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日本芯片是怎樣完成從進口到自主研發(fā)逆襲的

2018-06-19
來源:來源:21世紀經(jīng)濟報道
關(guān)鍵詞: 半導體產(chǎn)業(yè) DRAM

  歷時8個多月的東芝半導體出售案終于塵埃落定,。

  6月1日,,東芝宣布,已完成出售旗下半導體公司(TMC)的交易,,售予貝恩資本牽頭的日美韓財團組建的收購公司Pangea,。盡管東芝對Pangea擁有40.2%股份,但大股東已易主貝恩資本,。

  這被日媒視作日本半導體產(chǎn)業(yè)衰敗的另一標志性事件,。據(jù)IC Insights此前公布的2018年第一季度全球前十五大半導體公司(以銷售額計算)名單中,東芝半導體是碩果僅存的日本公司,。而在鼎盛時期的1993年,,IC Insights發(fā)布的全球十大半導體公司中有6家日本公司。

  日本半導體產(chǎn)業(yè)這令人唏噓的興衰背后,,究竟發(fā)生了什么,?

  起家:從依賴進口到自主研發(fā)

  日本索尼公司的官網(wǎng)上至今都掛著這樣一段歷史,該公司創(chuàng)始人之一井深大1952年在美國進行為期3個月的調(diào)查旅行,,期間聽說了西方電器公司(WE)有意轉(zhuǎn)讓晶體管專利,,但代價高達25000美元,這相當于日本東京通信工業(yè)公司(索尼前身)總資產(chǎn)的10%,,盡管心生向往,,但井深大最終帶著遺憾回國。索尼的另一創(chuàng)始人盛田紹夫后來于1953年赴美談判,,最終拿下了這項技術(shù),。

  但他們并沒有采納WE的建議——將晶體管用做助聽器,,而是摸索出一個全新的應用領(lǐng)域。1955年,,索尼研制出全球第一臺晶體管收音機,。1959年,索尼收音機銷售額達250萬美元,。

  日本公司紛紛效仿,。到1965年,日本的收音機出口量達到2421萬臺,。另外,,電子計算器和電視也撬動了美國市場的大門。

  日本消費電子在美國市場獲得成功,,不僅因為其產(chǎn)品創(chuàng)新和性價比高,,還與美國的政策有關(guān)。當時美國將電子產(chǎn)業(yè)的重心轉(zhuǎn)移到了軍用上,,這為日本的民用電子產(chǎn)品提供了機遇,。

  到1960年代,日本半導體產(chǎn)業(yè)繼續(xù)追趕美國,。當時,,日本政府以關(guān)稅壁壘和貿(mào)易保護政策為產(chǎn)業(yè)的起步“保駕護航”。但外資開始“叩響”大門,,終于在1968年,,美國德州儀器以合資的模式進入日本市場,但得遵守嚴苛的技術(shù)轉(zhuǎn)讓等限制,。

  當時日本國內(nèi)半導體制造設備的國產(chǎn)化比率只有20%,,美國的反制措施讓日本半導體產(chǎn)業(yè)意識到自身的被動。其一,,IBM在1970年宣布將在其新推出的大型計算機中使用半導體存儲器,,半導體存儲器開始替代磁芯,在半導體存儲器中占據(jù)重要位置的DRAM內(nèi)存芯片,,成為潛力無限的大市場,。一夜之間行業(yè)游戲規(guī)則大變。其二,,美國拒絕向日本提供 IC集成電路,,使日本電子計算器在美國的市場份額從繁盛時期的80%跌至了1974年的27%。

  由此,,日本開始以“舉國之力”來進行自主研發(fā)。一個官產(chǎn)學研發(fā)項目徹底改變了日本半導體產(chǎn)業(yè)的地位,。這個項目就是日本通商產(chǎn)業(yè)?。ń?jīng)濟產(chǎn)業(yè)省前身)發(fā)起成立的VLSI共同研究所(超LSI技術(shù)研究組合),,“打造未來計算機必不可少的大規(guī)模集成電路”這一口號也顯示了日本的巨大野心。日本通產(chǎn)省將市場中的各大競爭對手(富士通,、日立,、三菱電機、東芝和NEC)的研發(fā)人員集結(jié)起來,,總計投入700億日元,,政府出資290億日元(幾乎相當于當時通產(chǎn)省補貼支出的一半)。

  上述項目在4年到期后,,取得專利1000多項,。VLSI共同研究所所長、有日本半導體之父之稱的垂井康夫設定的方針或許總結(jié)了成功的秘訣:競爭者們能否互相協(xié)作是一個大問題,,那么我們就以”基礎(chǔ)的,、共通的”為方針,從各家公司的共同點出發(fā),,來研發(fā),、制定未來的大規(guī)模集成電路技術(shù)。

  1970年代日本對美國等外部的關(guān)鍵制程設備和生產(chǎn)原料依賴率達到80%,,而到1980年代初,,日本半導體制造裝置國產(chǎn)化率達到了70%以上,為日后超越美國成為半導體業(yè)霸主奠定了基礎(chǔ),。

