美國科技的發(fā)達與半導體產(chǎn)業(yè)有著密不可分的關系，擁有設備、材料、設計、制造、封測全產(chǎn)業(yè)鏈的半導體企業(yè)，僅上市公司就近百家。在剛剛出爐的2016年二十大半導體公司中，美國半導體公司為8家，近乎占據(jù)了一半的席位。
談到美國半導體產(chǎn)業(yè)大家首先想到的是硅谷。“硅”是第一代半導體材料，在20世界60年代成為主流。硅谷這個詞最早是由Don Hoefler在1971年創(chuàng)造的，“硅”是因為當?shù)氐钠髽I(yè)多數(shù)是與由高純度的硅制造的半導體及電腦相關，“谷”則是從圣塔克拉拉谷中得到。硅谷隨著20世紀60年代中期，隨著微電子技術高速發(fā)展而逐步形成的。
硅谷的發(fā)展有著得天獨厚的優(yōu)勢，高校、企業(yè)，以擁有雄厚科研實力的斯坦福、加州大學伯克利分校等世界知名大學為依托，以高技術的中小公司群為基礎，并擁有英特爾、惠普、蘋果等大公司。硅谷是科學、技術、生產(chǎn)為一體的科技產(chǎn)業(yè)的先鋒，擁有大大小小電子工業(yè)公司達10000家以上，生產(chǎn)的著超過全美三分之一的半導體集成電路、生產(chǎn)著超過全美六分之一的電子計算機。上世界80年代形成了國際性的“硅谷熱”，許多國家紛紛建立自己的“硅谷”，以發(fā)展本國的先進技術產(chǎn)業(yè)。
硅谷的故事
硅谷不是一個地理名詞，在地圖上一般不做標注。我們先來看一下硅谷的地理位置，起先硅谷僅包含加利福尼亞州圣塔克拉拉山谷（舊金山南）是由西北伸向東南的狹長谷地，主要在圣塔克拉拉縣和圣何塞市境內(nèi)，之后逐漸擴展，周邊如圣馬刁縣，阿拉米達縣的一部分也被包括進去。除了聚集著美國的大量高新企業(yè)，日本、法國、荷蘭、南朝鮮、印度等國也在硅谷進行投資建廠。
硅谷的發(fā)展崛起并非單一原因造就，而硅谷的故事也并非是一個高科技產(chǎn)業(yè)園這么簡單，很多有血有肉的人物為此貢獻巨大。
最初，硅谷只是是美國海軍一個工作站點，后被NASA接手。鑒于沒有沒有民用高科技企業(yè)的苦楚，斯坦福才華橫溢的Frederick Terman教授在學校設立方案并鼓勵學生們在當?shù)匕l(fā)展“創(chuàng)業(yè)投資”事業(yè)。在Terman的指導下，他的兩個學生比爾·休利特（Bill Hewlett）和戴維·帕卡德（David Packard）在一間車庫里僅憑538美元建立了惠普公司(Hewlett-Packard)。如今，這間車庫成為了硅谷發(fā)展的一個見證是硅谷重要發(fā)源地之一。
1951年Terman成立了斯坦福研究園區(qū)，一些較小的工業(yè)建筑以低租金租給一些小的科技公司，而這漸漸成為重要的技術誕生地。
八叛逆出走之后，在著名的投資人亞瑟洛克的幫助下，找到了投資人Sherman Fairchild（謝爾曼費爾柴爾德），投資150萬美元創(chuàng)建了仙童半導體。仙童半導體是第一家把硅晶體管商業(yè)化的公司，當時其他的半導體公司都在采用鍺工藝。
隨后，半導體工業(yè)里程碑的人物威廉·肖克利搬到了這里。對，肖克利就是1956年因三極管而獲得諾貝爾物理獎的人物。巴丁、布拉頓發(fā)明了第一個半導體三極管，而肖克利進行微創(chuàng)新發(fā)明了改進型的三極管，這也成為使用最多的三極管類型。
1953年由于與同事的分歧而離開貝爾實驗室，1956年他搬到這里建立肖克利半導體實驗室。肖克利也從東部召來八位大將組成“博士生產(chǎn)線”。
但是這八位年輕人很快發(fā)現(xiàn)肖克利刻薄古怪、極難相處，而肖克利實驗室產(chǎn)品研發(fā)進展也不順，于是集體出走。而這八位年輕人就是被肖克利稱為八叛逆的Eugene Kleiner（尤金-克萊納）、Gordon Moore（戈登-摩爾）、Jay Last（杰-拉斯特）、Jean Hoerni（金-赫爾尼）、Julius Blank（朱利亞斯-布蘭科）、Robert Noyce（羅伯特-諾伊斯）、Sheldon Roberts（謝爾頓-羅伯茨）與Victor Grinich（維克多-格林尼克）。
八叛逆出走之后，在著名的投資人亞瑟洛克的幫助下，找到了投資人Sherman Fairchild（謝爾曼費爾柴爾德），投資150萬美元創(chuàng)建了仙童半導體。仙童半導體是第一家把硅晶體管商業(yè)化的公司，當時其他的半導體公司都在采用鍺工藝。
