1988年主記憶體晶片短缺

1988年主記憶體晶片短缺是1988年電子工業界以美國為首出現的一次嚴重隨機存取記憶體集成電路(主記憶體晶片)短缺問題。[1][2][3]短缺的晶片以動態主記憶體(DRAM)為主,256Kb(32KiB)DRAM晶片的價格從1987年初的2美元[1]上漲到最高10-12美元的現貨市場價。[4]1Mb(128KiB)晶片從9-10美元上漲到最高40美元。[5]短缺廣泛影響了整個電腦行業,使電腦整機與主記憶體模組價格大幅上漲,電腦供貨期明顯延長,一些公司還被迫推遲了新產品的發佈。[4]受本次短缺波及的公司包括了所有主要的電腦廠商,不限於惠普康柏虹志電腦蘋果SunSGI[5]DEC[6][7]等。除了動態主記憶體之外,靜態主記憶體(SRAM)晶片也受波及,影響了任天堂世嘉電子遊戲公司。[4]任天堂遊戲《塞爾達傳說2:林克的冒險》因卡帶SRAM晶片短缺而推遲上市。[4]受短缺影響,日立七家半導體工廠取消假期,員工加班加點工作,富士通三菱也曾有同樣計劃。[8]

多方面因素造成了本次短缺:主記憶體市場從1985年的蕭條中復甦,對電腦的需求回升,受此前市場危機重創的半導體公司未能及時提升產能[1];半導體廠商決策失誤,將原有生產線升級為1Mb主記憶體晶片生產線,卻低估了生產中的技術問題,良品率極低,晶片產能嚴重受限。[1]此外,美日貿易衝突在政治上引發了極大的爭論。[1][5]一些美國電腦公司指責:貿易衝突後,在美國半導體行業協會遊說下簽訂的1986年《美日半導體協定》使日本公司降低產能、減少出口,對美國弊大於利,反而造成美國晶片短缺;並遊說政府廢除協定限制、實行自由貿易[9][10][11][12]然而美國半導體公司則持否認態度,認為生產問題才是主要原因。

最終,隨着電腦市場降溫[13],1Mb容量DRAM晶片產能上升[5](後進入市場的韓國半導體廠商又進一步提升了產能[13]),晶片短缺於1989年中期化解。

影響

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短缺廣泛影響了整個電腦行業,《芝加哥討論區報》將其形容為電腦界的石油危機。256Kb(32KiB)DRAM晶片的價格從1987年初的2美元[1]上漲到最高10-12美元[4],使電腦整機與主記憶體模組價格大幅上漲(一台效能類似IBM PC AT的典型個人電腦,需要16片256Kb主記憶體,可見價格上升帶來的後果)。例如:虹志電腦的產品漲價,甚至開始銷售不含主記憶體晶片的空白主記憶體擴充卡,讓消費者自己去尋找晶片;蘋果個人電腦與激光印表機2MiB主記憶體擴充模組的價格從599美元上漲至849美元;太陽電腦的專業工作站的主記憶體升級價格從500美元上漲至750美元;DEC的主記憶體擴充產品價格上漲35%[6][7]泰克稱,1Mb主記憶體從9-10美元上漲至20美元,一台泰克工作站中使用45片晶片,迫使價格大幅上漲。

電腦供貨期明顯延長:一台Sun 3/60英語Sun 3工作站的前置時間通常是45-60天,但因短缺延長到120-150天。一些公司還被迫推遲了新產品的發佈。例如:惠普無限期推遲了一款型號為Vectra QS的新機,該機型原本計劃在一重要商展時發佈。也有謠傳稱蘋果放棄了新款麥金塔電腦的計劃,但蘋果公司不予置評。經營狀況不佳的Kaypro英語Kaypro公司直接因晶片短缺裁員38人,並計劃裁員最多100人。

晶片短缺對小公司的傷害最為嚴重。這些公司缺乏購買力,無法像大企業一樣獲得優先供應。[1]此外,使用零庫存生產方式的公司受到特別影響。這些公司按需採購元元件,平日有利於降低成本,但晶片短缺時則面臨缺貨。[1]

電子遊戲公司也受到波及。任天堂同年停產12款舊遊戲,其考慮之一就是將短缺的SRAM晶片使用在新遊戲的卡帶中。《塞爾達傳說2:林克的冒險》也因晶片短缺而推遲上市。世嘉則表示,由於使用的晶片型號不同,短缺並不嚴重,但也被迫推遲了一些新遊戲的發售。

一年後,一些電腦公司報告了嚴重損失。雅達利1988年第四季度運營利潤從2120萬美元下降至930萬美元,管理層稱這是晶片短缺所致。有市場分析師指出,雅達利面臨短缺沒有不斷漲價,而是接受了低利潤。[14][15]蘋果公司1989年第二季度財報表明,雖然蘋果產品銷量上升44%,利潤卻大幅下降29%。[5][16]1988年夏晶片短缺到達頂點時,蘋果購入了7500-8000萬美元的1Mb主記憶體晶片,價格最高每片38美元[17],並決定機器漲價維持淨利率。結果使大量消費者和經銷商購買低組態機型,然後自行加裝更便宜的第三方主記憶體模組與其他配件。這使高組態機型滯銷,蘋果難以清理晶片庫存。1989年1月晶片短缺開始緩解,價格下跌至23美元。蘋果庫存大幅貶值,虧損嚴重。[18]

