日美芯片战往事

日美芯片战往事,第1张

仅仅30余年,已经少有人记得那场在日美之间爆发的芯片战争。

这一战,日本人输得干干净净,从高峰时占据全球近80%的DRAM(俗称电脑内存)份额,跌到现在的零。这场芯片战争完美诠释了什么叫国际政治经济学,亚当.斯密的自由市场竞争理论在大国产业PK中,只是一个美好的童话。

1980年代前五年是日本半导体芯片企业的高光时刻。

硅谷的英特尔、AMD等 科技 创业公司在半导体存储领域,被日本人追着打,然后被反超,被驱离王座,半导体芯片领域(当时主要是半导体存储占据主流)成为日本企业后花园。

美国的 科技 公司败在了模式上。

硅谷的发展模式是,通过风险投资为创业公司注入资金,创业公司获得资金支持后,进行持续的技术创新获得市场,提升公司估值,让后上市,风险资本卖出股票获利退出。这种模式以市场为导向,效率高,但体量小,公司之间整合资源难,毕竟大家都是一口锅里抢饭吃的竞争对手。

日本人的玩法截然不同:集中力量办大事。1974年,日本政府批准“超大规模集成电路(俗称半导体芯片)”计划,确立以赶超美国集成电路技术为目标。随后日本通产省组织日立、NEC、富士通、三菱和东芝等五家公司,要求整合日本产学研半导体人才资源,打破企业壁垒,使企业协作攻关,提升日本半导体芯片的技术水平。

日本的计划也差一点儿夭折,各企业之间互相提防、互相拆台,政府承诺投入的资金迟迟不到位。关键时刻,日本半导体研究的开山鼻祖垂井康夫站了出来,他利用自己的威望,将各怀心思的参与方们捏合到一起。

垂井康夫的说辞简单明了:大家只有同心协力才能改变日本芯片基础技术落后的局面,等到研究成果出来,各企业再各自进行产品研发,只有这样才能扭转日本企业在国际竞争中孤军奋战的困局。

计划实施4年,日本取得上千件专利,一下子缩小了和美国的技术差距。然后,日本政府推出贷款和税费优惠等措施,日立、NEC、富士通等企业一时间兵强马壮,d药充足。

一座座现代化的半导体存储芯片制造工厂在日本拔地而起。随着生产线日夜运转,日本人发起了饱和攻击。

美国人的噩梦开始了。1980年,日本攻下30%的半导体内存市场,5年后,日本的份额超过50%,美国被甩在后面。

硅谷的高 科技 公司受不了市场份额直线下跌,不断派人飞越太平洋到日本侦察,结果让人感到绝望。时任英特尔生产主管的安迪.格鲁夫沮丧地说:“从日本参观回来的人把形势描绘得非常严峻。”如果格鲁夫去日本参观,他也会被吓坏的:一家日本公司把一整幢楼用于存储芯片研发,第一层楼的人员研发16KB容量,第二层楼的人员研发64KB的,第三层人员研发256KB的。日本人这种研发节奏简直就是传说中的三箭齐发,让习惯了单手耍刀的硅谷企业毫无招架之力。

让美国人感到窒息的是,日本的存储芯片不仅量大,质量还很好。1980年代,美国半导体协会曾对美国和日本的存储芯片进行质量测试,期望能找到对手的弱点,结果发现美国最高质量的存储芯片比日本最差质量的还要差。

而且,日本人还拍着胸脯对客户保证:日本的存储芯片保证质量25年!

在日本咄咄逼人的进攻下,美国的芯片公司兵败如山倒,财务数据就像融化的冰淇淋,一塌糊涂。

1981年,AMD净利润下降2/3,国家半导体亏损1100万美元,上一年还赚了5200万美元呢。第二年,英特尔被逼裁掉2000名员工。日本人继续扩大战果,美国人这边继续哀鸿遍野,1985年英特尔缴械投降,宣布退出DRAM存储业务,这场战争让它亏掉了1.73亿美元,是上市以来的首次亏损。在英特尔最危急的时刻,如果不是IBM施以援手,购买了它12%的债券保证现金流,这家芯片巨头很可能会倒闭或者被收购,美国信息产业史可能因此改写。

英特尔创始人罗伯特.诺伊斯哀叹美国进入了“帝国衰落”的进程。他断言,这种状况如果继续下去,硅谷将成为废墟。

更让美国人难以容忍的是,富士通打算收购仙童半导体公司80%的股份。仙童半导体公司是硅谷活化石,因为硅谷绝大部分 科技 公司的创始人(包括英特尔和AMD)都曾经是仙童半导体的员工。在硅谷人心中,仙童半导体神一般的存在,现在日本人却要买走他们的“神”,这不是耻辱么?有一家美国报纸在报道中写道:“这笔交易通过一条消息告诉我们,我们已经很落后了,重要的是我们该如何对此做出应对。”

