圖片來源：紀錄片《矽谷》
70多年以來，全球半導體產業風雲變幻，跌宕起伏，美、日、韓及中國臺灣等成為半導體重要產業基地，而這背後離不開英特爾、三星、東芝、臺積電等半導體巨頭的貢獻。那麼，他們輝煌的背後有著怎樣的創業故事呢？本文將通過肖克利發明電晶體、「八叛逆」創立仙童半導體及英特爾、三星、臺積電創業等故事，帶您走進另一片半導體世界。1947年12月，在美國貝爾實驗室，固體物理研究小組的數位成員興奮地跳起來，大呼「終於成功了」！
望著眼前略顯「醜陋」的器件，沃爾特·布拉頓顫抖著手在實驗筆記上這樣寫到：「在鍺表面上用點接觸方法加上兩個電極，間隔四百微米。此時1.3伏的直流電壓，被放大了十五倍。」在威廉·肖克利這個研究小組領導人籤字後，改變歷史的電晶體就這樣誕生了。
世界上第一個電晶體
（圖片來源：TsinghuaJoking）
電晶體的命名並非隨口而來，而是經過貝爾實驗室的人討論幾個月後決定的，電晶體的英文單詞也是由傳（transfer）和電阻（resistor）合成的。1948年，肖克利等人申請了電晶體的發明專利，但他們研究小組並沒有因此驕傲自滿，而是繼續研究性能更好的結型電晶體。
一年後，結型電晶體研製成功。到了1955年，高純矽的工業提煉技術已經成熟，甚至用矽晶片生產的電晶體也已經問世，肖克利的心也不再平靜了，他的眼光看得更遠。
經過內心一陣糾結之後，肖克利還是離開了這座奮鬥數十年的實驗室。剛剛離開的那一個夏天，肖克利去拜訪了德州儀器、洛克菲勤、雷神等龍頭企業，企圖讓他們投資50萬美元，幫助自己建設電晶體生產廠，或許是肖克利不會「忽悠」，所以他的「電晶體之父」稱號並沒有打動這些企業。
四處碰壁的肖克利，在一次與其加州理工讀書好友阿爾諾德·貝克曼聊天中，談及他的抱負理想，打動了貝克曼。當時，貝克曼發明了PH值測定法，公司規模也很大，所以很爽快的資助肖克利在加州舊金山灣區東南部的聖克拉拉谷創立了「肖克利半導體實驗室」。
實驗室成立之後，肖克利開始廣發「英雄帖」，藉助朋友關係四處尋求集成電路領域的人才。他的招聘方式也很獨特，招聘廣告用代碼表示，有應聘者到來，他還要對他們進行智商、創造力及心理測試，可謂非常考驗一個人的綜合能力。
就這樣，招聘時間持續了一年左右，共招到了八個人：羅伯特·諾伊斯、戈登·摩爾、金·赫爾尼、朱利亞斯·布蘭克、尤金·克萊納、傑·拉斯特、謝爾頓·羅伯茨、維克多·格裡尼克。
從左至右依次為：摩爾、羅伯茨、克萊爾、諾伊斯、格裡尼克、布蘭克、赫爾尼和拉斯特
（圖片來源：techspot）
這八位年輕人，其中諾伊斯年齡最大，為29歲。後來，諾伊斯曾回憶，接到肖克利錄用電話時，激動不已，連忙在肖克利實驗室附近買了一套房子，他甚至覺得自己以後就追隨肖克利了。
1956年1月，肖克利、巴丁和布拉頓等因為電晶體的發明，被授予諾貝爾物理學獎。
獲獎之後，肖克利非常高興的邀請實驗室的8位員工，舉辦一場慶祝Party。這次獲獎，也讓其8位員工沉浸在喜悅中，對未來充滿了希望，更加佩服肖克利。
然而，科研歸科研，創業歸創業。在之後的公司經營中，肖克利表現出了他的另一面，公司經營產品全憑喜好，計劃混亂、不懂管理、獨裁專行等，公司經營一年多，一件產品都沒有研發生產出來。
回顧肖克利的種種「惡行」，除諾伊斯外，其他7位主要學員則對肖克利的工作方式失去了信心和耐心，於是他們準備辭職自己做。
但很現實的問題是，除了技術外，他們沒有啟動資金。這時候，克萊納組織7人寫了一份商業計劃書，投給了自己父親企業業務的紐約海登斯通投資銀行。
克萊納的信輾轉交到了海登斯通投資銀行員工亞瑟·洛克的手中，他很看好半導體行業的長遠發展，加之他也很欣賞這7個人的勇氣和技術，於是他說服了他的老闆巴德·科伊爾與他們見面詳談。
