榮光、幻滅與挽救:日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策五十年回顧

正所謂“成也美國,敗也美國”,日本電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于美國輸入海量資金和技術(shù),而日本電子產(chǎn)業(yè)走下坡路,美國改變對日本的扶持政策也是重要因素。本文將從產(chǎn)業(yè)政策的角度,回顧日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過去五十年的歷史。

特約作者:鐵師傅?
編輯:龍科長
日本東芝公司7日宣布,以日本國內(nèi)基金“日本產(chǎn)業(yè)合作伙伴”(JIP)為主的財團(tuán)將正式向東芝發(fā)起總額約2萬億日元的要約收購。此舉將令東芝退市,并防止海外機(jī)構(gòu)收購造成的技術(shù)外流。業(yè)內(nèi)驚呼,日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策回歸了。
東芝創(chuàng)立于1875年7月,是日本最大的半導(dǎo)體制造商之一,曾發(fā)明NAND閃存芯片,也是第二大綜合電機(jī)制造商。在收購美國西屋電氣的核電業(yè)務(wù)之后,東芝十多年來面臨財務(wù)虧損,此前其已賣掉或者停掉多個業(yè)務(wù),如白色家電和部分芯片業(yè)務(wù)。然而,“賣賣賣”模式仍未能挽救東芝,最終,由20多家日本公司組成的財團(tuán)出手了。
作為在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上唯一曾經(jīng)挑戰(zhàn)過美國、被美國搞過、又被美國拉攏的國家,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策值得觀察。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局下的日本
梳理日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策,首先在宏觀上盤一下日本在當(dāng)前全球半導(dǎo)體格局中的地位。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大致可以分為設(shè)備、設(shè)計、原材料、制造、封裝測試五個部分。美國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)在半導(dǎo)體設(shè)計和半導(dǎo)體設(shè)備,就半導(dǎo)體設(shè)計而言,美國公司市場份額總量占比超過50%。
英特爾、英偉達(dá)、蘋果、AMD、高通、博通、賽靈思、德州儀器、ADI、Skywoks、Qorvo、鎂光、西部數(shù)據(jù)等公司在CPU、GPU、DSP、FPGA、NAND、射頻,以及各類模擬芯片領(lǐng)域均占據(jù)統(tǒng)治性市場地位或優(yōu)勢地位。
就半導(dǎo)體設(shè)備而言,美國應(yīng)用材料、泛林、科壘依次名列全球半導(dǎo)體設(shè)備商前五強(qiáng),據(jù)統(tǒng)計,2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場為1030億美元,應(yīng)用材料、泛林、科壘三家公司營收合計超過500億美元,全球市場占有率達(dá)50%左右。
中國臺灣地區(qū)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)是制造和封裝測試。就半導(dǎo)體制造而言,全球前五的芯片制造商分別為臺積電、三星、格羅方德、聯(lián)電、中芯國際。根據(jù)2023年一季度數(shù)據(jù),臺積電以60%的市場份額遙遙領(lǐng)先。就技術(shù)水平來說,臺積電的制造工藝已經(jīng)超越了美國老牌公司英特爾,在制造工藝方面處于全球領(lǐng)先水平,是名副其實的行業(yè)霸主。
就封裝測試而言,呈現(xiàn)出臺灣地區(qū)、美國、大陸地區(qū)三足鼎立之態(tài),入圍2022年上半年全球前十大半導(dǎo)體封測企業(yè)名單中,中國臺灣有5家企業(yè),中國大陸有3家企業(yè),美國有1家企業(yè),新加坡也有1家企業(yè)。
韓國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)在存儲芯片。三星和SK海力士在DRAM和NAND市場居于優(yōu)勢地位,在DRAM市場份額之和為70%左右,在NAND市場份額之和為50%左右。
日本的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)在原材料和設(shè)備。就半導(dǎo)體設(shè)備而言,日本有東京電子、尼康等設(shè)備公司,2022年,在全球營收排名前10的設(shè)備廠商中,日本公司占據(jù)4家,營收合計超過230億美元,營收總額僅次于美國設(shè)備商。
由于原材料種類繁多,由幾十家公司分別占領(lǐng)不同的細(xì)分環(huán)節(jié),與半導(dǎo)體設(shè)備形成了應(yīng)用材料、ASML、泛林、東京電子、科壘等寡頭不同,半導(dǎo)體材料除了硅晶圓相對集中之外,其他細(xì)分市場均比較分散。以集中度最高的硅片而言,日本信越、勝高占據(jù)硅片市場半壁江山。就其他細(xì)分市場來說,松下電工、住友金屬、田中貴金屬、東京應(yīng)化、日立化學(xué)等公司均是行業(yè)翹楚。

