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日本半导体产业举国体制的末路

   日期:2024-03-23 23:45:24     来源:网络整理    作者:本站编辑    浏览:12    评论:0    

一、日本半导体产业的“举国体制”

1、什么是举国体制? 曼哈顿工程是第二次世界大战期间美国发起的,旨在开发核武器,而阿波罗登月计划则是美国在冷战时期为了赢得太空竞赛而进行的,旨在将人类送上月球。这两个项目都涉及了国家的广泛资源和科技的集中使用, 曼哈顿工程和阿波罗登月计划都是典型的举国体制项目。举国体制(Nationwide System)指的是国家全面动员、集中资源和权力来实施特定目标或项目的体制。举国体制一词常指一个国家在面对重大挑战或战争时,动员整个国家资源和人力以达到共同目标的体制。这个概念的起源很难准确追溯到一个具体事件或时间点,因为它通常是在国家面临紧急情况下逐步发展起来的。譬如,两次世界大战期间,许多国家采取了全面动员的措施,包括资源、产业和人力的调配,以支持取得战争的胜利。这种全面动员的做法可能是举国体制观念的一种先例。
在不同国家和文化中,类似的举国体制概念存在的形式可能不尽相同。在面对危机时,一些国家可能会实行紧急状态或颁布相关法律,以便迅速集中资源并动员民众。总的来说,举国体制的起源可以追溯到国家在面临重大挑战时为了提高整体效率和应对能力而采取的全面行动的历史实践。

2、日本构建了半导体产业的举国体制  日本通产省(经济产业省)在七十年代推行的“超大规模集成电路产业计划”(VLSI计划)也被看作是日本在半导体领域实施的一个举国体制项目。日本政府投入了大量资源,动员了科研机构、工程师和专家团队,推动了相关技术的研发和应用,体现了举国体制的特征。日本的VLSI计划是为了推动半导体产业的发展,特别是在超大规模集成电路领域。通产省采取了一系列政策措施,包括提供资金支持、技术研发、教育培训等方面的支持,以帮助日本的半导体产业发展。此举旨在将日本半导体产业推向国际领先地位,并提高日本在全球市场的竞争力。VLSI计划无疑是举国体制的产物,这个计划的实施动员了国家资源,并在半导体领域取得了显著的发展,对日本的技术创新和经济发展产生了深远的影响。VLSI计划体现了政府领导下全面动员的特点,致力于特定领域的整体发展。通产省曾享有“经济参谋本部”的称誉,这意味着通产省在经济政策制定和产业发展方面一直发挥着关键的指导和协调作用,类似于战时参谋部门在战略决策和执行中的作用。通产省的作用确实在某种程度上体现了对经济发展的集中指导和全面动员的特征,尽管这种体制可能与在紧急状态下的全面动员有所不同。通产省的前身是二战时期的军需省,因此,通产省启动VLSI计划就有着其路径依赖的内在原因,加之日本又有重商主义的思想传统。

二、超大规模集成电路联合研发计划

1、日本乃半导体产业的先知先觉者  半导体技术源于美国,1955年索尼公司研制开发出日本第一款半导体收音机TR-55这是日本半导体产业的一个重要里程碑。此后,日本的半导体产业继续高速发展,并成为日本的重要支柱产业之一。在上世纪六七十年代,美国的半导体技术开始向日本转移,譬如,在六十年代仙童半导体公司就向日本半导体企业提供了集成电路的技术授权。1972年当IBM推出第三代计算机之后,日本洞悉了计算机产业的发展趋势,并对计算机的动态随机存储器(DRAM)进行了准确的市场预测。1975年第一代DRAM为4K,第三代为16K,而日本计划以举国之力将64K DRAM推向市场。日本通过与半导体下游终端产品相结合,凭借日本电子产品畅销全球的基础,在80年代抓住了计算机产业兴起的机会,迅速实现动态随机存储器(DRAM)的量产以及一些电子设备半导体的应用。