几年前,硅谷的 科技 公司成立了半导体行业协会(简称SIA)来应对日本人的进攻,经过几年游说,成果如下:将资本所得税税率从49%降低至28%,推动养老金进入风险投资领域。政府不愿出面施以援手。

苦捱到1985年6月,SIA终于炮制出一个让华盛顿不淡定的观点,一举扭转局面。

SIA的观点是:美国半导体行业削弱将给国家安全带来重大风险。

日本不是美国的盟友么,日本半导体崛起,美国半导体衰落,看着就是左口袋倒右口袋的 游戏 ,怎么会威胁到美国的国家安全呢?

SIA的逻辑链是这样的:

此前,SIA游说7年,得到政府的回应总是:美国是自由市场,政府权力不应染指企业经营活动。

这次,SIA的“国家安全说”一出,美国政府醍醐灌顶,从原来的磨磨唧唧变成快马加鞭,效率高的惊人:

1986年春,日本被认定只读存储器倾销;9月,《美日半导体协议》签署,日本被要求开放半导体市场,保证5年内国外公司获得20%市场份额;不久,对日本出口的3亿美元芯片征收100%惩罚性关税;否决富士通收购仙童半导体公司。

美国人这一波 *** 作至少开创了两个记录:第一次对盟友的经济利益进行全球打击;第一次以国家安全为由,将贸易争端从经济学变成政治经济学问题。

负责和日本交涉的美国在亚洲地区的首席贸易代表克莱德.普雷斯托维茨,一面指责日本的半导体芯片产业政策不合理,一面又对它赞叹不已,“所以我对美国政府说我们也要采取和日本相同的政策措施。”

对这种双重标准,曾在日立制作所和尔必达做过多年研发的汤之上隆在自己的书中气愤地说:“这人实在是欺人太甚!”

随着《美日半导体协议》的签署,处于浪潮之巅的日本半导体芯片产业掉头滑向深渊。

日本半导体芯片产业从1986年最高40%,一路跌跌不休跌到2011年的15%,吐出超过一半的市场份额,其中的DRAM受打击最大,从最高点近80%的全球市场份额,一路跌到最低10%(2010年),回吐近70%。

可以说,和美国人这一战,日本人此前积累的本钱基本赔光,举国辛苦奋斗十一年(从1975年到1986年),一夜被打回解放前。

但日本人吐出的肉,并没有落到美国人嘴里,因为硅谷超过7成的 科技 公司砍掉了DRAM业务(包括英特尔和AMD),1986年之后,美国人的市场份额曲线就是一条横躺的死蚯蚓,一直在20%左右。

那么,这70%的巨量市场进了谁的肚子?

答案是韩国。

在日本被美国胖揍的1986年前后,韩国DRAM趁机起步,但体量犹如蹒跚学步的婴儿,在全球半导体芯片业毫无存在感。而且和日本相比,以三星为代表的韩国半导体芯片企业完全是360度无死角的菜鸡:根本打不进日本人主导的高端市场,只能在低端市场靠低价混饭吃;市场体量上,两者就是蚂蚁和大象的区别。

但三星深谙所有的贸易摩擦问题都属于政治经济学范畴,借机干翻了日本大象。

1990年代,三星和面临美国发起的反倾销诉讼,但其掌门人李健熙巧妙利用美国人打压日本半导体产业的机会,派出强大的公关团队游说克林顿政府:“如果三星无法正常制造芯片,日本企业占据市场的趋势将更加明显,竞争者的减少将进一步抬高美国企业购入芯片的价格,对于美国企业将更加不利。”

于是,美国人仅向三星收取了0.74%的反倾销税,日本最高则被收取100%反倾销税,这种 *** 作手法简直是连样子都懒得装。

三星抱上美国的大腿,等于从背后给了日本一刀,让日本彻底出局。

如果没有三星补刀,日本半导体芯片尚有走出困境的希望。

美国人用《美日半导体协议》束缚日本人,并挥动反倾销大棒对其胖揍,但日本半导体存储芯片产业受的只是皮肉伤,因为硅谷的企业超过七成退出了半导体存储芯片行业,市场仍然牢牢掌握在日本人手中,熬过去后,又是一群东洋好汉,毕竟在全球半导体芯片产业链上,日本还是一支难以替代的力量。