我們看到,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在設(shè)計、制造、封裝測試領(lǐng)域全面潰敗,但在原材料和設(shè)備領(lǐng)域,依然有不俗的實力。之所以是現(xiàn)在這樣的格局,可謂是“成也美國、敗也美國”,而日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策貫穿了整個周期。
第一幕:興起
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長得益于冷戰(zhàn)時代的政治紅利。在朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)后,美國全面支援日本,向日本提供了大量資金、轉(zhuǎn)讓了大量的民用和軍用技術(shù),其中就包括半導(dǎo)體技術(shù),同時還向日本開放了美國市場,這就為日本民用電子產(chǎn)品進(jìn)入美國市場進(jìn)一步創(chuàng)造了條件。
日本以收音機(jī)、電視機(jī)等產(chǎn)品的對美出口,拉動了整個電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,“官產(chǎn)學(xué)”結(jié)合的發(fā)展模式成為日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的秘訣。
“官產(chǎn)學(xué)”中,官指的是政府,產(chǎn)指的是產(chǎn)業(yè)界,學(xué)指的是高校?!肮佼a(chǎn)學(xué)”就是充分整合政府、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的力量發(fā)展經(jīng)濟(jì)。
日本政府在日本電子工業(yè)騰飛的過程中扮演了關(guān)鍵角色。日本政府于1971年和1978年先后頒布了《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時措施法》和《特定機(jī)械情報產(chǎn)業(yè)振興臨時措施法》,為日本半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和電子工業(yè)的發(fā)展奠定了法律保障。
通產(chǎn)省作為主管工商貿(mào)易的機(jī)構(gòu),聯(lián)合日本財團(tuán)投入了700億日元,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展保障資金。同時,通產(chǎn)省把學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的大公司全部整合起來,從日本各大高校,以及富士通、NEC、日立、東芝和三菱等公司遴選技術(shù)骨干建立“超大規(guī)模集成電路技術(shù)研究組合”,共享研究成果,使平時互相競爭的企業(yè)能夠擰成一股繩齊心協(xié)力。
這項政策實施4年之后,日本的高校、研究所和科技公司共取得了約1200多項專利,使日本在超大規(guī)模集成電路技術(shù)上與美國并駕齊驅(qū)。
在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上,通產(chǎn)省進(jìn)行了計劃和協(xié)調(diào),讓各家公司都選擇了各自的主攻方向,比如通產(chǎn)省把光刻機(jī)研發(fā)任務(wù)交給尼康和佳能,把存儲芯片攻關(guān)任務(wù)交給東芝、NEC……
這樣一來,既避免了技術(shù)上重復(fù)投入,又避免了門檻高的技術(shù)領(lǐng)域無人問津的尷尬局面。這使日本整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在原材料、設(shè)備、設(shè)計、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)全面發(fā)展。讓NEC、東京電子、尼康、佳能、日立、東京精密、索尼、富士通、三菱電機(jī)等一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)在技術(shù)上和商業(yè)上都取得了顯著進(jìn)步。
從1970年至1985年,日本電子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增加了5倍,內(nèi)需增加了3倍,出口增加了11倍。在很多領(lǐng)域,美國科技公司被日本企業(yè)打的節(jié)節(jié)敗退。比如,在存儲芯片領(lǐng)域,日本公司強(qiáng)有力的競爭力,讓美國英特爾公司不得不放棄該項業(yè)務(wù),把主營業(yè)務(wù)改為CPU。

