IBM的另一面：半导体市场的曾经王者

近日，IBM发布了2019财年第一季度财报，财报显示，IBM第一季度营收为181.8亿美元，较去年同期的190.7亿美元同比下降5%，且低于分析师预期的184.6亿美元。净利润为15.9亿美元，较去年同期的16.8亿美元同比下将5%。至此，IBM营收已经连续三个季度下降。外媒报道，IBM将迎来新一波的裁员，裁员人数约为1700人左右。看来IBM又要进行新一轮的转型了。

关于IBM的百年丰功伟绩相信懂行的人也都了解的七七八八了，过多的历史笔者就不再一一赘述了。业界对于IBM的认识，大多可能认为它是一家大型计算机公司及软件供应商，是一家技术服务型公司，擅长于提供软件支持。我想提的是，实际上IBM对于全球半导体业的贡献也不容小觑。

在全球半导体工业发展历程中IBM曾推出多项突破性的半导体技术，对于产业发展作出巨大贡献：

1960年IBM开发出了倒装芯片封装技术，为了降低成本，提高速度，提高组件可靠性，FC使用在第1层芯片与载板接合封装，封装方式为芯片正面朝下向基板，无需引线键合，形成最短电路，降低电阻；采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善电性表现，解决了BGA为增加引脚数而需扩大体积的困扰。

1966年IBM 科学家：Robert Dennard在家里欣赏 Croton River Gorge 的落日余晖时，躺在客厅沙发上灵感闪现，从而提出了单晶体管DRAM的想法，1970年，Intel采用三个晶体管单元设计方法推出了大获成功的1KB DRAM芯片，而多家制造商在20世纪70年代中期使用 Dennard的单晶体管单元制造出了 4KBx 芯片，后来经过一波波的创新，成就了当时容量高达4,000,000,000比特的DRAM芯片。

IBM 科学家Robert Dennard

1974年，IBM研究院的研究员John Cocke和他的团队开始设计电话交换控制器。他们成功设计了采用精简指令集计算机 (RISC) 架构计算机原型。第一台采RISC（精简指令集计算机）架构的计算机原型由IBM 在1980年研制而成。直到今天，这种架构仍应用在几乎每台计算设备中。

IBM研究员John Cocke

1982年，IBM的Kanti Jain开创性的提出了“excimer laser lithography（准分子激光光刻）”，并进行了演示，现在准分子激光光刻机器（步进和扫描仪）在全球集成电路生产中得到广泛使用。在过去的30年中，准分子激光光刻技术一直是摩尔定律持续推进的关键因素。

1994年，IBM研究院从硅锗 (SiGe) 中制造低成本半导体芯片的方法获得了专利。SiGe是Meyerson在一次事故中发现的，随后经过不断研究中发现，SiGe比当时更稀有、更昂贵的材料更容易活动，而且改进了集成电路的速度和通用性。将锗引入全硅芯片基层中可以显著改进运行频率、电流、噪声和动力。这些更廉价、体积更小、能效更高的芯片拓展了无线行业。如今，SiGe 技术为新一代移动设备和智能技术提供了强大动力。

1997年，IBM研究院宣布用铜互连技术制造芯片将比使用铝而使芯片更快、更小、更廉价时，这在技术行业中投下了一颗重磅炸弹。与铝相比，铜线导电电阻低大约40%，使得微处理器的速度再提高15%。在这之后，更小、更高效的芯片技术不断被开发，而这依赖于过去 15年的铜互连技术的进步才能得以实现。即使随着新的“亿亿次”技术的进步，例如纳米光子—使用光脉冲以“亿亿次”速度传送数据，铜将继续成为微处理器设计与演进的最根本元件。这项突破导致行业出现了新的转折点，并使IBM成为全球领导者。

除此之外，IBM还取得了多个创新，如①low-k绝缘体，这种技术使用 SiLK来防止铜线“串扰”；②绝缘硅（SoI），在硅表面之间放上很薄的一层绝缘体，可以防止晶体管的“电子效应”，这样可以实现更高的性能和更低的功耗；③应变硅，这种技术对硅进行拉伸，从而加速电子在芯片内的流动，不用进行小型化就可以提高性能和降低功耗。如果与绝缘硅技术一起使用，应变硅技术可以更大程度地提高性能并降低功耗。

2002年，Stuart Parkin开始考虑硬盘驱动器和存储器芯片的基本技术的局限性—并且考虑是否有更好的方式设计一种无需部件移动的磁盘驱动器。他利用基于自旋电子学的存储器概念设计出了赛道存储器，并且在2004年获得了他的第一项专利。

