跌落神壇的日本半導體產業到底經歷了什麼?

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以下是文字稿 ▼

開頭

1985 年美國半導體行業協會( SIA )向美國政府提起貿易訴訟:控訴日本半導體產業藉助國內不正當的投資環境,以過低的價格進行出口,破壞了美國半導體產業的秩序,威脅到了國家安全!

2021 年的我們對於這一幕場景應該是無比熟悉的,貿易戰、國家安全、301 調查、半導體禁令,我國剛剛經歷過的這些手段,日本人其實早在 80 年代就過了一遍。只不過,日本政府在面對來自美帝的鐵拳時,幾乎沒有討價還價的餘地。

80 年代日產 DRAM 因質量太好被認定傾銷,1986 年兩國簽署《 日美半導體協定 》,美國以暫停針對記憶體傾銷問題的訴訟,和暫定對日本實行的 301 條款作為交換,要求日本幫國外半導體廠商擴大本國市場的銷量。

如果川普早十年當上美國總統,那《 失去的二十年 》這本書的副標題很可能是 MAGA 。21 世紀後躺平不止有日本的年輕人,在 2013 年日本 NHK 電視臺播出的紀錄片裡,幾位官員在談起日本半導體衰敗的問題時,都矛頭一致的將原因指向了美國,他們紛紛表示:不是我們不努力,實在是因為半導體產業發展的政策遇到了來自美國的壓力。

而事實上,政治壓力並不是日本半導體失敗的核心原因。

所以日本半導體到底是怎麼跌落神壇的?美國的打壓究竟帶來怎樣的影響?衰敗的原因真的只怪美國嗎?

大家好,我是差評君,今天我們來聊聊曾經吊打美帝的日本半導體。

日本半導體的崛起

說起來,日本半導體崛起的故事還有那麼點爽文的意思。

日本作為二戰後的戰敗國,早期的發展多少得看著點美國人的臉色。好在日本迎來的是張好臉。

冷戰時,美國出於戰略目的開始大力扶持日本經濟,並將其作為美國計劃下的亞洲工廠,為美國提供廉價的工業品。日本的半導體產業也藉此邁出了第一步。

並且更幸運的是,美國半導體的基礎研究成果直接能給日企拿來使用。50 年代,索尼、東芝等企業從美國引進電晶體技術,開發收音機等電子產品。60 年代,日本電氣公司獲得了快捷半導體公司的平面技術授權,技術共享給其他日企後,積體電路的發展也順利開始。

雖然世界半導體工業的發源地在美國,但其早期的發展多以軍事領域為主,這又給了日企在民用市場發展的好機會。所以日本製造的收音機、黑白電視等電子產品老早就進到了美國人家中。得益於電子產品的大量出口,此時的日本半導體產業已經小有所成。

日企市場佔有率的逐步提升引起了美企的不滿。由於日本通產省在半導體發展早期實行了嚴格的貿易保護政策,美企只能在與日企的競爭當中幹吃啞巴虧,日美之間的貿易摩擦開始接連不斷的發生,最終日本被迫開放國內的半導體市場。

但開放國內市場就意味會被國外的產品降維打擊,國內產業的發展也會變得岌岌可危,於是倍感壓力的日本政府決心尋求變革。上世紀 70 年代,計算機的代名詞還是 IBM 。這家公司生產的大型機幾乎壟斷了計算機市場,早期計算機的標準制定也是由IBM 說了算。日企在進入半導體領域之後也極度關注 IBM 的發展方向。

恰巧就在這個時期,計算機上的儲存器(記憶體),開始由原來的磁芯技術逐漸轉變為半導體儲存器。並且由於 IBM 大型機的客戶主要是金融領域這種大型機構的核算和資料處理部門,記憶體才是主要需求。1970 年 IBM 宣佈在最新的 System370 上使用半導體儲存器。這也就意味著,在半導體產業裡,計算機儲存器這一大市場誕生了。

天時地利有了,人也湊齊了。1974 年日本政府批准「 超大規模積體電路 」計劃,由日本通產省牽頭,組織了日立、NEC 、富士通、三菱和東芝等五家公司的人才資源,預計投入 3000 億日元,開始對半導體技術進行攻關。

結果證明這一抉擇相當明智。在政府的大力扶持下,日本半導體從資金投入、到技術攻關、再到產品落地,最終進展十分順利。作為主要研究成果的 DRAM 產品,其市場份額在 1982 年就已經超越美國。1985 年,曾經主導 DRAM 市場的英特爾,放棄了持續虧損的DRAM業務,all in 處理器。第二年日本半導體佔全球市場份額達到了 46% ,超越美國成為世界第一。

日美貿易戰爆的爆發

技術領先、產品無敵、全產業鏈自主,從紙面參數上看,似乎沒有什麼能打敗日本半導體。但沒有哪個大哥能容得下,一個想取代了自己的小弟。一方面,日本的技術水平的追趕讓美國深感不安;另一方面,美日巨大的貿易逆差帶來了不小的經濟壓力。