第二幕:幻滅
在戈爾巴喬夫當(dāng)選蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人之后,美蘇關(guān)系也逐漸緩和。在蘇聯(lián)解體之后,扶持日本牽制蘇聯(lián)就顯得非常多余。在這種大背景下,美國必然會對日本收緊枷鎖,避免自己圈養(yǎng)的“惡犬”反噬主人。
同時,日本成在蘇聯(lián)解體后為世界第二經(jīng)濟(jì)大國,也不再甘心唯美國馬首是瞻,開始在經(jīng)濟(jì)上頻頻挑戰(zhàn)美國。當(dāng)時,美國哈佛大學(xué)一位教授還撰寫了一本極力吹捧日本,唱衰美國的書,這本書的書名叫《日本第一》。此書暗合很多日本人的心理,一度在日本非常暢銷。
既然日本越來越“不聽話”,美國隨即轉(zhuǎn)變了對日政策。作為日本經(jīng)濟(jì)支柱之一的電子電子產(chǎn)業(yè),也是美國的重點(diǎn)打擊對象。
美國通過美元相對日元貶值、反侵銷訴訟、扶持韓國企業(yè)和中國臺灣企業(yè)打擊日本電子產(chǎn)業(yè)。
經(jīng)過一系列組合拳,日本電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度大幅放緩,從1985年至2000年,日本電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值只增長了1.5倍。作為對比,從1970年至1985年,日本電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值足足增長了5倍有余。
在2000年后,隨著臺積電、三星、LG、日月光等韓國和中國臺灣企業(yè)崛起,日本電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)入衰退期。至2013年,電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值只有11萬億日元,還不到巔峰時期產(chǎn)值的一半。貿(mào)易收支也連續(xù)多年處于赤字狀態(tài)。
進(jìn)入20世紀(jì)后,索尼、夏普、東芝等曾經(jīng)的明星企業(yè),紛紛遭遇滑鐵盧:
2014年,索尼虧損1700億日元。而且索尼在之前的7年中6年處于虧損狀態(tài),很大程度上靠賣大樓和債轉(zhuǎn)股續(xù)命,已然成為僵尸企業(yè)。
2015年,夏普虧損超過1000億日元。同年,日本東芝虧損5500億日元,裁員10600人。更要命的是東芝被曝出連續(xù)6年財務(wù)造假,虛報利潤1700億日元,而且涉及四大業(yè)務(wù)部門,
3任社長參與其中......為填補(bǔ)巨額虧損,東芝將核電業(yè)務(wù)全部出售。
2016年,夏普被鴻海收購,但在收購過程中爆出夏普之前通過財務(wù)造假,隱瞞了3500億日元的債務(wù)。
同年,東芝虧損再創(chuàng)新紀(jì)錄,高達(dá)9500億日元。為了彌補(bǔ)財務(wù)虧空,東芝不得不在2017年把存儲芯片業(yè)務(wù)賣給了貝恩資本等財團(tuán)。

第三幕:挽救
不過,隨著中美矛盾升級,美日之間又融洽了起來。2022年1月,哈里斯訪問日本期間集中會見了富士通、東京電子、尼康等日本半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)高管,宣講美國芯片法案優(yōu)惠政策,游說設(shè)備材料領(lǐng)域優(yōu)勢日企在美投資。
對此,日本方面態(tài)度相當(dāng)積極,前后兩任經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田光一、西村康稔積極接洽,達(dá)成了美日合作開展2nm制程先進(jìn)制造工藝聯(lián)合開發(fā)的雙邊協(xié)議,雙方將合資建設(shè)一條試驗產(chǎn)線,2025年前開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
日本政界、商界之所以比較積極,主要是希望借助Chip 4這一平臺,實現(xiàn)其自身半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的復(fù)興。2022年5月,時任經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田光一訪美時就曾感慨“在半導(dǎo)體領(lǐng)域與美國合作,感覺到了命運(yùn)的奇異”,充分流露出對八十年代日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高光時刻的無比眷念。
綜合來看,日本政界、商界的所作所為,從引進(jìn)臺積電合資建設(shè)晶圓廠,到與美國合作開發(fā)先進(jìn)制程制造工藝,及至近期昭和電工等12家日本設(shè)備材料巨頭組建JOINT2聯(lián)盟,攻關(guān)先進(jìn)封裝技術(shù),無不體現(xiàn)出日本搶抓外部機(jī)遇發(fā)展本國產(chǎn)業(yè)的用意。
只不過天意弄人,在失去發(fā)展機(jī)遇期后,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)無力回天。