IBM研究员Stuart Parkin

IBM的POWER处理器也将半导体技术推向了新的高潮：

• 1990年，IBM推出了集成有80万个晶体管的POWER1，这预示着IBM POWER全新架构的开始。POWER1后来也充当了火星探路者的中央处理器，协助人类完成了迄今为止最为成功的星际探测计划之一。它也是后来PowerPC产品线的先驱。

• 1993年11月，IBM推出了POWER1的增强版POWER2，它拥有55至71.5MHz的时钟频率，32KB指令缓存，256KB数据缓存，该处理器成为当时性能最高的处理器，一直被使用到1998年。

• 1994年5月，IBM推出POWER2的改进型POWER2+，该处理器芯片拥有二级缓存，而且L2可达512KB、1MB或者2MB。

• 1998年IBM发布POWER3处理器芯片，该处理器每个芯片中集成了1500万个晶体管。

• 2001年IBM推出了POWER4芯片，这种芯片中集成了1亿7400万个晶体管，POWER4 继承了POWER3芯片的所有优点，每个处理器都可以并行执行200条指令。。

• 2004年，IBM采用90纳米工艺开发出低功耗、高性能的新型微处理器—64位的PowerPC 970FX，在970FX上，硅拉伸(strained silicon)、绝缘硅(SOI)与铜制程(copper wiring)3种制造技术结合在了一起。

• 2004年，IBM推出POWER5芯片，POWER5是首个支持“并发多线程”的处理器，拥有比上一代POWER4处理器性能提高4倍的功能。POWER5是IBM当时有史以来最强大的64位处理器。

• 2005年发布POWER5+，新的POWER5+处理器被称为“片上服务器”(server on a chip)。

• 2007年5月，IBM推出POWER6处理器。该处理器突破了4GHz主频，最高可以实现5.0GHz。

• 2009年4月，IBM发布了Power6+处理器。

• 2010年2月，IBM公司发布了新一代的POWER7处理器。POWER7是IBM自2007年5月推出上一代产品POWER6以来的最新巅峰之作，也把UNIX服务器推向了新的高度。

关于IBM的代工服务，也很值得一提，IBM于1988年在Vermont创建200mm生产线，并在East Fishkill于2001年创建300mm的R&D线，2002年投资超过25亿美元，兴建世界上最先进的300毫米晶园制造生产线，并开展代工服务。

2004年，AMD与IBM签订协议，共同开发新的65纳米和45纳米逻辑制程技术。根据协议，在研发期间AMD将支付给IBM大约2.5亿～2.8亿美金。作为回报，AMD有权采用IBM部分先进的制造技术，包括C-4芯片封装技术。

2004年3月，三星公司宣布与IBM、新加坡特许半导体制造公司(Chartered Semiconductor Manufacturing)和英飞凌达成战略性半导体技术开发合作关系。结成合作伙伴关系的4家公司重点关注65纳米及45纳米芯片技术。

2015年7月，由IBM研究院牵头的合作伙伴GlobalFoundries，三星电子及纽约州立大学(SUNY)理工学院的纳米科学和工程学院(SUNY Poly CNSE)共同协作，制造出业界首款7纳米节点测试芯片，该芯片具备了在指甲盖大小的芯片上放置200亿只晶体管的能力，能够为各种智能设备提供计算能力，小到智能手机，大到宇宙飞船。7纳米节点这一里程碑成就，继承了IBM硅片和半导体创新的悠久传统。

2016年11月16日，IBM 的研究人员已经找到如何使用纳米碳管制造微型晶片的方法，这一成果可以让我们制造更强的晶片，使得曲面电脑、可注射晶片成为可能。

2017年，IBM官方博客透露，其已发明了一种可以运行在100万个相变内存（PCM）上的无监督式机器学习算法，业界认为，相变存储器是首款既具有 DRAM 特性又具有闪存特性的通用存储器装置，因此可解决业界面临的重大挑战之一，也许，一个存储革命真的要开启了。

IBM对中国半导体的发展有着不可磨灭的作用，业界可能知之甚少，华为的海思曾是IBM半导体制造的最大客户，并且IBM半导体也是华为海思在芯片制造上的重要合作伙伴。

1998年，经任正非发起，推动了在华为研发内部进行的“向美国人学习”、“向IBM学习”的活动，任正非非常钦佩郭士纳，作为IBM的灵魂人物，他不仅具有罕见的坚强意志和变革的勇气，而且为人处世极端低调。任正非认为，华为要像IBM一样强大，仅仅自己以郭士纳为榜样还不够，整个华为需要向郭士纳虔诚拜师学艺。

