张忠谋在一次记者访谈中说过一句话“真正的风险是安于现状”，我想这句话也贯穿了芯片行业的前世和今生
Part1: 何为芯片，以及芯片的前世？
大多数材料要么导电（如铜线）要么绝缘（如玻璃），半导体则不同。硅和锗等半导体材料本身就像绝缘体，几乎不导电。但当加入某些材料并施加电场时，电子就会开始流动。例如，硅或锗等半导体材料添加磷或硼后就可以导电。
寻找一种类似能实现开关效果的新型材料——“半导体”，而芯片的含义如下所述
多个晶体管可以内置在同一块硅或锗板中。基尔比称他的发明为“集成电路”，但它被通俗地称为“芯片”，因为每个集成电路都是由一块从圆形硅片上“切”下来的硅制成
根据摩尔定律的原理，芯片自诞生以来的初期发展方向是“更小的晶体管和更低的功效”以及“能规模商业化制造的可能”
光刻技术的诞生，让更小的晶体管成为可能
莱思罗普用柯达的光刻胶涂在一块锗上。接下来，他将显微镜颠倒过来，用一个矩形图案覆盖目镜，这样光线就只能穿过一个矩形区域。光线通过目镜照射矩形图案，当光线通过物镜聚焦到光刻胶涂层的锗上时，倒置的显微镜缩小了矩形图案的尺寸，形成了完美的微缩版。当光线照射到光刻胶层时，化学结构发生了改变，使其显影时能被溶解，留下一个比任何一团手工蜡都要小得多的矩形小孔，其形状也更精确。很快，莱思罗普发现他也可以通过添加一层超薄的铝，将锗与外部电源连接起来，从而印出“电线”。莱思罗普称这一过程为光刻
Part2：60年代开始的新议题“如何将芯片转变为大众市场产品”
他对晶体管理论的贡献很重要。但正是那叛逆的八名年轻工程师抛弃了肖克利半导体公司，以及后来在TI的一个类似团体，将肖克利的晶体管变成了一种有用的产品——芯片，并将其出售给美国军方，同时学会了如何大规模生产。凭借这些能力，仙童和TI进入了20世纪60年代中期，开始面临一个新的挑战：如何将芯片转变为大众市场产品。
日本的加入，“一个强大的日本比一个弱小的日本风险更小”，美国政府支持日本的经济重建过程，让日本加入美国的半导体产业是这一过程中的重要战略意义一环。
索尼的诞生以及其企业战略
索尼在日本具有人力成本低的优势，但其商业模式最终是创新、产品设计和营销；索尼的专长不是设计芯片，而是设计消费类产品和定制人们需要的电子产品
英特尔的诞生以及DRAM芯片的诞生
诺伊斯和摩尔十年前离开肖克利的初创公司，现在放弃仙童，成立英特尔——集成电子公司(Integrated Electronics)。在他们看来，晶体管将成为有史以来最便宜的产品，全世界将消耗数万亿的晶体管。人类将被半导体赋予力量，并从根本上依赖半导体。当世界与美国相连时，美国自己也在改变。工业时代即将结束，芯片技术将重塑世界经济。像帕洛阿尔托和山景城这样的加利福尼亚州小城镇已经准备好成为新的全球力量中心。英特尔成立两年后，推出了第一款产品——一种叫作DRAM的芯片。
他提出，将一个微型晶体管与一个电容器耦合起来。电容器是一种电荷存储器件，电容在充电时表示1，不充电时表示0。但随着时间的推移，电容器会泄漏，所以丹纳德设想通过晶体管反复给电容器充电。因此，该芯片被称为动态（由于重复充电）随机存取存储器或DRAM。这种结构构成了迄今为止计算机存储器的核心。
霍夫意识到计算机面临着定制逻辑电路和定制软件之间的权衡。因为芯片制造是一项定制业务，需要为每个设备提供专门的电路，所以客户不会认真考虑软件。但英特尔在存储芯片方面的进步，以及存储芯片的功能将随着时间的推移呈指数级增强的前景，意味着计算机将很快拥有处理复杂软件所需的内存容量。霍夫打赌，设计一个标准化的逻辑芯片，再加上一个可用软件编程的功能强大的存储芯片，可以完成许多不同的计算，而且芯片价格很快就会变得更便宜。
Part3：失落的八十年代
来自日本的残酷竞争，日本的高储蓄率和较低的资金成本，让日本有充足的资本底气去做技术革新的研究投资，抵御破产清算风险
