《晶片戰爭》四個容易被忽略的關鍵段落

趙君朔
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一、蘇聯靠偷竊、仿製早已證明不可行

Joel Barr和Alfred Sarant是兩個加入共青團有工程背景的美國人,他們在Julius Rosenberg領導下變成蘇聯間諜,他們在西方電子和Sperry Gyroscope從事和加密雷達有關的工作 在Julius被FBI揭露、逮捕和處決後,他們逃回蘇聯,告訴KGB他們要建造全世界最先進的電腦。他的工作引起了負責蘇聯電子工業的Shokin的注意, 三人一起說服了赫魯雪夫,蘇聯需要一整座城市來製造半導體。

結果就是舊金山南部還沒在1971年創造出矽谷這名詞前,這兩人就在莫斯科郊區的Zelenograd(俄文的意思是綠城),打造出他們自己版本的矽谷,在這座科技城附近還有莫斯科電子科技學院,一切看來除了少了點陽光外就是矽谷的樣子。

同時還有一個叫做Boris Malin的蘇聯留學生從美國回來 他帶了當時由德州儀器在美國銷售最早的積體電路之一-SN-51-回國,當電子工業負責人Shokin用顯微鏡看了這個最新科技產品後,馬上下令要他和其他工程師在三個月內仿製出一模一樣的東西來。

但這套其實已經行不通了,不像武器用的晶片只是以一定的數量生產。當時美國的德州儀器和快捷半導體都已經有辦法量產晶片,而且還可以依靠產業鏈中其他先進光學、化學物品、純化物質還有其他生產設備公司的專業,或是靠其他在德國、法國、英國的同行協助。

最重要的是西方盟國透過多邊出口管制協調委員會(COCOM)限制許多高科技對共產國家的出口,雖然蘇聯能透過在中立國奧地利、瑞士的空殼公司來規避管制,但這種管道很難大規模使用,所以蘇聯的半導體製造只好運用比較沒有先進的機器和純度沒有那麼高的物質,生產出來的堪用半導體也沒有那麼多。

透過間諜竊取半導體的機密效果也很有限,因為製造半導體的每一步都牽涉到很特殊的知識,在小圈圈外的人很難得知,甚至沒有寫成書面文字。所以雖然蘇聯的間諜是行內頂尖的,但是半導體製造牽涉到的細節和知識,例如某些化學品要加熱到幾度、光阻劑要曝光多久,當時只有安迪.葛洛夫(後來英代爾的創辦人)知道,這是最厲害的間諜也偷不到的。

因此之後蘇聯只好進階到偷竊半導體製造的設備,偷到CIA宣稱蘇聯已經取得了半導體製造的每一個面向的機器,包括900台用來準備生產半導體所需材料的機器800台曝光和蝕刻的機器,還有300台塗料、封裝和測試的機器。

但是工廠要順利運轉還是需要完整的設備,而且如果機器出問題了,需要零件替換。即使有些零件蘇聯可以做得出來,但還是讓整個製程缺乏效率並出現各種問題。所以蘇聯這種偷竊加上複製的作法運作的順利程度並沒有確保得到穩定的晶片供應,於是蘇聯軍方領導人決定要將電子和電腦在軍事系統的運用上減到最小。

二、中共的東昇西降論其實80年代的日本是前驅

1989年日本電子公司新力的創辦人盛田昭夫和極右派政客石原慎太郎合寫了一本書名為《日本可以說不》,內容是兩人分別所寫的文章的合集,盛田所寫的部分大部分是強調美國商業運作的種種問題,但石原執筆部分所流露出來具有威脅性的民族主義竟然在美國所培養出來的日本資本家階級中出現,還是讓很多美國感到震驚。

而且讓華盛頓感到害怕的不只是那種零和式的日本民族主義,還有石原找到了一個方法來脅迫美國:他說日本不需要屈服於美國的要求,因為美國需要日本的半導體。石原還設想日本可以提供先進的半導體給蘇聯來改變冷戰的權力平衡。

而顯露出同樣不服氣的民族主義情緒的日本政客另有其人,有一位資深的外務省官員據說宣稱「美國就是不願意承認日本應該贏了對西方的經濟競賽」。後來成為首相的宮澤喜一曾經公開表示,停止日本的電子產品出口到美國,會讓美國經濟出問題。還預測「亞洲經濟圈會勝過北美經濟圈」。

但當時美國自己的菁英也遇見了類似的趨勢,曾任國防部長的Harold Brown寫了一篇名為〈高科技就是外交政策〉的文章,文中認為如果高科技的領先地位惡化,外交政策的地位一樣會處於險境。這樣的表態對Brown 來說其實是很難堪的,畢竟就是Brown在1977年把還是科學家的裴利聘請到國防部擔任負責研究與工程的國防部次長,是他們兩人成功說服軍方大力採用微處理器,但他們卻沒有預料矽谷會輸掉,他們的武器發展策略獲得了回報,但現在很多都要靠日本了。

在1987年CIA委託一群分析師來預測亞洲的未來,而這群分析師問到「日本這樣一個第一流的科技強權會甘於在軍事上居於二流地位嗎?如果日本在DRAM上的成功可以當參考範例,那麼日本準備要在每一個重要的行業上追上美國,那麼為什麼日本不會想要尋求軍事上的霸權呢?」

