美中或是日韩贸易战,均以科技领域为主战场,都涉及到半导体层级,反映半导体是科技竞赛的主战场。半导体是现代资讯产业的基础和核心产业之一,为衡量一个国家科技发展水准乃至综合国力的重要指标。
更重要的是,美中或是日韩贸易战将使全球化垂直分工所基于的商业信任和自由贸易规则遭到破坏,未来各国恐更加重视供应安全与自主可控,是否造成资源浪费、研发和投资效率低落等问题,值得深思。
即便是全球半导体供应国之首的美国,占有国际附加价值、技术含量最高的环节,但因中国业务占美国半导体业者比重均在3成之上,更遑论部分美系半导体大厂的中国合计客户占比高达5成以上,故在美中贸易战之下,美系半导体厂业绩也相对受损。
同样地,中国半导体业近年来虽高速成长,但部分环节发展仍未突破瓶颈,且有产业链覆盖不完整的情况,自然在美中贸易战遭到美方以关税、非关税贸易障碍的方式,袭击关键核心晶片的供应。有鉴于此,预料中国将持续以半导体扶植政策、集成电路第2期大基金的投入、内外部人力资源的积累、由科创板来实现资本市场和科技创新更加深度的融合,来加速推动中国本身半导体国产替代的方向,期望在未来新兴科技所带动的新产品、贸易战下带来的新分工模式基础上,使中国半导体进入技术能力提升、创新活力增加、产品多元化的结构改革阶段。
今年中国半导体业的景气表现,大体呈现先抑后扬的局面,主要是尽管美中贸易谈判未来仍是存有变数,但至少短期内5至6月美国对于华为的严格禁制令在第3季初已有所松绑,使得下半年华为对于供应链的下单力道加大。同时华为生态链的重塑也有利于中国本土的半导体厂商,显然美中贸易战加速核心环节国产供应链崛起的速度,且半导体供应链的库存水位持续下降,再加上5G无线通讯、AI、 IOT、穿戴式装置/AR/VR、车用电子、高效能运算/资料中心、工业4.0/智慧制造等商机也将逐步发酵所致。
若以2019年中国晶圆代工的发展主轴来看,依旧以先进制程的追赶与突破、特殊制程的差异化竞争为主,后者应用的产品包括DRAM,模拟IC,光学器件,感测器,分立器件等。其中2019年中芯国际公司专注推进FinFET技术,上海中芯南方FinFET工厂顺利建造完成,进入产能布建,公司更规划2019年下半年实现14纳米FinFET量产计划,同时12纳米制程开发进入客户导入阶段,显然中芯国际欲利用台积电南京厂产能利用率下降,正研议放缓增建产能脚步之际,而缩短与台积电中国布局的差距,不过随着台积电在台湾厂的先进制程陆续步入7纳米强化版、6纳米制程、5纳米制程之下,中芯国际仍是处于追赶的阶段。
美国近期公布的针对华为全球所有子公司的芯片禁售令, 对于华为来说已经不能算是“封杀令”了,而是实打实的“绝杀令” 。因为美国已经完全绝杀了华为此前芯片进口的三大招数—— 向美国企业购买、找亚洲企业代工、从子公司手里转手! 华为芯片进口的“三板斧”可以说是完全被废了。
那么华为在芯片产业这条路上就真的完全没有办法走了吗?其实并不完全是,要知道芯片产业除了芯片制造我国有点落后以外, 在芯片设计和封测两大步骤上 ,我国可是很厉害的。在芯片设计上,美国的高通应该算是全球最顶尖的芯片设计公司了,但是我国的华为海思作为全球知名芯片设计企业也不遑多让。麒麟高端芯片中今年马上要发布的麒麟9000,就被测评为目前最顶尖的芯片,因为采用的是5nm制程设计的,5nm制程的芯片高通都还没有发布,就被华为海思给抢了先, 可见在芯片设计上,华为海思也能算做是世界顶流。
就更别说芯片封测这一环节了,这属于芯片产业中最后一程,也是最简单的但是也很需要人力物力。作为“世界工厂”的我国在这方面有全球所有国家都比不了的优势, 在芯片封测领域,全球十强企业中中国就占了八家,我国在这一领域实力之强横可见一斑。
那么,留给华为或者说留给我国在芯片产业最大的问题就是材料和制造了,那么全世界除了美国和拥有美国技术的公司以外,我们没有别的选择了吗?
还真有,那就是我们的老邻居兼老冤家日本!
日本虽然现在不在世界顶级半导体产业的最高位,但是曾经也是引领了全球半导体产业的昔日王者, 把时间倒回去20多年前,那会全世界半导体产品风头最劲的就是日本 。虽然最后在美国“流氓式”的打击下,日本败了。但是即便如此,日本的半导体底蕴还是在那放着,在当前全球范围内,日本也是稳坐芯片制造领域第二把交椅的。
那么寻求与日本的合作,就是我国半导体突围的一个很好的突破口。
日前,日方有消息传出, 有一家叫做“深圳英唐智控”的中国企业已经获批了收购日本的半导体光刻机设备。
中企收购了日本光刻机?是事实,将给芯片界点亮一盏灯。据了解,被收购半导体设备 的日企是“先锋微技术” ,他们家的设备是用于模拟芯片的光刻机,其设备生产出来的芯片, 主要是用在 汽车 、光电等工业领域 。虽然对于手机等终端的芯片制造暂时不支持, 但是也给我们暗了一段时间的芯片界点亮了一盏明灯 。
日本的半导体材料和制造在世界范围有极高的影响力,而我国在半导体设计和封测上全球无敌手。那么不管是基于中国市场对日本的吸引,还是基于国际芯片供应链调整的大势所趋, 中日两国携手在芯片产业强强联合,不失为一条半导体进一步发展的康庄大道!
如果真的能够达成全面深度合作,或许华为的移动端芯片,还有救!
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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