2、日本政府实施“VLSI联合研发计划”  1976~1979年,日本通产省启动“VLSI联合研发计划”,东芝、三菱、日立、富士通、NEC等大企业参加了该计划。通产省将大学、科研院所与东芝、三菱、日立、富士通、NEC等企业联合起来,集中全日本的优势资源攻克技术难题,构建了日本半导体产业的举国体制。1980年底,日本NTT宣布研制出世界上第一个256K DRAM 。1982~1985年 日本一举占据了64K、128K、256K 以及 1M DRAM存储器90%的市场份额,在全球半导体产业领域取得绝对优势。彼时,日本已经“遥遥领先”了。日本半导体产业的鼎盛时期,有东京应化和JSR光刻胶,佳能光刻机、尼康光刻机,形成了IDM(Integrated Design and Manufacture 即垂直整合制造)全产业链,日本占据全球80%的DRAM市场份额。

日本半导体下游终端产品也是攻城拔寨、高奏凯歌,如,通产省精准地预测到国际上家庭视频娱乐消费潮流的兴起。1975年索尼的βmax研制成功,1976年JVC的VHS也研制成功。通产省针对国际市场的唯一竞争对手飞利浦的V2000,得出VHS有更好的市场前景的研究结论,通产省认为VHS制作成本更低,参与企业更多,通产省选择支持JVC的VHS,VHS VCR先统一日本制式,最后一统全球市场,在接下来的20多年里占据了消费市场达到令人恐怖的98%以上的份额。在后来日本的DVD、Blue-ray激光影碟机也是独步天下。而这一时期,日本在石英手表、计算器、照相机、Walkman、VHS VCR、DVD、液晶电视、打印机、光驱、笔记本电脑等领域雄霸全球市场。

通产省实施的“VLSI联合研发计划”使日本成为世界半导体产业大国,在全球半导体Top10排行榜上日本半导体企业一度霸榜。

三、来自知识经济兴起和经济全球化的双重挑战

1、知识经济兴起  日本在20世纪80年代和90年代是半导体产业的领先者之一,但随着全球经济重心向知识经济转移,强调知识、创新和技术发展的重要性增加。知识经济兴起, 既是机遇,也是挑战。半导体产业是典型的知识经济产业,其发展高度依赖于技术创新,并且需要大量的研发和技术创新投入,以不断推动芯片设计和制造技术的进步。但随着全球经济重心向知识经济转移,强调知识、创新和技术发展的重要性增加。半导体产业从传统的制造业转向更侧重于研发和创新的知识密集型产业。这个转变对于传统制造型的产业如半导体产生了影响,因为它需要更大的投资于研发和创新,而不仅仅是生产制造。知识的分散性决定了通产省在领导半导体举国体制中出错的机率大大增加了,一旦出错就是举国体制下的大错。面对全球半导体行业的大变局,正所谓船大难掉头,若日本半导体产业故步自封和墨守成规,那么,就很难继续占据半导体产业支配地位了。
2、“中生代企业"与"新生代企业"间的竞争  通产省支持的超大规模集成电路(VLSI)项目,通产省的资金只集中于东芝、三菱、日立、富士通、NEC等少数几个大型企业,这带来了技术垄断,而那些初创企业很难得到通产省的大力资助。日本半导体企业创新活力不够、无法快速响应市场变化。与东芝、日立等企业同时代的对手仙童、RCA这样的“中生代"的美国半导体企业已经退出舞台,对手变成了台积电、英伟达、高通这样的“新生代企业",有一点像中生代的动物与新生代的动物竞争。在日本半导体产业中,大部分资源和政策扶持都集中给了传统的大型企业。而这些公司拥有庞大的资金、资源和技术积累,但在迅速变化和创新不断的半导体领域,仍然需要灵活性和创新的思维来保持竞争力。缺乏活跃的初创企业可能导致创新和新思维的缺失。与初创企业相比,大型企业通常在决策和创新方面更为保守,更难以迅速适应市场变化。因此,培育和支持初创企业对于整个产业的创新和发展至关重要。