初次見面，氣氛有點尷尬，7位年輕人對技術很精通，但不懂管理、企業運營，公司成立後誰來管理這是一個問題，第一次會談也因此被擱置。此時，不知道誰提出了找回諾伊斯，大家對此一致認同。
於是，7人選定由羅伯茨出馬與諾伊斯交談。經過徹夜暢談後，諾伊斯還是被打動了，次日一早，8位年輕人便匆忙開車趕往舊金山與洛克和科伊爾進行二次商談。
這一次會談由諾伊斯主導，將企業的初步規劃與技術走向呈現在科伊爾面前時，他微微一笑看向洛克，如同商量好的一般，洛克拿出1美元鈔票，拍在桌子上說道：「那就幹吧！現在還沒有協議，要入夥的，就在這上面籤個名。」
「八叛逆」籤名的1美元
（圖片來源：紀錄片《矽谷》）
8位年輕人對視一笑，紛紛在上面籤上自己的名字。這張籤有8位年輕人與兩個銀行家的1美元鈔票至今還被收藏於史丹福大學。
1957年9月18日，8位年輕人一同將辭職申請遞交給肖克利時，肖克利非常憤怒，大罵他們是「八個叛徒」，並將他們趕出了辦公室。
8位年輕人辭職後，想要找一家大公司投資，支持自己創業。但很多投資人並不看好半導體，數次被拒絕後，最終一家紐約的攝影器材公司願意投資150萬美元支持他們創業，這家公司名稱是「Fairchild」。也因此，8位年輕人新成立的公司叫Fairchild Semicondutor，即飛兆半導體公司，俗稱仙童半導體。
按照公司的關係來看，仙童半導體的母公司是費爾柴爾德的仙童集團，而仙童半導體成立之初主要由仙童集團副總裁理察·霍奇森負責分管，本來霍奇森打算讓諾伊斯擔任總經理，但諾伊斯只想做技術負責人，便委婉拒絕了，所以霍奇森另招了一人仙童半導體總經理，這人便是埃德·鮑德溫。
由於當時半導體產業才剛剛起步，費爾柴爾德對仙童半導體報以的期望也不是太高。在公司股份方面，公司初定為1325股，其中8位年輕人每人100股，海登斯通225股，剩下的300股留給公司日後的管理層。在投資協議方面，8位年輕人連同海登斯通與仙童集團有了明確的協議，如果公司連續三年淨利潤超過30萬美元，仙童集團有權以300萬美元收回股票，或者5年後以500萬美元收回股票。
這份協議也是也是如今的風險投資模式。沒多久，仙童半導體便迎來了事業的高峰期，1958年，仙童半導體生產的第一批臺面型矽工藝電晶體2N697大獲成功，第一批100顆電晶體以每顆150美元的價格賣給了IBM。
也在同一年，赫爾尼將臺面工藝改進為平面工藝，這也減少了加工難度，降低生產成本並提高了電晶體的性能，使矽電晶體批量生產成為了可能。也因此，短短三年時間，仙童半導體的收入就超過了2000萬美元。
1958年9月，德州儀器公司的一位名叫傑克·基爾比的工程師研製出了第一個集成電路，並申請了專利。當得知這個消息的時候，諾伊斯非常震驚，因為幾乎在同一時間，他們也研製出了集成電路。他當即召喚仙童半導體的幾個負責人商議對策。
仙童半導體首款平面式集成電路
（圖片來源：techspot）
在了解基爾比的技術後，諾伊斯發現仙童半導體研製出的集成電路與德州儀器的並不相同，優勢也非常明顯。比如：基爾比用的是鍺半導體，而仙童半導體用的是矽半導體，矽在自然界的含量比鍺豐富的多；基爾比集成電路將器件本身集成在一塊半導體材料上，器件則是用黃金做的導線連接在一起，而仙童半導體的集成電路則是將器件和導線全部集成在一塊晶片上。
20世紀60年代初，仙童半導體與德州儀器開始了曠日持久的專利爭奪戰。最後，法院判決認為，雙方集成電路是一項同時的發明，並不存在專利侵權的問題。
