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本文關(guān)鍵詞:超越國界、國家項目、臺積電、潛在需求、人才
“半導體即國家”正在成為日本產(chǎn)業(yè)的口頭禪。
重振日本半導體產(chǎn)業(yè),尤其在2022年11月11日,經(jīng)產(chǎn)省牽頭成立了“技術(shù)研究組合最先端半導體技術(shù)中心(LSTC)”后,索尼等八家日本重要企業(yè)出資成立了“Rapidus株式會社”。美日荷更是達成“神秘協(xié)議”,同意擴大對華芯片出口管制措施。
這次日本半導體復興的決心往往被人忽略。日本半導體的興起、衰落被津津樂道,但大多要么被神話、被貶損一無是處,不太客觀。
在美日韓聯(lián)盟打壓中國半導體、華為被徹底制裁、中美貿(mào)易摸彩越演越烈背景下。芯榜整理了最近日本研究員《日美半導體協(xié)定及其影響!》,客觀的評價日本半導體產(chǎn)業(yè)。國家的偉大復興,半導體是不能被放棄的,必然要跨過去的產(chǎn)業(yè)。
Rapidus的投資額及與半導體的關(guān)系
日美半導體協(xié)定及其影響(全文)
目錄
1、介紹
2、日美半導體協(xié)定
3、日美半導體協(xié)定的主要原因
4、日美半導體協(xié)定的影響
5、韓國半導體產(chǎn)業(yè)的影響
6、國家工程的意義
7、日本半導體復興之路
8、總結(jié)
1、介紹
日本的半導體產(chǎn)業(yè)在 1980 年代稱霸世界,現(xiàn)在僅僅可以跟進與臺灣和美國的合資企業(yè)。
許多人將不公平的日美半導體協(xié)議作為日本半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展跌跌撞撞的原因。
日本產(chǎn)業(yè)研究員(ネゴトワ?ネティエ)總結(jié)并寫一篇文章作為研究背景,芯榜整理分享給大家,對半導體時代產(chǎn)業(yè)研究
1988年日本半導體在世界市場占有率為50.3%,但到了2019年僅剩下10.0%。
2、美日半導體協(xié)議
1986年簽訂了第一個日美半導體協(xié)定(1986-1991)和第二個日美半導體協(xié)定(1991-1996),以解決日美之間在半導體方面的貿(mào)易摩擦。
3、美日半導體協(xié)議背后的因素
1970年,IBM在其新型通用計算機中采用了半導體存儲器,在此之前,美國半導體行業(yè)的絕大部分由軍方、科研院所等政府采購,采購是一個問題。
美國半導體公司的生產(chǎn)能力不足以滿足需求,作為美國以外的供應商一直在提高質(zhì)量的日本產(chǎn)品被挑出來了。
在研討會和技術(shù)雜志上宣傳日本制造的存儲器質(zhì)量如此之高,根據(jù)美國方面的嚴格檢查結(jié)果甚至超過了美國頂級制造商的質(zhì)量,并得到了很大的反響。但是,學生已經(jīng)超過了老師?!?/span>
在日本半導體產(chǎn)業(yè)中,通過積累自動化和獨創(chuàng)性來提高可靠性,以降低制造過程中的缺陷率。1981年,日本在64KDRAM的世界份額達到69.5%,30.5%。日本對美國的優(yōu)勢方面,即 10%,已變得清晰。
在此背景下,美國的半導體制造企業(yè)只專注于半導體,受經(jīng)濟走勢影響較大,而日本的半導體產(chǎn)業(yè)是大綜合制造業(yè)的一個分支,收支穩(wěn)定。由于持續(xù)的研發(fā)和資本投資,公司能夠提高競爭力也是有原因的。
大約在這個時候,半導體貿(mào)易摩擦浮出水面,美國對日本產(chǎn)生了危機感,日本繼續(xù)擴大與國防工業(yè)直接相關(guān)的集成電路的生產(chǎn)和出口?!叭毡就{論”認為沒有這樣的事情開始叫囂,冷靜分析“日本半導體產(chǎn)業(yè)專攻DRAM,美國半導體產(chǎn)業(yè)總體上有優(yōu)勢,比如微處理器”被忽略了。不公平現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在工業(yè)界,也出現(xiàn)在政界。
?日企窺探硅谷,仿制產(chǎn)品占領(lǐng)日本市場份額
?貿(mào)易傾銷
?通產(chǎn)省聯(lián)合半導體制造商,以便日本電子公司可以相互采購互補產(chǎn)品。
?美國公司的進入(市場)壁壘
對日本半導體行業(yè)的這種不滿情緒爆發(fā)了。
