日本能否重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)？

戴聞名

2022年8月，豐田汽車、索尼、NEC、軟銀等8家頂尖日本公司共同出資成立了日本新一代半導(dǎo)體國(guó)家隊(duì)“拉普達(dá)斯”（Rapidus）。日本政府為此提供了700億日元的補(bǔ)貼，不久后又追加了2600億日元，共投入3300億日元（約合人民幣165億元）。

“拉普達(dá)斯”是拉丁語(yǔ)，意思是“快”——它的目標(biāo)，是在未來數(shù)年內(nèi)實(shí)現(xiàn)高端制程2nm工藝的國(guó)產(chǎn)化。

出任這家公司董事長(zhǎng)的，是日本半導(dǎo)體制造設(shè)備知名企業(yè)東京電子前社長(zhǎng)、73歲高齡的東哲郎。他曾對(duì)媒體如此形容半導(dǎo)體行業(yè)的戰(zhàn)略地位：“20世紀(jì)鋼鐵即國(guó)家，現(xiàn)在半導(dǎo)體即國(guó)家。”

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的報(bào)告同樣指出，未來社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和國(guó)民生活的核心產(chǎn)業(yè)將是半導(dǎo)體和蓄電池，它們將是所有產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

日本更長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃，是到2035年前后實(shí)現(xiàn)復(fù)興“半導(dǎo)體大國(guó)”的夢(mèng)想。

上世紀(jì)80年代，日本曾是全球?qū)嵙ψ顝?qiáng)的半導(dǎo)體研發(fā)制造大國(guó)之一，巔峰時(shí)期占據(jù)了全世界一半以上的半導(dǎo)體產(chǎn)品市場(chǎng)。但從90年代后期開始，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走下坡路。2019年，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球市場(chǎng)的占比已經(jīng)下降到10%。

日本“半導(dǎo)體大國(guó)”復(fù)興夢(mèng)能否成真，還要打一個(gè)大大的問號(hào)。不過，其半導(dǎo)體業(yè)沉浮興衰的歷程，有諸多啟示和警示。

上世紀(jì)80 年代，日本曾是全球?qū)嵙ψ顝?qiáng)的半導(dǎo)體研發(fā)制造大國(guó)之一，巔峰時(shí)期占據(jù)了全世界一半以上的半導(dǎo)體產(chǎn)品市場(chǎng)。但從90年代后期開始，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走下坡路。

從興盛到衰落

1958年，美國(guó)科學(xué)家杰克·基爾比研制出第一塊集成電路，此后半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，美國(guó)是這個(gè)領(lǐng)域研發(fā)和制造實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家。

上世紀(jì)50年代末，日本經(jīng)濟(jì)開始起飛，日本企業(yè)手里有了錢，就從美國(guó)買來先進(jìn)技術(shù)，加上當(dāng)時(shí)日本遠(yuǎn)低于美國(guó)的人工成本，助推日本半導(dǎo)體業(yè)進(jìn)入了黃金時(shí)代。

1953年，日本索尼公司從美國(guó)西屋電氣引進(jìn)了晶體管技術(shù)專利，隨后將試制一顆晶體管的成本從11美元大幅降低到0.5美元。到了1959年，索尼、NEC、三洋、東芝等日本企業(yè)在一年內(nèi)生產(chǎn)出了8650萬(wàn)顆晶體管，在數(shù)量上一舉超越了美國(guó)。

與此同時(shí)，日本政府和企業(yè)界意識(shí)到，光靠買，自己不掌握核心技術(shù)，永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)趕超。20世紀(jì)70年代，日本決定全力押注超大規(guī)模集成電路（VLSI）。

1976年，日本政府籌集了720億日元資金，召集日立、日本電氣、富士通、三菱、東芝、NEC六大公司合力實(shí)施“超大規(guī)模集成電路計(jì)劃”，并集中精力攻堅(jiān)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）。

不久后，日本就在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域上大放異彩，幾乎與美國(guó)同時(shí)推出64K動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。1984年，他們又率先研制出1MB的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。為了占領(lǐng)更多市場(chǎng)，日本企業(yè)還大搞降價(jià)促銷，讓美國(guó)企業(yè)非常被動(dòng)。

1986年，日本產(chǎn)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的全球市場(chǎng)占有率一度高達(dá)65%，把美國(guó)企業(yè)的份額擠壓到30%。1988年，日本包攬了全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售總額的51%。

