在日本设立合资公司，双方各占股 50%，条件是三年内，德州仪器必须向日本公开相关技术专利。

原本就在集成电路领域有所部署的日本半导体企业，拿到了梦寐以求的核心技术，这下还犹豫什么？“搏一搏，单车变摩托”！

日本内存行业龙头的 NEC 公司，很快成为日本第一家研制出 DRAM 内存的企业。1970 年，英特尔研制出 C1103 1K DRAM 内存后，日本 NEC 在第二年就推出了采用 NMOS 工艺的 1K DRAM 内存。

当然，此时的美国在技术上依然拥有超强的领先优势。同期，美国 DRAM 已经用上了超大规模集成电路（VLSI），而日本还停留在上一代技术大规模集成电路（LSI）。

这样下去当然不行，于是日本政府大手一挥，1976 年 3 月启动了"DRAM 制法革新"国家项目。政府出资 320 亿日元，日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资 400 亿日元，共计 2.36 亿美元投入到国家性科研机构——“VLSI 技术研究所”中。

项目成立后，800 多名技术精英加入，共同研制日本的高性能 DRAM 制程设备。短期目标是突破 64K DRAM 和 256K DRAM 的实用化，长期则计划在 10-20 年内，实现 1M DRAM 的实用化。

“氪能改命”在半导体的世界也同样适用。花足了钱的日本很快追上了美国的技术脚步，1978 年，美国 IBM、莫斯泰克、德州仪器发布了 64K DRAM 大规模集成电路产品。同一时刻，日本的 64K DRAM 产品也问世了。日本也借此顺利打入国际市场，集成电路的出口迅速增加。

也是由此时起，日本在 DRAM 市场的霸主地位逐步稳固。

1985 年 10 月，英特尔宣布退出 DRAM 市场，关闭了生产 DRAM 的七座工厂，离开舞台。

1986 年，美日签订第一次《美日半导体协议》时，美国半导体产品在日本市场占有率被放宽到了 20%。但此时的日本早已非吴下阿蒙，凭借此前积累的技术研发优势，顺利抵抗住了美国制裁。

也是在这一年，日本 NEC 开发出世界第一块 4M DRAM。到了 1988 年，全球 20 大半导体厂商中，日本占据了 11 家，NEC、东芝、日立包揽了前三名，将摩托罗拉、德州仪器甩在了身。次年，IBM 也将合资工厂出售给东芝，退出了 DRAM 市场。

至此，星条旗降下 DRAM 的桅杆，武士刀正式称王，日本成为世界第一大半导体生产国。

有意思的是，NEC 率领的日本军团在 70 年代末杀入，击碎了美国企业在 DRAM 领域的光环。但英特尔放弃 DRAM、转入代表未来的微处理器领域，也是受日本企业的启发。1970 年，在英特尔的高光时刻，一个日本电脑商 Busicom 前来下订单，要定制一个包含 ROM、RAM 和 CPU 等 12 个芯片的处理系统，并预付了 6 万美元。正是这份技术含量颇高的订单，促使英特尔在当年相继拿出了 4001（动态内存 DRAM）、4002（只读存储器 ROM）、4003（寄存器）、4004（微处理器 CPU）等四颗芯片，为后来开发出 8008 微处理器奠定了基础。

生与死，协作与博弈，就这样以沉默的姿态，在时代的长河中被反复冲刷。有的沉积为河床，有的继续向前奔涌。

武士刀的夹击：小红靠捧，大红靠命

向前奔涌的 DRAM 领域“后浪”日本，并没能浪出多远。

短短两年后，日本在全球半导体产业的市场份额就滑落到了 50%以下。这种令业界咋舌的速度，来自产业内外的双重夹击。

在内部，率先交付 4M DRAM 产品的日本企业并没有像预期的那样转暖，市场价格花罗，日系厂商们不得不减产来稳定物价。

这边日本在减产，而日本扶持的韩国厂商则抓住机会，三星、现代、LG 和大宇全部安排资金，进入了 DRAM 领域。它们的核心策略就是——价格战！

1983 年，三星集团出资 1000 亿韩元（约 1.33 亿美元），进军半导体产业，并聚焦在 DRAM 领域。资金到位了，技术从哪里来呢？德州仪器、摩托罗拉等家大业大，当然不需要卖技术；日本 NEC、东芝、日立等公司也不可能自掘坟墓。最后，是在被在日本廉价 DRAM 产品的挤压中喘息的美光科技将 64K DRAM 的技术授权给了韩国三星。

