从人工智能AI和5G发展之路,看中国的崛起——「中 01」

原创首发

1957年

中国:当年亚洲最大的电子管厂——北京电子管厂(原774厂,即现在的京东方科技集团股份有限公司)通过还原氧化锗,拉出了锗单晶。中国人自己研制出的晶体管正式开始生产。

美国:晶体管在大型计算机上的应用给IBM带来了巨大成功,这一年,其已占领了美国大约70%(大型计算机)的市场份额,而余下的30%被7家公司瓜分,媒体戏称为“IBM和七个小矮人”,这七个矮人分别是:Burroughs(宝来)、UNIVAC(尤尼瓦克)、NCR、Control Data(数据控制)、Honeywell(霍尼韦尔)、通用电子和RCA。

在肖克利实验室,几个年轻的科学家一起递交了辞呈。威廉.肖克利,这位刚获得诺贝尔奖不久的“晶体管之父”怒不可遏地骂他们是——“八叛逆”(The Traitorous Eight)。同年,在罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)的带领下,这八位天才成立了仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor),这家公司被后世称为半导体界的——“西点军校”。

因为计算机的发展还有图灵测试的启迪,在前一年,也就是1956年,由数学家约翰.麦卡锡(John McCarthy)组织的一群科学家来到了汉诺思小镇的达特茅斯学院,在这里,他们进行了封闭式的讨论和研究,而这次会议的主题就是“达特茅斯夏季人工智能研究计划”。约翰.麦卡锡从此被称为“人工智能之父”。

日本:这一年,为了积极支持学习美国的半导体技术和保护刚起步的本国半导体工业,日本政府颁布了《电子工业振兴临时措施法》。该法案的发布,除了表示政府想通过产业升级的方式来摆脱低端加工国的地位外,更是竖起了贸易壁垒的大旗。早在1953年,美国政府出于对苏联抑制的考虑,以及大量日本政客对美国政府的游说,日本东京通信工业公司(Sony 前身)的副社长盛田绍夫成功从美国的西屋电气(Westinghouse Electric,后被东芝收购)引进了晶体管技术,三年后,Sony的第一款袖珍晶体管收音机TR-55开始量产,大受欢迎。看到Sony的成功之后,日本公司纷纷开始引入晶体管技术,生产收音机并出口全球。


1959年

中国:苏联专家撤出,中苏关系正式绝裂。在“中国半导体材料之母”林兰英的带领下,我国冲破西方禁运,仅比美国晚一年拉出了硅单晶。同年,李志坚在清华拉出了高纯度的多晶硅。掀起了中国半导体的自主热潮。

美国:德州仪器(Texas Instruments, TI)的工程师杰克·基尔比(Jack Kilby,芯片之父)在这一年申请了小型化的电子电路专利。他在1958年发明了全世界第一块半导体集成电路,这块集成电路由包括锗晶体管在内的五个元器件集成在一起,基于锗材料制作了一个叫做相移振荡器的简易集成电路。几个月后,仙童公司的创始人诺伊斯研制出一种利用二氧化硅屏蔽的扩散技术和PN结隔离技术,基于硅平面工艺发明了世界第一块硅集成电路,并在同年提交了集成电路的专利申请书。以西屋电气为代表的美国企业向世界宣布:“晶体管时代已经过去,以集成电路为代表的半导体(IC)技术才是未来的主流。”

IBM公司推出IBM7090型全晶体管大型机,运算速度达到每秒229000次,成为第二代电脑的标志产品。美洲航空公司为它的订票系统购买了两台主机,远程连接65座城市。这是IBM公司的黄金季节,它登上了美国《幸福》杂志500家大企业排行榜的榜首;它创造出年销售额数十亿美元的天文数字;在美国运转的64部电脑中,有44部是IBM生产;它的企业标志和商品标志“IBM”三个大写字母,每个字都由八根蓝条拼成;它的销售人员,一律着深蓝色的西装,以代表公司形象。人们开始把IBM公司称作“蓝色巨人”(BigBlue)。

国防高级研究计划署对人工智能领域进行了数百万的投资,让计算机科学家们自由的探索人工智能技术新领域

计算机游戏先驱阿瑟·萨缪尔在IBM的首台商用计算机IBM 701上编写了西洋跳棋程序,这个程序顺利战胜了当时的西洋棋大师罗伯特尼赖。塞缪尔的跳棋程序会对所有可能跳法进行搜索,并找到最佳方法。“推理就是搜索”,是这个时期主要研究方向之一。

