威爾斯親王
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2023-8-14 07:16:15
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[ 2納米芯片的處理性能被認為比3納米提高10%。耗電量能降低兩到三成。目前日本雖然擁有世界上最多的半導體工廠，但日本只能製造40納米芯片。日本決心從40納米一下子跨越到2納米，可見日本的雄心壯志。]
近幾年發達國家都認識到芯片在21世紀的重要地位。面對芯片競爭，日本坐不住了，2021年6月日本經濟產業省發布了《半導體和數字產業戰略》。日本政府決定通過財政支持等措施重新殺入全球芯片競爭。近兩年，日本實施的芯片戰略正在逐步落實之中，將對未來的全球芯片格局產生不可忽視的影響。
日本曾經是一個半導體強國
第一，日本半導體緊跟美國步伐。1976年日本啟動了“下世代電子計算機用超大規模集成電路”（VLSI）研究開發計劃，要在半導體技術上超越美國。計劃的核心是先進製程內存及半導體生產設備的研發。VLSI計劃由通產省牽頭，集聚了日電、日立、東芝、富士通和三菱五大企業。垂井康夫被任命為VLSI計劃聯合研究所的所長。在垂井康夫的帶領下，日本企業摒棄門派之別，在四年時間內搞出上千件專利。日本政府為半導體企業提供了高達16億美元的巨額資金，幫助日本企業打造半導體產業群。
日本半導體產業上從設備、原料到芯片的三個方面都取得了重大突破：以尼康和佳能的光刻機為核心的半導體設備國際市場佔有率超過美國；信越化學和勝高在全球矽晶圓市場佔據超過一半的份額，日本整體在全球半導體材料市場上的佔有率超過了70%。通過VLSI計劃，日本構建起了相對完整的半導體產業鏈。
日本企業憑藉64K內存拿下全球一半以上的內存市場，日本半導體對美國出口額從1979年的4400萬美元暴增至1984年的23億美元，同期美國對日本的半導體出口僅僅增長了2倍。到1986年，日本半導體產值已大幅超越美國，並且在全球半導體產業中所佔的份額超過了一半。1990年，全球前十大半導體企業中，有6家來自日本，日電、東芝和日立佔據了前三位。
第二，美日芯片貿易戰。在日本芯片企業的攻勢下，美國芯片企業招架無力。1981年超威淨利潤下滑三分之二，美國國家半導體公司虧損1100萬美元。1982年，英特爾裁員2000人。IBM被迫出手相救，以2.5億美元買下英特爾12%的股份，讓英特爾能夠擁有保證正常營業的現金流。富士通提出要收購仙童，這更是刺激了矽谷的神經。有“矽谷市長”之稱的諾伊斯哀嘆美國進入了半導體產業衰退的階段。
1985年6月，美國半導體產業貿易保護的調子開始升高。美國半導體工業協會向國會遞交一份正式的“301條款”文本，要求美國政府制止日本公司的傾銷行為。民意調查顯示，68%的美國人認為日本是美國最大的威脅。在輿論的引導和半導體工業協會的推動下，美國政府將信息產業定為可以動用國家安全藉口進行保護的新興戰略產業，半導體產業成為美日貿易戰的焦點。1985年10月，美國商務部出面指控日本公司傾銷256K和1M內存。一年後，日本通產省被迫與美國商務部簽署第一次《美日半導體協議》。
1985年9月簽訂的《廣場協議》推動美元貶值。在《廣場協議》簽訂的這一年，日本半導體企業砍掉了近40%的設備更新投資，最終的投資額僅僅20億美元，此後幾年的投資也都保持在很低的水平上。
日本半導體企業減少投資的原因是出口芯片不賺錢了，而這又與日元升值有著直接關係。內存價格稍提高一點需求量就下降，日本內存芯片的出口價格受日元升值影響而大幅推高，這對日本芯片在國際市場上的競爭非常不利。可以說，日元升值坑苦了日本的芯片。有人說，美國和日本簽了兩個協議，斷送了日本的經濟發展，讓日本“失去十年”，甚至“失去三十年”。
絕對不能輕視日本的半導體
對日本“失去三十年”的說法有不同認知，有一種看法認為僅僅看GDP指標是片面的，因為無視了日本經濟的內涵增長。日本在失落的十年裡，總是新產品的第一個使用和推廣者。失去的十年裡，日本人均發電的增速是美國的兩倍；21世紀後，日本人均發電量增速持續超過美國。日本的生產力水平同期並沒有大幅下滑，日本唯一失去的只是之前經濟奇蹟中的“自豪感和自信心。”
