你不一定知道的英国半导体实力

全球围绕着半导体产业的竞争日渐激烈，各国以及各地区都陆续宣布了与此相关的布局计划或投资计划。在这种情况下，在尚未宣布相关计划的国家中，也有一些半导体企业发出了他们的呼声。日前，半导体行业观察援引telegraph的报道显示，IQE的老板曾呼吁，英国必须建立半导体的“主权能力”（sovereign capacity），才能与中国大陆或中国台湾的华为竞争。（IQE是化合物半导体领域的龙头，而华为最近也在布局化合物半导体领域，包括其旗下的哈勃投资了与此相关的企业。）

 

除了在化合物半导体领域外，英国半导体领域还存在着哪些不容忽视的力量。这些力量是否能够助力英国在接下来的博弈中，处于有利位置。透过英国半导体的前世今生，或许能够让我们对英国半导体的实力有更近一步的了解。

 

并不顺利的前生

从《Living with the Chip》这本书我们可以看到，以英国为中心所发起的第一次工业革命，开创了以机器代替手工劳动的时代，这场革命更让英国在经济上占据了有利地位。在此基础上，英国的科学技术也得到了发展。当时，半导体产业作为新兴领域，也在英国得到了一定的发展。

 

早在1952年，英国皇家雷达研究所（Royal Radar Establishment）的杰夫·达默（Geoff Dummer）就提出了集成电路的概念：把一个电路所需的晶体管和其他器件制作在一块半导体上。但由于缺乏合适的制造技术，他无法将集成电路的思想变为现实。而后，通过与Plessey签订一份合同，他克服了缺乏适当的权限来委托开发工作的问题。1957年9月，他在RRE Malvern发起的国际元器件研讨会上展示了该结果，他提出了一个模型以说明固态电路技术实施的可能性。

 

根据wikipedia的资料显示，Dummer还曾发起了一项运动，以鼓励英国在集成电路开发方面进行大量投资，但对此很少有人进行回应。英国军方未意识到IC会在未来场景中扮演重要角色，英国公司也不愿投资自己的资金去冒险。他后来说：“我将其归因于战争厌倦，但这也许是一个借口。但显而易见的事实是，没有人会冒险。政府部门不愿意签订合同，因为他们没有申请。人们不会说我们想使用它，因为他们没有使用它的经验。这是先有鸡还是先有蛋的问题。而美国却对此下了赌注，英国在该领域的布局则有些迟缓。”

 

1960年代，英国政府曾向Marconi-Elliott 微电子公司、Plessey半导体公司和半导体公司注资。1967年，它与Elliott Automation签订了生产MOS流程的合同（在英特尔明确成立以开发MOS的前一年）。1968年，英国政府用于芯片研究的资金为800万美元，这大约是美国政府支出的三分之一。

 

但是，1960年代后期，由英国政府发起的对英国电子行业的重组使GEC（通用电气），AEI和English Electric合并，这对英国微电子行业产生了严重影响。1968年，通用电气出售了与飞利浦合资的英国第二大微电子公司（Associated Semiconductor Manufacturers，简称ASM）的大部分股份。

 

当1971年芯片行业遇到不景气的市场环境之时，GEC关闭了Marconi-Elliott Microelectronics和Elliott Automation的芯片工厂。这使得英国在标准芯片市场上处于劣势。七年后，通用电气试图通过与Fairchild的合资企业重返标准的微电子行业。但那时，Fairchild已经过了他们的辉煌岁月。

 

随后，英国政府在建设半导体产业方面还进行过两次尝试。第一次发生在1978年，英国政府以1.76亿美元支持了一家名为Inmos的新芯片公司。三位联合创始人中有两位是美国技术专家。据维基百科相关资料显示，Inmos总计从政府获得2.11亿英镑，但并未盈利。1989年4月，Inmos被出售给SGS-Thomson（现为STMicroelectronics）。1994年12月，Inmos被完全整合为意法半导体（STMicroelectronics），并且不再使用Inmos品牌名称。

 