日本:利用低人工成本优势,日本企业的晶体管生产成本已从1953年的11美元/颗,降至了0.5美元/颗。这一年,SONY、NEC、三洋、东芝在内的日本企业一共生产了8650万颗晶体管,这一规模已经超过了技术的发源地美国。 而其出口的半导体收音机达到了400万台,获得了5700万美元的收入。虽然晶体管的产业规模做到了世界第一,但当日本政府骄傲的把NEC公司制造的NEAC-2201(第一台完全国产化的晶体管计算机)运到巴黎万国博览会上进行展出时,却遗憾的发现——它竟然已经落伍了,这让日本人受到了强大的刺激。

韩国:LG公司的前身“金星社”生产出了韩国的第一台真空管收音机A-501,这也被认为是韩国半导体产业的起源。但当时的韩国并没有自主生产能力,其实只是完成对进口元器件进行组装。


1960年

中国:中科院半导体所和河北半导体研究所(现中电13所)正式成立。我国的半导体工业体系初步建成。同年,黄昆、王守武、王守觉、林兰英开始研究平面光刻技术,并在1963年研发出5种硅平面器件,应用在了109丙型计算机上。

美国:基于平面光刻技术,仙童公司开始大规模量产集成电路。由于发明硅集成电路使其名声大振,母公司费尔柴尔德摄影器材公司决定以300万美元购买其股权,“八叛逆”每人拥有了价值25万美元的股票。IBM的发展陷入相对停滞,股票下降33%,增长率也只有百分之几,是二战以来的最低点。

日本:经济开始全面崛起,其半导体工业也开始领跑亚洲。这一年,通产省工业技术院的电气试验所利用逆向工程的方式研发出日本第一块晶体管集成电路后,东京大学工学部的教授们旋即与NEC公司展开合作,对晶体管集成电路进行基础性的研究。然而日本的科学家们很快就发现,逆向工程可以帮助实验室研发出集成电路,却无法帮助工厂批量生产。工艺技术,从那时起就成了横亘在半导体实验室和工厂之间的一道天堑。而此时仙童公司的平面光刻技术,则让日本人看到了方法。1962年,仙童公司决定以收取技术授权费的方式向其他企业传播这一制造工艺——已经苦苦等待好几年的日本NEC公司立马把钱拍在了仙童公司的桌子上。不过,在NEC取得这一技术授权之后并没能够独享,日本政府要求它将其共享给日本的其他企业。尽管NEC非常不情愿,但由于自己的技术研发还要仰仗政府的投入,因此也只好照办。于是,东芝、三菱、京都电气等公司趁此机快速切入,日本的半导体产业正式起航。

左起,传田精一、垂井康夫、井上ルミ子、鳴神長

韩国:1961年,通过军事政变,朴正熙政府上台。此时,韩国经济一片萧条。为恢复本国经济,减少外国产品冲击就放在了首要层面。因此,不得进口外国电子产品的“一纸禁令”应运而生——这让韩国电子工业由此出现了转机。1962年,韩国政府发动了一场“送广播下乡运动”,使韩国收音机厂获得了大批订单,其工业雏形基本形成。因为拥有更低的人工成本,收音机、电容器等电子产品也开始陆续出口,到1964年时,出口额已经达到了1000万美元。


1965年

中国:王守觉在一块约1平方厘米大小的硅片内,刻蚀了7个晶体管、1个二极管、7个电阻和6个电容的电路,我国第一块集成电路由此诞生。

美国:《电子学》杂志(Electronics Magazine)发表了戈登·摩尔(Gordon Moore,八叛逆之一,时任仙童公司研发负责人)撰写的文章《让集成电路填满更多的组件》,文中预言半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍。这一概念,就是日后鼎鼎大名的“摩尔定律”。

IBM的50亿元大赌博——360电脑系列大获成功,这也标志着第三代电脑正式登上了历史舞台。

由麻省理工学院的人工智能学院编写的世界上第一个聊天程序ELIZA诞生。它能够根据设定的规则,根据用户的提问进行模式匹配,然后从预先编写好的答案库中选择合适的回答。“对话就是模式匹配”——这是计算机自然语言对话技术的开端。

日本:全国集成电路的产量已经达到了5万块,收音机出口量达到了2421万台,电子计算器和电视也陆续进入了美国市场。当时,核能研究、导弹设计和飞机制造等技术发展是美国的重点,所以美国的半导体公司主要精力全用于满足军方的订单上。又因为美国大型计算机制造业遥遥领先,所以其半导体产业对日本的进攻毫不在意,认为日本只是依靠成本优势,生产一些毫无技术含量的廉价收音机而已。可日后,正是由于这一时的疏忽,为美国人埋下了苦果 。