此時(shí)，日本半導(dǎo)體業(yè)雖還未全面超越美國(guó)，但已讓美國(guó)感受到了強(qiáng)烈不安。1986年，英特爾等多家半導(dǎo)體公司聯(lián)合推動(dòng)美國(guó)政府出臺(tái)《日美半導(dǎo)體協(xié)定》，對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)品征收高關(guān)稅、實(shí)施進(jìn)口配額，并限制美國(guó)企業(yè)對(duì)日本出口芯片設(shè)備和材料。而日本政府擔(dān)心被排斥出美國(guó)市場(chǎng)，決定做出讓步。

1991年，日美續(xù)簽《日美半導(dǎo)體協(xié)議》，其中明確規(guī)定，美國(guó)生產(chǎn)的芯片必須在日本擁有20%的市場(chǎng)份額。

此后，日本政府對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支持力度日漸減弱，日本半導(dǎo)體業(yè)從此緩慢走向衰落。與此同時(shí)，美國(guó)于1987年成立了半導(dǎo)體制造技術(shù)科研聯(lián)合體，把半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提升到更高的戰(zhàn)略地位并加強(qiáng)了研發(fā)和投資。

2019年，全世界半導(dǎo)體元件產(chǎn)品市場(chǎng)銷售額中，美國(guó)占到了一半以上（55%），韓國(guó)上升至21%，日本僅占6%，且無(wú)一家日本半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)入世界前10。如今，雖然日本在材料、設(shè)備等細(xì)分領(lǐng)域仍然有相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力，但在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的整體份額中僅占10%。

為何不行了？

日本產(chǎn)業(yè)觀察家李海燕認(rèn)為，日本半導(dǎo)體企業(yè)在全球影響力緩慢下降，有三個(gè)主要原因。

一是美國(guó)對(duì)日本半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的阻撓。這個(gè)政治原因直接造成日本政府不敢繼續(xù)在產(chǎn)業(yè)政策和資金上予以大規(guī)模支持，導(dǎo)致日本半導(dǎo)體企業(yè)擴(kuò)展速度放緩。

二是上世紀(jì)90年代日本經(jīng)濟(jì)泡沫破滅。當(dāng)時(shí)由于日元大幅升值、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)飽和、企業(yè)盈利能力嚴(yán)重下降等多重壓力，導(dǎo)致對(duì)半導(dǎo)體的研發(fā)和投資力不從心。

三是周邊國(guó)家和地區(qū)的崛起。上世紀(jì)90年代以前，半導(dǎo)體市場(chǎng)基本是美國(guó)和日本的競(jìng)爭(zhēng)。90年代后，韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)也加入到了競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中，并實(shí)現(xiàn)了快速趕超。

此外，日本沒有培育出強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）企業(yè)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中最為上游的環(huán)節(jié)，與芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試各個(gè)環(huán)節(jié)都密切相關(guān)，被稱為“芯片之母”。

果殼網(wǎng)研究員付斌指出，日本企業(yè)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展上有過一些深刻教訓(xùn)。

日本在這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上的缺失，直接導(dǎo)致了其在芯片先進(jìn)制程方面的落后。這與日本企業(yè)長(zhǎng)期重視制造業(yè)、輕視軟件業(yè)的特點(diǎn)有關(guān)，也與日本缺乏支持新興企業(yè)的資本市場(chǎng)有關(guān)。

日本亞洲通訊社社長(zhǎng)徐靜波認(rèn)為，在半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展上，日本還犯了一個(gè)錯(cuò)誤，就是過度追求半導(dǎo)體零部件的高品質(zhì)研發(fā)、設(shè)計(jì)和管理。

日本企業(yè)曾經(jīng)提出“35年品質(zhì)保證”的口號(hào)，但高品質(zhì)同時(shí)意味著高價(jià)格。2000年后，日本半導(dǎo)體零部件開始遭到韓國(guó)低價(jià)產(chǎn)品的“圍攻”。雖然韓國(guó)產(chǎn)品略顯粗糙，但完全能用且價(jià)格便宜。這個(gè)沖擊直接導(dǎo)致一批日本半導(dǎo)體企業(yè)赤字高懸，許多企業(yè)于是放緩甚至放棄了進(jìn)一步研發(fā)。

雪上加霜的是，日本政府從2010年開始，對(duì)半導(dǎo)體研發(fā)不再補(bǔ)貼，導(dǎo)致日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了“10年空白期”。韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的企業(yè)趁機(jī)趕超，實(shí)現(xiàn)了后來居上。

