【读书】Intel发展史：“三剑客”如何铸就芯片龙头？

前言：要说当今科技行业的基石，毫无疑问就是芯片产业，而研究芯片产业就离不开研究Intel的发展历史。本篇，我们来看看Boy Noyce，Gordan Moore和Andy Grove三剑客如何创立全球芯片龙头，以及其背后产业逻辑。

Boy Noyce：教父般的硅谷传奇。Noyce出生于1927年美国的Iowa州，他的家庭背景和宗教有关，他父亲就是为宗教事务工作。Noyce从小就具有很强的求胜心（比赛就是要赢），且具有人格魅力（不知不觉就被带入他的场）。在读高中时，Noyce就成为了当地高中的学术达人（Grinnell），高中就被邀请上大学课程，并自己研发滑翔机且成功飞行，成为当地名人。高中毕业后，Noyce进入Grinnell大学深造，他决定自己证明在物理课上学到的每一个公式，很快又成为了学术名人。然而，看似一路顺风Noyce很快遇到挫折，1948年，Noyce在家乡偷了一头猪，在农业州Iowa，这个罪行当时可以判1年监禁，并且罚款1000美元（巨款）。Noyce的物理老师救了他，他说服校长不要开除他，并且保证Noyce会赔偿那头猪的损失，这样Noyce得以顺利毕业。

接触到晶体管。Bell实验室诸多关于晶体管的论文被送到Grinnell大学，其物理老师Gale将这些内容发给Noyce，就这样Noyce接触到了20世纪电子产业最伟大的发明之一——晶体管。此后，Noyce进入MIT继续攻读电子学博士，在经过一段时间适应后，Noyce又一次成为学术明星并且获得了足够的奖学金作为学费。博士毕业后，Noyce选择进入Philco工作，这家公司当时并不起眼，而Noyce选择它只是因为他觉得这家公司需要他。运气好的是，当时Philcon正好发明了一种新的锗晶体管，而Noyce发明一种新的表面处理技术，一下改善了生产效率，成为公司明星。然而，Philco终究没有成为行业的领军者，其客户以军队和政府为主，公司充满官僚气息，且随着其晶体管业务盈利不佳，其很快放弃了所有研发投入。由此，Noyce走投无路，正好赶上一位刚刚获得诺贝尔物理学奖的Shockley公司招人，他毫不犹豫选择加入。

最后，Noyce在硅谷传奇还包括其和乔布斯的导师关系，由于Noyce的夫人是苹果公司人力总监，乔布斯经常到Noyce家做客（当时他家也是硅谷中心），俩人也有多次一起出游经历（Noyce自己喜爱驾驶飞机，一次飞行降落失败差点把俩人一起葬送）。

时代背景——科技产业蓄力发展。正如【读书】惠普之道：引领硅谷创业的鼻祖中描述，1940年后，二战以及美苏争霸等一系列国防开支支撑了美国科技产业的发展，而1950年后消费市场崛起又接力成为电子科技产业发展重要支撑者。而人口从东部往西部加州迁移的趋势，则给硅谷带来源源不断的人才。正是这样的时代背景，构成了半导体产业驱动硅谷兴起的趋势，其中最重要发明之一就是1947年，由Bardeen、Brattain和Shockley一起发明的晶体管。简单来讲，大家可以简单将电子产业的底层逻辑理解为开关，而其开和关两个状态正好就可以和二进制0和1对应，从而成为计算机等底层核心逻辑。而在晶体管发明之前，真空管是最核心电子产业开关，但真空管易破碎，且易产生高温，表现不稳定。且体积庞大，比如1946推出的ENIAC真空管计算机，需要庞大建筑才能装得下，而且始终在高温下运行。然而，晶体管的发明几乎瞬间将真空管打入冷宫——它更安全，体积更小，效率更高，由此其商业化成功几乎是瞬间的。