1958年，第一批晶體管2N697，采用臺面型硅工藝
1958年，Jean Hoerni將臺面工藝改進為平面工藝，半導體工藝的巨大進步可減少加工難度、降低生產(chǎn)成本并提高了晶體管的性能，2N1613是世界上第一顆平面硅晶體管
1960年，在一片晶圓上集成了四個晶體管，Robert Noyce發(fā)明世界上第一個硅集成電路
1963年，模擬設計大師Robert Wildlar加入仙童，他利用仙童的工藝設計模擬運算放大器
1964年推出的uA702與1965年推出的uA709成為劃時代的產(chǎn)品
仙童這樣統(tǒng)治了當時的模擬集成電路市場，從1960年到1965年，仙童每年的銷售額都翻一番，1966年的時候仙童已經(jīng)是第二大半導體公司，僅次于德州儀器。
八叛逆對整個半導體重大貢獻不僅僅是1960年Robert Noyce發(fā)明了集成電路技術，1965年摩爾更是總結(jié)了出了集成電路上面的晶體管數(shù)量每18個月翻一番的規(guī)律—— “摩爾定律”。
硅谷的“最強音”并沒有在仙童這條線上停留多久，就像肖克利半導體實驗室一般，隨著Sherman Fairchild全資收購了八叛逆的股份，八叛逆相繼出走開始建立自己的新公司。
1961年，Jean Hoerni、Jay Last和Sheldon Roberts出走，創(chuàng)辦從事半導體測試業(yè)務的Amelco即后來的Teledyne（泰瑞達）
1962年，Eugene Kleiner出走并創(chuàng)辦了Edex，1967年又創(chuàng)辦了Intersil
1968年，Noyce離開仙童，并拉走仙童半導體研發(fā)總監(jiān)的Gordon Moore，共同創(chuàng)辦了英特爾公司
隨后Victor Grinch、 Julius Blank也離開了仙童。
仙童逐漸沒落，但是仙童半導體對硅谷有影響巨大。由仙童雇員所創(chuàng)建的公司在硅谷乃至全美國卻超過百家，其中92家為上市公司，與八叛逆有關的公司達到了65家。
硅谷故事的“最強音”便交給了與仙童有著淵源的半導體公司，比如英特爾。
由此可見，硅谷有著一支強大的“仙童幫”，他們與仙童有著說不盡的淵源。與此同時，象征刺激、冒險、雄心勃勃的硅谷精神，硅谷有著另外一個派別，這就是“PayPal幫”，一個現(xiàn)在IT業(yè)精英派。
政府的推動
看到上面的敘述，總感覺硅谷的崛起與美國半導體的故事離美國政府很遙遠，其實美國政府在半導體的發(fā)展上面也貢獻了巨大的力量。
上世紀80年代中期前，美國一直穩(wěn)坐世界半導體老大的位置，并占據(jù)世界半導體市場超60%的份額。然而在日本半導體產(chǎn)業(yè)崛起之下，美國半導體業(yè)市場份額逐漸下滑，1986年被日本趕超。應對被趕超的事實，美國半導體產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)工藝研發(fā)方面投入大量資源，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率；同時國防部牽頭與美國多家IC企業(yè)成立半導體制造技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（SEMATECH），促進元件廠與設備供應商的合作關系，加速半導體設備、材料的研發(fā)和工藝標準化工作。此外，美國半導體產(chǎn)業(yè)進行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，放棄競爭激烈DRAM領域，重點發(fā)展微組件及LOGIC等附加價值高產(chǎn)品，形成本國半導體產(chǎn)業(yè)獨特的創(chuàng)新能力，2003年起重新奪回世界半導體業(yè)老大的位置。
美國政府極其重視集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，采取一系列措施扶持：
利用政府采購創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)需求