三星加入战团并主动站队美国后,难以替代的日本人一下子变的可有可无,韩国人由此成为新宠。随后,三星的DRAM“双向型数据通选方案”获得美国半导体标准化委员会认可,成为与微处理器匹配的内存,日本则被排除在外。这样,三星顺利搭上微处理器推动的个人电脑时代快车,领先日本企业。

从上面的DRAM份额图中可以发现,日本的份额呈断崖式下跌,韩国的则是一条陡峭的上升曲线,一上一下两条线形成一把巨大的剪刀,剪掉的是日本半导体芯片的未来。

此后,即使日本政府密集出台半导体产业扶持政策,并投入大量资金,但也无力回天,日本半导体芯片出局的命运已定。

直到今天,仍有观点认为,韩国半导体芯片的崛起,日本半导体芯片的衰落,是产业转移的结果。这是不准确的,因为产业转移是生产线/工厂从高劳动力成本地区向低劳动力成本地区迁移,日本的半导体芯片企业并没有向韩国迁移生产线,而是直接被替代。美国人实际上联手韩国,重组了全球半导体产业供应链,将日本人从供应链上抹去,使一支在全球看起来不可或缺的产业力量消失得干干净净。

纵观日美芯片战,是否掌握重组全球产业链的能力,才是贸易战中决胜的关键,市场份额的多寡不构成主要实力因素,这也是日本输掉芯片战争的关键原因之一

主要参考资料:

《失去的制造业:日本制造业的败北》,作者:汤之上隆;

《日本电子产业兴衰录》,作者:西村吉雄;

《芯事》,作者:谢志峰;

《硅谷百年史》,作者:阿伦.拉奥,皮埃罗.斯加鲁菲。

日本自己就能生产,当然不担心了。

高端光刻机被称为世界上最精密的仪器,零部件数量达数万甚至十几万个,供应商几百家,最贵报价数亿美元一台,堪称现代光学工业之花,制造难度非常大。

现在全世界只有少数几家公司能够制造,主要以荷兰ASML、日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。从市场占有率来讲,ASML占据80%以上,在EUV极紫外光领域,ASML是独家生产者。

另一方面,美国现在占到零部件供应链的25%,就拥有了非常大的话语权;日本不仅在零部件供应链之中,而且还是欧美同盟中的一员,没有面临制裁的风险。

即使如此,日本企业从早期一统芯片和光刻机天下,到现在逐步没落,要看美国和ASML脸色行事,也是另一番苦恼。

日本并不会面临芯片和光刻机的问题。从目前来看,逼急了,世界上只有美国、中国和日本有能力建设芯片自主技术和自主产业链,这其中当然也包括光刻机。但是,因为美国可以轻松控制日本,所以并不存在芯片和光刻机的问题。从世界范围内来看,能够挑战美国地位的只有中国、俄罗斯,而从经济上挑战美国地位的只有中国,因此美国才会选择在各个方面掣肘中国。

从光刻度这一领域来看,它是一个费力不讨好的事情,因此,国际上很多大 科技 公司并未染指这个产品。一是它需求比较小,市场规模也不大,二是它需要大量超级技术,整个零部件产业链比较复杂。所以包括美国著名 科技 公司、日本著名 科技 公司以及中国 科技 公司此前并未染指这一领域。要不是中国早已意识到光刻机可能会面临卡脖子,中国也不会有光刻机产品。其实,世界上有一家ASML光刻机企业完全就够了。

假设日后有一天,美国想要打压日本、韩国或欧洲国家的芯片市场,也不一定会通过光刻机来打压,完全有其他不同的手段。原因就是美国高 科技 体量几乎是欧洲、日韩各国的总和。当然,本身光刻机技术本身就是欧洲公司,有一定的美国技术。

从目前世界格局来看,欧美再怎么打,他们始终是一家人,无论文化背景还是经济联系,中国只能寻求与欧美世界保持良好的经济关系,永远不要期待着欧美世界能够跟中国实现文化理念上的认同。而中日韩东南亚又是另外一个文化背景,虽然近100年来,出现很多关系困境,但终究是文化的根源和人种根源是一致的,未来能够团结在一起,就是非常好的情况。

虽然现阶段顶尖的光刻机生产制造企业在荷兰,可是我觉得这不意味着荷兰把握着全部重要零部件,实际上日本在芯片和光刻机行业依然占据十足的份量, 尤其是在原料层面,在全部半导体材料行业的19种重要原材料中,有14种日本的生产能力是占了全世界50%之上的,换句话说假如缺乏日本生产制造的重要原料,荷兰的顶尖光刻机也难以造出 ,例如去年的光刻机事件,日本即便芯片半导体技术再牛,一旦被日本卡死重要原材料就麻烦了。