相信技术改变世界。八位青年科学家离开Shockley的公司后，很快便在新公司分好工，Noyce和Jay Last负责晶体管底层光刻法步骤；Moore和Hoerni负责扩散工艺，其工艺让硅变成半导体；其他人负责其他工艺，为公司最新的产品双扩散晶体管开发而努力。Noyce成为新公司自然的领导，当时工作条件艰苦，甚至其实验室都没有电。此外，当时正好赶上硅谷VC产业开始兴起，Noyce的公司最终获得了一家叫Fairchild Camera&Instrument的公司150万美元投资，这家公司当时已经有了40年历史，主业是制造航天摄影和创新飞行器。Fairchild的创始人也是一位Rist Taker，其与Noyce有同样的信仰——相信晶体管可以改变世界，且相信硅这种材料易获取性能够给产业带来庞大盈利能力。很快，Fairchild推出了第一款晶体管产品，并成功以150美元单价推销给IBM（100只，价格是市价30倍），交货后，IBM很满意，Fairchild的业务随着晶体管业务颠覆性也一夜成功。

Noyce的领导力和激进定价策略。作为领导，Noyce一是有技术，能够理解公司当下技术和产品走向；二是不讲究层级管理，这使得Fairchild架构很扁平化，与当时企业差异很大；三是有个人魅力能够团结群众，使大家劲往一处使。这些几乎都是杰出领导的特征。在产品定价上，Noyce推行激进定价策略，他宣布公司的集成电路单价售价为1美元，远远低于竞品价格，甚至低于当时的生产价格。Noyce的策略就是低价先抢占市场，而基于摩尔定律，产品成本会很快指数级别下降，到时候就有利润了。这种定价策略后来成为电子行业流行。1964年，一位来自匈牙利的移民Andy Grove也加入了Fairchild，他拥有UC Berkeley的化学博士学位，他日后成为Intel重要从1到N的领导人。

Intel成立。 1968年，Boy Noyce和Gordon Moore创立了一家公司，最开始他们叫N.M Electronics（Moore-Noyce），这个以两人名字首字母命名，学习了Hewlett-Packard命名方式。但这个名字听起来像More-noise，后来俩人决定用Intel，其是Integrated Electronics的合并简称，俩人股权是50-50分的，Andy Grove成为公司一名招聘员工。Noyce有领导魅力，Moore有技术威望，Andy有经营能力（其实最开始还是按技术骨干培养的，结果后来走上管理路线），三人能力完美互补，且拥有重组的信任（虽然Grove对Noyce一直有点看法，但实际上俩人之间还是有充足的信任）。

迅速调整技术路线。推出3101的SRAM后，Intel推出了基于bipolar技术的1024bits的ROM（3301）。此后，出乎大家意料，Intel接下来推出的1101SRAM却采用另一种MOS的技术。Bipolar与MOS是两种连接晶体管的技术，前者能够实现更高的速度，但MOS技术更容易设计和制造（大概容易40%），且可以生产体积更小的集成电路。MOS拥有一项叫硅珊（Silicon gate）的技术，可以简化芯片制造流程（这项技术发明者后来也加入了Intel，成为CPU发明者之一）。Intel好像在两种技术中间游刃有余的实现了转换，这使得行业真正开始尊重Intel。1970年，Intel推出了DRAM产品（DRAM是动态刷新的内存芯片，与SRAM不同，它需要能源实现动态刷新，追求的速度，而不是持久度），Intel将产品单价定位每个bit1美分（超低价），先获取份额，再获取利润。事后来看，美国电子产品1970年代经历了客户从政府国防预算到消费市场的转变（mini计算机出现，后来就是PC），而MOS的转型正好使得Intel的产品在消费市场竞争力提升（更小巧，成本更低，良率更高，而不是简单追求性能），很快Intel就成为存储市场领先者。

专用VS通用，CPU概念初长成。1950年代末，消费电子产业开始崛起，首要的产品是桌面计算器，我们在【读书】IBM百年史：企业服务巨头如何跨越周期？曾详细学习过计算器的发展历史，而桌面电子计算器成为当时最重要消费电子产品，代表厂商包括Casio在内的诸多日本品牌，而美国品牌则包括惠普HP等。此外，当时行业对于计算器集成电路未来走向存在两种争论：一种认为未来应该走向定制化芯片，即针对不同场景开发针对性软硬件集成芯片。另一方面则认为应该开发通用型芯片，这就需要软件和硬件进行分离，硬件专注于打造高速通用计算基础芯片，而软件针对场景进行定制化开发。最后，当时的集成电路技术的发展，使得将不同功能芯片（例如计算逻辑芯片、RAM、ROM等）集成到一块芯片成为可能，于是CPU的概念开始孕育，但是当时诸多公司在设计、制造、散热、编程、封装、测试等多环节都有各种问题，没有公司在这个崭新领域摸索出一条可规模化道路。毫无疑问，通用型的芯片成为了电子行业规模化发展的鼻祖。