美國對中國實施芯片出口管制後，日本在芯片領域的優勢立即顯露出來。在半導體基板的矽晶圓領域裡，信越化學工業和勝高兩家日本企業佔有全球五成以上的份額。在打印電路方面不可或缺的光刻膠（感光劑）領域，日本企業所佔的全球份額也達到九成。
日本調查公司GlobalNet的調查顯示，僅東京電子在塗佈顯影設備上的全球份額占到近九成。在清除晶圓垃圾及汙物的清洗設備上，日本企業的全球份額超過六成。後工序設備的劃片機方面，迪思科擁有七成全球份額。東京電子在EUV（極紫外）相關工序使用的塗佈顯影設備領域，是世界唯一的量產企業。日本SCREEN控股在清洗設備領域佔有45.8%的全球份額。日本企業擁有大量3D堆疊所需關鍵技術。這是被稱為“後工序”的製造流程需要的技術領域。
日本政府勾畫的芯片戰略
第一，日本芯片戰略分三步走。第一步是加強物聯網設備的半導體生產基礎設施。出於經濟安全考慮，日本必須確保邏輯IC和存儲芯片等先進半導體的穩定供應。為此，政府需要吸引外國芯片製造商在日本建廠，並通過激勵和補貼促進國內半導體生產。
日本經濟產業省不再堅持日本生產自己的半導體。今年1月，台積電宣布，考慮在日本建設第二家半導體工廠。7月5日，力積電宣布，將與日本SBI合作，投資數千億日元建廠，預計最早將於2020年代中期投產。
第二步是與美國共同開發下一代半導體技術。日本產業技術綜合研究所（AIST）成立了研發聯盟，開發2納米芯片。英特爾和IBM是該財團的投資者，預計結果在2025年左右公佈。經濟產業省未來的半導體研發項目也將涉及日本和外國公司之間的合作。
第三步是規劃更大規模的國際合作，提升未來半導體技術。日本將轉向精度更高、計算效率更高的光伏聚變技術。日本企業建立了用於超級計算機和人工智能的新一代半導體的國內大規模生產體系。
第二，美日聯手攻關2納米芯片。去年12月，IBM和Rapidus（由豐田、索尼、NTT、NEC、軟銀、KIOXIA等8家公司去年8月合資成立，總投資73億日元）宣布開發2納米芯片技術。2納米芯片的處理性能被認為比3納米提高10%。耗電量能降低兩到三成。目前日本雖然擁有世界上最多的半導體工廠，但日本只能製造40納米芯片。日本決心從40納米一下子跨越到2納米，可見日本的雄心壯志。
第三，成也產業政策，敗也產業政策。日本用產業政策扶持半導體發展有豐富的經驗。比如，日本政府於1976年投資3億美元，與日本6家主要計算機公司富士通、日立、NEC、三菱電機、NTT和東芝成立了超級大規模集成電路技術研究協會。經過4年的合作，該協會開發了電子束光刻（EBL）技術。這一技術與1988 年日本半導體佔全球銷售額的51%密切相關。
《美日半導體協議》賦予美國政府制定美國芯片最低公平市場價格的權力，同時還將日本半導體市場的外國份額從10%提高到20%。日本政府執行該協議導致日本半導體市場競爭力減弱，並使美國、韓國和中國台灣的半導體公司獲得了世界半導體市場的大部分份額。
與此同時，日本企業沒有採取相應的應對措施。到20世紀90年代末，大多數國家半導體行業的主導商業模式正在從設計和製造半導體的垂直一體化公司轉向設計或製造芯片的高度專業化公司。日本政府在20世紀90年代至21世紀初主導了多項舉措，鼓勵企業向專業化轉型。
但是，許多日本半導體公司無法或不願意適應全球行業的新興趨勢。這是日本半導體生產能力衰落的主要原因。此外，數字產品在日本的銷售停滯，也是日本半導體企業失去競爭力的一個原因。企業的銷售收入減少企業的研發，公司也不願從高收入部門（例如半導體設計業務）剝離，從而破壞了向專業化轉型的努力。
日本政府的芯片戰略是全球化發生質變的產物，安全考量置於經濟效率之上。日本政府已認識到昔日的產業政策有失敗之處，日本失去了芯片製造的絕對優勢。美國迫切需要日本配合美國的戰略實施，日本在配合美國的同時也倡導芯片的“戰略自主”。這就是日本當下鼓勵國內外芯片製造商投資日本的意義所在。日本政府的官員把《半導體和數字產業戰略》視為數字版的《列島改造論》。若干年後，市場會檢驗今天日本政府的芯片戰略是否成功。 |
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