“专利贩子”三星又从夏普买来了量产制程设备，就此上位。

产品做了还要有出路。1986 年，受美日半导体协议的约束，日本企业被迫缩减对美国的出口，三星也在此时上位，在美国市场大获成功。次年实现盈利后，三星又积极投入到 1M DRAM 的研发，继续追赶日本企业。

日本企业一想，价格战谁不会。果断以低于韩国产品成本一半的价格大量抛售，打算以此劝退韩国企业。结果韩国最不缺的就是财团，它们怀抱着“伤敌一千、自损八百”的气势，跟日本硬刚，不仅抗住了巨额的亏损，还继续追加投资。

一通操作下来，韩国半导体企业没有被逼退，反而具备了赶超日本的技术体系。1992 年的时候，韩国三星就率先推出了全球第一个 64M DRAM 产品，超越日本 NEC 成为世界第一大 DRAM 内存制造商，从此就没下来过。

1995 年，微软即将发布 Windows 95 操作系统，日本 DRAM 厂商试图借此契机反攻，夺回王座。

结果一边是韩国厂商一起扩张产能，导致 DRAM 价格狂跌，日本厂商布局了个寂寞；接下来，1997 年的亚洲金融危机又加重了市场衰退，全球 DRAM 晶圆厂都面临亏损风险。一朝被蛇咬的日本厂商，自然不敢继续追加投资。

日本的步伐一保守，韩国厂商就开始高歌猛进。1996 年时，韩国三星电子的 DRAM 芯片出口额达到 62 亿美元，稳居世界第一。

从此，日本 DRAM 产业可说是一蹶不振。富士通、东芝等相继退出了 DRAM 市场，NEC、日立、三菱则将 DRAM 部门合并成立尔必达，希望以此对抗三星。

结局大家也都知道了，2012 年尔必达的破产，正式敲响了日本 DRAM 企业的丧钟。

泡菜的滋味，海峡两岸都想了解

美国的扶持，为韩国厂商带来了崛起的机遇，也埋下了致命的隐患。

一是核心供应链受制于人。1994 年，韩国政府推出了半导体设备国产化项目，总预算 2000 亿韩元（2.5 亿美元），鼓励韩国企业投资设厂，搭建自主的设备和原料供应链。完整的产业链当然不能一蹴而就，仅 1995 年，韩国就从美国和日本进口了价值 25 亿美元的半导体生产设备。

二是商业模式难以为继。长期价格战的结果就是，韩国 DRAM 厂商背负着巨额债务前行，自然成也资本，败也资本。在 1997 亚洲金融危机中成功逼退日本厂商的同时，韩国企业的平均负债也达到了 518%。但很快，建立在资本沙石上的韩国 DRAM 产业也开始摇摇欲坠，现代、大宇等财团濒临破产，三星也不得不裁员 30%、抛售资产。

在这种境况下，三星还是拒绝了欧美收购三星电子的提议，变卖更多资产留住了半导体的火种。

神奇的事情又来了，将 16K/64K SRAM 技术转让给韩国现代电子的陈正宇博士，在 1984 年回到中国台湾，创建了茂矽电子（Mosel）。此时，虽然整个台湾的半导体产值只有 3.82 亿美元，但依然在积极布局产业板块的下一次位移。

另一个重要的人员变动，是 1985 年，时任德州仪器副总裁的张忠谋回到台湾设立 IC 代工厂，解决茂矽等 DRAM 厂商缺少生产的难题。1987 年，台积电成立；同年，华邦电子成立，与茂矽共享技术成果。

