1988年内存芯片短缺

✍ dations ◷ 2025-06-17 19:58:03 #1988年内存芯片短缺

1988年内存芯片短缺是1988年电子工业界以美国为首出现的一次严重随机存取存储器集成电路(内存芯片)短缺问题。短缺的芯片以动态内存(DRAM)为主,256Kb(32KiB)DRAM芯片的价格从1987年初的2美元上涨到最高10-12美元的现货市场价。1Mb(128KiB)芯片从9-10美元上涨到最高40美元。短缺广泛影响了整个计算机行业,使计算机整机与内存模块价格大幅上涨,计算机供货期明显延长,一些公司还被迫推迟了新产品的发布。受本次短缺波及的公司包括了所有主要的计算机厂商,不限于惠普、康柏、虹志电脑、苹果、Sun、SGI、DEC等。除了动态内存之外,静态内存(SRAM)芯片也受波及,影响了任天堂与世嘉等电子游戏公司。任天堂游戏《塞尔达传说2:林克的冒险》因卡带SRAM芯片短缺而推迟上市。受短缺影响,日立七家半导体工厂取消假期,员工加班加点工作,富士通和三菱也曾有同样计划。

多方面因素造成了本次短缺:内存市场从1985年的萧条中复苏,对计算机的需求回升,受此前市场危机重创的半导体公司未能及时提升产能;半导体厂商决策失误,将原有生产线升级为1Mb内存芯片生产线,却低估了生产中的技术问题,良品率极低,芯片产能严重受限。此外,美日贸易冲突在政治上引发了极大的争论。一些美国计算机公司指责:贸易冲突后,在美国半导体行业协会游说下签订的1986年《美日半导体协议》使日本公司降低产能、减少出口,对美国弊大于利,反而造成美国芯片短缺;并游说政府废除协议限制、实行自由贸易。然而美国半导体公司则持否认态度,认为生产问题才是主要原因。

最终,随着计算机市场降温,1Mb容量DRAM芯片产能上升(后进入市场的韩国半导体厂商又进一步提升了产能),芯片短缺于1989年中期化解。

短缺广泛影响了整个计算机行业,《芝加哥论坛报》将其形容为计算机界的石油危机。256Kb(32KiB)DRAM芯片的价格从1987年初的2美元上涨到最高10-12美元,使计算机整机与内存模块价格大幅上涨(一台性能类似IBM PC AT的典型个人计算机,需要16片256Kb内存,可见价格上升带来的后果)。例如:虹志电脑的产品涨价,甚至开始销售不含内存芯片的空白内存扩展卡,让消费者自己去寻找芯片;苹果个人电脑与激光打印机2MiB内存扩展模块的价格从599美元上涨至849美元;太阳微系统的专业工作站的内存升级价格从500美元上涨至750美元;DEC的内存扩展产品价格上涨35%;泰克称,1Mb内存从9-10美元上涨至20美元,一台泰克工作站中使用45片芯片,迫使价格大幅上涨。

计算机供货期明显延长:一台Sun 3/60(英语:Sun 3)工作站的前置时间通常是45-60天,但因短缺延长到120-150天。一些公司还被迫推迟了新产品的发布。例如:惠普无限期推迟了一款型号为Vectra QS的新机,该机型原本计划在一重要商展时发布。也有谣传称苹果放弃了新款麦金塔电脑的计划,但苹果公司不予置评。经营状况不佳的Kaypro(英语:Kaypro)公司直接因芯片短缺裁员38人,并计划裁员最多100人。

芯片短缺对小公司的伤害最为严重。这些公司缺乏购买力,无法像大企业一样获得优先供应。此外,使用零库存生产方式的公司受到特别影响。这些公司按需采购元器件,平日有利于降低成本,但芯片短缺时则面临缺货。

电子游戏公司也受到波及。任天堂同年停产12款旧游戏,其考虑之一就是将短缺的SRAM芯片使用在新游戏的卡带中。《塞尔达传说2:林克的冒险》也因芯片短缺而推迟上市。世嘉则表示,由于使用的芯片型号不同,短缺并不严重,但也被迫推迟了一些新游戏的发售。

一年后,一些计算机公司报告了严重损失。雅达利1988年第四季度运营利润从2120万美元下降至930万美元,管理层称这是芯片短缺所致。有市场分析师指出,雅达利面临短缺没有不断涨价,而是接受了低利润。苹果公司1989年第二季度财报表明,虽然苹果产品销量上升44%,利润却大幅下降29%。1988年夏芯片短缺到达顶点时,苹果购入了7500-8000万美元的1Mb内存芯片,价格最高每片38美元,并决定机器涨价维持净利率。结果使大量消费者和经销商购买低配置机型,然后自行加装更便宜的第三方内存模块与其他配件。这使高配置机型滞销,苹果难以清理芯片库存。1989年1月芯片短缺开始缓解,价格下跌至23美元。苹果库存大幅贬值,亏损严重。