值得一提的是，在仙童半導體和德州儀器爭執集成電路專利的器件，戈登·摩爾於1965年發表了一個定律，他認為當價格不變時，集成電路上能被集成的電晶體數目，約每隔18個月便會被增加一倍，性能也將提升一倍。這個定律在後來集成電路發展中被證明，也被業界成為「摩爾定律」。
集成電路的發明，讓仙童半導體進入了黃金時期，其公司的營業額在1967年突破了2億美元，成為全球第二大半導體公司。
事實上，這個時候的仙童半導體內部危機已然非常明顯，第一，在利潤的誘惑下，仙童半導體的母公司按照早期的協議回收8位創始人的股份；第二，其母公司並沒有加大擴張仙童半導體，而是將利潤不斷投資到費爾柴爾德攝影器材公司；第三，仙童半導體的原管理層與負責人逐漸被母公司替換。
這直接導致仙童半導體大量的人才流失，其中，赫爾尼、羅伯茨、克萊爾率先出走，成立了阿內爾克公司；拉斯特也離開仙童，創辦了西格奈蒂克斯半導體公司。曾擔任仙童半導體總經理的鮑德溫也離開公司，到國民半導體公司(NSC)擔任CEO，將公司遷到了矽谷，並快速成長為全球第6大半導體廠商。
1968年，諾伊斯與摩爾帶著格魯夫一起離開仙童半導體，成立了英特爾。1969年，曾經擔任仙童半導體銷售部主任的桑德斯離開公司，並創立了 AMD公司。
仙童半導體員工創立的公司
（圖片來源：Endeavor Insight）
仙童半導體8位創始人的先後出走，及公司高層的頻繁更換，導致仙童半導體徹底走向沒落，最後甚至淪落到被「賣來賣去」。然而，也正是仙童半導體內部這種精神，掀起了當時半導體產業大量創業的熱潮，為矽谷後來的發展帶來了福音。記得80年代一本暢銷書《矽谷熱》寫到：「矽谷當時70餘家半導體企業，有一半的創業者都間接或者直接來自於仙童半導體。甚至在1969年森尼維爾舉行的一次半導體工程師大會上，據統計，當時400餘位與會者，僅有24人未曾到仙童半導體工作過。」
可見，當時仙童半導體在半導體產業的影響力非常深遠，甚至被稱為矽谷半導體產業的「搖籃」也不為過。也正如史蒂芬·賈伯斯所說，仙童半導體公司就像成熟了的蒲公英，你一吹它，這種創業精神的種子就隨風四處飄揚了。
輾轉30年後，仙童半導體被一家風險資本公司收購，這個時候仙童半導體也終於可以獨立發展。時任仙童半導體CEO的克爾克·龐德先後通過收購Raytheon及三星公司旗下的某個半導體工廠，讓仙童半導體完成轉型，徹底向消費電子製造業挺進。
2006年，安森美以24億美元的價格收購仙童半導體，收購後新公司將統一使用「安森美半導體」品牌。這意味著，仙童半導體已經成為了半導體行業的歷史，但它曾今的輝煌及為整個行業做出的貢獻是時間無法掩蓋的。
時間繼續回到1968年，離開仙童半導體的諾伊斯、摩爾和格魯夫三人，先去拜訪了當時名聲在外的風投專家阿瑟·羅克，用了不到五分鐘時間，便與對方達成協議，拿下250萬美元的創業資金。
沒錯，他們三人開始重新創業了，創立的公司起初叫「摩爾-諾伊斯電子公司」，但由於太拗口，後來被改為「英特爾」。在英特爾創建時期，諾伊斯擔任執行長，他開創了沒有牆壁的隔間辦公室新格局，取消了管理上的等級觀念，可以說，他奠定了公司的文化。
1969年，Intel研製成功64bit雙極靜態隨機存取存儲器（SRAM）晶片C3101，開創了半導體存儲器的先河。
1970年，英特爾採用12μm工藝開發的1kB DRAM（C1103型）問世，並實現了大規模量產，使1bit只要1美分，開啟了DRAM的產業化時代。
如果按照這樣的方向發展下去，英特爾可能會成為一個半導體存儲巨頭，但真正的轉折點來源於一場專利之戰。1968年，海特提出了單晶片中央處理器（CPU）的構想，但受制於技術水平的限制，這個構想並沒有被實現。在此同時，英特爾也在研究「微處理器」項目，但他們並沒有很看重微處理器。
