日本芯片業(yè)發(fā)展之路帶來的啟示（觀察家）

馮昭奎

日本作為20世紀崛起的世界電子產(chǎn)品大國，其在芯片和半導(dǎo)體領(lǐng)域與美國經(jīng)歷了蜜月期、打壓期和復(fù)興期。通過對這一歷程不同階段的分析，我們可以從中得出不少值得借鑒的東西。

作為日本的同盟國，美國在20世紀50年代對向日本轉(zhuǎn)移先進技術(shù)十分積極，在此背景下，日立、東芝等紛紛從美國引進晶體管技術(shù)，其中一家當(dāng)初只有七八名員工的小公司“東京通信研究所”（1958年更名為“索尼”）也從通產(chǎn)省爭到外匯指標從美國引進了晶體管技術(shù)，并在1955年研制出晶體管收音機。這種比真空管收音機耗電少又便攜的半導(dǎo)體收音機一上市，便十分暢銷。而為滿足市場旺盛需求，大量生產(chǎn)半導(dǎo)體收音機等電子消費品，反過來帶動了作為“中間品”——晶體管的大量生產(chǎn)。1960年日本晶體管年產(chǎn)量突破1億個，連續(xù)第二年超過美國。

與日本企業(yè)利用晶體管制造大眾化消費品相比，美國半導(dǎo)體企業(yè)主要為軍品提供所需的晶體管。然而，對晶體管的軍用需求量遠遠趕不上民用需求量。作為大眾化消費品，擁有海量市場的收音機等民用電子消費品，對晶體管產(chǎn)業(yè)的推動作用顯然大大超過軍需的推動作用，這是日本晶體管產(chǎn)量迅速超美的最重要原因。

到20世紀50年代末，美國為了軍事需要研制成功集成電路（IC，常稱為“芯片”），日本半導(dǎo)體企業(yè)又對美國的IC技術(shù)展開了新一輪窮追猛趕。有了趕超美國晶體管技術(shù)的經(jīng)驗，日本人更加認識到新技術(shù)的發(fā)展前途是“用”出來的，IC與晶體管一樣，都不是直接面向市場的大眾消費產(chǎn)品，因此迫切需要找到可間接“用”IC，來制造為消費者大眾所直接使用的最終產(chǎn)品，而且這種產(chǎn)品應(yīng)擁有極大的市場需要。

1972年卡西歐公司推出世界上第一款使用芯片的個人用計算器，上市后立即成為搶手貨，掀起了計算機大眾化、“個人用品化”潮流。計算器在日本受歡迎程度大于其他國家，這是因為日本廣大家庭主婦習(xí)慣于細心記錄家計收支，而計算器成了便于隨身攜帶的記賬工具。隨著日本電子企業(yè)紛紛進入計算器這個大眾化、個人化的新產(chǎn)品領(lǐng)域，引起了對IC芯片的旺盛需求，有力地推動了日本芯片產(chǎn)業(yè)的躍進。

自1976年至1980年，由通產(chǎn)省電子技術(shù)綜合研究所牽頭，組織日本最大的五家計算機公司富士通、日本電氣、日立、東芝和三菱電機結(jié)成了“超大規(guī)模集成電路（VL?SI）技術(shù)研究組合”。這個“組合”最終實現(xiàn)了突破1微米加工精度大關(guān)的目標，在1980年研制成功用途極廣的VLSI——256K存儲器DRAM，比美國早了兩年。

到1987年日本在全球DRAM市場的占比高達80％，全球前十名芯片制造商中有六家是日本企業(yè)，可以說日本得意一時，實現(xiàn)了“半導(dǎo)體奪冠夢”。不過，日本在主流產(chǎn)品DRAM領(lǐng)域雖然表現(xiàn)很出色，但在微處理器這種更高級的芯片方面，優(yōu)勢仍被美國牢牢掌握,這表明美國的強項在于復(fù)雜的新產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)，日本人則在工藝和生產(chǎn)技術(shù)方面表現(xiàn)出色。