Intel直接进军消费电子失败。虽然mini计算机等不断兴起，行业总蛋糕在变大，然而存储市场竞争显然也更激烈了，不仅美国和欧洲半导体公司加入了竞争，重要是日本包括NEC，富士，Seiko等生产廉价产品的巨头也开始进入存储行业，且这些公司营收规模都大于Intel。Intel的解法是准备直接进军消费电子市场——开发一款消费电子表（当时惠普也开发了一款），Intel专门成立一家叫Microma的子公司，然而这款电子产品售价高达400美元，一般人肯定是买不起，而富人当时又更喜欢瑞士手表，于是这些电子表就仅仅沦为有钱的极客们的喜爱商品，市场空间有限。最终这款产品宣告失败，3年后Intel关闭了Microma工厂。这次尝试失败让Intel从此远离了消费电子市场。

8086开启一个时代。1970年代的芯片设计还没有什么计算机辅助设计工具，很多都是用很大面积纸张用手画出来的，此后将设计图纸拍照使用，随着产品越来越复杂，这种设计难度也越来越高。随着iAPX432前途渺茫，Intel开始开发另一款16位的芯片8086，这款芯片设计创新就是将芯片不同区域和功能进行模块化，可以由不同团队同时进行开发，加速整体开发过程。1978年6月，Intel推出了16位处理器芯片8086，其性能是8080的10倍，Intel一下从iAPX432阴霾中走出，又成为了行业领军者。8086更大意义在奠定了后续处理器的基础架构，x86系列成为后来Intel处理器芯片基础架构，而且其实现了向上兼容（新的产品兼容老的产品），而Windows后来与x86系列形成了Win-Tel联盟，也使得Intel在PC时代成为垄断玩家。

当技术落后不再是问题时候，行业可能就要爆发了。正是8086使得Intel经历一次特殊的“战争”。在1979年之前，Intel定义了CPU，引领了市场发展。出乎意料的是，摩托罗拉公司推出一款68000处理器在性能方面竟然优于8086，这引起了Intel 高度警觉。然而在分析了技术后，Intel发现短期重开发新产品肯定来不及，那怎么办呢？Intel准备重新定义这款产品，主要找到了品牌和系统两个心智。首先，和IBM，HP一样，Intel在芯片领域已经积累了行业顶级品牌和口碑，买Intel产品不会错；其次，Intel能够提供除芯片以外一系列系统支撑，公司的芯片产品对于软件开发也更友好，包括开发者工具，软件，技术支持等等，系统性支持和服务优势成为Intel核心优势。事实上，Intel实际上是推出了一场营销活动（Operation Crush)，公司为此开发一系列宣传资料，拍摄广告，给销售下达了指标。希望有用。最开始，销量并没有预期那么好，关键点来了，摩托罗拉也开始学习Intel策略，开始从系统角度宣传自己的产品，结果掉到了Intel陷阱（系统角度比不过，用自己短板打别人长板）。最终关键来自，Intel的宣传理念也获得了巨头IBM认可，IBM当时成立独立部门开发PC产品，准备采购芯片和操作系统（选择了微软，IBM扶持的两家公司最终成为了行业标准，可见新的巨头都是站在老巨头肩膀上），Intel系统性产品得到了IBM认可（包括Intel提供计算辅助芯片）。

Noyce卸任，Andy登台。1979年，Bob Noyce宣布卸任Intel董事长，Gordon Moore出任董事长和CEO，而Andy也开始成为Intel最高管理层，实际上1980-1990年代的Intel属于Andy。Andy Grove出生于1936年匈牙利布达佩斯，Andy的童年是不幸的（后来Andy不愿意提起自己的童年），他正好赶上希特勒对犹太人的屠杀（他是犹太人），他父亲被抓去俄罗斯作战，母亲则忙于将Andy藏到各种地方免于被害。最终，Andy偷渡到了奥地利并转道美国，并正式改名Andy Grove，Andy学术优秀，他也获得了UC Berkley的化学博士学位，成为Gordon Moore的正统师弟，或许正是这层关系，他被Moore招募进入Fairchild工作，而Andy也从此成为Moore的“迷弟”，一生尊重Moore（虽然Andy对Noyce有点微词）。Boy Noyce的主外，Moore 主要负责思考，而Andy主要负责运营和行动，他们组成了Intel的铁三角。最后，与Boy Noyce名满硅谷（与David Packard并列教父），以及Gordon Moore的低调不同，Andy Grove通过一系列专著（1967年出版了一本半导体教科书，1983年《High-output Management》，1996年 《Only the Paranoid Survive》以及回忆录《Swimming Across》）逐步传递自己的想法，奠定行业地位（当然最大的成功还是Intel本身）。

