牧本浪潮

　　牧本1959年毕业于东京大学，1966年获美国斯坦福大学硕士学位，1971年又获东京大学博士学位。1959年~1999年在日立公司半导体部门工作，曾领导开发高速CMOS器件，90年代还领导了高密度DRAM和RISC处理器的开发生产，历任各种技术领导，1997年升任执行董事。2000年加入索尼公司任高级执行副总裁，2001年改任公司顾问迄今。

　　上世纪80年代末牧本发现了半导体产业定制化和标准化每10年周期性轮换一次的特性，被英国《电子学周刊》称为“牧本浪潮”，在这基础上1995年与人合作写了“Living with the chip”(《与芯片一道生活》)一书，1997年又合作出版了“Digital Nomad”(《数字流浪者》)一书。

　　为奖励他对半导体业的特殊贡献，2004年Semico Research 授予牧本Bellwether奖。

　　上世纪80年代初美国科学预言家托夫勒的《第三次浪潮》(The Third Wave)一书，在中国掀起了一股电子科技革命的浪潮。媒体宣传，官员报告，专家论述，很是热闹了一阵子。

　　牧本次生(Tsugio Makimoto)博士现任日本Sony公司顾问，上世纪80年代当他研究半导体产业技术的未来发展时，对其历史进程进行了深入的研究分析，发现了产品技术有一个循环往复的变化规律，长期以来，半导体芯片技术在标准化(Standardization)和定制化(Customization)之间大约每

　　近年来，人们观察到在半导体芯片产业中，无论是科研还是经营领域都呈现出一种走向现场可编程技术(field programmable technologies)的强烈趋势。现场可编程门阵列(FPGA)电路的销售已经超越了传统的门阵列(GA),市场上还正涌现出各种各样的可重配置(reconfigurable)的器件。在从以PC为中心的市场向以消费电子为中心的大转移中，“上市时间”(time to market)至关重要，上述趋势就更加凸显出来。现场可编程技术的特性可归纳成一句话：“生产的标准化和应用的定制化”(“Standardized in manufacturing but customized in application”)。牧本在1987年预测，1997年~2007年10年间现场可编程技术将成为业界发展热点。这一预测正是牧本仔细研究芯片工业标准化和定制化10年一轮流循环发展的成果。

　　自1947年晶体管诞生，经过一段培育时期于50年代末开始了半导体器件的商业化。在半导体几十年的发展过程中，新技术不断登场，也在标准化取向和定制化取向之间反复轮流变化。

半导体黎明时期(1947~1957)

　　这10年可称为半导体产业的培育期。虽然1947年Bell研究所的Shockley,Brattain和Bardeen发明了点接触晶体管，但它不能大量生产，因而1950年和1955年又分别研制了可投入批量生产的合金结晶体管和台面晶体管。

晶体管时代(1957~1967)

　　其间晶体管市场起飞，由于绝大多数晶体管分立器件是标准化和可以互换的，出现了第一个“标准化”周期。

IC/LSI时代(1967~1977)

　　1958年TI公司的Jack Kilby(以及1959年Fairchild公司的Robert Noyce)发明了IC芯片。它也是经过了几年的培育而于1967年开始发力抢市。这期间集成电路是为专门的应用如电子计算器量身定制的，从而开启了第一个“定制化”周期。

MPU/存储器时代(1977~1987)

　　“定制化”降低了产品的经营效率(operating efficiency),Intel公司微处理器的发明并于1971年上市，把MPU和存储器的特性相结合带来了系统设计的灵活性，开创了第二个“标准化”周期。

ASIC时代(1987~1997)

　　标准化产品存在的一大问题是引起市场供求的不平衡，“硅周期”(silicon cycle)产生的原因即在于此。ASIC(专用集成电路)迎时而起，引向了第二个“定制化”周期。ASIC的兴起得益于设计自动化工具的开发成功，使专用产品成为可行。

现场可编程时代(1997~2007)

　　这一时期市场上的主导电子产品逐渐从PC转向数字消费类产品，市场结构发生变化，特别要求缩短产品的上市时间。现场可编程产品正是在适应这样要求而出现的产品，它经过了大约10年的市场培育期，终于超过了门阵列电路，开始了第一轮的“标准化”周期。现场可编程技术将使电子产品更加便于设计，进一步走向丰富，从而改善人类的社会生活环境。

　　现场可编程电路有多种产品，有的已经上市，有的还在实验室开发。目前基于SRAM的FPGA由于它的灵活结构而占有最大的市场份额。展望未来，非易失RAM将发挥重要的作用。

　　1998年问世的ASSP(专用标准产品)嵌入了可编程逻辑而提高了应用的灵活性，成为另一发展大趋势。

下一波浪潮

　　牧本认为，从2007年开始的10年，将是建立在可编程性基础上的新一波，自动化SoC(系统芯片)和SiP(封装系统)新技术将相继推出。它们都将采用无掩膜技术、预告确定设计部件的技术规格、通过超级互联和综合电子工艺制作而成，但现场可编程特性仍然是其关键一环。

半导体产业之摆

　　半导体产业在标准化和定制化之间来回摆动，我们设想是有一个长长的摆在来回摆动，因而称之为“半导体之摆”(Semiconductor Pendulum)。如图2所示，有作用力和反作用力两力量推动着摆的来回摆动，当摆向着标准化摆得过大时，就会有些反作用力诸如差别化的要求、增值的需求、供需不平衡造成的市场混乱等将摆推回来。另一方面，当摆向着定制化摆是得过大时，就又会有一些反作用力包括更佳经营效率、改进成本效益、更快上市时间等力量再把摆推回来。

　　不同的半导体技术都对摆发生作用。例如，微处理器发明自1977年将摆推向标准化，力量源泉来自器件结构的发明和软件的开发。又如，1987年设计自动化技术的进步，再把摆推回到定制化。当前，正是现场可编程技术这种器件结构的革新，从1997年开始，又一次将摆推向标准化。这样，来回的摆动，促使半导体产业循环往复，不断发展进步。

市场结构变化

　　电子产品市场结构的变化，也对牧本浪潮产生影响。图3告诉我们，过去20年来PC是半导体芯片工业的主要驱动力量，但现在我们看到了一股新的驱动力量，那就是包括数字化手机、数码相机、数字电视、数字游戏机等等的“数字化消费类电子(DC-Digital  Consumer),称为第二次数字化革命。

　　数字化消费电子市场的特性包括产品寿命周期激烈变化，快速上市极端重要，以及产品的细分化和个人化等。现场可编程技术适应第二次数字化革命的需要，发挥了巨大作用，将半导体产业推进了又一个标准化周期。