放在现在来看，台湾在当时并不缺人，美国半导体企业败退后，一大批硅谷华人也选择了回台湾创业，这些研究人员支撑起了台湾半导体的技术天定；也并不缺钱，1990 年，台湾砸 58.8 亿元（约 2 亿美元）启动了“次微米制程技术发展五年计划”，以拿下 4M SRAM 和 16M DRAM 的生产能力。

产业界的参与热情也十分高涨，1993 年，台湾湾电脑主板生产厂力捷电脑的董事长黃崇仁向日本东芝要货（DRAM）被拒，就决定投资 4 亿新台币成立了力晶半导体。1995 年，台湾龙头企业台塑集团也设立了 8 英寸 DRAM 厂。

但目前来看，台湾 DRAM 厂商的技术主要来自于美国、日本的授权，尽管生产成本低，但技术费用却很高，占到了销售额 3%以上。

从日本、美国获得制程技术授权。每年付出的技术费用，再加上巨额进口设备投资，使得台湾企业根本无法与掌握自主技术研发能力的韩国企业竞争。世界先进的垮台，最终导致如同无根之木，注定了失败命运。

在技术方面缺乏自主研发能力，成为勒住台湾 DRAM 产业脖颈的绳索。

当然，美日韩等一系列全球 DRAM 半导体结构性变化中，中国存储厂商的动作也同样精彩。

落地到产业竞逐机遇上，移动端与大数据、AI、云计算等新产业的兴起，正在给 DRAM 领域带来新的技术更迭。

比如能耗上如何满足数据中心的绿色需求、降低移动设备的耗电量，容量增长速度满足商用需求等等，在产业洗牌的同时，也成为中国半导体产业逆袭的“终南捷径”。这部分，我们将放在本系列的单独篇章中着重笔墨去讲解。

在中国大陆、中国台湾的积极进取之下，韩国 DRAM 厂商必将在一段时间内，都处于危机感在线的紧张时期。

下一站：DRAM 的威慑纪元

至此我们不难从 DRAM 产品上看到半导体行业的破局之难：

有技术不行，没有技术更不行。存储器产品设计相对简单，日本厂商作为新进者能够很快与技术领先的美国军团相匹敌，是国际贸易政策、国内产业环境、企业文化氛围等等共同造就的。

光投资不行，没有投资更不行。DRAM 每一次制程的更新换代，都需要大量的投入，所以日本、韩国等的产业集群上位，都离不开“举国体制”的资本输血。比如日本政府就为半导体企业提供了高达 16 亿美元的巨额资金，韩国研发 4M DRAM 时政府承担了 57%的研发费用，用三年时间追平了与日本的技术差距。

但即便舍得投资，在缺乏专利、技术自主等的背景下，追赶依然是一件难事。

价格战不行，没有价格优势也不行。成本可以随着产量规模的来弥补，但制程的微缩、技术的迭代，会让价格成本抢夺出的市场空间逐渐缩小，长期的多方位扶持是必不可少的。

三星在 90 年代连续 9 年巨亏，韩国政府和国内财团的资金支持（提供政策性贷款）就起到了关键的输血作用。

总的来看，技术密集+资本密集的产业特性，企业发力+政府支撑的进击需求，交织出了 DRAM 集成电路产业群的残酷搏杀。

在这些前提条件的基础上，是否能像日本这样有长期在美国顶尖实验室工作的电子人才，像韩国遇到美日半导体争端那样的历史窗口，像全球大型计算机兴起的产业推动，才有可能获得一次登上王座的机会。

十万年前，人类的祖先为了留下信息，在石头上砸出刻痕，从此，存储方式就成为信息技术的支柱。而 DRAM 产业历经半个世纪的区位变化，除了技术本身的竞逐，也是经济与政治的博弈。这是一场真正的，现代战争。

审核编辑 黄昊宇