  由此日本半導體業(yè)開啟了“黃金時代”,,全球市場份額不斷上升,在世界范圍內(nèi)開始具有舉足輕重的地位,。以1980年投入市場的64K DRAM為例,,1981年,日立市場占有率全球第一,,占40%的份額,;第二位是富士通,占20%,,NEC占9%,。之后,NEC主導了256K時代,,東芝主導了1MB時代,。到1986年,日本半導體企業(yè)在全球DRAM的市占率達到了80%,,超越了美國,。

  這一時期的日本產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要靠出口。1970-1985年的15年間,日本該產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增加了5倍,,出口增加了11倍,。

  轉(zhuǎn)折:由盛而衰背后是未能抓住規(guī)模化機會

  禍兮福所倚,,福兮禍所伏,。

  1980年代后期,日本的DRAM市場份額開始大幅衰退,,根本原因是DRAM市場結(jié)構(gòu)發(fā)生巨變,,頻繁發(fā)生的貿(mào)易摩擦也一定程度上阻礙了行業(yè)發(fā)展。

  日本企業(yè)在早期大型計算機所用的存儲器上有技術(shù)優(yōu)勢,,看重的是存儲器的品質(zhì),。但1980年代后期,隨著個人電腦市場蓬勃發(fā)展,,對存儲器的可靠性和壽命要求較低,,更側(cè)重于低價。但日本當時依舊以高可靠性為生產(chǎn)標準,,未能很好地適應市場變化,。

  有業(yè)內(nèi)人士指出,盡管當時日本公司看到了個人電腦市場的動向,,但仍執(zhí)著于成品率,,在降低成本方面比較欠缺。對比日韓的半導體公司會發(fā)現(xiàn),,韓國公司在成本上大幅領(lǐng)先于日本公司,,生產(chǎn)同樣的元器件,日本公司使用的設備數(shù)量竟是韓國的2倍,,生產(chǎn)流程過長,,進而無法降低成本。

  另有分析指出,,這也和日本制造商沒有采取Fabless模式有關(guān),。這種水平分工的發(fā)展模式可以使專業(yè)公司專注設計,代工廠專注生產(chǎn),,可以對市場變化做出迅速反應,,將機器折舊影響到的成本劣勢降到很低。

  “日本的半導體制造大多仍是大集團下的子部門,,盡管個別產(chǎn)品有不錯的成績,,但在品牌占有率達到一定程度后,該模式無法再有效推升其半導體的零組件往下一個里程碑前進,。Fabless模式是半導體產(chǎn)業(yè)在規(guī)模經(jīng)濟發(fā)展下的必然走向,。而以日本的發(fā)展模式來看,,與其說錯失了市場的大變化,不如說半導體發(fā)展有很強的規(guī)模經(jīng)濟作為營運支撐,,而日本制造商未能發(fā)展出具有相對應經(jīng)營型態(tài)與經(jīng)濟規(guī)模的廠商,,造成其競爭力不斷被削弱?!奔钔貕惍a(chǎn)業(yè)研究院研究經(jīng)理林建宏對21世紀經(jīng)濟報道記者表示。

  此外,,日本半導體產(chǎn)業(yè)也受到了外部貿(mào)易摩擦的影響,。日本半導體業(yè)的不斷崛起,讓美國同行危機感攀升,。這可以從媒體報道窺見一斑,。1978年,美國《財富》雜志刊登了《硅谷的日本間諜》的報道,;1981年3月和12月,,又兩次刊登報道敲響美國半導體行業(yè)的警鐘。1983年,,《商業(yè)周刊》雜志刊登了長達11頁的《芯片戰(zhàn)爭:日本的威脅》的專題,。

  隨著日本廠商的大量產(chǎn)能進入市場,供給嚴重過剩引發(fā)了全球DRAM的價格暴跌,。1985年6月,,美國半導體工業(yè)協(xié)會(SIA)向美國貿(mào)易代表辦公室提起對日本半導體產(chǎn)品傾銷訴訟;此后,,美光向美國商務部提起日本64K DRAM傾銷訴訟,。“日美半導體戰(zhàn)爭”正式開戰(zhàn),。

  這場戰(zhàn)爭最終以“日美半導體協(xié)定”了結(jié),。協(xié)定內(nèi)容主要包括改善日本市場的準入和終止傾銷。美國加快推進研發(fā),,成功奪回寶座,。到1993年,美國半導體公司的世界份額重回世界第一,,并保持至今,。

  由于外部貿(mào)易摩擦激化,日本公司開始向內(nèi)需拉動的增長模式轉(zhuǎn)型,。在1985-2000年的15年間,,日本電子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值和出口增加了1.5倍,而內(nèi)需增加了2倍多,。

  在1990年代初,,日本經(jīng)歷了泡沫經(jīng)濟崩潰,進入“失去的20年”。2000年以后,,日本GDP增長停滯,,日本電子產(chǎn)業(yè)總體出現(xiàn)衰退。2013年日本電子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值是11萬億日元,,不到峰值時(26萬億日元)的一半,。