韩国:电子产品出口的迅速增长引起了韩国政府的注意。韩国政府为此将电子工业列为重点扶持的“出口战略产业”。


1966年

中国:十年文革开始。中国的半导体产业在万般艰难的情况下,并没有停下脚步。北京国营东光电工厂(878厂),上海无线电19厂,永川半导体所(24所前身),相继成立,并完成了PMOS,NMOS,CMOS的研制。

韩国:因为美国政府通过了新的关税规则——对美国进口产品中美国公司产的零部件减免关税。因此,美国半导体公司纷纷将生产线转移到海外以谋求降低劳动力成本。而韩国由于劳动力成本低廉、政局稳定,受到了当时美国公司的青睐。和日本从一开始就采取严格的贸易保护政策呵护本土电子产业不同,韩国政府采取了相反的策略——只要你愿意给,不管什么条件我都接受。那时,仙童公司向韩国政府提出了建厂要求。但仙童的条件十分苛刻,不但要求独资经营,而且还要求政府允许独资公司产品在韩国市场的销售。尽管如此,韩国政府不仅咬牙同意了相关条件,为了吸引更多外资进入,甚至还特意修改了《外国资本引进法》对外国直接投资给予从减免进口关税到减免所得税的各种优惠待遇。另外,将电子工业出口任务按年分解到各家电子企业的“电子产品出口五年促进计划”也相应出台,标志着韩国发展电子产业的指导方针已经由进口替代转为了出口导向。同时,为了促进半导体工业的发展,韩国的通商产业部为此专门成立了电子工业科以协调对电子工业的引导。并且为了提高研发资金的使用效率,促进研发技能,韩国政府指定由韩国科技研究所(KIST)、韩国国立工业研究所(NIRI)与精密器械研发中心(FIC)这三家研发机构使用电子工业促进发展基金,进行电子工业技术的研究与推广。

有了政策的支持,除了摩托罗拉、东芝等美、日电子巨头落地建厂外,韩国本土的芯片组装厂也如雨后春笋般建立了起来。据统计,韩国的半导体企业从1959年的1家增长到了1968年的120家。1969年,韩国政府又颁布了《电子产业促进法》和与之配套的《促进电子工业发展的八年规划(1969-1976)》已落实该法各种目标的实现。还是在这一年,三星公司也开始了正式进军电子行业,虽然投资重点是消费类电子产品和电器零部件,但为日后在半导体元器件上大放异彩留下了重要伏笔。

美国:这一年,IBM公司年收入超过40亿美元,纯利润高达10亿,一举跃升到美国10大公司行列,并确立了自己在世界电脑市场的统治地位。1968年,由于内部矛盾重重,仙童公司总经理罗伯特·诺伊斯,拉着研发部门负责人戈登·摩尔辞职。从风险投资家阿瑟·洛克那里拉来250万美元投资,正式成立了英特尔(Intel)公司。

同年,经典科幻片《2001:太空漫游》上映,宇宙飞船搭载的人工智能电脑让所有观众惊呆和惊叹。“三到八年内,我们将建造出和人一样智能的机器”,“十年内,计算机将成为国际象棋冠军”,“二十年内,机器将可以做任何人类工作”,这个时代,科学家们甚至整个世界都对人工智能技术充满乐观的期望。

日本:1968年,经过四年的拉锯战,通产省迫于压力终于松口,同意已在美国超越仙童公司取得市场第一的德州仪器进入日本市场,但同时提出了极为苛刻的条件:首先,日本政府要求德州仪器先和索尼设立股权对半的合资公司;其次,凡是德州仪器独资子公司销售的产品,在合资公司里也必须有,而且要在三年内向日方公开与产品相关的所有技术专利;最后,德州仪器公司的产品在日本市场的占有率不得高于10%。表面上看,美资公司终于撬开了日本贸易保护的壁垒,但实际上通产省为了防止美国企业的进一步冲击,在只允许极少数电子元器件进口的同时,更对中低端芯片进口增加了高额关税,甚至采取了进口许可证政策。

“拿核心技术来换市场”——这是日本政府想到的既可以拿到技术又可以保护本土市场的绝佳方案。

1969年,美军在ARPA(阿帕网,美国国防部研究计划署)制定的协定下将美国西南部的大学UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、Stanford ResearchInstitute(斯坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和UniversityofUtah(犹他州大学)的四台主要的计算机连接了起来,这标志了互联网雏形的正式诞生。

「中 01」完

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