通過發(fā)展風險投資市場為半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資金支持
綜合利用外交、貿(mào)易等手段為半導體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造良好的外部環(huán)境
明星企業(yè)
美國的半導體企業(yè)眾多，與非小編實在無力一一列舉。放眼全美，我們按照各領域的精英企業(yè)為大家進行羅列。
IDM、Fabless雙榜首被美國拿下
英特爾，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉，穩(wěn)坐全球前20大半導體公司老大的位子多年，是一個IDM公司即從設計、到制造、到封裝測試以及投向消費市場一條龍全包的企業(yè)。作為全球科技行業(yè)引領者之一的英特爾，為科技發(fā)展做出了眾多貢獻。從最初的PC，到近幾年相繼拓展出來的人工智能、精準醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實、無人駕駛等領域，英特爾已經(jīng)從一家PC芯片廠商成功轉(zhuǎn)型成為綜合性的科技企業(yè)。
高通，總部位于美國加利福尼亞州圣迭戈，是手握大量高價值專利的無線通信行業(yè)巨擘，采用Fabless模式。在掌握大量專利組合的同時，高通公司還積極參與技術標準的制定。在過去幾年，高通相繼收購了Atheros、CSR，目前高通手機處理器芯片占據(jù)除華為以外幾乎所有手機廠商旗艦機和大部分中端機。而今年10月27日，高通更是宣布以470億美元收購恩智浦半導體(NXP)，高通在汽車電子方面的野心表漏無疑。
IC設計企業(yè)
全球10大IC設計企業(yè)中，美國占據(jù)6席高通、英偉達、AMD、蘋果、美滿、賽靈思。2016年，英偉達、AMD、賽靈思都實現(xiàn)了營收增長，英偉達近年來除在游戲領域多有著墨外，在數(shù)據(jù)中心與車用電子應用的成長幅度相當亮眼；AMD在半客制化、嵌入式與企業(yè)端領域逐漸展現(xiàn)成效。
英偉達，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉，創(chuàng)立于1993年是一家以設計智核芯片組為主的半導體公司。在可編程圖形處理器方面擁有先進的專業(yè)技術，是全球圖形技術和數(shù)字媒體處理器行業(yè)領導廠商。作為一家無芯片IC半導體設計公司，英偉達有自己的實驗室研發(fā)芯片，但將芯片制造工序分包給其他廠商。
AMD，總部位于美國加州桑尼維爾，專門為計算機、通信和消費電子行業(yè)設計和制造各種創(chuàng)新的微處理器、閃存和低功率處理器解決方案。AMD是目前業(yè)內(nèi)唯一一個可以提供高性能CPU、高性能獨立顯卡GPU、主板芯片組三大組件的半導體公司，AMD提出3A平臺的新標志，在筆記本領域有“AMD VISION”標志的就表示該電腦采用3A構建方案?，F(xiàn)在的桌面CPU市場基本是A家和I家的廝殺為主，經(jīng)過多年的廝殺，AMD如今在高端領域給英特爾吊著打，只剩下低端市場的份額了。盡管2016年是一個半導體行業(yè)洗牌的風波年，在AMD Zen反復跳票的情況下，AMD卻股價大漲，而最近AMD與谷歌合作要深入“探討”人工智能的大哲學。
蘋果，總部位于加利福尼亞州庫比蒂諾，以消費電子為核心業(yè)務的公司。而其堪稱決勝千里“核武器”是強大的IC 設計部門。蘋果的芯片只用于它自己的手機，因為蘋果手機的銷量很高，所以蘋果的芯片出貨量和研發(fā)能力很強。蘋果的芯片設計團隊為iPhone 打造了一個無法被輕易跨越的護城河，除了A 系列處理器擁有優(yōu)秀效能之外，蘋果也因而取得強勢的議價能力，產(chǎn)品更難以被競爭對手簡單復制。
美滿，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉，是一家提供全套寬帶通信和存儲解決方案的全球領先半導體廠商，是全球頂尖的無晶圓廠半導體公司之一，也是全球發(fā)展最快的半導體公司之一。美滿能夠提綱汽車電子使用的處理器和SoC解決方案、云計算系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、多媒體應用和存儲方面的創(chuàng)新產(chǎn)品。所以被看作是最值得收購的公司之一。