日本的半导体技术在多年前也是很厉害的,可是之后由于美国的施压,也有韩国三星的兴起,因此日本的半导体技术落在了后边,但是瘦死的骆驼比马大,日本依然有着一定的芯片制造能力,并且归功于贴近垄断性的重要原料,因此日本分毫不担忧缺少芯片和光刻机生产制造的难题,掏钱买便是了,终究三星和其他半导体企业也十分担心日本断供。

包含中国的中芯,虽然尽量避免了对美国技术的依靠,可是在半导体器件层面,依然十分依靠日本,许多原料都从日本进口的,一旦日本不出口了,也是会遭遇十分多的不便。但是依照现阶段的发展趋势,我国的芯片制造能力跨越日本并不是问题,对于原料供货,这实际上便是一个现代化职责分工的难题,终究一个国家不太可能彻底把握全部的供应链管理。

【日本怎么从来不担心光刻机的问题,要知道荷兰ASML几乎是垄断式的】

世界有数的光刻机企业中,我们除了知道ASML之外,还有尼康,佳能,欧泰克,上海微电子装备等等,这里尼康和佳能就是日本企业。

确实尼康在很长一段时间内可以说是光刻机的霸主,但是因为ASML和台积电合作浸润式DUV的光刻机,将尼康佳能给超越。

尼康,在“干式微影技术”在“浸入式光刻技术”已经成为光刻机主流的时候,它却依然固守自己的技术,拥抱“干式微影技术”。

可以说,它还放弃了和台积电合作,这给ASML带来了机会,尼康光刻机已经越来越不能满足当下对于光刻机的需求,台积电英特尔在一批企业转投到ASML的怀抱,在尼康的固步自封中,ASML迅速发展,一举夺得了光刻机霸主地位。

ASML的成功之路——

1.一方面积极的收购一些重要企业,比如美国Cymer等,另外一方面不断的使用国际最先进的技术,德国,荷兰等等全世界最新进的技术都会被ASML使用。

2.非常聪明的将台积电,英特尔,三星等等企业作为自己的股东。这一种政策,能够获得更多的技术和资金的支持。

3.从来不固步自封,开放创新式的发展,让ASML能够立即获得各大企业的认同,成功的开启自己的霸主之业。

当然,我们也知道,虽然说你看尼康,佳能没有了当年的雄风。但是对于日本半导体来说,光刻机已经能够满足它们需求,因此它们并不需要去进口ASML,甚至于如果进口的话,这不是承认自己的失败吗?

日本肯定不用担心,一方面美,日同(lang)盟(bei),另一方面,第一次电子产业转移是送美国到日本,日本尼康,佳能其实是DUV(453nm—193nm光源)时代的霸主。

在芯片28nm制程之前的时代,尼康,佳能的光刻机才是行业内最大的玩家。

目前来说,日本在28nm,22nm光刻机领域仍然非常强横。在2010年之后,才真正是荷兰的ASML的霸主地位。

大部分人可能觉得,这又不是7nm,5nm,没有多少先进的技术。

但是在一些逻辑芯片,存储器,14nm以上的制程工艺,还是大量的应用工艺。

例如日本东芝仍然是全球存储的主要供应商。

佳能1970年制造的第一台光刻机

在芯片领域,日本通过多年的发展,尤其是在CIS芯片,各类传感器应用的芯片,MEMS芯片领域,具有很强的实力。

我们常说的晶圆的应用,并不单单的应用在CPU方面,还有逻辑芯片,存储器,闪存这价格领域。

日本的传感器,其实就是属于CIS集成电路的一种高端应用。

大部分熟悉手机摄像头的朋友都知道,目前全球高端摄像头的芯片多数来自于日本的索尼。同时日本还有不少做各类传感器的企业,也都是依托于这一类芯片的应用。

美国对日本发动的“芯片战争”,让日本彻底沦为美国的小弟

日本其实是经受过一次美国发起的芯片战争的。

1963年,日本电气公司(NEC)自美国仙童半导体获得planar technology的授权,开始了日本半导体技术研究。

1976年,在日本产经省的主导下,日本的多个大企业参与其中,NEC、三菱、京都电气,东芝共同成立了——“VLSI 技术研究所”。主力向DRAM攻坚,那个时候半导体,还主要是存储器应用天下。在日本的冲击下,DRAM市场价格下降了一倍。英特尔不得不转型,向微处理(CPU)市场冒进的拓展。

1978年,英特尔就是在日本的打压,真的是无可奈何了,好不容易开发出了i8086,第一款微处理器原型。

本身日本的芯片工艺,确实要超过美国,欧洲。美国怎么可能放任这么发展下去,然后就开始针对日本的针对性打击!

