沒想到，原來IBM為半導體做了那麼多貢獻

IBM(國際商業機器公司)或萬國商業機器公司，是International Business Machines Corporation的簡稱。

總公司在紐約州阿蒙克市，1911年托馬斯·沃森創立於美國，是全球最大的信息技術和業務解決方案公司，業務遍及160多個國家和地區。

IBM是全球著名的IT服務供應商。

IBM在全球有43萬多員工，年銷售額近1000億美元,每年在研發上投入約60億美元資金。

IBM繼2015年在美國獲得了7355項專利，雖然略低於2014年的7534項，但仍連續23年高居榜首。

IBM發言人稱，公司2016年在美國獲得的專利數量仍將超過7000項。

這樣，IBM將繼續成為在美國獲得專利數量最多的科技公司，從而實現24連冠。

2016年，IBM還將創下另一個里程碑：人工智慧和認知計算相關專利數量將超過1000項。

相比之下，Facebook2015年獲得的整體專利數量也不到1000項。

IBM研究人員遍及全球，包括美國、印度、德國、以色列和其他一些國家。

在過去的20年間，IBM總計獲得超過88000項專利。

然而在半導體領域，IBM實際上它是一家半導體技術領先公司，並以輸出技術及提供服務平台而聞名。

觀察到它與Chartered，Samsung，AMD等有很長的技術合作歷程。

它開發了許多專利技術，大多非自用,而是作為技術輸出。

然而業界對於IBM的認識，之前大多認為它是一家大型計算機公司及軟體供應商，是一家技術服務型公司，擅長於提供軟體支持。

實際上IBM對於全球半導體業的貢獻是非常巨大。

IBM在半導體方面貢獻

最典型的是全球邏輯電路,除了英特爾是鶴立雞群之外,實際上IBM是領跑者。

它創建的全球IBM製造技術聯盟（IBM Alliance），成員包括有

Samsung,Toshiba,AMD,Freescale,Infineon,STMicron,Chartered及NEC八家,目標是攻克32/28納米時的高k金屬柵(HKMG)工藝難題。

但是它採用的是gate-first工藝,而英特爾是自45納米開始就採用gate-last工藝。

在全球半導體工業發展歷程中IBM曾推出多項突破性的半導體技術,對於產業發展作出巨大貢獻,包括如1966年的單電晶體的DRAM單元;1980年RISC處理器架構;80年代3D封裝,倒裝晶片(flip chips)技術等;1989年全球第一個200mm 生產線;嵌入式DRAM總線;1997年的銅互連技術，替代鋁線,能效更高;化學機械拋光技術(CMP);矽鍺(SiGe)電晶體的引變(stress)技術;氟化氬(ArF)光刻;計算機化光刻技術;化學增量光刻膠及絕緣層上矽(SOI)技術等。

如當IBM發表了銅製程與Low－K材料的0．13微米新技術，曾找上台積電和聯電兜售。

該時台灣半導體還沒有用銅製程的經驗，台積電回去考量後，決定回絕IBM、自行研發銅製程技術；而聯電則選擇向IBM買下技術合作開發。

然而由於IBM的技術強項只限於實驗室，在製造上良率過低、達不到量產水平。

到了2003 年，台積電的0．13 微米自主製程技術驚艷亮相，客戶訂單營業額將近55億台幣，聯電則約為15億台幣，導致兩雄之間的先進位程差距拉大，台積電一路躍升為晶圓代工的霸主，並且一家獨秀。

IBM在業界首次結合銅晶片、絕緣矽和應變矽三種製造技術，採用90納米工藝在2004年開發出低功耗、高性能的新型微處理器—64位的PowerPC 970FX。

現階段半導體工藝製程技術在20nm以下有兩條路徑,一條是依intel的FinFET 3D技術,另一條是以IBM為首,STMicronelectronics.GlobalFoundries等加入的耗盡層絕緣體上矽(FD SOI)技術。

目前兩種技術各有優劣，它與使用的要求相關，很難說誰將一定勝出。

由於FinFET技術需要從IC設計開始興建新的生態鏈,工藝複雜,會影響成品率而提高成本。

而對於FD SOI工藝,由於SOI矽片成本高,要500美元一片,相比通常的12英寸晶園每片80美元。

但是它適用於目前的2D工藝,其它方面的變動不大,尤其適用於高頻,或者低功耗器件的製造。

兩條技術路線的前途決定於intel,Qualcomm,TSMC,Samsung等頂級大廠的支持與使用。

IBM正在不斷深化同AMD、蘋果、Nvidia、高通、三星、索尼以及其他一些公司的合作關係，幫助他們更好地利用IBM領先的半導體製程技術。

2004年，AMD與IBM簽訂協議，共同開發新的65納米和45納米邏輯製程技術。

根據協議，在研發期間AMD將支付給IBM大約2.5億～2.8億美金。

作為回報，AMD有權採用IBM部分先進的製造技術，包括C-4晶片封裝技術。

2004年3月，三星公司宣布與IBM、新加坡特許半導體製造公司(Chartered Semiconductor Manufacturing)和英飛凌達成戰略性半導體技術開發合作關係。

