转自公众号”混沌解读“

最近几个月，花周末时间把4本热门的芯片书籍看完。这4本书分别是汪波的《芯片简史》、余盛老师的《芯片战争》、Chris Miller的《芯片战争》，以及余盛老师的《芯片浪潮》。

这其中Chris Miller的《芯片战争》的名气最大，但我感觉内容不及汪波的《芯片简史》和余盛老师的《芯片战争》。比如汪波老师的《芯片简史》讲芯片产业发展的全历程，不同阶段的问题及对应的技术解决方案，风格很像deepdive技术洞察，我特别喜欢。类比我之前看老美写日本文化的《菊与刀》，虽然名气也很大，但读起来感觉比较吃力，对比读张宏杰写的《简读日本史》会更顺畅有趣。所以，很多时候看书不是看书的名气，还是看内容。

下面简单总结一下，这4本芯片书中，具体讲了些啥。

一 汪波《芯片简史》

这本书真的太喜欢了，作者写的特别详细和用心。

1.真空三极管的发明是实验的结果，发明人其实不知道栅极放大信号原理。

2.肖克利创业时招人的标准，智商高，管理能力差，防止未来夺权。

3.集成电路技术基石:基尔提出的单片集成技术，诺伊斯提出的互联技术，莱霍维茨的电气隔离技术。

4.登纳德缩小原则，每次升级晶体管尺寸变为原来的K倍(k=0.7)，线路延迟缩短为原来的70%，频率提升为原来的约1.4倍。

5.intel 4004芯片设计，是法金在工程绘图纸上徒手绘制版图。4004发布后一个月，德州仪器也发布了cpu 芯片，不过没有用硅栅工艺，最终没有成功。

6.FPGA诞生的背景需求：既能满足差异化定制需求，又能免去ASIC设计和制造风险。

7.碳存储：神经细胞，碳墨水，铅笔。硅存储：内存，闪存。

8.制作可商用照明LED，需要红光，黄光，蓝光LED的组合，就像葫芦娃要收集七个。红光和黄光搞得比较快，蓝光比较难，最后靠的是日亚化学的中村修二异质结想法，用氮化镓搞定的。

9.130纳米时代，全球22家晶圆厂；22纳米时代，剩7家。7纳米，三家，台积电三星英特尔；5纳米，只有台积电和三星。

10.半导体行业习惯把晶体管的栅长作为技术节点，而且其实不论栅长实际缩短多少，都将已有技术节点*0.7作为下一节点的名称。所以才有65，45，32，10，7，5，3，2纳米。但其实实际的晶体管栅长要大的多，比如10纳米到7纳米，晶圆间距仅缩小10%。

11.半导体产业延续的三个思路：more moore，more than moore（扩展摩尔，比如扩展模拟，射频，电源，显示等芯片种类），beyond moore(开发全新品种，如CNFET，RRAM，PCRAM，TFET)。

12.芯片历史华人大佬: 蔡平（太阳能电池），施敏（浮栅晶体管），萨支唐（CMOS），张忠谋（台积电），林本坚（沉浸式光刻），胡正明（FinFET，BSIM），英伟达黄皮衣，AMD CEO苏姿丰，博通老板陈福阳，中芯国际创始人张汝京等。

下面两个，是摩尔定律的曲线及技术实现对应图，以及集成电路元器件数量发展曲线图。

本书最后的几页技术路线图、人物关系图及流动图真的太牛了，分享一下。

二 余盛老师《芯片战争》

余盛老师这本也很喜欢，内容真是精彩，美帝霓虹思密达国家及企业层面之间在芯片行业的竞争斗法，真的像打战一样，各种招层出不穷。

1.电子工业诞生标志：真空管的发明。

2.最开始的晶体管，是以槠为材料，因为当时的硅提纯技术还不太硬，而最早解决硅提纯技术的是德州仪器。

3.第一个芯片是德州仪器的杰克基尔搞的相位转换振荡器，杰克基尔是张忠谋在德州仪器时同一批进公司的同事。

4.仙童最早的订单，来自美帝军方，比如XB-70超音速轰炸机和民兵洲际导弹。民兵洲际导弹，在导弹发射时因为震动太大经常导致因为金属微粒脱落而使得设备短路，为解决这个DFx问题诺伊斯想到蒸发沉积铝的平面工艺将硅片上的电子器件连接起来。