他山之石 可以攻玉
正所謂“成也美國,敗也美國”,日本電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于美國輸入海量資金和技術(shù),而日本電子產(chǎn)業(yè)走下坡路,美國改變對日本的扶持政策也是重要因素。
在本土市場狹小,人口有限,且技術(shù)上對美國有依賴的情況下,美國的態(tài)度,很大程度影響著日本電子產(chǎn)業(yè)的命運(yùn)。
當(dāng)下,中國正處于轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展機(jī)遇期,中國的勞動密集型產(chǎn)業(yè)正向本國中西部地區(qū)和東南亞、非洲轉(zhuǎn)移,與此同時,中國在半導(dǎo)體、通信、汽車、光伏、造船、裝備制造等產(chǎn)業(yè)向西方國家發(fā)起沖擊。
他山之石,可以攻玉,中國完全可以借鑒日本的成功經(jīng)驗發(fā)展本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
一是重視頂層設(shè)計。日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的過程中,日本政府發(fā)揮了巨大作用,從法律、資金和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上,日本政府提供了全方位的引導(dǎo)和服務(wù)。
近些年來,雖然國家出臺各種政策扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但從實際情況看,基本處于野蠻生長狀態(tài),對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏具體規(guī)劃。從集成電路大基金的使用情況看,由于用人不當(dāng),所托非人,大量應(yīng)當(dāng)原本用于發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的資金沒有用在刀刃上,反而誘發(fā)一系列貪腐問題。
從核高基01專項看,專項資金基本被用于引進(jìn)X86和ARM處理器,對自主CPU的扶持微乎其微,引進(jìn)的ARM處理器在中美科技戰(zhàn)后“斷供”、“絕版”,相比之下,拿風(fēng)投機(jī)構(gòu)資金,從工控和嵌入式行業(yè)賺錢的自主CPU反而在性能上追平了10代酷睿四核處理器。
政策上“重引進(jìn),輕自主”也就罷了,發(fā)展規(guī)劃也非?;靵y,國內(nèi)CPU公司光指令集就有X86、ARM、RISC-V、Power、MIPS、LoongArch、SW64、Sparc,即便是信創(chuàng)市場,依然有5種指令集,各種指令集之間互不兼容,不僅大幅加重軟件廠商適配成本,還形成生態(tài)壁壘,嚴(yán)重限制了CPU廠商的市場競爭,使一些CPU廠商雖然在性能上大幅落后于競爭對手,但依然可以依靠軟件生態(tài)壁壘收割利潤。
就AI芯片、GPU、FPGA等芯片來看,基本處于自由生長狀態(tài),一大堆初創(chuàng)公司依靠PPT融資,不少公司燒光錢后一地雞毛,造成了資源的巨大浪費(fèi)。
從結(jié)果上看,在CPU、GPU、FPGA、NPU等方面,要么產(chǎn)業(yè)政策效費(fèi)比很低,要么壓根就沒有發(fā)展規(guī)劃,甚至有些產(chǎn)業(yè)政策還在幫倒忙。
因此,在頂層設(shè)計上,必須重點(diǎn)扶持真正掌握核心技術(shù),真正能夠獨(dú)立自主實現(xiàn)技術(shù)迭代的公司,不應(yīng)給予“馬甲芯片”公司,“PPT芯片”公司政策紅利,國家專項資金應(yīng)當(dāng)扶持那些真正和外商拼刺刀的公司,政府應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)社會資本投資那些真正的實干者。

二是全國一盤棋協(xié)作。日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的頭號功臣就是通產(chǎn)省,近乎是采取了具有濃厚社會主義色彩的全國大協(xié)作實現(xiàn)了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破和全面發(fā)展。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈很長,設(shè)計、設(shè)備、原材料、制造、封裝測試任何一個環(huán)節(jié)掉鏈子就是滿盤皆輸,因此,必須以全國一盤棋的方式引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈齊心協(xié)力。
過去,大陸IC設(shè)計公司習(xí)慣于購買ARM授權(quán),習(xí)慣于購買臺積電工藝,習(xí)慣于購買歐美EDA工具,然后抱怨整機(jī)廠青睞英特爾、AMD、高通的芯片;大陸的晶圓廠習(xí)慣于購買日本原材料,習(xí)慣于購買歐美日的設(shè)備,然后抱怨大陸IC設(shè)計公司青睞臺積電;大陸的設(shè)備商習(xí)慣于從歐美購買零部件,然后抱怨大陸晶圓廠青睞國外設(shè)備.......
這種現(xiàn)狀導(dǎo)致本土的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈都是“外循環(huán)”,很難形成“內(nèi)循環(huán)”。正是因此,在中美科技戰(zhàn)后,一批大陸半導(dǎo)體公司非常窘迫。
誠然,中芯國際等一批本土企業(yè)已經(jīng)開始重視扶持本土供應(yīng)商,局部已經(jīng)有了一些國產(chǎn)化替代,但這更多是不得已而為之,是在中美科技戰(zhàn)后,受局勢所迫退而求其次,只能選國產(chǎn)。
未來,必須降低本土企業(yè)之間的內(nèi)耗,進(jìn)一步加強(qiáng)彼此之間的合作,逐步形成完全自主化的產(chǎn)業(yè)鏈。