他們最早生產的兩個微處理器來自於兩個客戶的訂單，當時，兩個客戶僅僅是提出了一些想法，英特爾便摸索出了獨特的處理方式，將中央處理器集成在一塊晶片上。
1971年3月份，由英特爾成功生產命名的4004微處理器晶片面世，其中4代表晶片可以處理4位數據。同年7月，英特爾8008微處理器晶片面世，它可以處理8位數據。
英特爾4004微處理器
（圖片來源：Linux公社）
1972年初，英特爾將8008微處理器晶片投入市場，並被試著應用於計算機產品，但當時市面上計算機總共也就2萬臺。但諾伊斯並沒有放棄，他十分看好8008微處理器，便開始為此投放廣告，四處宣傳。不到一年時間，微處理器開始被用於家用電器、汽車等電子產品。
第一步成功之後，英特爾開始投入大量精力，開發微處理器市場，編寫軟體操作設備，開發硬體來模擬應用並調試程序，聘請應用專家和技術銷售人員推銷產品，並且不知疲倦地在全球範圍內舉辦微處理器相關的學術研討。
1979年，摩託羅拉生產出了他們的16位處理器——68000。市場上普遍認為68000比英特爾的晶片更加先進。為此，英特爾啟動了一項著名的營銷活動「徵服運算」，來宣傳產品其產品優勢，包括全套微處理器及互補產品的研發，卓越的客戶服務和技術支持等。
活動成功之後，對摩託羅拉68000微處理器市場產生了嚴重性的壓制。與此同時，智路也研發出了一款16位微處理器，不過產品規模完全不足以與英特爾公司龐大的互補產品和售後服務體系相抗衡。很快智路就淡出了人們的視線。「徵服運算」也一舉徵服了IBM，他們被英特爾公司在微處理器生產線上的承諾及晶片技術上的巨額投資所打動，於1981年選擇8088晶片來生產他們的個人計算機。
隨著IBM個人計算機產品銷量急速增加，英特爾微處理器也迎來了飛速發展期。而在此期間，英特爾存儲晶片C1103成為全球最暢銷的半導體晶片。到1974年，英特爾佔據了全球82.9%的DRAM市場份額。
在英特爾將部分精力轉移到微處理器研發時，日本存儲器技術也逐漸成熟，並不斷打價格戰，英特爾的存儲器市場也遭到了日本半導體存儲器公司的狙擊。
1985年，英特爾的存儲器產品年銷售額大約在16億美元，格魯夫與摩爾探討後，毅然決定放棄部分存儲器市場，主攻微處理器市場。後來，英特爾陸續開發了一系列名稱為x86的微處理器，包括80186、80286、80386和80486，這一系列x86處理器都是8080型的後續衍生產品。
到1993年的時候，英特爾微處理器已佔全球85%以上的市場。據《IC洞察》2000年估計稱，1999年英特爾公司佔據了全部32位和64位微處理器（主要用於計算機）78%的銷售額，佔全部微處理器98%的銷售額（以及裝船出口數量的77%）。
可以看到，在英特爾集成電路產品幾十年的發展過程中，隨著市場的發展和競爭對手的壓力，其主流產品經歷了幾次調整。英特爾早期的產品主要是各種類型的存儲晶片，如SRAM和DRAM。儘管英特爾從70年代初開始開發微處理器產品，但是至今為止仍然沒有放棄存儲產品的生產與開發。
存儲晶片由於技術門檻不是太高，在全球甚至發生了一場產業遷移。20世紀70年代，全球存儲晶片產業的中心在北美，以英特爾、德州儀器等巨頭為主，憑藉率先研發的技術優勢，以及良好的科研環境和強大的科研基礎，美國主導著整個DRAM產業。然而到了80年代，隨著日本企業在存儲晶片領域的發力，主導權逐漸轉向日本。
1976年，由日本通產省牽頭，以日立、三菱、富士通、東芝、NEC五大公司為主，聯合通產省的電氣技術實驗室（EIL）、日本工業技術研究院電子綜合研究所和計算機綜合研究所，組建「VLSI聯合研發體」，投資720 億日元，共同研究集成電路的微細加工技術。