1985年,美國半導體工業(yè)協(xié)會(SIA)向美國貿(mào)易代表表示,日本半導體產(chǎn)業(yè)在日本封閉市場的背景下,過度投資設(shè)備并以低價出口,正在損害美國半導體產(chǎn)業(yè)。提起訴訟的依據(jù)是《貿(mào)易法》第 301 條(超第 301 條)。美光還將對傾銷日本 64K DRAM 的指控提起訴訟。
隨著DRAM市場飽和、價格暴跌,Intel退出了DRAM市場,該公司決定將產(chǎn)品商業(yè)化并發(fā)往世界,似乎已經(jīng)被反映為象征美國困境的事件。
1986年9月,經(jīng)過與美國的多輪談判,日本締結(jié)了《日美半導體協(xié)定》。
美日半導體協(xié)議的影響
根據(jù)一份為期五年的協(xié)議,
?提高日本市場的外國制造半導體的份額
?以合理的銷售價格固定日本半導體的價格
已經(jīng)安排好了。
美國政府根據(jù)日本制造商每季度提交的成本數(shù)據(jù)獨立計算出的公平市場價值(FMV),是針對市場價格不斷下滑的DRAM和EPROM設(shè)定的,在出售時被視為傾銷。
也有觀點認為,由于價格不漲不跌,市場原則行不通,日本企業(yè)難以運用競爭原則,導致發(fā)展動力下降,中等競爭力下降到長期。
在此期間,日本半導體企業(yè)的專利申請數(shù)量已增至1萬多件,大幅減少似乎也是造成技術(shù)發(fā)展乏力的一個因素。
但1987年4月,由于美國半導體產(chǎn)品在日本市場的份額沒有增長,美國國會通過了對個人電腦、彩電和電動工具征收100%關(guān)稅的制裁措施。
這是一項防止美國制造商生產(chǎn)產(chǎn)品的措施,如果他們對半導體本身征稅的話。
日本政府曾就違反關(guān)稅及貿(mào)易總協(xié)定(GATT)提起訴訟,但因與農(nóng)產(chǎn)品有關(guān)而撤回訴訟。
6月,以接管1991年到期的第一份協(xié)議的形式新簽訂第二份半導體協(xié)議。
?將日本半導體市場的外國制造半導體的份額提高到20%以上
?防止日本半導體制造商的傾銷
通商產(chǎn)業(yè)省電子元器件課牽頭防止傾銷,好像每個公司的生產(chǎn)量都被詳細調(diào)查了,比如哪個工廠放了多少晶圓,有多少晶圓晶圓是在哪一天和哪月發(fā)貨的。
但與其他行業(yè)不同的是,在重復上百道工序?qū)⑤斎刖A變成半導體芯片的過程中,良品輸出的數(shù)量會因各種因素而發(fā)生變化,似乎很難報告,因為它并不準確。
通商產(chǎn)業(yè)省 (MITI) 大力鼓勵企業(yè)通過“份額監(jiān)測”增加對外國制造半導體的使用,該調(diào)查旨在調(diào)查外國制造半導體的市場份額。
1987年成立的國際半導體交易中心(INSEC)、1988年成立的外國半導體用戶委員會(UCOM)、外國半導體貿(mào)易公司協(xié)會(DAFS)等,以負責半導體用戶企業(yè)采購的高管為負責人似乎他指導鄰居購買海外產(chǎn)品的做法在美國尤其受到贊賞。
似乎是接到指令的日本企業(yè)直接在香港等市場購買了東南亞銷售的廉價DRAM,因無法再利用而丟棄,重新進口日本半導體。
1996年,第二次日美半導體協(xié)定結(jié)束時,外國半導體占日本市場的28%,但日本半導體失去了競爭力,失去了全球市場份額,日本半導體的困境開始明朗,美國各國重回 DRAM 份額榜首,韓國超越日本。
為此,日本企業(yè)以半導體部門重組等方式奪回市場份額為目標,但在企業(yè)邏輯上仍停留在以恢復過去第一位為目標的范疇,不付出代價關(guān)注國際水平分工體系,利潤率下降。半導體業(yè)務(wù)需要年復一年的巨額投資來生產(chǎn)新的高價產(chǎn)品,其在企業(yè)集團中的地位正在減弱。似乎激勵說發(fā)展不再奏效。
后來,從第一個協(xié)議階段開始,是否包含數(shù)字目標就成了一個問題,而寫明數(shù)字目標的“附文”的存在,不僅作為一個政治問題引起了漣漪,還引起了日本與日本之間的轟動。與美國存在認識差異等問題。
美國克林頓政府高度贊揚將數(shù)字目標納入半導體協(xié)議的成功范例,并試圖將其擴展到汽車等各個領(lǐng)域,我們才得以避免失去競爭力。
另一方面,為了振興自1990年代后半期以來陷入困境的日本半導體產(chǎn)業(yè),成立了多個國家項目和財團,但都沒有取得很大成果。
1997年,個人電腦熱潮平息,PC市場飽和,產(chǎn)量下降,導致16M RAM等產(chǎn)品價格下跌。亞洲貨幣危機也導致了半導體衰退。