此外，英国政府还曾在1978年发起了名为“阿尔维”项目（Alvey Program）的五年合作研究计划，该计划是日本邀请英国加入第五代计划的回应。其内容包括软件工程、人机接口、智能系统和超大规模集成电路等领域，共150个研究项目。但十年后，GEC，Plessey和Ferranti的芯片制造业务被合并为一家中型芯片公司，即GEC-Plessey Semiconductors（GPS）。Plessey位于卡斯韦尔（Caswell）实验室的硅研发团队独立成立了Phoenix VLSI，后来它被德州仪器（Texas Instruments）收购了。

 

1990年，随着英国传统半导体产业的衰落，由Hermann Hauser的Acorn创立的微型计算机公司以独立运营的形式剥离了其专有的16位微处理器ARM。后来，ARM的传奇故事，我们都知道了（但在2016年7月18日，ARM的身份再次发生了变化，日本软银已经同意以234亿英镑（约合310亿美元）的价格收购英国芯片设计公司ARM。）

 

被觊觎的英国半导体企业

一些起源于英国的半导体企业取得了不错的成绩，它们也成为了其他半导体企业觊觎的对象。

 

当初，贝尔实验室发明晶体管时，两家英国电气巨头也对该领域产生了浓厚的研究兴趣：STC和GEC。在1950年代和1960年代，STC和GEC在英国半导体研究和开发中发挥了重要作用，紧随美国人之后。STC的主要锗半导体产品线是TK，ACY和ASY系列锗晶体管。他们很少制造功率晶体管。GEC的主要半导体产品线则是GET系列锗晶体管以及GEX和SX系列锗硅二极管。随后，另一家英国公司Mullard （由荷兰飞利浦全资拥有）决定进入该市场，并迅速占领了该市场，据相关资料显示，Mullard很快就占据了主导地位，并且保持了将近20年的历史。除此之外，当时这股晶体管潮流也促生了很多与之相关的半导体企业的诞生，包括Thorn-AEI、BTH、NKT等，但后来这些公司都淹没在了历史的潮流中。

 

虽然，有一些半导体企业都没能发展至今，但不可否认的是英国在半导体领域当中拥有很雄厚的实力基础。根据全球科技经济瞭望之前的报道显示，英国电子产业的核心部分是其突出的研发创新能力，研发中心多集中于大学校园区。英国约有70所高校参与半导体设计研究。电子类科技创新公司主要集中于剑桥地区、苏格兰地区、英格兰东北部和南安普顿等地区。其中，位于剑桥的科学园就是英国最成功地科技园之一 ，该产业园孕育了超过 1000个高技术公司，许多公司与剑桥大学有紧密合作。ARM就是剑桥科技园最成功代表之一（ARM被软银收购了。）

 

除了IP以外，英国曾在无线技术领域也拥有着十分重要的地位，与之相关的业务也受到了业界其他半导体企业的重视。

 

CSR（前身为Cambridge Silicon Radio）是一家总部位于英国剑桥的跨国 无工厂半导体公司。它以蓝牙、音频和定位芯片而闻名于半导体行业。该公司首创了蓝牙接口的单片设计，为全球超过50%的蓝牙芯片提供了服务。2012年7月，三星电子收购了CSR的无线连接（蓝牙和Wi -Fi）和定位（GPS / GNSS）业务及相关IP，耗资3.1亿美元（1.98亿英镑），作为交易的一部分，三星收购了CSR 4.9％的股份。2014年10月15日，高通斥资25亿美元收购了CSR公司，其中高通最看重的还是CSR的杀手锏——CSRmesh，这是一种基于蓝牙低功耗的mesh网络传播技术，有望撼动Wi-Fi、Zigbee的地位。有消息分析，完成本次收购后，高通将推动CSRmesh技术纳入蓝牙技术联盟的标准，一旦标准确立，那么高通就掌握了未来的主动权。

 

Picochip是最早开发用于家庭和办公室小型蜂窝基站（femtocell）解决方案的公司之一。这家成立于2000年的公司曾获得了AT&T、英特尔等多家的公司的投资。2012年1月，Mindspeed宣布以5180万美元收购了Picochip，据Mindspeed公司在对投资人发表的一份声明中表示，这项收购行动预计可望为Mindspeed公司带来占有率达70%的3G/HSPA小型蜂巢式基地台市场，并进一步布局至LTE小型无线市。随后，2013年11月，MACOM宣布以2.72亿美元现金收购Mindspeed的模拟业务和其它业务。2013年12月，英特尔宣布将收购Mindspeed公司的无线基础业务。