1985年,日本DRAM坐拥全球80%市场。(那个时候,晶圆并不是主要是用来做DRAM,不是用来做CPU)。

1985年,美国半导体产业协会开始向美国商务部投诉日本半导体产业不正当竞争,启用了WTO里面的301反倾销条款。(美国惯用的伎俩)

1985年,美国和日本在经济上签订了《广场协议》,广场协定是一个美元,对日元的战争。直接让日元大幅度贬值。

大量的日本优质资产,被美国资本收购!

同时美国要求美国半导体在日本的市场提升到20%-30%,防止出现倾销的情况。在明争暗斗了几年之后,美国强硬的要求日本签订,《日美半导体保障协定》,开放日本半导体产业的知识产权、专利。1991年,日本的统计口径美国已经占到22%,但是美国仍旧认为是20%以下,美国再次强迫日本签订了第二次半导体协议。(引自:35年前美国对日本发动芯片战争,日本坐拥全球80%市场却惨败,半导体设备资讯站)

所有在美国对日本芯片战争奏效之后,日本彻底服软了。

日本商业市场,还在想网高端走:软银收购ARM

如今手机市场,以及各类移动电子设备,基本都是基于ARM的架构开发的芯片。ARM原本是英国的芯片企业,软银出资310亿美金收购了ARM。

这应该算是日本仍然把持着芯片领域的一个高峰吧。

综合来说:在芯片市场,真正玩家,只有美国,日本,未来一定会有中国。

为什么日本不担心芯片和光刻机的问题?因为日本自己可以制造,其次,没有对美国构成威胁。

事实上,目前全球可以制造光刻机的国家只有三个:荷兰、中国和日本。

荷兰ASML是全球最大的光刻机厂商,在EUV光刻机领域处于垄断地位。ASML一台EUV光刻机售价1.2亿美元,有10万个零配件,大部分零配件需要从美国、日本、德国进口。

中国也可以制造光刻机,上海微电子是中国唯一的光刻机厂商,目前可以制造90nm光刻机,24nm也在路上,与ASML相比还有很大差距。

日本的尼康和佳能也可以制造光刻机。事实上,在2007年以前,尼康和佳能才是全球光刻机市场的霸主,但是后来被ASML击败。目前,日本光刻机把持着中端市场,高端市场只有ASML一家。

此外,日本半导体对美国不构成威胁。美国早在上世纪80年代就对日本“下手”了,曾经一度独霸全球的日本半导体被美国一举击败,最后只剩下半导体上游产业把持在日本手中。

当然了,美国和日本是同盟关系,日本没有制裁美国的实力,只有美国制裁日本的份儿,在日本半导体产业一举溃败之后,已经对美国没有什么威胁。

再者,日本如果需要高端光刻机只需要从荷兰进口即可,这方面对日本并没有限制。日本也不用自己去研发,毕竟市场就那么大,而且ASML已经垄断市场,日本不会傻到这时候再去研发高端光刻机。

总之,日本不需要担心芯片和光刻机的问题。首先,中低端光刻机,日本自己可以制造,高端光刻机只需要从荷兰进口就行,这方面没有限制。

为什么日本不担心芯片和光刻机问题?

因为,我们现在正在遭遇的事情,当年在日本早就发生过了!

美国强迫日本签署协议限制半导体产业

日美两国签署的广场协议大家都知道,但上世纪80年代中期美国还强迫日本签署了《美日半导体协议》,这份协议直接限制了日本半导体产业对美国出口,并增加100%关税,同时还规定其他国家的半导体产品在日本市场份额得超过20%。

这一协议直接将当期发展得如期中天的日本半导体产业打残了,当时全球TOP10的半导体公司前三都是日本公司,分布是NEC、东芝、日立,而整个TOP10中日企达到了6家。

但是,我们现在看看日企中,那还有谁是比较强的半导体公司?没了!唯独就剩个东芝还苟延残喘。也就是说美国在上世纪80年通过强力手段彻底肢解了日本半导体产业,使得对应的日企无法在全球范围内攻城掠地,只能偏安一隅的生存,日本芯片基本处于崩盘状态。