能否再次輝煌？

在半導(dǎo)體戰(zhàn)略重要性日益凸顯的當(dāng)下，日本真的著急了。除了巨額補(bǔ)貼“拉普達(dá)斯”之外，日本政府和企業(yè)界還下決心做了另外兩件事。

首先是引進(jìn)頭部企業(yè)臺(tái)積電，在日本九州的熊本縣投資2000億日元（約合人民幣100億元），為臺(tái)積電建造了一個(gè)半導(dǎo)體工業(yè)園。

此外，由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省牽頭，東京大學(xué)、筑波大學(xué)等高校和產(chǎn)業(yè)綜合研究所等日本國(guó)立科研機(jī)構(gòu)共同參與成立了產(chǎn)學(xué)研一體的半導(dǎo)體綜合研究機(jī)構(gòu)——“最先端半導(dǎo)體技術(shù)中心”（LSTC），研究下一代半導(dǎo)體技術(shù)。

但這些努力，能否足以支撐起“半導(dǎo)體大國(guó)”的重新崛起？

日本企業(yè)研究院院長(zhǎng)陳言認(rèn)為，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)難以重現(xiàn)昔日輝煌的根本原因在于，日本的市場(chǎng)需求已不足以支撐起一個(gè)世界級(jí)產(chǎn)業(yè)。

日本曾擁有世界領(lǐng)先的電池和電動(dòng)汽車技術(shù)，但由于日本市場(chǎng)對(duì)于電動(dòng)汽車的接受程度不足、規(guī)模過小，如今日本已被中國(guó)超越。

半導(dǎo)體也是同樣的道理——近年來，日本在電動(dòng)汽車、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等半導(dǎo)體核心應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)步乏善可陳，沒有強(qiáng)大的市場(chǎng)需求，企業(yè)就難有動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)的革新和產(chǎn)業(yè)的超越。

如今的日本企業(yè)早已不是巔峰期的日本企業(yè)。

2022年《IMD世界競(jìng)爭(zhēng)力年鑒》顯示，日本企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)從2018年的第25位下降至第34位（在63個(gè)國(guó)家和地區(qū)中）。

具體到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，日本企業(yè)即使是在具有優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域，也已出現(xiàn)了衰落趨勢(shì)。半導(dǎo)體設(shè)備協(xié)會(huì)（SEAJ）的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年2月，日本半導(dǎo)體設(shè)備銷售額已經(jīng)連續(xù)5個(gè)月下降。

應(yīng)用場(chǎng)景至關(guān)重要

日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)70年來的浮沉，有什么啟示和警示？

果殼網(wǎng)研究員付斌認(rèn)為，日本企業(yè)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展上有過一些深刻教訓(xùn)，值得關(guān)注。

比如，未能把握住蜂窩移動(dòng)技術(shù)和智能手機(jī)大發(fā)展的趨勢(shì)，加上日式“技術(shù)至上主義”，導(dǎo)致日企最終落后于全球高科技市場(chǎng)的進(jìn)步節(jié)奏。

與此同時(shí)，日本在半導(dǎo)體材料和設(shè)備方面雖然具有極強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，但缺乏高端制程制造工藝，僅可生產(chǎn)較低端產(chǎn)品，這也是其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的致命弱點(diǎn)。

更重要的是，閉門造車式發(fā)展無(wú)法創(chuàng)造出先進(jìn)技術(shù)，必須“引進(jìn)來、走出去”，積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)合作。

李海燕認(rèn)為，半導(dǎo)體的特殊性在于不能單獨(dú)發(fā)揮作用，必須應(yīng)用到具體產(chǎn)品中，因此穩(wěn)定而且不斷擴(kuò)大的應(yīng)用場(chǎng)景至關(guān)重要。

日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較順利的時(shí)候，都有比較好的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)了互相支持、良性互動(dòng)。上世紀(jì)80年代以前，半導(dǎo)體主要的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)是晶體管收音機(jī)、電子計(jì)算器和電視機(jī)，這些都是日本當(dāng)時(shí)的王牌產(chǎn)業(yè)。

此后，半導(dǎo)體的主要應(yīng)用產(chǎn)業(yè)逐漸演變?yōu)閭€(gè)人電腦和智能手機(jī)。但日本企業(yè)最終喪失了在這兩個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，這是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)滑落的又一重要原因。