 

今世的强势领域

英国半导体行业前半生的发展充满了坎坷，但其中也不乏有一些企业一路披荆斩棘，顺利地发展到了今天，并在某些领域中占据了强势的地位。据相关报道显示，英国已拥有欧洲较大的半导体设计产业，尤其是在专用集成电路没计领域实力突出，约占整个欧洲的一半。相关资料显示，英国囊括了欧洲地区40％的芯片设计和全球10％的芯片生产。

 

从欧洲半导体整体的发展轨迹上看，在过去数十年中，欧洲半导体产业依托机械工程和汽车工业上的优势，在特定领域市场中形成了巨大的优势。在这种整体规划的影响下，英国半导体产业的发展也在某些细分领域市场中占据了有利的位置，包括IP和化合物半导体等领域。

 

具体来看，根据市场分析公司IPnest发布了2019年全球半导体IP厂商的营收排名中显示，在十大IP供应商当中，就有两家曾经是英国公司，分别位列第一和第五位。其中第一名的就是后来卖给了软银的Arm，从Arm方面来看，2019年，英国政府曾计划投资3600万英镑给芯片制造商Arm，帮助其开发新的安全芯片架构，旨在“帮助保护更多的英国企业免受远程网络攻击和入侵”，这是其“数字安全设计”计划的一部分，并且该计划得到微软和谷歌的支持。

 

此外，拆分卖给了Cayon Bridge的Imagination也是英国半导体史上一个不可忽视的角色，该公司在GPU IP领域也占据着优势地位。从近两年Imagination发展来看，它的成长势头也是一路高歌猛进，AI方面也发展迅速。在今年年初，GPU也成绩喜人。不仅是苹果重新回到了Imagination 的怀抱，前不久，Imagination 还联合北汽产投成立了北京核芯达科技有限公司，向自动驾驶的应用处理器和面向智能座舱的语音交互芯片领域发展。

 

 

除了IP领域以外，受惠于5G等应用的到来，化合物半导体的发展开始受到业界的关注。化合物半导体也是英国政府近些年来扶持的项目之一。据相关报道显示，2016年7月，创新英国技术战略委员会宣布成立“化合物半导体应用创新研究中心”，并投入400万英镑加速化合物半导体器件的商业应用。同年12月，英国工程与物理科学研究委员会也对该中心进行了投资，金额为1000万英镑，以期带动与该中心合作的26家初创公司和机构。文章开篇所提到的IQE也是英国“化合物半导体应用创新研究中心”的重要参与者之一，据相关统计数据显示，在化合物外延生长市场中，IQE市场占比超60%是的龙头企业。

 

此外，英国还致力于一些半导体前沿研究，其中就包括去年10月，英国初创公司Search For The Next (SFN) 开发的Bizen晶体管架构，公司希望以此能够撼动当今由CMOS主导的半导体地位。据悉，该设计已获得英国政府的170万英镑（约1522万人民币）的资助，这笔来自URKI工业战略挑战基金的捐赠，将助力Bizen晶体管技术进一步发展。

 

另外，最近新崛起的AI芯片公司Graphcore也是英国半导体产业一颗不可忽视的明星。该公司正在推动一款叫做IPU的产品发展。在他们看来，这将是CPU和GPU以外的第三大形态，能解决CPU和GPU所不能解决的AI问题。当中的核心竞争力就来自于其独特的芯片架构设计。

 

结语

从英国半导体发展的过程来看，其在半导体领域的实力并不弱，但是由于英国政府过于保守谨慎的投资，使得其错失了很多发展机会。同时，面对欧洲各国建设半导体产业的意识正在觉醒，我们也看到英国已经开始就个别细分领域市场展开了相关工作，加之他们在这些市场中现存的实力，他们未来的发展也值得业界去关注。

 

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