5.芯片最早进入民用市场的领域是助听器，吐槽一下，现在的助听器太贵了，好一点的接近要上万元。

6.美帝芯片产业链亚洲延伸的开始站：仙童64年在香港建厂。

7.CMOSFET是萨支唐和下属一起发明的，CMOS发明之后，才使FET（场效应管）对比双极性晶体管竞争时更具优势。

6.1964年IBM System-360 服务器一台300万美金，三年销售8000多台。使得67年IBM市值达到接近2000亿美刀。

7.1976年，霓虹通产省发起VLSI计划，日电，日立，东芝，富士通，三菱参与，四年时间搞出上千件半导体专利，产业化方面，霓虹政府提供16亿美刀资金及产业扶持政策，使得霓虹设备，原料，芯片都取得重大突破，包括尼康佳能光刻机市场占有率超美帝，shin-estu和sumco晶圆市场超一半，富士通64K内存全球市场占一半。但有不足的是微处理器和软件和美帝还是有巨大差距。

8.霓虹冲的太猛，硅谷受不了，因此后果是，美帝拿着菜刀架在霓虹桑的脖子上，逼霓虹签了《美日半导体协议》，FBI还钓鱼执法了霓虹日立和三菱的非法获取IBM技术情报案件，81年Toshiba出售高精度车床给苏联案件等。霓虹VLSL的成功，也给了美帝启事，87年成立SEMATECH非盈利的技术开发联盟。

9.美光成立于美帝西北贫困县-爱达荷州，美光的40%股份投资来自养猪和土豆致富的土豪JR辛普，据说他为什么投资的原因是没搞清楚chip的区别（薯片和芯片都是chip）。美光的内存产业后来遭遇霓虹的倾销竞争，快搞不下去的时候，一家韩国思密达上门向美光购买内存技术授权，这家公司叫Samsung。

10.Samsung电子的起家，除了美光的内存技术外，还有Citrix的CMOS工艺技术，以及霓虹SHARP的全套量产设备。Samsung在技术实力搞不过霓虹Toshiba等时候，搞了很多招，比如邀请Toshiba负责人参观Samsung新厂，其实真实目的是后续对等能有机会参观Toshiba更先进的芯片厂。Samsung对情报的重视基本上升到集团战略层面，Samsung是第一个建设秘书室部门的公司，仿伊藤忠商社社长-曾经霓虹关东军司令部参谋仿军队参谋部的组织。

11.日本在90年代初膨胀了，以为自己的芯片水平领先美国五年以上，开始对美国说“不”。话音刚落，美国一卡脖子，日本芯片盛极而衰，一路下坡。除了美国intel崛起，韩国三星也借8英寸晶圆厂的产业升级机会，控制了内存芯片生态。

12.苏联晶体管发展其实也很早，但因为军方非常担心核爆的电子脉冲对芯片制品影响太大，而真空管基本不受影响，所以后来在真空管小型化路上一条路走到黑，技术路线完全错了。

13.亚洲金融危机把韩国金融打爆，韩国不得已接受国际货币基金组织570亿美金援助，核心条件之一：全面对外开放金融业，结果是美国资本如狼似虎涌入韩国，实现对韩国三星等巨头股权控制。

14.联发科原来是95年联华电子分出来独立出去的芯片设计部门，分离的原因是联华电子作为晶圆代工厂内设芯片设计部门会盗取客户芯片设计材料的危险。

15.台湾半导体两位大佬张忠谋和曹兴诚，张培养的是将才，是一起把台积电做的这么好。曹培养的是帅才，各自独立出去都独当一面。

16. 95、96年阿斯麦的PAS5500是翻身战产品，二十多年过去了，现在官网仍然在售。另外，2000年首台twinscan光刻机也是重大突破（一个工作台做12英寸晶圆曝光同时，另外一台做曝光前预对准）。

17.193纳米—》157纳米，两个技术路线，一是干式微影，尼康的实现路线。二是林本坚提出的天才想法湿湿式技术（透镜和晶圆之间加水，用水的折射降低光波长，也就是注水光刻机），阿斯麦的实现路线。结果是阿斯麦赌赢了。沉浸式光刻机技术，一直用130纳米干到10纳米，7纳米，直到5纳米才由EUV极紫外光刻机接班。另外，台积电在铜替代铝行业洗牌过程中，04年搞出0.13微米铜互锁技术，也奠定了台积电的优势。

18.日本内存干不过韩国内存的原因是“简单事情复杂化”，以及质量要求太高。二十五年不坏的标准不适用于家用电脑，纯属性能过剩。霓虹桑还是太一根筋了。

19.07年微软Vsita做太烂，消费者不买账，拖死了一堆重资产投入的内存厂商，加上08年的金融危机，导致出现内存价格低于硅铝成本价的骇人听闻的地步。走沟槽式技术的奇梦达成了先烈，美光后来收购华亚科捡漏了在移动内存市场大受欢迎的沟槽式技术，大赚一笔，美光运气怎么一直这么好。