當然還有來自市值大幅縮水的美國半導體企業的憤怒,他們無法接受一個最初只是給自己當補給站的戰敗國,拿了自己的技術後,用舉國之力取得的成果偷襲自己,甚至還想要取代自己。美國與日本之間的貿易衝突已經變得不可調和了。

不過山姆大叔畢竟是個體面人,出手干預得講究個名正言順才是。誒,遊說了7年的美國半導體協會(SIA)還真的給出了一個至今仍在使用的、美國政府完全無法拒絕的理由——國家安全,日本半導體的崛起將會威脅到美國的國家安全。

看來這個理由現在好用,過去也一樣好用。日本在美國一連串的指控與壓力之下,於1986 年 8 月和美國正式發佈《 日美半導體協定 》。協定主要帶來了兩個結果,第一:日本必須為外國半導體廠商實現日本市場 20% 市場份額的目標;第二:日本半導體產品的價格要受到美國商務部的嚴格監控,以杜絕傾銷行為的發生。

然而直到 1991 年協定到期,美國的預期目標也沒有達成。反倒是因為半導體價格突然上漲,市面上沒有除了日產之外,符合質量的產品頂替,讓美國計算機行業當了個冤大頭。外國產品 20% 的日本市場佔有率也沒達到。沒轍,兩邊兒又在這年簽了個新協議,強調了原有內容的同時,美國趕緊放棄了價格管控。

韓國半導體的逆襲

所以美國的政治打壓幾乎沒有什麼作用,真正產生作用的,是技術和產業包圍的力量。

曾經的美國全力支持日本的劇本,被撕成了四份,組裝那份給了中國大陸,曝光機那份給了 ASML ,製造那份給了韓國和台灣省。

韓國,是最先讀懂劇本開始發力表演那個,拿到劇本後,演法直接照抄日本。

如果說日本人是靠著美國基礎研究的紅利,以舉國體制的方式實現了對美國的超越。那韓國半導體就是靠著日本人靠著美國基礎研究的紅利,以舉國體制的方式實現了對日本的逆襲。

在日本被美國製裁的 1986 年前後,韓國半導體趁機起步。逆週期投資、引進日本技術人員、成立全球調研團隊。1983 年韓國政府,啟動「 半導體工業振興計劃 」,為半導體企業提供了 3.5 億美元的貸款,承擔了 60% 的研發經費。1994 年,三星率先開發出 256M DRAM ,將日企甩在了後面。

除去天時地利的因素,工匠精神下的舉國體制就是日本半導體成功的秘訣。毫不誇張的說,DRAM時代積體電路批量生產的特性簡直就是為日本的工匠精神量身定做的。

日本人極其擅長生產目標明確、需要精細工藝的技術。例如日本壟斷級的清洗設備,壟斷的秘訣則是液體材料的非標準化。設備與液體的整合屬於是那種只可意會、不可言傳的隱性知識,靠的是長年積累的經驗。日本人正是在這類領域揮灑自如。

當時 DRAM 的生產特性,恰好契合了日本人的這種製造能力。於是日企慢慢的實現了對 DRAM 技術的壟斷,並形成了從設計到生產一把抓的全產業鏈模式。

但這種優勢,在日本遭受半導體制裁的時候反而變成了劣勢。計算機市場中,大型機開始向個人計算機轉變。市場發生變化,工藝要求不再那麼高了,日本半導體的成本優勢轉瞬即逝。

日企之前所生產的高質量的 DRAM 開始變成了一種浪費。之前為IBM等大型機公司提供記憶體的質量要求都是誇張的 25 年起步。現在對於個人消費市場來說,電子消費品的使用壽命都不一定有個 10 年。但日本人對自己的經營模式深信不疑,過去二十多年形成的技術文化將日本人的想象力消磨殆盡。他們沒想過不用去追求極致的良品率,提高生產效率一樣能達到目的,甚至半導體最終的產量能更高,成本能更低。

美國人很高興。日產的 DRAM 有了替代品,本土的計算機產業發展沒有了後顧之憂,自己也不用下場跟這群卷王競爭。很快,在 2000 年日本 DRAM 就被幹到丟盔卸甲,紛紛退出了 DRAM 行業,雖然後面日企進行了二次重組,成立了 DRAM 國家隊爾必達,但最終還是沒逃過被收購的命運。

One more thing

不知道各位還記不記得前面提到的美國半導體協會 SIA 。這個成立於 1977 年,最早由英特爾、快捷半導體,摩托羅拉等老牌半導體美企組成的半導體協會,像推手一般深刻的影響著帝國的建立。

在 SIA 官網的歷史中我們能看到這樣的描述:SIA 是美國經濟實力和國家安全的關鍵推動力。成立 40 多年的時間裡,所有半導體行業中的重大事件,幾乎都有 SIA 的影子。1987 年成立半導體制造聯盟 SEMATECH ,成立目的明確為恢復美國半導體工業競爭力。1988 年推動美國政府牽頭組建「 國家半導體諮詢委員會 」。它使得美國從國家層面實現了半導體產業的戰略轉型,放棄了競爭激烈 DRAM 晶片領域,重點發展附加值高的電子產品。90 年代初, SIA 提出第一個國家半導體技術路線圖。技術路線確定的同時,美國也開始在全球部署生產基地。

