Der Halbleiterchip ist der Kern dessen, was wir denken, uns als Technologie. Computer, Handys, iPods, medizinische Ausrüstung, Avionik, etc. haben nur wegen dem Chip möglich. Der
amerikanische Chip-Industrie hat durch die jüngste Rezession wie die
meisten Branchen wurden beschädigt, aber noch wichtiger ist, die
Chip-Geschäft in den Vereinigten Staaten hat in einem langsamen Rückgang
seit 30 Jahren.
Im
Januar globalen Chip-Umsatz sank um fast ein Drittel gegenüber dem
Vorjahr, auf $ 15300000000 (Semiconductor Industry Association). Überinvestitionen in Chip-Fabriken in steilen Verlusten der letzten 2 Jahre geführt. Die Chip-Geschäft hat die Landwirtschaft verglichen worden. Wenn zu viele Bauern pflanzen Baumwolle, dann ist der Preis von Baumwolle wird fallen (Angebot und Nachfrage).
Der amerikanische Chip-Industrie, außerhalb von Intel, ist eine vom Aussterben bedrohte Arten. AT & T, Hewlett-Packard und andere sind bereits aus dem Gebiet verschwunden. Andere, wie Texas Instruments, haben einen Weg für die späteren Unterbindung der Produktion eingestellt. Diese
Unternehmen haben "Fabless" gegangen, das heißt, sie wird auch
weiterhin das Entwerfen von Anwendungen, aber lassen Sie die
Prozesstechnik und Herstellung bis jemand anderes (meist an Unternehmen
in Asien).
Der Mikroprozessor-Markt hat die Ausnahme, vor allem Intel worden. Der Mikroprozessor-Markt wurde von Intel kontrolliert worden. Es wurde eine Art Monopol. Aber Intel, beim Betrieb außerhalb des Mikroprozessors arena (dh DRAM-oder Flash-Speicher), hat die allgemeine Modell.
Eine
in Colorado, ein in Oregon, und einer in Kalifornien: Intel hat vor
kurzem 3 Fabriken (die Industrie nennt sie "Fabs", kurz für die
Fertigung) geschlossen. Aber Intel baut Mikroprozessor Fabs zur selben Zeit, errichtet derzeit eine Fabrik in Phoenix und eine in Israel. Intel ist OK tut. Intel hatte über $ 12000000000 der Kassenbestand am Ende des Jahres 2008.
Im
Jahr 1980, einer der entscheidenden Ereignisse in der Geschichte der
Chipindustrie, wurde von IBM Auswahl an Intel die Mikroprozessoren für
den IBM Personal Computer zu bauen. IBM
entschied sich Intel über Motorola und Zilog (Zilog wurde von
Ex-Intel-Ingenieur Frederico Faggin, der MOS-Prozess während Fairchild
erfunden gegründet).
IBM
bestand darauf, dass Intel zweiten Quellen für die Mikroprozessoren zu
erleichtern, indem sie Unternehmen wie AMD, um alternativ Herstellung
der Chips. Intel Reichtum wurde fast vollständig durch ihre Kontrolle über den PC übernommen. IBM
abgetreten Steuerung der Personal-Computer weg mit dieser Vereinbarung,
oder genauer gesagt, ihr Versagen, diese Vereinbarung auszuführen.
Der Aufstieg des amerikanischen Chip-Industrie
Die Chip-Industrie hat ihre Wurzeln fest in den Vereinigten Staaten. Wissenschaftler am AT & T Bell Labs erfunden des Transistors im Jahre 1947. Der
Chip oder integrierte Schaltung, wurde von Jack Kilby von Texas
Instruments und Robert Noyce von Fairchild (später Intel) im Jahre 1958
erfunden. Es
gab viele Zwischenschritte zwischen diesen beiden bahnbrechenden
Ereignissen, die am meisten von den Teams aus Fairchild und RCA
erreicht.
Im Jahr 1975 hatten die USA mehr als 70% des weltweiten Marktanteil für Chips. Die
Chip-Industrie Titanen während des Entwicklungsprozesses Jahre waren
IBM, AT & T, Texas Instruments, Motorola und Hewlett-Packard. Diese wurden Technologie-Unternehmen, dass der Erfolg auf dem aufstrebenden Gebiet gegründet hatte.
Silicon
Valley, in Kalifornien, war weitgehend das Ergebnis von
Startup-Unternehmen mit Verbindungen zu Fairchild, die in der Gegend
befand. Fairchild
war ein Technologie-Pionier, aber die meisten der Erfolg kam von
Fairchild Alumni, was bekannt ist als "Fairchildren" wurde. Alumni aus Fairchild gegründet Intel, AMD, National Semiconductor, LSI Logic, Altera, Xilinx und viele andere. Eine
bemerkenswerte Fairchild Alumni war Eugene Kleiner, der später Kleiner
Perkins, einem Venture-Capital-Unternehmen, die helfen Amazon, Google
und Sun Microsystems werden Milliarden-Dollar-Unternehmen würden wäre
gefunden.