有了这些廉价的资本，日本公司展开了一场无情的市场份额争夺战。东芝、富士通和其他公司的竞争同样无情，尽管一些美国分析家描绘了它们合作的形象。但有了几乎无限的银行贷款，它们便能够在等待竞争对手破产的过程中承受住损失。20世纪80年代初，日本公司在生产设备方面的投资比美国竞争对手高出60%，尽管该行业的每家公司都面临着同样激烈的竞争，几乎没有人赢利。日本芯片制造商继续投资和生产，占据了越来越多的市场份额。正因为如此，在64K DRAM芯片推出五年后，曾于十年前率先推出DRAM芯片的英特尔只剩下1.7%的全球DRAM市场份额，日本竞争对手的市场份额则飙升。
1986年，随着关税威胁的逼近，华盛顿和东京达成了一项协议。日本政府同意对其DRAM芯片的出口设定配额，限制向美国出售的DRAM芯片数量。该协议通过减少芯片供应，推高了日本以外所有地区的DRAM芯片的价格，从而损害了日本芯片最大买家之一的美国计算机生产商的利益。更高的价格实际上让日本的生产商受益，它们继续主导着DRAM市场。[插图]大多数美国生产商已经在退出生产存储芯片市场的过程中。因此，尽管美国和日本达成了贸易协议，但只有少数美国公司继续生产DRAM芯片。贸易限制重新分配了科技行业的利润，但并不能挽救美国大部分存储芯片公司。
美国的反击——美光低成本的暴力价格战
在每一代DRAM芯片的存储容量方面，美光学会了如何与东芝和富士通等日本对手竞争，并在成本上超越它们。美光的工程师们制造了密度越来越高的DRAM芯片，供个人电脑所需。但仅靠先进技术不足以挽救美国的DRAM产业。英特尔和TI拥有大量的技术，但无法使业务正常运作。美光精力充沛的爱达荷州工程师们，凭借其创造力和削减成本的技巧，击败了太平洋两岸的竞争对手。在经历了十年的痛苦之后，美国芯片行业终于取得了胜利，这要归功于美国最伟大的土豆种植者的市场智慧。
美国的反击——英特尔的战略转型
格鲁夫意识到英特尔销售DRAM芯片的商业模式已经完蛋。DRAM的价格可能会从价格暴跌中复苏，但英特尔将永远无法夺回市场份额。英特尔被日本生产商“颠覆”了。它要么自我颠覆，要么失败。英特尔要想退出DRAM市场，感觉是不可能的。英特尔是存储芯片的先驱，对于英特尔来说，承认失败将是一种耻辱
但灾难性的DRAM市场数据是无法否认的。英特尔永远不会在内存中赚到足够的钱来证明新投资的合理性。不过，在不大的微处理器市场，英特尔是一个领导者，而日本公司仍然落后。这个领域的发展为英特尔提供了一线希望
最后，英特尔决定放弃存储器，将DRAM市场拱手让给日本，专注于个人电脑微处理器。对于一家以DRAM起家的公司来说，这是一次大胆的赌博
除了苹果电脑，几乎每一台电脑都使用英特尔的芯片和微软的Windows（视窗操作系统）软件，两者被设计成能够顺畅地协同工作。英特尔进入个人电脑时代，实际上垄断了个人电脑的芯片销售。
美国的反击——在亚洲部署更便宜的芯片来源，韩国和台湾
多亏了两个有影响力的盟友——美国芯片产业和韩国政府，他将把三星(Samsung)变成一个超级半导体企业。硅谷超越日本战略的一个关键部分是在亚洲寻找更便宜的供应来源。李秉喆认为，这是三星可以轻松扮演的角色。
日本的表面主导地位是离不开政府的优惠财政投资倾斜，但是也让日本企业在温室里只考虑产出，忽视了利润
但日本芯片公司犯下的最大错误是错过了个人电脑的崛起。没有一家日本芯片巨头能够复制英特尔转向微处理器或其对个人电脑生态系统的掌控。日本的NEC尝试过，但它从未赢得过微处理器市场，哪怕是一小部分。对于格鲁夫和英特尔来说，在微处理器上赚钱是生死攸关的问题。日本的DRAM公司拥有巨大的市场份额和很少的资金限制，一直忽视微处理器市场，直到醒悟，却为时已晚。因此，个人电脑革命主要惠及美国芯片公司。当日本股市崩盘时，日本的半导体主导地位已经在削弱。1993年，美国重返半导体发货量第一位。1998年，韩国取代日本成为世界上最大的DRAM生产国，而日本的市场份额从20世纪80年代末的90%下降到1998年的20%