从此之后美国的半导体产业彻底崛起,诞生了一大波现在大家如雷贯耳的美企,他们的成功很大部分的归功于当年的《美日半导体协议》。此外,韩国部分企业乘势崛起。

日本另辟蹊径偏安一隅成功

也许有人疑惑,既然美国肢解了日本半导体产业,为何现在的日本半导体看上去还是很强的,这里面的原因也是挺简单的,被美国限制之后日企也是要生存下去的,一些核心领域败下阵来,那就只能转向转型,在美国半导体不参与的地方以及适合发挥自己专长的地方进行猛攻。

也就是日本现在比较强的半导体材料和部分半导体设备,目前日企在上述占的市场份额较大,10大半导体设备日企占了近一半的份额,等于是从另一层面捏住了很多下游芯片企业的命脉。你看前阶段日韩两国半导体的相互制裁,就是因为日本能在原材料这块掌握有优势地位。

此外,部分日企也在利用自己的一些优势来进行突破,比如索尼,他们将CMOS作为最优先发展的业务,地位远高于 游戏 、电影等业务,当其他业务不行时更是不断加大这块的研发投入,为了提高技术壁垒还收购晶圆厂自行设计传感器的制造。

日本光刻机暂处于中端地位

最后这里再提提日企的光刻机,日本是有自己的光刻机制造企业,也就是尼康和佳能两家,这两家为人所熟知是因为相机。但是很多人可能不知道相机领域涉及的光学技术正好是光刻机所需要的。

也因为如此,这两家企业都曾经拥有自己的光刻机技术,但是在和荷兰ASML的竞争中已经落败下来,目前他们量产的机型只能算是中端光刻机。对这两家企业来说,光刻机领域的下坡路不可避免,未来或许他们还将落后下去,会被我们超过。

Lscssh 科技 官观点:

说了那么多,总结下!日本的芯片产业早在30年前就已经被美国摧毁,所以美国人自然是不担心的,而无法威胁到美国半导体产业的日本自然也不担心买不到,美国会顺畅的给他供货。同时,由于芯片产业被扼杀,日本只能另辟蹊径走另外的一条路,最终在半导体材料和设备制造取得了一定的成绩。

日本自己就可以生产光刻机,日本的尼康和佳能以前造光刻机也非常厉害,只不过后来被荷兰阿斯麦尔公司给超越了,徒弟超越了师傅,现在占到了市场的80% 以上,几乎快把师傅给逼上绝路了,但是瘦死的骆驼比马大啊,日本的光刻机技术基础是有的,技术是有的,根本不用担心什么。

我们中国一定要争气啊,早日早出来属于自己的光刻机和芯片,全球高端产业,也就是芯片技术是最后未被我们攻克的阵地了,相信只要我们掌握了这项技术,很快芯片就会变成白菜价。

虽说目前顶级的光刻机制造公司在荷兰,但是这不代表荷兰掌握着所有关键零部件,其实日本在芯片和光刻领域仍然占有十足的份量,尤其是在原材料方面,在整个半导体领域的19种关键材料中,有14种日本的产能是占了全球50%以上的,也就是说如果缺少日本生产的关键原材料,荷兰的顶级光刻机也很难造出来,比如去年的光刻胶事件,韩国即使芯片半导体技术再牛,一旦被日本卡住关键材料就麻烦了。

日本的芯片技术在多年前也是很厉害的,但是后来因为美国的打压,还有韩国三星的崛起,所以日本的半导体技术落在了后面,不过瘦死的骆驼比马大,日本仍然拥有一定的芯片制造能力,而且得益于接近垄断的关键原材料,所以日本丝毫不担心缺失芯片和光刻机制造的问题,花钱买就是了,毕竟三星和其它半导体企业也十分害怕日本断供。

包括国内的中芯国际,虽说尽量减少了对美国技术的依赖,但是在半导体材料方面,仍然非常依赖日本,很多原材料都从日本进口的,一旦日本不出口了,也是会面临非常多的麻烦。不过按照目前的发展态势,中国的芯片制造能力超越日本不是问题,至于原材料供应,这其实就是一个国际化分工的问题,毕竟一个国家不可能完全掌握所有的供应链。

因为日本不用担心了,日本半导体产业基本全军覆没了。高端光刻机用不上,日本担心什么?

日本自己有28纳米的光刻机,有极紫外光源。但是这些都用不上,没有像intel,三星,台积电那样的半导体制造企业。也没有像海思,高通,联发科,展锐,AMD,NVIDIA那样的芯片设计企业。

做做液晶面板,滤波器件,图像传感器,28纳米光刻机足够了。28纳米最低能做7纳米芯片,日本有28纳米光刻机,还担心什么?