Der Untergang des amerikanischen Chip-Industrie
Da
hatten die USA eine solche beherrschenden Marktanteil in den 1970er
Jahren, war es selbstverständlich, dass diese Position schwierig sein
würde, aufrecht zu erhalten. Der
erste Herausforderer war Japan, die sehr erfolgreich bei der Erfassung
der DRAM-Markt war, zum Zeitpunkt der wichtigsten Chip-Markt. Bis Mitte der 1980er Jahre, gehörte 80 Prozent des DRAM-Markt in Japan.
Viele außerhalb Asiens nicht um eine ordnungsgemäße Gutschrift auf die Entstehung von Japan in der Chip-Industrie zu geben. Die gemeinsame Wahrnehmung ist, dass der einzige Grund für Japans Erfolg niedrigen Lohnkosten wurde. In
der Tat war der primäre Grund für Japans Fähigkeit, zu geringeren
Kosten produzieren eine hervorragende technische Strategie. Amerikanische DRAM-Hersteller wechselte zu einer Lithographie-Technologie namens "Stepper" eine Generation vor den Japanern. Die Japaner weiterhin der vorherigen Generation Lithographie-Technologie namens "Scanner" zu nutzen. Das
amerikanische Unternehmen fälschlicherweise geglaubt, dass
Scanner-Technologie unzulänglich sein würden für die neuesten
Speicher-Geräten. Scanner sind deutlich schneller und billiger als Stepper zu betreiben. Da
die Lithographie Schritt ist so wichtig, den gesamten Prozess hatten
die Japaner einen entscheidenden Vorteil, und verwendet, die die
Vorteile der DRAM-Markt erobern.
Im Jahr 1987 begannen die USA ein Forschungskonsortium namens Sematech, um den Verlust von Marktanteilen zu bekämpfen. Der Plan für die Chip-Unternehmen aufgerufen, Forschung Kosten zu teilen, mit einem staatlichen Zuschuss. Die
Mitgliedsunternehmen beigetragen $ 124.000.000 zu Sematech aus dem Jahr
1990 Haushalts-und 100.000.000 $ wurde von der Regierung durch die
Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) beigetragen.
Japans
Marktanteil hat drop in den frühen 1990er Jahren, aber das war wohl
mehr als eine Folge von Problemen in der japanischen Wirtschaft als mit
den Entwicklungen in den USA Chipindustrie. Der japanische Aktienmarkt "Blase" platzte, ähnlich wie die dot-com-Markt brach in den Vereinigten Staaten. Japans Marktanteil von insgesamt Chip Umsatz erreichte im Jahr 1988 bei rund 49%. Heute ist Japan mit einem Weltmarktanteil von der Chip-Geschäft etwa 25%.
Sematech hatte einen positiven Einfluss auf die US-Chip-Unternehmen "Schaltung Zuverlässigkeit. Statistische Prozesskontrolle (SPC)-Techniken wurden von Sematech geführt und resultierte in dramatischen Verbesserungen. Motorola, ein Sematech Mitglied, war der erste Gewinner des Malcolm Baldrige Quality Award. Die
Fortschritte in der Zuverlässigkeit ermöglicht Chip-Kunden eingehende
Inspektion von Chips, eine große Kostenersparnis zu verzichten.
Sematech war sehr aktiv helfen einem unreifen US Equipment-Industrie verbessern ihre Werkzeuge. Sematech
effektiv bewegt die Technologie Mitte der Halbleiterindustrie von der
Chip-Hersteller den Chip Equipment Firmen wie Applied Materials und KLA.
Vor
Sematech, waren die Kunden der Prozess-Experten, aber jetzt ist die
Prozess-Tool einbezogenen Unternehmen Prozess-Expertise mit der
Ausrüstung. Das war sehr gut für den glücklichen Ausrüstung Unternehmen, aber Sematech war sehr selektiv. Viele Tool-Anbieter wurden von Sematech geschlossen.
Diejenigen,
die außerhalb der Chip-Community manchmal nicht bis zu welchem Grad
die Chip-Equipment-Industrie ist internationalisiert verstehen. A
fab erfordert hunderte von verschiedenen Prozess-Tools für die vielen
verschiedenen Prozessschritte (einige Chips erfordern mehr als 500
Arbeitsschritte). Viele der Werkzeuge mehr kosten $ 1.000.000. Die
meisten Fabriken wird versuchen, auf ein Werkzeug Lieferant für einen
bestimmten Prozessschritt zu standardisieren, aber alle Fabs haben
Geräte von vielen verschiedenen Firmen.