  “1980年代末,日本經(jīng)濟達到了全球第二,,美國以廣場協(xié)議和日美半導體協(xié)定來施壓,,這大幅打壓了日本企業(yè)的獲利能力。而韓國趁勢舉國家之力來發(fā)展半導體行業(yè),,不久后日本經(jīng)濟泡沫破裂,,補貼難以維系?!憋@示及半導體行業(yè)咨詢機構(gòu)CINNO副總經(jīng)理楊文得對21世紀經(jīng)濟報道記者表示,,半導體行業(yè)發(fā)展和一國的宏觀經(jīng)濟情況息息相關(guān),因為這是資金超級密集的產(chǎn)業(yè),,需要持續(xù)的,、大規(guī)模資金投入才會成功。當一國經(jīng)濟整體不景氣時,,就難以大力支持其發(fā)展,。

  重振:結(jié)構(gòu)性改革和重啟“官產(chǎn)學”項目

  日本半導體產(chǎn)業(yè)試圖以結(jié)構(gòu)性改革和重啟“官產(chǎn)學”項目來重振旗鼓。

  在日本通產(chǎn)省的主導下,,1999年,,日立和NEC的DRAM部門整合成立了爾必達(Elpida),三菱電機隨后也參與進來,,而其他日本半導體制造商均從通用DRAM領(lǐng)域中退出,,將資源集中到具有高附加值的系統(tǒng)集成晶片等領(lǐng)域。Elpida是希臘語“希望”的意思,,這個公司名體現(xiàn)了日本半導體產(chǎn)業(yè)對這最后的DRAM制造商所寄予的厚望,。

  無奈,“外面的世界”瞬息萬變,。2008年金融危機后,,全球需求驟降,DRAM供應嚴重過剩,,2GB的DRAM在2008年的價格為20美元以上,,而2012年則跌至1美元以下。全球DRAM生產(chǎn)商都陷入嚴重赤字,,爾必達也不例外,。日本政府在2009年伸出援手,,注資并為其擔保獲得日本政策投資銀行融資。

  但終究頹勢難挽,,爾必達不堪負債最終于2012年2月底宣布破產(chǎn),,2012年7月被美光并購。

  一位日本半導體從業(yè)者向21世紀經(jīng)濟報道記者表示,,自然災害對日本半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的影響,。3·11大地震加速日本半導體產(chǎn)業(yè)競爭力下滑。

  “我們公司在地震中也損失慘重,,股價一路下跌,,直到前兩年重組又建廠才恢復正常的產(chǎn)量。股價也翻了三番,。半導體生產(chǎn)對環(huán)境要求很高,要無塵穩(wěn)定的環(huán)境下才能制作出精良產(chǎn)品,?!痹撊毡景雽w業(yè)內(nèi)人士表示。

  但也有分析指出,,爾必達的失敗是日本半導體產(chǎn)業(yè)重蹈覆轍,,即跟不上行業(yè)的變化,上次是跟不上個人電腦市場的崛起,,這次是跟不上電腦向智能手機和平板電腦的轉(zhuǎn)向,。

  “日本企業(yè)一般精于鉆研技術(shù),但對外界變化的應對能力比較遲鈍,,因為其內(nèi)部通常較為官僚化,、決策過程慢。其過去30年的成果其實是在外部沒有很多勁敵的情況下取得的,,當面臨更多競爭對手時,,這種專注但又反應遲緩的弱點就會被放大?!睏钗牡谜f,。

  日本啟動了多項官產(chǎn)學項目,包括飛鳥(Asuka)計劃,、未來計劃MIRAI,、HALCA等。2006年,,日本推出新的五年計劃,,被視為ASUKA計劃的延續(xù)。新五年計劃分兩部分:一是SELETE五年研發(fā)項目,,每年投資預算100億日元,,探索45納米和32納米實際應用工藝,。另一部分是STARC五年研發(fā)計劃,每年投資預算50億日元,,用于開發(fā)DFM設計平臺,。

  盡管日本半導體業(yè)的輝煌已成為歷史,目前的全球市占率已不到10%,,但在一些細分領(lǐng)域仍然扮演著重要角色,。

  “日本在材料、精密機械,、基本的物理化學數(shù)學等的科研能力與廠商都仍有影響力,。歷史累積的專利與專業(yè)人才都仍然很強。只要資本與公司運作的模式對了,,若能抓到下一波重大商品的轉(zhuǎn)變點,,日本的半導體產(chǎn)業(yè)仍會有很好的競爭力?!绷纸ê暾f,。

  “半導體是一個集成性的行業(yè),一個芯片的產(chǎn)生需要近一萬人的工作量,,同時需要多年的經(jīng)驗積累才有創(chuàng)新,。日本半導體根基很深,目前可能發(fā)展得比較慢,,但其基礎(chǔ)仍在,,要翻身就看國家以后對半導體行業(yè)的投入?!鄙鲜鋈毡景雽w業(yè)內(nèi)人士表示,。


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