受此影響,富士通于1999年宣布退出通用DRAM業(yè)務(wù),日立與NEC將各自的DRAM業(yè)務(wù)分拆整合,成立爾必達存儲器,隨后被收購。
2001年,東芝退出通用DRAM業(yè)務(wù)。
2003 年,瑞薩科技通過整合日立和三菱電機的邏輯半導體部門成立。
我們無法完全應對制造業(yè)分離的國際水平分工變化、廣場協(xié)議導致日元走強的政策、周期性反復盛衰的半導體特有的市場變化等。即便美日半導體協(xié)議無可厚非,但它的影響力足以讓人跌跌撞撞。
韓國半導體產(chǎn)業(yè)的影響
因1985-86年美國經(jīng)濟衰退導致需求不振而供過于求的64KDRAM價格從3.5美元跌至30美分,是韓國半導體產(chǎn)業(yè)的頂峰。
1985年雖受重創(chuàng),但研制生產(chǎn)體制已基本趕上美日。
5、韓國半導體產(chǎn)業(yè)的特點
?希望經(jīng)營多元化的綜合性集團進入政府的電子產(chǎn)業(yè)成長戰(zhàn)略
?社長下屬的“秘書室”等助手們作為大企業(yè)的附屬機構(gòu)擁有強大權(quán)威的自上而下的體制,具有迅速的決策能力和行動能力
?為了追趕后起之秀,我們將專注于存儲器業(yè)務(wù),特別是標準統(tǒng)一、通用性強、銷售潛力大的DRAM,已經(jīng)可以制造與同類產(chǎn)品相同水平的產(chǎn)品。日本在短時間內(nèi)以“飛躍戰(zhàn)略”發(fā)展技術(shù)跨越式發(fā)展,以增加晶圓直徑與制造技術(shù)。
?通過引進美國、日本等領(lǐng)先企業(yè)的被許可人的技術(shù),縮短開發(fā)周期
?在Task Force團隊和海外法人中聘用高技能人才,在工程師和研究人員之間互動構(gòu)建新技術(shù),并在公司內(nèi)部部署它們
?通過國家項目參與制造技術(shù)研發(fā)的三大企業(yè)共享研究,快速吸收技術(shù)。
有一個特點。
從技術(shù)上講,通過在晶體表面制作凹槽來制造電容器是困難的,但與以后可能會導致小型化問題的溝槽電池相比,通過堆疊層構(gòu)建的堆疊電池很容易提高產(chǎn)量。韓國三大半導體公司是非常注重成本的,所有公司一下子都采用了,而且當時的人工成本比美國甚至日本都低。
1986年,日美半導體協(xié)定(Phase 1)將日本半導體產(chǎn)業(yè)置于準管制貿(mào)易體制(Fair Market Value)之下,DRAM市場價格回暖,到1992年韓國與日產(chǎn)平起平坐為了將日本的外國制造半導體的份額提高到 20% 以上,采用制造的 DRAM 也起到了推動作用。
在 1960 年代和 70 年代,韓國半導體產(chǎn)業(yè)通過吸引投資鞏固其制造基地,直到 1980 年代,韓國半導體產(chǎn)業(yè)通過促進海外技術(shù)轉(zhuǎn)移的政策提高了制造技術(shù)。因此,我們改進了我們的研究和開發(fā)能力和制造能力,擺脫模仿行業(yè),挑戰(zhàn)自我,超越技術(shù)改進。內(nèi)存DRAM產(chǎn)品據(jù)說有五年的開發(fā)周期和三年的產(chǎn)品周期。在競爭時代為了小型化和大容量化,我們終于在新產(chǎn)品銷售方面領(lǐng)先了。
此外,在1990年代,產(chǎn)學官共同研究開發(fā)半導體,推動了尖端技術(shù)的橫向發(fā)展,這將成為韓國逆轉(zhuǎn)發(fā)展的原動力。
與直接向美國公司供應半導體的日本不同,當韓國的 DRAM 生產(chǎn)走上正軌時,個人電腦的生產(chǎn)正在臺灣和其他國家擴大。因為它與東亞的 PC 組裝代工公司有業(yè)務(wù)往來,它在沒有持續(xù)增長的情況下繼續(xù)增長與美國和日本一樣,因與美國的激烈貿(mào)易摩擦而受到批評。
另一方面,由于專利侵權(quán)訴訟頻繁等原因,向日本和美國支付的專利使用費增加,研究開發(fā)的重要性得到認可,但他們只專注于制造技術(shù)。因此,似乎高材料和制造設(shè)備等基礎(chǔ)零部件對日本的依存度是不會導致與日本決裂的一個因素。
6、國家項目意義
20世紀90年代,讓美國超越半導體市場份額的日本開始產(chǎn)生危機感,啟動了一系列由通商產(chǎn)業(yè)省牽頭的半導體相關(guān)研究的國家項目和財團。
以VLSI技術(shù)研究會為藍本,在生產(chǎn)技術(shù)上取得了眾多成就,是80年代日本半導體產(chǎn)業(yè)飛躍的起點,但未能為日本半導體的衰落踩剎車工業(yè)..