結成合作夥伴關係的4家公司重點關注65納米及45納米晶片技術。

2014年IBM倒貼15億美元，脫手它的老舊晶片生產線給格羅方德，雙方進一步加強技術方面的合作。

代工服務

IBM在Vermont於1988年創建200mm生產線，產能60,000片，工藝能力Analog,Logic,Memory及Mixed Signal。

並在East Fishkill於2001年創建300mm的R&D線及2002年投資了超過25億美元,興建世界上最先進的300毫米晶園製造生產線,並開展代工服務。

IBM的代工，與台積電等相比並不突出，2013年它在全球代工中，(屬於IDM代工)，排名第11位，銷售額近5億美元。

IBM已經和特許半導體製造公司簽署多項戰略性技術發展和製造協議, 兩家公司合作開發90納米和65納米的buk-CMOS工藝技術，用於在300毫米晶園上進行晶片代工生產。

雙方還達成一項互惠製造協定，為客戶提供更靈活的雙重來源選擇。

Intersi宣布進一步擴展同IBM的晶片代工合作，將內部所有的0.6微米BiCMOS晶片製程全部移往IBM位於佛蒙特州Burington的晶片製造廠。

到2005年，該工廠將生產出5億顆BiCMOS晶片，這些晶片經過測試封裝後，將為各類台式機、筆記本電腦、掌上計算設備和寬頻電源應用提供電源管理功能。

到2014年時IBM己連續第5年被Gartner評選為業界領先的定製晶片(ASIC)供應商。

IBM與思科公司合作，共同設計並生產思科矽封包處理器(SPP)—全球最完善的40 Gbps特定應用集成電路(ASIC)，它總共擁有3800萬個門電路、約1.85億的電晶體以及188個可編程32位RISC處理器，每秒能處理470億條指令(BIPS)。

該處理器將應用於思科面向運營商的路由器系統(Carrier Routing System，Cisco CRS-1)中，後者是一款最新的路由系統，用以在IP網絡中傳輸數據及影音文件。

IBM推出了業界首個定製晶片設計方法，主要用於在下一代定製晶片中實現性能最大化和功耗最小化。

這方法被稱為「變量識別時序(variation-aware timing)」，預計將縮短多達4倍的定製晶片設計周轉時間，幫助客戶加快新產品的上市速度。

該方法針對130納米、90納米和65納米的ASIC設計。

業界可能知之甚少，華為的海思曾是IBM半導體製造的最大客戶，並且IBM半導體也是華為海思在晶片製造上的重要合作夥伴。

同樣中芯國際曾於2012年3月28日與IBM簽訂協議，合作開發行業兼容28納米技術。

根據合作協議，中芯國際及IBM將先交換若干技術資料，然後展開行業兼容28納米技術的合作與開發。

IBM倒貼15億美元甩掉半導體

據2014年10月消息，IBM將低級的伺服器業務以23億美元價格賣給中國聯想後，IBM公司發表聲明，同意支付給格羅方德(Globalfoundries)公司15億美元，把旗下虧損連連的半導體製造業務脫手給格羅方德，格羅方德也從IBM取得半導體設計能力。

在15億美元的交易總額中，IBM將支付13億美元現金，分3年給付完畢，營運資金抵銷2億美元。

未來10年格羅方德將獨家供應IBM專用的Power處理器，格羅方德將能使用IBM這方面的智慧財產權。

據悉，雙方合作內容不僅包括收購晶片廠、接收所有技術團隊及員工、為IBM代工處理器等，雙方還宣布，IBM未來5年將投入30億美元研發基礎半導體技術，研發成果及矽技術等，並同步轉移給格羅方德，格羅方德將成為全球擁有最先進半導體矽技術的晶片代工廠。

儘管半導體製造業務占IBM整體營收不到2%，但該部門每年虧損最多時曾達到15億美元，2014年上半年虧損4億美元，2013年全年虧損7億美元，因此IBM決心壯士斷腕。

格羅方德最感興趣的是能夠取得IBM的工程師及智慧財產權，而非製造設施。

但IBM將保留與系統相關的智慧財產權，不過技術授權費用將遞減。

聯電第一次和IBM進行此類合作。

2012年的時候，雙方曾就14nm FinFET工藝的開發達成合作。

在10nm合作方面，IBM聯盟會針對聯電客戶的需求開發基準10nm工藝，聯電則會派出一隊工程師，前往紐約州奧爾巴尼，參與10nm的開發工作。

2015年7月IBM宣布全球首塊7納米晶片試製成功，儘管僅是塊測試晶片，尚不具備量產能力，但是反映IBM的晶片生產線出售之後，並沒有改變它的先進位程技術輸出的能力。