原因

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市場供需

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1985年,因電腦市場擴張過度,隨後而來的電腦銷量下跌導致主記憶體晶片滯銷,進而引發了1985年主記憶體市場蕭條,引發市場危機。各公司開始大量拋售主記憶體晶片,256Kb主記憶體下跌至低於2美元的最低點。[1]世界主記憶體廠商共損失約50億美元。[1]但隨後市場復甦,對電腦的需求回升,新上市的個人電腦(如IBM PS/2)和專業工作站也都需要更大容量的主記憶體。[1]受此前危機影響,主記憶體廠商未能增加投資,及時提升產能滿足新增的需求。[1]

其次,主記憶體廠商發生決策失誤。由於之前因產能過剩蒙受了巨額損失,主記憶體廠商不敢輕易增加產能。許多廠商沒有投入資金建設新的半導體生產線,而是將現有的256Kb(32KiB)生產線改造為1Mb(128KiB)晶片生產線,轉移了現有DRAM的產能。[4]SRAM受晶片短缺波及,同樣是因為產能向利潤更高的DRAM轉移,原有產能被蠶食。[1]不料,主記憶體廠商低估了1Mb主記憶體生產遇到的一系列技術問題,初期的良品率極低,這使得轉化後的產能無法發揮出來,晶片產能嚴重受限。

技術困難

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造成良品率低的一個原因是新技術「溝槽電容」(trench capacitor)的應用。這種技術能提升晶片的儲存密度,被德州儀器NEC等許多公司的1Mb主記憶體晶片採納,但生產初期遭遇的技術問題高於預期。[19]相比這下,東芝主記憶體生產線同期良品率就高得多,生產線能正常工作。[20]

德州儀器的發言人說,新製程對淨室環境的要求更高:1Mb晶片的生產工序是256K的兩倍,而且晶片精密到可被一粒0.25微米粉塵破壞的程度。由於晶片製造本身就容易產生這種顆粒物,情況十分棘手。

美日半導體協定

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此外,1985年市場危機引發的美日貿易衝突和隨後簽訂的1986年《美日半導體協定》在政治上引發了極大的爭論。

1985年市場危機中,世界主記憶體廠商共損失約50億美元,日本廠商占其中40億。美國原有11家美國半導體公司生產主記憶體晶片,危機後只剩下德州儀器美光摩托羅拉3家公司。蒙受巨額損失的美國半導體公司認為,日本公司在危機中依靠其他部門的利潤維持運營,並故意大量虧本傾銷低於成本價的主記憶體晶片,使美國主記憶體市場受日本控制。代表全美52家公司的美國半導體行業協會遊說美國政府,成功使美國政府在1986年制定了《美日半導體協定》(下稱《協定》)。《協定》規定:一、設立主記憶體價格下限,日本晶片在美國和第三國的售價不得低於成本價加8%利潤的「公平市場價」,以打擊美方所謂的「傾銷」;二、日本政府打開市場,使美國公司市場份額增長至20%。1987年,里根政府英語Reagan Administration以日本違反協定為由實施經濟制裁,向3億美元的日本消費品徵收100%的懲罰性關稅[21][22][23]

而在1988年主記憶體短缺發生後,[9]一些美國電腦廠商指責《協定》弊大於利,不但未能實現使美國半導體公司重新進入主記憶體市場的預期目標(日本依然控制80%到90%的份額),還導致日本公司降低產能、減少出口。結果適得其反,引發美國晶片短缺,使美國電腦公司利益受損。[9]批評者稱半導體公司要求政府特殊保護的做法是落後的,這無異於歷史上的紡織業、鋼鐵業的壟斷做法。還有觀點稱《協定》或成為日本廠商操縱產能與價格的藉口,有促成卡特爾的危險。[9]泰克雅達利蘋果康柏Tandem英語Tandem Computers等幾家大型電腦公司遊說美國政府,主張自由貿易,廢除《協定》中的有關限制。[11]華盛頓郵報》記者T·R·里德英語T.R. Reid評論道:里根政府宣稱自由貿易,卻在半導體市場實施保護主義。美國半導體廠商放棄低利潤的主記憶體晶片,進入微處理器可程式化邏輯裝置市場,這種轉變是自由市場中的自然發展趨勢。政府試圖幫助美國,卻造成嚴重晶片短缺,自討苦吃。作為消費者,他依然希望大家支援美國生產的印表機顯示器數據機電腦等產品。但這是自願行為,不應該以干涉自由市場的形式實現,也無必要延伸到主記憶體晶片這種基本元件的程度。[24]

美國半導體產業則不承認該主張,認為《協定》被電腦公司當成了替罪羊,超乎預期的需求和生產問題才是短缺的原因。並指出可擦除可程式化唯讀記憶體(EPROM)也是《協定》的範圍,但並未出現EPROM晶片短缺。此外,就算卡特爾的危險存在,這也是之前日本傾銷造成的,而《協定》正是解決方案。EPROM價格之所以穩定,一個原因就是美國公司依然佔有明顯的市場份額。[9]哈佛商學院助理教授大衛·B·約菲英語David B. Yoffie在《華爾街日報》撰文道:繁榮與衰退的經濟周期在半導體歷史上是十分明顯的。由於新產能最多需要18個月才能上線,供應總是滯後於需求。1970年代末電子遊戲風行,某些晶片就曾出現短缺;幾年後個人電腦大賣,某些晶片型號再次短缺。因此,本次晶片短缺的根本原因是半導體行業自然的經濟周期,而且目前遇到的生產困難是日本廠商公開承認的。總之不應該錯誤指責《協定》。《協定》僅僅設置了價格下限,要求日本政府打開市場。而隨後的經濟制裁,針對的也只是成品而不涉及半導體供應鏈。相反,此前的傾銷迫使大量美國公司退出市場,才是目前市場不穩定的原因,保證市場穩定正要靠反傾銷。[25]

參考資料

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