任正非总裁在IBM总部听取汇报现场，左一为郭士纳

1998年华为还在位于深圳南山区科发路科技园办公，为了迎接IBM 50位顾问的到来，任正非亲自上阵指挥，把非常拥挤的华为总部腾出很多临海的房间，按照IBM风格进行布置并购买了新的办公家具。

50位IBM老师抵达华为

1999年2月，华为正式聘请IBM公司做顾问，花费5000万元开展IPD（集成产品研发流程）咨询项目。经过一系列的整治改革，华为今天的成绩大家也都看到了，一个令美国都忌惮的企业，华为成功了！

华为/海思不仅是IBM半导体制造这块最大的客户，并且也是华为/海思在芯片制造上的重要合作伙伴：华为/海思很多的芯片，尤其是ASIC芯片都是在IBM完成的；而IBM制造的多数产能也是华为/海思提供的，双方有着长远、深厚的合作基础，在对方眼中的地位都是非常重要。

同样中芯国际曾于2012年3月28日与IBM签订协议，合作开发行业兼容28纳米技术。根据合作协议，中芯国际及IBM将先交换若干技术资料，然后展开行业兼容28纳米技术的合作与开发。

历史上，IBM曾经开发了多个半导体制造的先进工艺，然而时过境迁，半导体制造业务占IBM整体营收不到2%，但该部门每年亏损最多曾达到15亿美元，2014上半年亏损4亿美元，2013全年亏损7亿美元。

IBM 的半导体业务大部分为自家产品服务，不像代工厂一样开放，然而随着IBM自有产品逐渐被边缘化以后，半导体工厂的营收每况愈下。虽然IBM的技术十分强、知识产权组合也完整，很多半导体大厂要开发新技术都需获得 IBM 授权，但公司的重心已不在生产制造上，因此不打算投资在工厂，若再继续持有工厂会因缺乏经济规模，而导致生产成本增加。尤其在进入高端工艺技术之后，半导体工艺越来越复杂、投资非常庞大，

因此决定壮士断腕。IBM 宁可“付钱”卖给 GlobalFoundries，也好过自己花钱升级设备和制程，因为耗费的成本可能更多，且要一代代技术都持续投入。2014年10月，IBM倒贴15亿美元脱手它的老旧芯片生产线给格罗方德，自此半导体业务弃之如敝履，转而发展其他业务。

近日，IBM发布了2019财年第一季度财报，财报显示，IBM第一季度营收为181.8亿美元，较去年同期的190.7亿美元同比下降5%。净利润为15.9亿美元，较去年同期的16.8亿美元同比下将5%。至此，IBM营收已经连续三个季度下降。

从历年财务数据来看，IBM于2017营收791.39亿美元，2018年营收398亿美元，营收几乎拦腰斩了。IBM虽然目前依然保持着盈利，但财务状况不容乐观。而IBM非常看重的云服务营收也并不理想，财报显示，包括基础设施和云计算服务，以及技术支持服务的全球技术服务部门营收为68.8亿美元，同比下降7%，可以说落后亚马逊一大截。

目前IBM也在紧追慢赶，正以重金约340亿美元收购开源软件公司红帽，这是有史以来规模最大的IT软件收购。花费极大代价收购红帽之后，为了避免人员臃肿，裁员似乎势在必行。

据外媒报道，近日IBM正进行数字化转型，计划重组业务。截至去年年底，IBM员工总数为350,600人，虽然该公司的裁员计划还不到员工总数的1%，但裁员也有约1,700人左右。IBM近年来裁员不断，IBM曾于2016和2017年分别进行了两次裁员，而在今年4月，IBM更是直接关闭了位于新加坡淡滨尼市的制造工厂。根据相关媒体报道，IBM位于新加坡淡滨尼的工厂有400名至600名员工。对于IBM的一系列举措和一季度财报看出，随着产业变革对传统巨头的影响，IBM目前日子并不好过，砍掉不创造收益的部门、降低运营成本情有可原。

IBM在裁员的同时也在招聘，该公司的招聘页面上列出了7705个空缺职位。IBM公司发言人在给CNBC的邮件中说：“我们会继续调整团队，以与我们对IT市场中高价值部分的关注。同时，在为客户与IBM本身贡献价值的前沿关键领域，我们还将继续积极地招聘员工。”

目前来看，IBM显然并不想放弃庞大的云服务市场，从收购红帽中就可以看出。因此，对于IBM来说，实行人员优化或许是转型的必要条件。

IBM这次的裁员行动是自身财务状况和转型共同作用的结果，虽然目前IBM发展并不顺利，但随着未来转型完成，IBM或许将迎来新的增长，毕竟IBM过去多次的转型，都成功了！虽然IBM半导体王者身份已去，但是其他领域也是可以一搏的！