发布80286产品，奠定10年优势。1982年3月，Intel宣布发布80286产品，其是首款专门为PC产品打造的处理器，并且真正奠基了80x86家族产品的底层架构，8086产品是给IBM定制开发，而80286则可以为其他所有PC硬件所用。为286芯片设计的软件可以在未来升级中继续兼容（向上兼容），Windows+x86Intel 芯片组成了Wintel联盟，成为了PC时代最有溢价能力的环节（其他环节都在给他们打工）。80286计算频率达到12.5MHz，是8086的两倍。80286的推出为Intel在PC芯片领域奠定了10年优势。而随着1982年行业低谷到来，Intel宣布降薪10%，并且出售12.5%股份给IBM（2.5亿美元定价，当时Intel估值20亿美元）。Intel安然度过了行业低谷，到1983年公司营收首次超过了10亿美元，同比增长了25%。

从学习到超越，势不可挡的日本芯片产业。1984年，Bob Noyce和Gordon Moore入选了IEEE的名人堂，然而一朵乌云正在笼罩着美国的芯片产业——日本。HP惠普因为是芯片重要买家曾经对来自日本和美国的芯片进行测试，发现美国的芯片可用率只有60-70%，而日本高达90%（每次交付可用的），此外日本供应商交付速度是美国供应商的两倍。实际上，日本向美国芯片制造行业学习开始于1960年代，那时候美国人笑话日本人，他们愿意帮助日本公司学习技术（轻视敌人），而正是利用这一机会，日本NEC，富士，日立等企业仿造美国模式建立了芯片设计和制造体系。1978年，4万日本人来到美国进行技术相关访问，这还不算日本拿奖学金来美国上学的留学生。1984年，FBI还逮捕了一个想购买IBM核心技术的日立和三菱的员工。最后，相比于硅谷当时没有得到美国政府支持，日本政府相关部门（特别是日本商务工业部MITI）对芯片产业发展给予了强有力的政府资源支持，日本芯片企业可以获得低成本融资，以至于他们可以用不可思议的低价争夺美国市场份额。总之，日本一顿猛学习，最终凭借物美价廉商品开始攻城略地，日本制造在RAMS等最赚钱芯片领域市占率达到47%，3年后达到85%，占到全球半导体市场的50%份额。

美国芯片产业面临崩溃，政府力挽狂澜。1984年，Intel的营收达到16亿美元，同比增长50%。然而，行业萧条周期也在临近，这次原因就是日本制造了大量DRAM和EPROM的供给，导致芯片价值断崖式下跌。日本厂商的产品价格有多低？售价仅有制造成本的一半，美国企业根本不可能跟他们竞争。这时候，美国芯片厂商们开始向联邦政府求救了，领头人就是Boy Noyce（他在华盛顿待了5年，游说相关部门），包括摩托罗拉，National Semiconductor，AMD等企业都参与一起谋划一方面要减少日本政府对日本芯片企业支持，另一方面要加强美国政府对美国芯片企业的支持。当时美国总统卡特首先降低了资本利得税，从49%降低到28%，之后下降到20%，吸引更多资本投资半导体行业。最终美国政府终于出手，1984美国政府推出《半导体保护行动条款》，宣布对芯片设计的进行版权保护，没有许可不能直接抄袭。此外，对日本企业罚款3亿美元（反倾销），裁定日本DRAM储存芯片存在倾销的行为，对日本征收100％反倾销税。日美签订《日美半导体协定》，其中明确说明了日本半导体的价格，并规定了美国半导体在日本市场份额必须到达20%以上等等一些霸王条约。一系列操作后，美国芯片产业又再次回到了全球领先地位，日本又变回了第二。