Part4：90年代以后芯片世界格局的布局
芯片制造和设计分离的思想开始逐渐渗透，台湾开始布局芯片制造行业的蓝图
光刻战争——寻找可见光之外的可能
光刻机公司正在推出使用深紫外光的工具，其波长为248纳米或193纳米，人眼看不见。但不久之后，芯片制造商将要求更高的光刻精度。卡拉瑟斯想瞄准波长为13.5纳米的极紫外光。波长越短，可以制作在芯片上的器件尺寸就越小。只有一个问题：大多数人认为极紫外光不可能大规模产生。
寻找新的最好光源的“战争”，只是光刻未来三场竞赛中的一场。第二场竞赛是商业性的，是关于哪家公司将制造下一代光刻机。开发新光刻设备的巨大成本推动了行业的集中，一家或两家公司将主宰市场。在美国，GCA已经被清算，而硅谷集团(Silicon Valley Group)——一家从珀金埃尔默衍生出来的光刻机公司，远远落后于市场领导者佳能和尼康。20世纪80年代，美国芯片制造商抵挡住了日本的挑战，但美国光刻机制造商没有。佳能和尼康唯一真正的竞争对手是阿斯麦，这是一家规模虽小但正在成长的荷兰光刻机公司。
产生EUV光刻技术的科学网络遍布全球，汇集了来自美国、日本、斯洛文尼亚和希腊等不同国家的科学家。[插图]但EUV光刻机的制造不是全球化的，而是垄断的，由单一公司管理的单一供应链将控制光刻技术的未来。
个人电脑的布局，英特尔和x86架构的深度绑定
到2006年，英特尔已经为世界大多数个人电脑提供了处理器。在过去的十年里，英特尔成功地战胜了AMD，成为唯一一家为x86指令集架构生产芯片的大型公司。x86是一套基本规则，规定了芯片的计算方式，这是个人电脑的行业标准。苹果是唯一一家不使用基于x86的芯片的大型计算机制造商。乔布斯和欧德宁宣布，这种情况正在改变，苹果电脑将内置英特尔芯片。英特尔的帝国将不断壮大，但它对个人电脑行业的控制将会收紧。
自从英特尔首次采用x86架构以来，伯克利的计算机科学家们设计了一种新的、更简单的芯片架构——RISC（精简指令集）。该架构能够提供更高效的计算，从而降低功耗。相比之下，x86架构复杂而庞大。20世纪90年代，格鲁夫曾认真考虑将英特尔的主要芯片转换为RISC架构，但最终决定不这样做。虽然RISC的效率更高，但转换的成本很高，对英特尔事实上垄断的威胁非常严重。计算机行业是围绕x86设计的，英特尔主导了整个生态系统。因此，x86至今定义了大多数个人电脑架构。
英特尔的x86指令集架构也主宰了服务器业务。随着21世纪初各大公司建立了越来越大的数据中心，以及亚马逊云(Amazon Web Services)、微软云(Azure)和谷歌云(Google Cloud)等企业建立了巨大的服务器仓库，个人和公司在这些服务器上存储数据并运行程序，服务器业务蓬勃发展。20世纪90年代和21世纪初，英特尔在为服务器提供芯片的业务中只占了很小的份额，落后于IBM和惠普等公司。但英特尔利用其设计和制造尖端处理器芯片的能力赢得了数据中心市场份额，并将x86确立为该行业的标准。到2005年左右，就在云计算兴起之际，英特尔几乎垄断了数据中心芯片，仅仅与AMD进行竞争。[插图]如今，几乎每个主要数据中心都使用英特尔或AMD的x86芯片。没有其处理器，云就无法运行。
1990年，苹果和两个合作伙伴在英国剑桥成立了一家名为Arm的合资企业。其目的是，使用一种新的指令集架构来设计处理器芯片，该架构基于英特尔曾考虑但拒绝的更简单的RISC原理