1980年，日本VLSI聯合研發體宣告完成為期四年的「VLSI」項目，研發的主要成果包括各型電子束曝光裝置，採用紫外線、X射線、電子束的各型製版裝置、乾式蝕刻裝置等，各企業的技術整合，保證了DRAM量產良率高達80%，遠超美國的50%，構成了壓倒性的總體成本優勢，奠定了當時日本在DRAM市場的霸主地位。通產省電子所研製成功1M DRAM，三菱發布4M DRAM的關鍵技術，日立開始採用1.5微米工藝生產DRAM，1986年東芝1M DRAM月產能超過100萬片。
1986年，日本DRAM企業的市場份額達到近80%。在很長一段時間，全球半導體企業排名前三位都是由NEC、東芝和日立包攬，而美國企業的份額已不足20%。
20世紀80年代後期，受美日經貿衝擊等因素影響。到了90年代，日本企業在DRAM的市佔份額急速下滑。
1999年，日立和NEC合併了他們的DRAM業務，成立了爾必達存儲器公司。2003年，三菱電機的DRAM業務也被爾必達吸收。2012年，隨著爾必達破產被美光收購，日本僅有的一家DRAM企業也不復存在。
韓國的半導體起步比日本晚，1983年三星推出64K DRAM，1984年量產，與國際領先水平差4年。
1980-1990年，美日爭奪存儲市場的同時，三星在存儲領域乘機興起取代日本。
1992年，三星與美日企業同年推出64M DRAM，1996年三星完成全球第一個1GB DRAM（DDR2）研發，至此，韓國存儲晶片在全球奠定了領跑者的地位。
1999年，韓國現代半導體與LG半導體合併，2001年從現代集團完成拆分，將公司名改為海力士（Hynix Semiconductor Inc）；2012年更名SK海力士。
到了21世紀，存儲產業已形成寡頭壟斷的現象。三星、東芝、西數、美光、英特爾壟斷了NAND市場，三星、海力士和美光則壟斷了DRAM產業。
圖片來源：三星官網
另一方面，正如NHK紀錄片《重登頂峰，技術人員20年的戰爭》提到，即使如東芝一樣著名日本領軍企業，也遭受人才流失問題，其中70%被三星以三倍薪資挖走。在政府資金及市場爆發的機遇下，韓國對半導體的投資逐年加大，通過「投資-擴大生產-影響晶片價格」，韓國擠走眾多競爭企業實現市場份額的進一步擴大。且因為2017年晶片價格的提升，三星反超英特爾成全球半導體第一企業。
當美、日、韓三國的半導體企業因存儲「殺」的不可開交的同時，中國臺灣一家剛剛出名的企業——臺積電卻看到了另一個機會。
20世紀90年代之前，以英特爾為代表，從前端的設計和後端的製造生產都由自己完成，這種公司模式被稱為「IDM」。但IDM的門檻是極高的，僅以晶片製造環節為例，本身就十分困難，通過將近5000道工序，把數億個電晶體，在一片只有指甲蓋大小的矽晶片上製造出來。企業要冒著巨大的投資風險，等待一個漫長的回報周期，這對於一些新進企業來說，門檻過高。
臺積電創始人張忠謀注意到半導體公司通常主業都放在設計和銷售產品，但在晶圓製造上做得並不好，於是臺積電決定以首創的Foundry模式切入全球半導體市場。
臺積電的首要任務是建立一座6英寸晶圓廠，但需要2億美元，張忠謀開始四處尋求資金支援，去找了前東家德州儀器及英特爾後，結果都不太理想。最終，中國臺灣「國科會」聯合飛利浦及民進資本臺塑等投資臺積電。
也因此，臺積電在建設初期，選擇與飛利浦合作，飛利浦為臺積電提供了部分技術授權和研發支持，避免了智慧財產權糾紛。由於早期張忠謀與英特爾格魯夫關係很好，互相比較熟悉，所以臺積電初期的大部分代工訂單就來自於英特爾，這為其後期品牌發展奠定了基礎。
臺積電的第一筆重要單子則來自於高通，這是因為高通創始人是張忠謀在麻省理工的師弟，當時高通拿到了無線晶片的獨家專利，但苦於沒有能力自己製造晶片，於是兩者一拍即合。