20.日本智能手机和液晶面板失败原因，日本自己制定的FOMA通信标准，让外面的厂商进不来，日本国内的索尼，NTT也出不去，导致不思进取。夏普在液晶平板输的原因是没有把先进技术和低成本生产方式（比如中国建产）结合，输三星输的很惨。

21.中国发布的909工程，日电接受了合作邀请，91年北京首钢和日电合作成立首钢NEC，那个时候首钢居然生产16MB的内存。

22.2000年4月，受江上舟吸引，“建厂高手”张汝京在上海张江建厂创办中芯国际，300多名台积电等工程师跟随北上，还有100多名海龟博士。

23.芯片工艺的两个方向：1.基于摩尔定律的不断追求先进工艺 2.成熟工艺上做多元化定制要求，做模拟，射频，功率，微机电等特色工艺，一般都是IDM厂，比如模拟芯片的德州仪器，汽车芯片的恩智浦，英飞凌等。中国前10半导体企业，只有华润微电子一家IDM

24.紫光集团的基本投资逻辑：以半导体存储为主线，从底层NAND闪存（长江存储），移动处理器（紫光展锐），存储产品（紫光西部数据），到企业网络（新华三），闭环生态布局，除了三星外，行业没有其他一家有这么长产业链。

25.芯片超越28纳米往下走，靠的是胡正明的FinFET。2000年时胡正明团队提出两个solution，一是FinFET，二是UTB-SOI，后者成本太高被淘汰。不过FinFET到3纳米就不够用了，要用GAAFET。另外，极紫外光刻机技术难度大，极紫光不能穿水（沉浸式否了），不能穿空气（光刻机内部必须真空），反射率极低（要十几次反射才能到晶圆，能量损失率98%）。阿斯麦的极紫光技术是13年收购西盟买来的。阿斯麦16年到19年，卖了59台极紫光刻机，全部卖给台积电，三星和英特尔，没有一台到中国大陆。

26.飞利浦曾经持有的公司股票：阿斯麦，恩智浦，台积电，很早就全卖了。现在市值最小的恩智浦股票市值都比飞利浦高，更别说台积电，飞利浦真是投资届天才。

27.半导体行业烧钱多，坑又大。嫩头青企业吭哧吭哧摸索两三年，可能不如搞过有经验的人一句话顶用。三星在梁孟松的帮助下，从20纳米制程直接跳到14纳米，并且成功首发，抢到苹果A9处理器大单。为了应对三星，张忠谋在台积电搞“夜莺计划”，400人精英团队24小时三班倒攻克10纳米制程，又抢回苹果A10的订单。

28.黄仁勋和苏姿丰是表舅和表甥女关系，难怪都喜欢穿皮衣。除了摩尔定律，皮衣哥还有黄氏定律：显卡芯片每六个月性能提升一倍。

29.芯片设计Top10，除了高通，其他都是华人创始人或者CEO。晶圆代工，半导体设备，设计自动化领域，华人都担任重要职位。建国同志想召集打压中国芯片会议，估计一半出席的都是华人。

三 Chris Miller《芯片战争》

1.1978年，美国CGA公司占据市场85%的光刻机设备，到80年代末，日本尼康等占据70%光刻机市场，三十年河东三十年河西。

2.苏联芯片失败原因:政治干预，过度依赖军事客户，以及缺乏国际供应链。芯片失败的后遗症延续到俄乌战争中，俄罗斯95%是非制导导弹，而乌克兰的标枪反坦克导弹每个就有200多个芯片。

3.阿斯麦成功的原因之一还在于政治中立的身份，因为当时美国和日本的贸易争端，使得多数dram厂商不选择尼康或佳能的光刻机。

4.金融危机中张忠谋继任者蔡力行裁员消减成本，和张忠谋想法不一样。本来退休的他就把蔡立行裁了，逆周期扩展了几十亿美金的投资。

5.中国台湾生产了全球11%的存储芯片，37%的逻辑芯片。台湾海峡附近的公司和工厂总价值数万亿美金。

四 余盛老师《芯片浪潮》

余盛老师的这本书也特别赞，我看的是“得到”电子版，收获最大的是全面了解台积电的发展历史。

1.IBM在铜制程技术领先的时候，也卡过台积电脖子。这个事刺激了张忠谋坚定要自主技术研发的决心。有人质疑张忠谋为什么要搞这么多钱自主研发，张忠谋反问：“为什么你不去问英特尔要技术自主？”