從技術(shù)上看，芯片產(chǎn)業(yè)包括：制造芯片的產(chǎn)業(yè)、制造芯片工藝所需的生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)和制造芯片工藝所需的硅單晶等各種材料的產(chǎn)業(yè)，其中后兩者相當(dāng)于制造芯片產(chǎn)業(yè)的兩翼，沒有兩翼的支撐，制造芯片產(chǎn)業(yè)是很難騰飛的。

在上述“VLSI技術(shù)研究組合”開始活動時，日本芯片工業(yè)主要依靠從美國、西歐進口生產(chǎn)設(shè)備。隨著研究活動的開展，“組合”日益轉(zhuǎn)向使用國產(chǎn)設(shè)備和材料。這體現(xiàn)了一種戰(zhàn)略思想，即以開發(fā)“超大規(guī)模集成電路”為契機，大力推進芯片生產(chǎn)設(shè)備和芯片材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、使日本芯片產(chǎn)業(yè)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽繃a(chǎn)設(shè)備和材料的獨立自主產(chǎn)業(yè)部門。

日本在包括晶體管和芯片的半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域?qū)γ绹某晒s超，給美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的競爭壓力。在這種背景下，美國開始動了“歪點子”。1985年美國就日本電子產(chǎn)品的傾銷發(fā)起301條款起訴，同年由美國一手導(dǎo)演的“廣場協(xié)議”導(dǎo)致日元大幅度升值。在美國強力施壓之下，日美兩國于1986年簽訂了《日美半導(dǎo)體保證協(xié)定》，該協(xié)定的實施意味著日本DRAM廠商被完全置于美日政府的監(jiān)視之下。

在此之后，通過上述的限制，1993年美國憑借其附加價值比存儲器芯片要高出10倍的微處理器（CPU）技術(shù)，從發(fā)展趨勢上壓倒日本，在半導(dǎo)體市場占有率方面重新奪冠。另一方面，韓國等亞洲國家和地區(qū)采用既引進技術(shù)又挖人才的發(fā)展模式，使日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)陷入了“前門有虎（美國的CPU），后門有狼（韓國的DRAM）”的境地。事實上，韓國的芯片產(chǎn)業(yè)得到美國給予大力的市場支持，因此無論是“虎”還是“狼”，身后都是美國。

從這一歷史過程可以看出，美國的性格就是不能容忍別國在技術(shù)上超過它，即便是同盟國也毫不留情。然而，在美國的打壓面前，雖然日本政府舉雙手服軟，日本企業(yè)卻沒有在技術(shù)上投降。

日本在世界芯片市場上的占有率一路下滑，從超過一半下跌到不到一成，主要原因就是輸?shù)袅?DRAM、CPU這兩個具有海量市場的通用芯片的國際競爭，然而，如今日本半導(dǎo)體企業(yè)致力于發(fā)展可望在本世紀20年代成長為主流產(chǎn)品的芯片，并已經(jīng)用于自動駕駛系統(tǒng)和自動駕駛汽車的芯片（如MCU）、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)芯片（如MCU、SOC）、機器人芯片等領(lǐng)域，在世界市場上奪得領(lǐng)先地位。

特別是從半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈來看，日本在14種半導(dǎo)體重要材料方面均占有50%以上份額，是全球最大的半導(dǎo)體材料輸出國，日本硅晶圓廠商占全球硅晶圓市場的53%，占全球200至300毫米大尺寸硅晶圓市場的70%以上。在2018年全球前15名半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商中，日本占據(jù)7家，而美國和歐洲分別為4家和3家。對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，材料是基礎(chǔ)，設(shè)備是關(guān)鍵，在材料優(yōu)勢和設(shè)備優(yōu)勢這“兩翼”支持下，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還有復(fù)興的希望。因此，可以說日本半導(dǎo)體發(fā)展找到了一條新路?！?/p>

（作者是中國社科院榮譽學(xué)部委員、中國中日關(guān)系史學(xué)會顧問）