Vor
ein paar Jahren, schnitt ein großes "Wall Street Analyst" seine
Prognose von Applied Materials 'Geschäftsaussichten auf das Wachstum der
Taiwan Semiconductor Industrie. Der
Fehler in dieser Logik ist, dass einem taiwanesischen Fabrik US Gerät
verwendet bei etwa der gleichen Rate wie die Vereinigten Staaten
ansässigen Unternehmens. US-Unternehmen auch häufig um technische Einrichtungen von außerhalb der USA hergestellt, vor allem aus Japan.
Da
der Chip Equipment-Industrie so globalisiert ist, wenn Sematech macht
ein Fortschritt, gewinnen US-Unternehmen wenig, wenn überhaupt, Vorteil.
Chip-Herstellung hat sich eine sehr homogene, von Unternehmen zu Unternehmen und von Land zu Land. Da
die Ausrüstung Unternehmen jetzt kontrolliert die Prozesstechnik, wurde
es viel einfacher für Länder wie Südkorea, Taiwan und China auf den
Markt gelangen. Wenn ein Unternehmen das Geld hatte, wurde die Technologie zu verkaufen.
Das
Ergebnis der Arbeit von der Industrie gemacht, vor allem durch Sematech
und seinem japanischen Amtskollegen, Tohoku University, war, dass der
Prozess der Herstellung von Chips weniger eine Kunst, und mehr einer
Wissenschaft geworden. Chip-Herstellung wurde "malen nach Zahlen". Sobald
der Branche erreicht dieses Stadium der Reife, der Preis des Kapitals,
und der Preis der Arbeit wurde die dominierenden Faktoren bei der Wahl
des Produktionsstandorts.
Ein Stand der Technik fab erfordert eine Investition von $ 3-4 Mrd. Euro. Chip-Herstellung ist heute ein Rohstoff-Geschäft mit großen Stückzahlen und geringe Gewinnspannen. Eine
aktuelle Zählung der letzten 40 Chip-Fabriken gebaut hat gezeigt, dass
35 in Asien waren, wurden 3 in den Vereinigten Staaten, und 2 wurden in
Europa.
Der Speicher-Markt, einschließlich der Produkte DRAM-und Flash-Speicher, ist die Union zum wettbewerbsfähigsten Chip Arena. Südkoreanischen Unternehmen dominieren derzeit die Speicher-Markt. Samsung ist führend, mit mehr als 30 Prozent Marktanteil und Hynix ist die zweite, mit mehr als 18 Prozent Marktanteil. Elpida
(Taiwan) mit 15 Prozent, Micron (USA) mit 11 Prozent, und Qimonda
(ehemals Siemens / Infineon, Deutschland, derzeit in Konkurs) mit 8
Prozent, die anderen bedeutenden Marktanteil Inhaber.
Die Entstehung des Chip Foundry
Chip Fertigungstechnologie weiter, um mehr von einer Ware geworden. Unternehmen,
die einmal entwickelt, hergestellt und vermarktet Chips nun einen
Dritten damit beauftragen für die Herstellung Schritt. Dies ist, was durch ein "Fabless"-Firma bedeutete. Das Unternehmen, das die Herstellung Schritt führt der "Gießerei". Das Design wird über die Zusammenarbeit zwischen Gießerei und die Fabless-Unternehmen durchgeführt.
Eine
moderne Gießerei bietet Software-Tools, so dass die Fabless-Unternehmen
können ihr Ziel erreichen unter Verwendung von
Standard-Prozess-Zellen-Technologie, die von der Gießerei gehört. Eines der weltweit ersten Chip-Gießereien wurde in Taiwan durch Texas Instruments im Jahr 1989 geschaffen, um DRAM fertigen. Das Unternehmen wurde als TI-Acer.
Taiwan
Semiconductor (TSMC), mit 30000000000 $ Marktkapitalisierung ist der
aktuelle Marktführer in der Gießerei-Chip-Industrie und verfügt derzeit
über mehr als 44 Prozent der Weltmarktanteil von Chip-Foundry-Geschäft. TSMC wurde 1987 als Joint Venture von Philips (Niederlande), die Regierung von Taiwan, und private Investoren gegründet. Morris Chang ist der Gründer von TSMC, und weiterhin als Chairman dienen. Mr.