英特尔有自己的架构(x86)，在其基础上设计和生产了许多不同的芯片。萨克斯比想将他的Arm架构出售给无晶圆厂设计公司，这些公司将为自己的目的定制Arm架构，然后将制造外包给台积电这样的芯片制造厂。萨克斯比的梦想不仅仅是与英特尔竞争，而是颠覆英特尔的商业模式。但20世纪90年代和21世纪初，Arm未能赢得个人电脑的市场份额，因为英特尔与微软Windows操作系统的合作过于强大，Arm无法挑战。但Arm简化的节能架构很快在小型便携设备中流行起来，这些设备必须节约使用电池。例如，任天堂为其手持式视频游戏机选择了基于Arm的芯片，这是一个英特尔从未关注过的小市场。当英特尔意识到它应该在另一个看似专营市场的移动电话领域竞争时，为时已晚。
苹果开始深耕移动设备领域，转向Arm的芯片，英特尔错失未来分享移动设备这一更大蛋糕的可能
苹果开始在别处寻找手机芯片。乔布斯转向了Arm架构。与x86不同的是，Arm架构针对必须节约功耗的移动设备进行了优化。
“无晶圆厂”革命的开始，早期制造和设计相分离的思路被实践
第一类是逻辑芯片，是指运行智能手机、计算机和服务器的处理器。第二类是存储芯片，指的是DRAM（提供计算机运行所需的短期内存）和NAND（随着时间的推移记住数据）。第三类芯片比较分散，包括将视觉或音频信号转换为数字数据的传感器等模拟芯片、与手机网络进行通信的射频芯片，以及管理设备如何使用电力的芯片。第三类并不是主要依靠摩尔定律来推动性能的改进，聪明的设计比缩小晶体管更重要。
台积电这样的代工厂，可以为许多芯片设计公司制造芯片，从而从其他公司难以复制的大规模生产中榨取利润。
真正的男人”可能有晶圆厂，但硅谷的新一波半导体企业家没有。自20世纪80年代末以来，无晶圆厂芯片公司的数量呈爆炸式增长，这些公司设计芯片，将芯片制造外包，通常依赖台积电提供这项服务。
台积电在这场革命中，找到自我的定位——“一个由数十家设计芯片、销售知识产权、生产材料或制造机械的公司组成的伙伴关系”，是一个中立却不可或缺的参与者，并占据了全球芯片制造市场50%以上的份额
复杂的供应链既有智能手机领域，也包括极紫外光刻机的迭代
智能手机不同于电脑。智能手机塞满了芯片，这些芯片不仅包括主处理器（苹果自己设计），还包括用于连接蜂窝网络的调制解调器和射频芯片，用于Wi-Fi和蓝牙连接的芯片，用于摄像头的图像传感器，至少两个存储芯片，用于感知运动的芯片（这样你的手机就知道你何时将其水平转动），以及用于管理电池、音频和无线充电的半导体。这些芯片构成了制造智能手机所需的大部分材料清单。
苹果并不是半导体行业中唯一拥有令人困惑的复杂供应链的公司。到2010年末，荷兰光刻机公司阿斯麦已经花了近20年的时间试图使极紫外光刻发挥作用。要做到这一点，阿斯麦就需要在世界上搜寻最先进的部件、最纯净的金属、最强大的激光器和最精确的传感器。EUV光刻机是我们这个时代最大的技术赌注之一。2012年，在阿斯麦生产出功能性EUV光刻机之前的几年，英特尔、三星和台积电都直接投资于阿斯麦，以确保其拥有足够的资金继续开发未来芯片制造能力所需的EUV光刻机。
人工智能领域发展带来训练模型计算芯片的更迭
在通用CPU上运行任何人工智能算法都是可能的，但人工智能所需的计算规模使得CPU的使用成本过高。训练一个人工智能模型所用的芯片及其用电成本可能高达数百万美元
GPU与标准的英特尔或AMD CPU的工作方式不同，CPU具有无限的灵活性，但是以串行的方式运行所有计算。相比之下，GPU被设计为针对相同计算同时运行多次迭代。这种“并行处理”很快就变得清晰起来，它的用途不仅仅是控制电脑游戏中的图像像素，还可以有效地训练人工智能系统。在CPU逐条处理数据时，GPU可以同时处理多条数据。
自成立以来，英伟达将芯片生产外包给了台积电，坚持不懈地致力于设计新一代GPU，并对名为CUDA的特殊编程语言进行定期升级，这使得设计使用英伟达芯片的程序变得简单易行。随着投资者打赌数据中心将需要更多的GPU，英伟达成为美国最有价值的半导体公司。
谷歌设计了TPU（张量处理器）芯片。经过优化，该芯片可以与谷歌的TensorFlow软件库一起使用。