三、美國靠科學底蘊和偕同盟邦迎頭趕上

1992年英代爾的John Carruthers坐在總裁葛洛夫的辦公室開口要2億美金時,雖然他知道這比一般的研發支出要高得多,但他很清楚現在有的光刻(lithography)很快就無法生產下一代半導體所需更小的電路,當時產業龍頭製造的曝光機是用了波長248-193奈米的深紫外線,他想要瞄準波長是13.5奈米的極紫外光(EUV),但當時大部分人認為極紫外光無法量產。

葛洛夫對於還不確定成效就要投入如此大筆經費感到懷疑,他決定去找英代爾的顧問,摩爾定律一詞的發想者Gordon Moore商量,但Moore給他的意見很直接了當「安迪(葛洛夫的名子),那你還有別的選擇嗎?」

而這場要找到下一代打到晶圓上的最佳光束的戰爭除了技術面的問題外,另一個則是商業面上的,當時美國這方面的公司GCA已經被清算了,另一家叫做Silicon Valley Group的公司在技術上落後於產業龍頭日本的佳能和尼康,唯一能和這兩家競爭的只有荷蘭的艾斯摩爾(ASML)。

英代爾的Carruthers還需要找到一家公司能把極紫外線光刻工具商業化、量產的公司,而在1996年英代爾已經和美國能源部轄下的實驗室如Lawrence Livermore 和Sandia建立了夥伴關係,這些實驗室有能讓極紫外線行的通的光學和其他方面技術。而當時還對美日貿易戰記憶猶新的美國政府也不想要加能和尼康和美國的國家實驗室合作,因此ASML成了唯一的選擇。

但美國政府要求ASML在美國建立一個工廠以製造光刻機的零件,供貨給美國客戶和聘用美國員工,不過大部分ASML的核心研發還是在荷蘭進行。這個極紫外光的合作案在歷經延遲和費用追加後開始有了成果,在無法分享美國實驗成果下,佳能和尼康決定不自己製造及紫外線光刻機,ASML成為唯一的製造商。

四、中共除了學蘇聯偷、仿,還得利於全球化搞強迫技術轉移

在史諾登事件爆發後,IBM在中共境內的銷量掉了2成,因為很難不讓人懷疑IBM和美國的網路間諜合作。於是IBM的執行長Ginni Rometty以提供半導體技術的方式向北京伸出橄欖枝。新華社更是直接指出Rometty和中共副總理馬凱討論了加強積體電路研發的合作。

除了IBM,當時想要涉入採用ARM架構的資料中心晶片生意並因為向中共用戶收取高額手機晶片專利費被中共監管機構盯上的高通,在專利費案和中共監管機構和解後,和一家叫做華星通的中共公司成立合資公司研發伺服器晶片,但華星通並沒有這方面的經歷,不過公司是設在貴州,當時的書記是習近平的愛將陳敏爾。結果這個合資企業壽命到2019結束,也沒有什麼研發出成果,但某些技術後來轉移到其他中共研發伺服器晶片的公司去。

最具爭議性的例子發生在超微(AMD)上,當時為了解決公司的財務問題,2016年把在馬來西亞檳城和蘇州的半導體組裝廠的85%股份賣給一家中共公司。同一年還將修改過的x86晶片的生產權利授權給由中共公司和政府單位形成的群體。這個交易刻意設計成不需要美國的外來投資審查委員會(CIFUS)的審查,超微只把這個交易向商務部報告,但商務部對於微處理器一無所知。英代爾雖然據說有向美國政府發出警告,認為會損害美國利益,但這交易最後還是放行。

五、綜合討論

 中文版剛在台灣上市、炙手可熱的《晶片戰爭》雖然篇幅很厚,但以上四部分關鍵內容的摘錄已經借助過去的經驗回答了一個很關鍵的問題:在美國的科技制裁一步步追擊下,中共是否可以依靠大舉資金和人才吸引計畫自力更生建立本土的半導體業。

雖然比爾∙蓋茲在接受《金融時報》的專欄作家Gideon Rachman上周的專訪中對此表示樂觀,但靠蘇聯式的偷竊、照樣模仿,並在過去三十年從全球化受益最大,以此為籌碼屢屢威脅西方半導體大廠得手的中共,在川普和拜登政府接連使出類似冷戰時期的嚴苛科技管制手法,美國也將繼續立法限制對中共以及中共對美國境內投資的情況下,中共所有足以用來追趕美國當初得以取得關鍵技術突破的工具都會被一個個堵住,加上今日的半導體最先進技術的複雜性又超過冷戰時期。

因此只要讀完上面四段本書的精采片段摘要便可清楚推論出,歷史已有很好的前車之鑑,中共這方面的前景比起現在已經不再是半導體大國,也要重新急起直追的日本只會更慘。

作者有個雲霄飛車式的人生,曾很輕鬆的進了不太好進的美國學校博士班,以為自己會是華文社會科學界的明日之星,又因為一個烏龍,更「輕鬆」的被踢出來,開始闖盪亞洲江湖,到處求人下單,到目前為止的心得是「我32歲以前到底活了什麼?」

書名:《晶片戰爭》
作者:克里斯.米勒(Chris Miller)
出版社:天下雜誌
出版時間:2023年3月

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