賽靈思，1984年創(chuàng)建于美國加利福尼亞州圣何塞，發(fā)明了現(xiàn)場可編程邏輯門陣列，是全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商，還是第一個無晶圓廠半導體公司。28nm 時代，賽靈思提出All Programmable的概念，從單一的FPGA企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為All Programmable FPGA、SoC和3D IC的全球領先提供商。
半導體設備廠商
全球10大半導體設備廠商中，美國占據(jù)4席。應用材料（Applied Materials）、科林(Lam Research)、科磊（KLA-Tencor）、泰瑞達（Teradyne）。
應用材料，成立于1967年，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉，是全球最大的半導體設備和服務供應商。
科林，成立于1980年，總部位于美國加州，是一家晶圓制造設備和服務的供應商。
科磊，成立于1976年，總部位于美國加州米爾皮塔斯是一家從事半導體及相關納米電子產(chǎn)業(yè)的設計、制造及行銷制程控制和良率管理解決方案商。
EDA巨頭
EDA工具是電子設計自動化，是用來輔助芯片設計的工具，在超大規(guī)模集成電路時代，要完成上億晶體管芯片的設計，必須采用EDA工具進行輔助設計。某種程度上，正是說有EDA工具，才有了超大規(guī)模集成電路設計的可能。EDA工具也非常豐富，有的可以進行電路設計與仿真，有的可以進行PCB自動布局布線，按照功能和使用場合，可以分為電路設計與仿真工具、PCB設計軟件、IC設計軟件等。
EDA市場很長時間呈現(xiàn)被Synopsys、Cadence、Mentor三巨頭瓜分的局面。而這三家EDA公司的總部全部位于美國，前不久西門子宣布收購Mentor，但是EDA的命脈似乎還掌握在美國手中。
第三代半導體材料企業(yè)
第三代半導體材料——寬禁帶半導體材料成為被關注的重點，以第三代半導體材料為基礎的新興技術正迅速崛起，搶占第三代半導體材料技術的高地也愈發(fā)激烈。
SiC形成了美國、歐洲、日本三足鼎立的局面，美國的Cree、Bandgap、DowDcorning、II-VI、Instrinsic可實現(xiàn)碳化硅單晶拋光片；
GaN美國與日本的研究水平最高，美國一直處于領先地位，先后有TDI、Kyma、ATMI、Cree、CPI等公司成功生產(chǎn)出氮化鎵單晶襯底；
AlN美國與日本的發(fā)展水平最高，美國的TDI公司是目前完全掌握HVPE法制備AlN基片技術，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的唯一單位。
模擬界的老大
美國的“王牌”企業(yè)盤點了很多，但是還把美國德州儀器公司(TI)落下了。TI創(chuàng)辦于1930年，是全球10大半導體企業(yè)之一，同時也是全球最大的模擬電路技術部件制造商。在模擬器件領域，TI牢牢占據(jù)著模擬IC市場的大半壁江山。
TI總部位于美國德克薩斯州的達拉斯，成立之初的TI是一家地質(zhì)勘探公司，后轉(zhuǎn)做軍火供應商。TI是第一家全球化的半導體公司，于1954年生產(chǎn)出了全球第一個晶體管，后于1958年發(fā)明出了全球第一塊集成電路。此外，TI還于1967年發(fā)明了手持計算器。1982年，TI發(fā)布了全球首個單芯片數(shù)字信號處理器DSP，之后便成了這個領域的霸主。除了提供模擬技術、數(shù)字信號處理（DSP）和微處理器（MCU）半導體以外，TI還致力于汽車及工業(yè)設備芯片的研發(fā)生產(chǎn)。
半導體行業(yè)刮起了一陣并購風，半導體巨頭都忙著并購，德州儀器為啥劍走偏鋒顯得極為從容。
關于硅谷的故事、關于美國半導體大佬的故事我們就盤點到這里，美國半導體的實力的確讓人震驚，但是美國半導體行業(yè)是否也有頭痛的事情？
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