成立行业合作企业Sematech，Noyce积劳成疾去世。也是从日本竞争中吸取了教训，政府决定投资更多扶持芯片产业，其中包括由芯片企业组成合作组织企业Sematech（1987年成立，政府投资了5亿美元，直到现在还存在），其定位芯片前沿工具、技术和设备的研究。这个企业成立后却苦于找不到领导人，Boy Noyce主导寻找CEO的计划，最终不得不自己管。然而，或许是这些积劳成疾，1990年，Noyce在一次心脏病发作时突然去世。一代天骄，就此离开，仅活了62岁。

Intel inside营销计划——全球知名品牌。1990年代，美国半导体公司的营销水平仍然和1960年代差不多，这也不难理解，作为完全ToB的商业模式（产品销售给下游硬件厂商），自然的思维是不知道为什么要进行直接ToC营销。而这一切没有阻碍Intel的步伐，Intel 推出了Red X企划，他用自家286芯片作为过时产品的代言词，只有看了右下角的Intel Logo才知道这是公司宣传广告，而不是竞对的攻击。实际上，Intel进行这种营销冒着巨大的自杀风险（因为286系列产品仍然占到一半收入），其完全采用消费品牌的营销方式（可以对标下苹果，读者可能更熟悉，虽然是Intel更早）直接对消费者投放大量品牌广告，结果是取得了巨大的成功。此后，Intel又花了5亿美元推出了Intel Inside的营销计划，到21世纪初，Intel品牌在全球知名度仅次于可口可乐，成为家喻户晓的品牌。实际上，Intel的营销计划最大的功效博主认为是推高了消费者的需求曲线，就是不断向消费者灌输应该追求性能更好的产品（让其变成直觉），而Intel又成为首选。ToC是一切商业的尽头。

AMD缘起：Intel的授权加工商。1969年一波来自Fairchild的工程师准备出来创业，找到当时同事Jerry Sanders让他一起加入，后者当时主要负责营销工作，他们一起成立了Advanced Micro Devices（简称AMD），Jerry Sanders成为CEO后第一件事就是要找融资。与Bob Noyce和Gordon Moore明星组合受到资本热捧不同，AMD融资经历了千辛万苦，最终拿到150万美元融资。Jerry Sanders一直和Bob Noyce保持着亲密的关系，因为一直受到后者的照顾。1976年，AMD反向克隆了Intel的8086芯片，而Intel准备用诉讼杀死AMD，而Noyce介入，他说反正AMD当时小到完全无法威胁Intel的地位，为什么不授权他们生产8086芯片，即使他们长大了，Noyce也可以控制Jerry Sanders。就这样，AMD成为了Intel官方授权生产商，也成为IBM等大厂商的芯片第二生产来源。

从8086系列开始，Intel就和AMD签订一个合约，约定AMD可以复制Intel Microcomputer和辅助设备里面的代码。而争议就出在Microcomputer这个词语上，AMD认为其就是处理器，而因为Intel的x86系列都是基于8086的升级，所以AMD自动获得以后所有产品的克隆权利。然而，Noyce退位后，Andy不这么看，从386系列后，Intel就宣布其是独家制造商，从官方角度收回了AMD的克隆权。Intel单方面行为并没有停止AMD的克隆行为，于是两家开始了旷日持久的诉讼。Intel高举保护版权旗帜，而AMD则拿出最初合约，以及反垄断的旗帜，这场诉讼一直持续了8年之久，两家总共预计花费了2亿美元律师费。最终，1995年，法院支持了AMD克隆Intel芯片的权利，Intel同意支付AMD1800万美元，而AMD则支付Intel 5800万美元（还不够律师费）。

Intel错失移动互联时代。2005年，正是iPhone引领移动互联网时代前夜，MP3，便携设备等开始兴起，而这些市场在Intel眼里都是边缘市场，没有得到重视。新的竞争来自ARM（英国的芯片设计公司，他主要是授权设计方案，其甚至不生产芯片。苹果是ARM重要的创始股东），ARM专门针对移动设备开发了芯片，以节能为核心优势。2010年，苹果占据了移动设备90%的市场份额，ARM架构的芯片销量达到18亿。2013年，Intel发布一系列专门针对移动设备打造的芯片，然而，一切都为时已晚，Intel在移动时代没有拿到门票。摩尔定律还在奏效，Intel还在技术路线上不断精进，心无旁骛，但少了一些激情。回头来看，摩尔定律成就了Intel，但Intel或许是困在了里面。