剩下的劇本,也照常演出,依靠英特爾的訂單起家的台積電爬到了晶片製造的頂端、被美企注資的 ASML 替代了原本領先的尼康、以及早就是一家人的三星半導體。最終形成了我們最為熟悉的,美國設計晶片、在台灣省代工生產、在大陸組裝銷往全球的供應鏈體系。美國通過全球產業鏈分工,建立的一個晶片領域的日不落帝國。面對一個美國並不可怕,可怕的是要面對大半個世界。

日本原有的半導體基礎,本來也能夠隨著美國半導體的全球化分工隨便分口湯喝的。可惜日本高傲自大的技術文化 沒有允許其有調頭轉行的做法,同時隨著晶片產業越來越難,分工也越來越細分,沒有一個國家可以站盡所有的全產業鏈,在這場全球分工當中,與其說是被美國打擊殆盡,不如說是沒有在全球分工下找到自己的座位,面對這趟摩爾定律驅動下的列車,日企只能為後來者起身讓位,獨自坐在門口的角落裡,佔據著諸如光刻膠、基板絕緣材料等市場規模不大的位置。

而全球分工鏈條結束後,被納入這套體系中的世界各國企業,全都和美國深度綁定,並且美企永遠是這個鏈條當中話語權最大、分蛋糕最多、位子還能傳承的人。IBM 、winte l、蘋果、高通與谷歌,美國的科技企業通過話語權的交替延續著自己的統治地位。

他們從來都是這場遊戲的規則制定者。消極些說,日本半導體從來都沒有崛起過。我們在提起這段歷史的時候,常會將過去半導體公司的排名放出來,以此來說明,曾經的日本半導體有多強。

但其實這只是當時計算機產業的構成與現代不同而已。1947 年美國貝爾實驗室成功製造電晶體;1957年美國快捷半導體發明積體電路(矽基);1966 年美國 IBM 造出第一個 DRAM ;1971 年美國英特爾研製出商用微處理器 4004 。整個半導體產業的基礎技術至此已經研發完畢。

讓我們換個說法,如果將現代半導體領域的發展比作是一款 RPG 遊戲的話,美國就是底層科技樹的作者。日企以為自己的科技樹都快點滿了,不是神擋殺神麼?然而伺服器一維護,版本一更新,積重難返的日本半導體,失敗也許是必然了。

結尾

但王權沒有永恆,看起來牢不可破的模式,似乎正在發生改變。就在今年的 9 月份,美國商務部以應對全球晶片危機為名,強制要求包括英特爾、三星、台積電等一眾半導體供應鏈公司,提交商業機密資料。雖然明面上說並非強制,但商務部長雷蒙多( Raimondo )卻聲稱:「 我們的工具箱裡有很多方法能讓業者繳出資料,雖然不希望走到那一步,但如果有必要,我們必定會採取行動 」。不裝了,我是世界強盜,我攤牌了。

美國這麼多年的全球分工下,問題總算暴露無疑。過去幾十年間,美國一直在推動產業外移,將核心的高端研發技術留在國內,生產製造相關的低端環節轉向國外。隨著晶片產業的不斷發展,在製造工藝方面,美國國內已經處於落後地位,甚至還出現了華為這樣能夠在晶片設計領域和美國公司相抗衡的公司,舊秩序的運行已經不能再讓美國滿意。

曾經打敗了日本半導體的全球分工,如今卻困擾著美國。在要求晶片供應鏈公司交出資料的同時,美國還強制要求台積電、蘋果等科技公司在美國建廠,將產業鏈收回國內。

這對我國晶片產業的發展可能更加不利。原本我們通過努力,有了自己的一席之地,位子也距離中心越來越近,但現在美國顯然注意到了潛在的威脅,打算也正在以同樣的方式讓我們起身離開。

而這次的調查問卷更是全然不顧桌上所有玩家的想法,強硬的鞏固行業地位。美國在獲取到這些商業資料後,完全能夠實現對某個國家、某個產業的精準打擊。但好在我們仍堅強的留在桌上與美國進行對抗,並積極的尋求解決辦法。留給我們的時間也許不多了,但至少曾經的國際秩序已經被帶頭破壞,危機與機遇也總會紛至沓來。

好了,這就是今天的內容。如果你喜歡,歡迎你一鍵三連。如果你有什麼想說的,可以在彈幕和評論區告訴我們。最後,拜託拜託關注一下我們。我們下次再見~

撰文:CC、蛋蛋 視訊製作:CC & 張詠 & 申超 & 天宇

美編:煥妍( 視訊 ) & 萱萱( 推文 )

圖片資料來源:

日本電子產業興衰錄 – 西村吉雄

失去的製造業:日本製造業的敗北 – 湯之上隆

芯事 – 謝志峰 陳大明

失去的二十年:日本經濟長期停滯的真正原因 – 池田信夫日美半導體貿易摩擦研究 – 劉家良

30多年前,日本是如何輸掉晶片戰爭的?- 蔣培宇

日本半導體究竟是怎麼輸的?- 遠川研究所

Semiconductor memory – enWiki

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