2. 张忠谋本来毕业是要去福特，但因为1美金的月薪差距没谈拢。这个经历和王安有点像。

3. 台积电三大竞争优势：技术领先、制造优越、客户信任。

4. 梁孟松40岁回中国台湾加入台积电，在芯片领域的专利有500多个，其中180多个是美国专利，是台积电所有人的记录。真是个猛人。

5. 2014年骁龙810芯片问世，这个事是全球智能手机界演变的分水岭。OPPO和vivo等从此彻底走上了“低配置高适用”路线。

6. 芯片界的浮夸命名，是从14纳米开始浮夸的。三星把实际采用20纳米的FinFET工艺芯片命名14纳米，后来台积电做了跟进，不过做了折中叫16纳米。而英特尔比较老实规矩，命名没有水分。英特尔后来做出“真14纳米”芯片，到处说亚洲厂商“不诚实”。

7. 梁孟松跳槽到三星，这个事对台积电打击很大。台积电本来在16/14纳米对三星有优势，但梁跳槽后带去FinFET，让三星很快追赶上，并抢回一些苹果的Soc芯片订单。

8. 台积电的第一代16纳米FinFET客户，是海思。海思也是台积电的CoWOS封装技术的先行者之一（仅晚于赛灵思）。

9.  Iphone 6s以及iphone6s plus，三星和台积电分别拿了A9芯片订单，但三星代工的能耗和续航比台积电代工生产的A9芯片差很多，续航少2个小时，温度高10%。很多用户要退货三星代工A9芯片的手机。

10.  阿斯麦在设计EUV光刻机时风险其实很大，为了减少些风险，阿斯麦向潜在买家推出了“利益捆绑”的合作模式。逼芯片三巨头英特尔、台积电和三星搞投名状，买5%股份。这三家后来都买了，不过第一时间解禁后就又卖了。

11.  台积电7纳米CoW和WoW先进封装技术已于2022年6月投入量产，预计5纳米先进封装也将于2023年完成研发。台积电的SoIC主要用在HPC领域，客户开始新增谷歌。

12.  蒋尚义认为：“研发先进封装和电路板技术才是后摩尔时代的趋势，最终合成集成芯片，可以使芯片之间连接的紧密度和整体系统性能类似于单一芯片。

13.  台积电出过好几次安全事故，包括蠕虫病毒攻击，以及光刻胶不过关导致的晶圆报废的事故。其中最多一次是陶氏化学的光刻胶使用问题，导致报销数万计的晶圆，号称是芯片行业史上最大一次晶圆事故。

14.  14纳米工艺时期，代表CISC阵营的英特尔居然与RISC阵营的ARM合作。英特尔最近几年，混的有点惨。为了苹果几十亿的手机SOC芯片代工订单抢点生意，放下了身段。

15.  22年台积电3纳米量产，新增用电70亿度。台积电用电占台湾省的6%。

16.  5纳米的晶圆厂投资，高达200亿美金，基本上是台积电和三星在玩了。在3纳米工艺上，三星比较激进，首搭GAA技术晶体管，不过良品率极低。

17.  最先进芯片工艺，首发是在智能手机的SoC芯片，如苹果、高通、三星电子、海思、联发科。第二波，才是电脑和服务器的CPU、GPU、FPGA和矿机芯片等高效能运算芯片。第三波，才是存储器等其他种类的芯片。

18.  阿斯麦和台积电在全力研究1纳米工艺芯片，阿斯麦预计25-26年会试产。此外

19.  阿斯麦预测，到2030年左右将会有集成3000亿个晶体管的芯片出现。此外，中微尹志尧说，当等离子刻蚀机达到一两个原子级别精确度时，可以实现1纳米工艺。

20.  张忠谋特别擅长利用产业周期规律打击伙伴壮大自己。台积电的折旧周期为5年，而“张忠谋定律”所谓的全球半导体产业的景气循环周期也是5年。台积电在行业低谷期用两年左右的时间建厂，工厂建好就是行业高潮期。客户在行业高潮期对高价格不太敏感，到下一个行业低谷期时，台积电正好完成折旧，然后用没有折旧的低价与竞争对手肉搏，让对手没钱挣。

书中有些有意思的数据图，附在最后供参考：

台积电所有工厂中，上海工厂的回报率是最高的。

台积电22年占台湾省的GDP是10%，这个比例太恐怖了。不过和三星占据韩国GDP还是差不少（20%）。