1985年,因计算机市场扩张过度,随后而来的计算机销量下跌导致内存芯片滞销,进而引发了1985年内存市场萧条,引发市场危机。各公司开始大量抛售内存芯片,256Kb内存下跌至低于2美元的最低点。世界内存厂商共损失约50亿美元。但随后市场复苏,对计算机的需求回升,新上市的个人计算机(如IBM PS/2)和专业工作站也都需要更大容量的内存。受此前危机影响,内存厂商未能增加投资,及时提升产能满足新增的需求。

其次,内存厂商发生决策失误。由于之前因产能过剩蒙受了巨额损失,内存厂商不敢轻易增加产能。许多厂商没有投入资金建设新的半导体生产线,而是将现有的256Kb(32KiB)生产线改造为1Mb(128KiB)芯片生产线,转移了现有DRAM的产能。SRAM受芯片短缺波及,同样是因为产能向利润更高的DRAM转移,原有产能被蚕食。不料,内存厂商低估了1Mb内存生产遇到的一系列技术问题,初期的良品率极低,这使得转化后的产能无法发挥出来,芯片产能严重受限。

造成良品率低的一个原因是新技术“沟槽电容”(trench capacitor)的应用。这种技术能提升芯片的存储密度,被德州仪器与NEC等许多公司的1Mb内存芯片采纳,但生产初期遭遇的技术问题高于预期。相比这下,东芝内存生产线同期良品率就高得多,生产线能正常工作。

德州仪器的发言人说,新制程对净室环境的要求更高:1Mb芯片的生产工序是256K的两倍,而且芯片精密到可被一粒0.25微米粉尘破坏的程度。由于芯片制造本身就容易产生这种颗粒物,情况十分棘手。

此外,1985年市场危机引发的美日贸易冲突和随后签订的1986年《美日半导体协议》在政治上引发了极大的争论。

1985年市场危机中,世界内存厂商共损失约50亿美元,日本厂商占其中40亿。美国原有11家美国半导体公司生产内存芯片,危机后只剩下德州仪器、美光与摩托罗拉3家公司。蒙受巨额损失的美国半导体公司认为,日本公司在危机中依靠其他部门的利润维持运营,并故意大量亏本倾销低于成本价的内存芯片,使美国内存市场受日本控制。代表全美52家公司的美国半导体行业协会游说美国政府,成功使美国政府在1986年制定了《美日半导体协议》(下称《协议》)。《协议》规定:一、设立内存价格下限,日本芯片在美国和第三国的售价不得低于成本价加8%利润的“公平市场价”,以打击美方所谓的“倾销”;二、日本政府打开市场,使美国公司市场份额增长至20%。1987年,里根政府(英语:Reagan Administration)以日本违反协议为由实施经济制裁,向3亿美元的日本消费品征收100%的惩罚性关税。

而在1988年内存短缺发生后,一些美国计算机厂商指责《协议》弊大于利,不但未能实现使美国半导体公司重新进入内存市场的预期目标(日本依然控制80%到90%的份额),还导致日本公司降低产能、减少出口。结果适得其反,引发美国芯片短缺,使美国计算机公司利益受损。批评者称半导体公司要求政府特殊保护的做法是落后的,这无异于历史上的纺织业、钢铁业的垄断做法。还有观点称《协议》或成为日本厂商操纵产能与价格的借口,有促成卡特尔的危险。泰克、雅达利、苹果、康柏、Tandem(英语:Tandem Computers)等几家大型计算机公司游说美国政府,主张自由贸易,废除《协议》中的有关限制。《华盛顿邮报》记者T·R·里德(英语:T.R. Reid)评论道:里根政府宣称自由贸易,却在半导体市场实施保护主义。美国半导体厂商放弃低利润的内存芯片,进入微处理器和可编程逻辑器件市场,这种转变是自由市场中的自然发展趋势。政府试图帮助美国,却造成严重芯片短缺,自讨苦吃。作为消费者,他依然希望大家支持美国生产的打印机、显示器、调制解调器、计算机等产品。但这是自愿行为,不应该以干涉自由市场的形式实现,也无必要延伸到内存芯片这种基本器件的程度。

美国半导体产业则不承认该主张,认为《协议》被计算机公司当成了替罪羊,超乎预期的需求和生产问题才是短缺的原因。并指出可擦除可编程只读存储器(EPROM)也是《协议》的范围,但并未出现EPROM芯片短缺。此外,就算卡特尔的危险存在,这也是之前日本倾销造成的,而《协议》正是解决方案。EPROM价格之所以稳定,一个原因就是美国公司依然占有明显的市场份额。哈佛商学院助理教授大卫·B·约菲(英语:David B. Yoffie)在《华尔街日报》撰文道:繁荣与衰退的经济周期在半导体历史上是十分明显的。由于新产能最多需要18个月才能上线,供应总是滞后于需求。1970年代末电子游戏风行,某些芯片就曾出现短缺;几年后个人计算机大卖,某些芯片型号再次短缺。因此,本次芯片短缺的根本原因是半导体行业自然的经济周期,而且目前遇到的生产困难是日本厂商公开承认的。总之不应该错误指责《协议》。《协议》仅仅设置了价格下限,要求日本政府打开市场。而随后的经济制裁,针对的也只是成品而不涉及半导体供应链。相反,此前的倾销迫使大量美国公司退出市场,才是目前市场不稳定的原因,保证市场稳定正要靠反倾销。

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