到了20世紀90年代，半導體產業發展速度加快，美國晶片設計公司如雨後春筍般湧現，如英偉達、博通等，這些初創公司只做設計，沒有製造能力，因此被稱為Fabless。這部分公司想要生產晶片產品，與臺積電這類代工廠合作無疑是最好的選擇。
在這樣局勢的發展下，1997年，張忠謀在紐交所敲響了上市鐘聲，彼時他66歲。1998年，臺積電憑藉0.18微米製程技術追平當時的德州儀器及摩託羅拉等IDM巨頭，這也讓臺積電從低端晶片代工走向高端晶片代工。
在臺積電騰飛之際，遠在德州儀器工作的張汝京也看到了機會，遂辭去工作，在華邦電和中華開發資金的支持下創辦了世大半導體。同時，張汝京在德州儀器校友會的幫助下，使得世大半導體在成立三年時間內便實現了盈利。
這個時候，臺積電的競爭對手聯電看到利好的市場行情，也準備大幹一波，遂將旗下的聯誠、聯瑞等五家公司進行合併，與臺積電展開了市場爭奪戰。
在聯電的壓力下，外加200012英寸晶圓廠成為主流，建廠成本增加，當時，一座工廠投資成本高達25億美元以上，這讓當時的部分IDM企業望而生怯。2000年初，張忠謀擬定了一套「群山計劃」，並聯合德州儀器、意法半導體、摩託羅拉等公司，一同投入資源，共同研發新的製造工藝。
內部布局完成後，張忠謀還盯上了當時的行業新秀——世大半導體。在張汝京不知情的情況下，股東們將世大半導體轉手賣給了臺積電，這讓張汝京大為生氣。兩個月後，在籌集到14.8億美元後，張汝京去了開曼群島，創建了中芯國際集成電路製造有限公司。
臺積電的一系列措施，使得其實現了暫時的行業領先，但真正讓臺積電邁入騰飛階段的則是2003年，當時臺積電放棄了與IBM合作的機會，轉而自己開發技術，可謂兵行險著。
但事實證明臺積電選擇對了，由於聯電與IDM聯合研發0.13微米製程工藝失敗，而臺積電則取得成功，這使得臺積電徹底與聯電拉開了距離。
2009年，臺積電28nm製程取得成功，為其奠定了全球晶圓代工巨頭的地位。同一時間，智慧型手機產業的發展，讓臺積電有了施展抱負的舞臺。
臺積電20nm晶圓
（圖片來源：臺積電官網）
當全球電子業從 PC 轉進移動通訊時代，張忠謀敏銳地意識到移動終端市場即將興起，臺積電加大投入後拿下原本一直由三星獨佔的蘋果(Apple)訂單，算是具裡程碑的一大勝利！參考資料：
【1】PC發展史：一顆電晶體引發的數字革命
http://power.zol.com.cn/519/5191311.html
【2】誰創造了矽谷？仙童半導體「叛逆八人」
https://tech.qq.com/a/20130207/000120.htm
【3】仙童半導體的傳奇故事，這八大精英有多逆天？
https://www.eefocus.com/mcu-dsp/411063/r0
【4】被認為是精神病人，釀出「八叛逆」事件，但這8人成就了矽谷！
https://medium.com/founder-playbook/the-history-of-silicon-valley-transistors-stanford-and-venture-capital-6a761f171e9d
【5】臺積電風雨飄搖30年，四大關鍵轉折點讓它「登峰造極」
https://www.eefocus.com/component/394574/p2
【6】全球半導體產業遷移路徑分析
http://www.elecfans.com/d/879498.html
立即加入「半導體信息服務VIP群」！
你想要的都在這裡！
推薦關注：全球物聯網觀察
微信號：gsi24-iot
您的物聯網中央情報局！