我们今年能够突破28纳米光刻机,如果我们不做手机SOC芯片,我们也不必担心了。但我们没有理由放弃手机芯片,所以我们必须要突破极紫外光刻机,在突破之前,我们自然是担心。

姓 名:李欢迎            学 号:20181214053              学 院:广研院

原文链接:https://xueqiu.com/7332265621/133496263

【 嵌牛导读 】 : 半导体的应用领域很广,在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,可以说是现代科技的骨架。半导体应用的关键领域便是集成电路。集成电路发明起源于美国,后来在日本加速发展壮大,到目前在韩国台湾分化发展。本文旨在介绍日本半导体的发家史,体会上世纪美日之间在半导体产业争霸上的血雨腥风,同时从中寻找一些我国科技产业的发展经验。

【 嵌牛鼻子 】 : 日本半导体产业

【 嵌牛提问 】 : 日本半导体产业是如何在美国技术封锁的牢笼中走向世界?

【 嵌牛内容 】

       在集成电路行业,全球范围内的每一次技术升级都伴随模式创新,谁认清了技术、投资和模式间的关系,谁才能掌握新一轮发展主导权,在全球竞争中占据更为有利的地位,超大规模集成电路(VLSI)计划便是例证。日本的集成电路产业发展较早,在20世纪60年代便已经有了研究基础,发展至今经历了从小到大、从弱到强、转型演变的历史,其中从1976年3月开始实施的超大规模集成电路计划是一个里程碑。

日本集成电路的起点

       在超大规模集成电路计划实施前,日本的集成电路行业已经有了一定的基础。作为冷战时期美国抵御苏联影响的桥头堡,日本的集成电路发展得到了美国的支持。1963年,日本电气公司便获得了仙童半导体公司的平面技术授权,而日本政府则要求日本电气将其技术与日本其他厂商分享。以此为起点,日本电气、三菱、夏普、京都电气都进入了集成电路行业。在日本早期的集成电路发展中,与美国同期以军用市场为主不同的是,日本在引进技术后侧重于民用市场。究其原因,第二次世界大战后,日本的军事建设受限,在美苏航天争霸的过程中日本的半导体技术只能用于民间市场。正是如此,日本走出了一条以民用市场需求为导向的集成电路发展之路,并在20世纪70年代和80年代一度赶超美国。

        日本政府为集成电路的发展制定了一系列的政策措施,例如1957年制定的《电子工业振兴临时措施法》、1971年制定的《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》和1978年制定的《特定机械情报产业振兴临时措施法》,加上民用市场的保护使日本的集成电路具备了一定的基础。

20世纪70年代,在美国施压下,日本被迫开放其半导体和集成电路市场,而同期IBM正在研发高性能、微型化的计算机系统。在这样的背景下,1974年6月日本电子工业振兴协会向日本通产省提出了由政府、产业及研究机构共同开发“超大规模集成电路”的设想。此后,日本政府下定了自主研发芯片、缩小与美国差距的决心,并于1976—1979年组织了联合攻关计划,即超大规模集成电路计划,计划设国立研发机构——超大规模集成电路技术研究所。此计划由日本通产省牵头,以日立、三菱、富士通、东芝、日本电气五家公司为主体,以日本通产省的电气技术实验室、日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所为支持,其目标是集中优势人才,促进企业间相互交流和协作攻关,推动半导体和集成电路技术水平的提升,以赶超美国的集成电路技术水平。

        项目实施的4年间共取得上千件专利,大幅提升了日本的集成电路技术水平,为日本企业在20世纪80年代的集成电路竞争铺平了道路,取得了预期的效果。把握世界竞争大势、研判未来发展方向,需要凝聚力量、统筹协调的专业认知作为支撑。尽管事后看,日本的超大规模集成电路计划实施效果非常理想,但是实施过程却并不顺利。根据前期测算,计划需投入3000亿日元,业界希望能够得到1500亿日元的政府资助,后来实施4年间共投入737亿日元,其中政府投入291亿日元。其间,自民党信息产业议员联盟会长桥木登美三郎多次努力,希望政府追加投入,但是未能如愿。政府投入未及预期,参与企业的士气受到了一定程度的打击。当时,参与计划的富士通公司福安一美说:“当时,大家都有一种被公司遗弃的感觉,而且并未料到竟然研制出向IBM挑战的产品。”

       投入不及预期,再加上研究人员从各企业和机构间临时抽调、各行其道,一时间日本的超大规模集成电路计划开发很不顺利,不同研究室人员间互相提防、互不往来、互不沟通的现象十分普遍。 此时,垂井康夫站了出来。垂井康夫1929年出生于东京,1951年毕业于早稻田大学第一理工学院电气工学专业,1958年申请了晶体管相关的专利,是日本半导体研究的开山鼻祖,1976年超大规模集成电路技术研究会成立时被任命为联合研究所的所长。