似乎有多種因素,但與其說是真正需要的研究,不如說是各公司的開發(fā)基地為了研究而努力研究,“中央研究所”體制讓生產(chǎn)基地無法進行研究和開發(fā)。原因之一是橫向分工,負責
官民、產(chǎn)官學聯(lián)合項目目標明確,如日本的VLSI技術(shù)研究會、美國的財團SEMATECH、臺灣的工研院、韓國的半導體聯(lián)合研發(fā)等,可見在超越國界的合作體系下共享成果,已成為該國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
另一方面,也需要注意的是,如果戰(zhàn)略本身含糊不清或與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場需求背道而馳,或者參與企業(yè)試圖對研究成果保密和壟斷,那么結(jié)果可能不好,沒錯。
7、日本半導體的復興之路
臺積電的制造工廠被邀請到熊本,筑波研究設(shè)施的開放,以及旨在與日本公司合作大規(guī)模生產(chǎn) 2nm 級半導體的 Rapidus 的成立,重振日本半導體產(chǎn)業(yè)的運動正在蓄勢待發(fā)。IBM、imec等國外公司,除了技術(shù)上的困難,也不是沒有挑戰(zhàn)。
首先是這些工廠生產(chǎn)的半導體的用途。
這是一個先有雞還是先有蛋的問題,但是半導體芯片本身并不能發(fā)揮作用,而是通過將其集成到某些產(chǎn)品中來進行電動操作。
在70年代和80年代,日本以其高質(zhì)量和高功能成為向世界出口模擬半導體的明星產(chǎn)業(yè)。
從 80 年代到 90 年代,半導體出口以滿足東亞的需求,東亞為應對個人電腦熱潮而建立了組裝個人電腦的生態(tài)系統(tǒng)。
即使按照摩爾定律,實現(xiàn)高功能的下一代半導體是否會產(chǎn)生替代現(xiàn)有半導體的影響?
日本正面臨著少子老齡化的問題,可以肯定的是,未來各個行業(yè)的用工荒都會更加嚴重。
有可能通過自動駕駛汽車、農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動化等技術(shù)革新來實現(xiàn)。特別是機器人不僅是人工智能,也就是大腦,還有傳感器、遠程監(jiān)控等MEMS。高速通信等綜合性高、復雜,是一個系統(tǒng),本來應該是日本擅長的領(lǐng)域。
在許多國家,機器人與軍用無人機和機器人士兵聯(lián)系在一起,但在日本,我們可以明確目的來彌補勞動力短缺,并且有可能在該領(lǐng)域領(lǐng)先世界。
當半導體產(chǎn)業(yè)不僅在半導體發(fā)源地美國蓬勃發(fā)展,在韓國和臺灣也蓬勃發(fā)展時,我們聚焦?jié)撛谛枨?/span>,在政府和學術(shù)界的主導下,成功地將研究成果發(fā)展到商業(yè)層面。和工業(yè)界一起工作。
此外,負責下一代研究的高技能人才對于半導體行業(yè)來說是不可或缺的,這是推動這些發(fā)展的原動力。
過去,國家項目只注重技術(shù)成果,但通過這些項目,高技能人才聚集起來,不僅提高了他們的知識和技能,還產(chǎn)生了諸如創(chuàng)造協(xié)作等次級效應。
現(xiàn)在的日本,半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)沒有活力了,這樣的人才都轉(zhuǎn)移到其他產(chǎn)業(yè),或者流到國外去尋找出路,我想你需要的時候就會來。
我希望前面提到的與臺積電和 Rapidus 的合作不僅可以作為半導體芯片的輸出,還可以作為培養(yǎng)引領(lǐng)下一代人才的機構(gòu)發(fā)揮作用。
Rapidus的中長期事業(yè)展開構(gòu)想(圖自Rapidus官網(wǎng))
概括
?由于針對日本擅長的DRAM的日美半導體協(xié)議,日本企業(yè)無法積極應對。此外,許多因素與強加數(shù)字目標的事實背道而馳。
?由于廣場協(xié)議導致日元升值,國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的競爭力下降。
?高集成化投入巨大,在國際橫向分工趨勢下,一家公司無法包攬一切,失去了應對的動力。
?重心沒有固定在人才培養(yǎng)上,也沒有取得成果。