Changs Lebenslauf umfasst 25 Jahre bei Texas Instruments, so dass als
Group Vice President verantwortlich für das weltweite Geschäft mit
Halbleitern. TI-Acer fusionierte mit TSMC im Jahr 1999.
Der weltweit zweitgrößte Gießerei ist auch in Taiwan. UMC Forderungen mehr als 14% der Foundry-Geschäft weltweit. Taiwan, einem Land, etwa so groß wie Vancouver, Kanada, hat die höchste Konzentration von Halbleiter-Fertigung in der Welt.
Es
ist interessant festzustellen, dass zwei der Führungskräfte maßgeblich
an der jüngsten Ereignisse in der Halbleiterindustrie auf dem TSMC Board
of Directors sind: Carly Fiorina und Thomas Engibous.
Carly Fiorina ist nun am besten als Wirtschaftsberater John McCain bei der letzten Wahl bekannt. Sie ist der ehemalige CEO von Hewlett Packard, wo sie betreute HP Ausstieg aus der Chip-Herstellung Geschäft. Darüber
hinaus verbrachte Frau Fiorina fast 20 Jahre bei AT & T und Lucent
Technologies Inc., wo sie als Executive Vice President, Computer
Operations tätig für Lucent und überwachte die Abfahrt von AT & T
von der Chip-Fertigung.
Thomas
J. Engibous (ehemals Texas Instruments Vorsitzender, ehemaliger
Präsident und CEO 1996 -2004), war der Abteilungsleiter der TI
Halbleiter-Gruppe, wenn TI gegründet TI-Acer. Texas Instruments hat seine R & D-Betrieb eliminiert, und plant, sein Fabless für den Großteil ihrer Produktion. TI war einer der ersten Kunden von TSMC. Ein Großteil der Gießerei-Modell hat seine Wurzeln aus Texas Instruments.
Die Zukunft des amerikanischen Chip-Industrie
Intel wird weiterhin die Personal Computer Mikroprozessor Geschäft auf absehbare Zeit dominieren. Es gibt Bedrohungen. AMD macht alles gut, außer Geld zu verdienen. A Taiwan Firma namens "Via" kann die weitere erhebliche langfristige Bedrohung. Via Designs die Chips und stellt sie auf der lokalen Gießereien. Via die Core-Designs entstanden mit Cyrix Semiconductor, eine Firma von Ex-Texas Instrument Ingenieure. Cyrix war, Via im Jahr 1999 verkauft. Via-Prozessoren sind gut im Wettbewerb gegen die Intel "Atom"-Mikroprozessor, in weniger teuren Laptops.
AMD
hat vor kurzem eine Vereinbarung mit einem Unternehmen aus ATIC
(Advanced Technology Investment Company) durch die Regierung von Dubai
finanziert, die es ihnen ermöglichen, auch weiterhin mit Intel
konkurrieren sollte. AMD plant den Bau (mit ihrem Partner), eine Chip-Fertigung in Saratoga County, New York. AMD stellt derzeit alle seine Mikroprozessoren in Dresden, Deutschland.
AMD hat eine Technologie-Vereinbarung mit IBM. IBM weiterhin gut zu tun. IBMs Strategie ist es, in Produkte mit höheren Margen zu beteiligen und vermeiden Rohstoffmärkten wie DRAM. IBM bleibt ein weltweit führender Anbieter von Chip-Technologie.
Ausländische Unternehmen weiterhin in US-Fabriken investieren, sondern zu einem reduzierten Tarif. Samsung geht es gut mit seinen DRAM Fabriken in Round Rock, Texas, ein paar Meilen nördlich von Austin. Samsung betreibt zwei Fabriken, die neueste fab wurde 2007 eröffnet und gilt als state-of-the-art.
Es gibt auch Erfolgsgeschichten am unteren Ende der Skala Technologie. X-Fab, einem deutschen Unternehmen, betreibt ein Werk in Lubbock, dass ein heller Stern auf eine düstere Landschaft. X-Fab
zeichnet sich durch Denken "out-of-the-box", was äußerst selten in der
Chip-Industrie heute, ironisch angesichts ihrer Geschichte. Es
wäre unmöglich für X-Fab in ein hohes Volumen, geringe Margen wie DRAM
konkurrieren, aber sie tun sehr gut mit kundenspezifischen
Analog-Chip-Produktion. Die Anlage wurde ursprünglich von Texas Instruments gebaut.
Mehr als die Hälfte der Chip-Fabriken in den Vereinigten Staaten in Betrieb zu Beginn des Jahrzehnts sind nun geschlossen. Außerhalb von Intel, hat es wenig zu jubeln. Es gibt wenig Geheimnis, was die Zukunft bringt. Unser Handeln heute bestimmen unsere Konsequenzen morgen.