       垂井康夫在当时的日本业界颇具声望,他的领导使各成员都能信服。 垂井康夫对参与方进行积极的引导,指出参与方只有同心协力才能改变基础技术落后的局面,在基础技术开发完成后各企业再各自进行产品开发,这样才能改变在国际竞争氛围中孤军作战的困局。垂井康夫的努力,很快为研发人员所接受,各家力量得到了有效的融合,而历时4年的风雨同舟、协同努力成了日本集成电路产业发展的最好推力。除垂井康夫外,当时已从日本通产省退休的根岸正人功不可没。当时,超大规模集成电路技术研究会设理事会,日立公司社长吉ft博吉担任理事长,但是在真正的执行过程中,根岸正人发挥了很好的协调作用。

       根岸正人有多年推动大型国家研究计划的经验,他对计划各参与方的能力、利益诉求都颇为了解,在计划中通过其有效的沟通化解了冲 突,为垂井康夫成功地凝聚团队做了背后的铺垫。 可以看出,在集成电路的研发攻关中,除了资金和资源投入外,团队协调和技术融合更是成功的关键。

       从超大规模集成电路计划的组织架构来看,除垂井康夫领导的联合研究所外,先前成立的两个联合研究机构也参与了超大规模集成电路计划,分别是日立、三菱、富士通联合建立的计算机综合研究所,以及由日本电气和东芝联合成立的日电东芝信息系统。三个研究所分别从事超大规模集成电路、计算机和信息系统的研发,其中联合研究所负责基础及通用技术的研发,另两个研究所则负责实用化技术开发(重点为64KB及256KB内存芯片的设计及开发)。在各方的协同努力下,参与方都派遣了其最优秀的工程师。来自各地的工程师们肩并肩地在同一研究所内共同工作、共同生活、集中研 究,在微细加工技术及相关设备、硅晶圆的结晶技术、集成电路设计技术、工艺技术和测试技术上取得了突破。其中,联合研究所主要负责微细加工技术及相关设备、硅晶圆的结晶技术的攻关,其他技术的通用部分也由其负责,实用化的开发则由另两个研究所负责。

       具体来看,六个研究室中,分别由不同企业负责协调:第一、第二、第三研究室主要攻关微细加工技术,分别由日立、富士通和东芝负责协调;第四研究室攻关结晶技术,由工业技术研究院电子综合研究所负责协调;第五研究室负责工艺技术,由三菱负责协调;第六研究室攻关测试、评价及产品技 术,由日本电气负责协调。微细加工技术是计划的重心,从联合研究所的研究成果来看,日本当时开发了三种电子束描绘装置、电子束描绘软件、高解析度掩膜及检查装置、硅晶圆含氧量及碳量的分析技术等。垂井康夫评估说,计划实施完毕后日本的半导体技术已和IBM并驾齐驱。在计划中,日本企业对于动态随机存储器有了深入的理解,其更高质量、更高性能的动态随机存储器芯片为日本赶超美国提供了机遇。

       从1980年至1986年,日本企业的半导体市场份额由26%上升至45%,而美国企业的半导体市场份额则从61%下滑至43%。 1980年,联合研究所的研究工作已全部结束,而另两个研究所则追加资金(共约1300亿日元)作进一步的技术开发, 以1980年至1982年为第一期,1983至1986年为第二期。 这些系统化的布局为日本的半导体行业腾飞发挥了至关重要的作用。

       从人员来看,计划开展期间的联合研究所研发人员数量为100人左右,计算机综合研究所的研发人员数量为400人左右,日电东芝信息系统则为370人左右。在后续投入阶段,研究人员数量减少,1985年计算机综合研究所研发人员已减至90人左右,而日电东芝信息系统则减至30人左右。尽管联合研究所研发人员相对较少,但事关各企业的未来发展基础,因此各企业都派遣一流人才参与。在此过程中,垂井康夫对各企业都十分了解,点名要求各企业派遣其看中的人才。

       在实施超大规模集成电路计划及后续的资助计划后,1986年日本半导体产品已占世界市场的45%,超越美国成为全球第一半导体生产大 国。 1989年,在存储芯片领域,日本企业的市场份额已达53%,与美国该领域37%的市场份额形成了鲜明对比。 在日本企业的巅峰时期,日本电气、东芝和日立三家企业排名动态存储器领域的全球前三,其市场份额甚至超90%,与之相比,美国德州仪器和镁光科技则苦苦支撑。


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