IBM與中國

IBM與華為

1998年，經任正非發起，推動了在華為研發內部進行的「向美國人學習」、「向IBM學習」的活動，並組織了「創業與創新」的大討論。

華為重新反思了什麼是產品研發，提出一個尖銳的觀點，產品研發的過程必須是面對當前客戶需求的快速響應。

1999年2月，華為正式聘請IBM公司做顧問，化5000萬元,開展IPD（集成產品研發流程）諮詢項目。

以前華為的產品開發都在中研部，產品經理定位在研發，實行IPD改革後將改由PDT（產品開發團隊）來承擔，產品經理不再落在研發，而是直接由產品線管理團隊管理。

每個產品都有各自的PDT，每一個PDT團隊由研發、市場、財務、採購、用戶服務、生產等各部門抽調的代表組建，就像一個創業型「小企業」。

因此華為/海思曾是IBM半導體製造這塊最大的客戶，並且IBM半導體也是華為/海思在晶片製造上的重要合作夥伴：華為/海思很多的晶片，尤其是ASIC晶片，是在IBM完成的；而IBM製造的多數產能也是華為/海思提供的；雙方有著長遠、深厚的合作基礎；在對方眼中的地位都是非常重要。

IBM與聯想

2005年5月1日聯想集團有限公司與IBM共同宣布，聯想完成了對IBM全球個人電腦（ThinkPad）業務的收購，這標誌著全球第三大個人電腦企業從此誕生。

聯想集團董事會主席楊元慶說:「這筆交易的完成對聯想是一個歷史性的事件，標誌著全球個人電腦產業新紀元的開始。

聯想在全球增長速度最快的市場中占據著領先地位。

併購 IBM PC 業務以後，聯想將成為全球第三大 PC 供應商。

其中最值得一提的交易就是聯想於2005年收購IBM的PC業務，恰恰就是這項交易開啟了一家中國成功企業向全球巨頭的轉變之旅。

IBM的霍騰休斯曾代表IBM進行了2005年收購交易的談判，並於此後加入了聯想。

2014年1月，兩家公司宣布它們最終又達成了交易。

聯想將支付23億美元，收購IBM的x86低端伺服器項目,這塊年收入約46億美元的業務，約7,500名IBM員工將加入聯想。

首先，它能顯著增強聯想在低端伺服器領域的地位，並能在開發和製造領域能與PC業務產生極大的協同效應。

收購IBM這塊業務後，聯想在企業數據中心伺服器行業的排名將從第六升至第三。

「聯想的業務將據此增長近10倍」。

另外,雖然低端伺服器是IBM的低利潤率業務，但對於聯想仍屬於高利潤率，聯想總是將市場占有率置於比利潤更重要的地位，以低價與戴爾(Dell)和惠普展開競爭。

中晟宏芯獲IBM的Power 8架構和指令集永久授權

2016年6月22日，蘇州中晟宏芯信息科技有限公司（下稱「中晟宏芯」）對外公布，該公司已拿到IBM伺服器處理器晶片Power 8晶片架構和指令系統的永久授權，並可以基於該晶片進行自主創新。

所謂「指令系統」，是指用來計算和控制計算機系統的一套指令的集合。

中國政府日漸寬鬆的安全政策，令IBM可以通過將專利授權給中國廠商的方式，間接進入對外資IT企業來說門檻頗高的政府部門和工業核心領域的伺服器市場。

中晟宏芯成立於2013年，其員工主要來自中科院計算所和IBM，2014年加入IBM發起的OpenPOWER基金會，並在2015年6月發布了第一款IBM授權POWER架構的伺服器晶片產品CP1。

中晟宏芯表示，正在與中國多家潛在客戶進行談判，包括電信運營商和電力公司。

IBM已同意中晟宏芯可以刪除Power 8的安全模塊，代之以國產的安全模塊系統，以符合中國政府在安全方面的監管要求。

IBM利用OpenPOWER基金會將產品專利授權給中國廠商使用，從而間接進入對外資IT企業來說門檻頗高的政府部門和工業核心領域。

IBM提供伺服器基礎設計，在此基礎上幫助中國合作廠商進行二次開發，以此達到「自主研發」的要求。

中晟宏芯認為引進Power 8之後，需要結合政府部門要求和廠商遷移需求重新設計中國自主標準的安全模塊。

初期在掌握原始碼的基礎上學習IBM技術，做出可控晶片，後期則在IBM幫助下自主定義晶片結構。

這是IBM迄今就安全問題作出的最大讓步。

今年以來，IBM在中國市場的處境正在改善。

隨著中國政府對「自主安全可控」認識的轉變，主管部門已經認可與外企的合作模式，但前提是要在中國的法律框架下保障安全。

2015年10月，IBM軟體和硬體業務負責人、全球執行副總裁Steve Mills表示，會對工信部授權的第三方安全檢測機構開放軟體代碼。

這被視為IBM渴望獲得中國政府承認的信號。

作為回應，中國政府默許IBM通過授權給中國廠商專利技術，由後者生產銷售用於核心部門伺服器晶片產品的模式。

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