日本半导体企业从Top10霸榜到逐渐淡出榜单

3、台积电崛起  台积电的崛起,开启了Foundry和Fabless的新时代,也意味着IDM的黄金时代的结束。Fabless指的只从事芯片设计与销售,不从事生产的公司,这样的企业成为“无厂化企业”。Foundry 是能够自行完成芯片制造,但是没有设计能力的厂商,就是我们所熟知的代工厂。IDM是垂直整合制造 ,指从设计、制造、封装测试到销售自有品牌IC都一手包办的半导体垂直整合型公司。1987年,随着台积电的成立,芯片产业分工模式开始兴起,台积电就是最为典型的 Foundry,他们专注芯片制造,发展相关的工艺和制程。

制造芯片的工艺和制程变得越来越复杂,对制造工厂的要求也越来越高。晶圆代工能够减少半导体企业自身的投资和风险,并专注于研发和创新。上个世纪九十年代,晶圆代工开始迅速发展。当时,随着半导体制造设备的投入资金更加高企,一些公司开始转向代工厂来生产芯片,以降低成本并避免建立自己的制造设施的巨大投资。台积电在这个时期成为了代工模式的主要推动者之一,其先进的制造技术和能力使得它成为众多半导体设计公司的合作伙伴。这一转变也推动了整个半导体行业的发展,让更多的公司能够专注于创新和设计,而不必担心制造的复杂性和成本。 

随着台积电等Foundry模式的出现,不仅解放了Fabless模式的设计生产力和创造力,更符合摩尔定律的快节奏,也给了日本半导体举国体制致命一击。台积电的成功成为 Foundry模式流行的催化剂,也促使其他公司纷纷效仿。这种模式的兴起促使了半导体产业更为分工化和专业化,使设计公司能够更专注于创新和产品开发,而无需投入大量资金建设制造设施。日本半导体举国体制下的IDM模式,其“慢节奏、精品化”逐渐被组织更灵活、更富有创造力、更积极试错的Fabless模式所蚕食。

ASML取代佳能 ASML这家荷兰公司在1990年代末和21世纪初逐渐崭露头角,并在光刻机技术方面取得了重大突破。他们引领了极紫外光刻(EUV)技术的发展,这是一种能够实现更小尺寸芯片制造的先进技术。EUV技术可以提供更短的光波长,使得可以在芯片上实现更加精细的图案。佳能和尼康在光刻机领域曾占据主导地位,但随着ASML在EUV技术上的进步,逐渐成为了半导体行业的主要供应商,佳能和尼康则逐渐淡出光刻机领域。

5、全球化引发半导体产业链重组  全球化时代,资本、技术和人才等开始自由流动,半导体产业链也出现全球化分工,设计、代工、封测以及终端产品组装被分到了全球各地。全球化使得许多国家都能够进入半导体市场,竞争变得更加激烈。其他国家的新兴市场、特别是亚洲国家和地区,如韩国、台湾地区和中国大陆等,通过投入大量资金和资源进入半导体产业,成为了激烈的竞争对手。这种竞争压力对制造业集中在一些国家和地区,而设计则可以更加分散和全球化。Fabless公司可以利用全球范围内的优势,从不同地方获取最优质的资源,包括人才和制造能力。在经济全球化的条件下,Fabless的兴起并非直接代表产业链的转移,而是在产业链内部的变迁或重组。它反映了半导体行业的分工和优化,使得设计和制造能够更好地发挥各自的优势,推动了技术的进步和产业的发展。从根本上讲,日本半导体产业的举国体制和IDM模式是排斥全球化的,因此,全球化对日本半导体产业的负面影响不可低估。
随着时间的推移,半导体制造和设计技术发生了巨大的变革,新的技术和制造方法不断涌现。全球化大大提升了产品的生产效率,半导体企业能够有效控制成本。而日本企业仍然固守陈旧的生产方式,却无力实现规模化的高效生产,最终导致日本半导体在全球市场的节节败退。需要说明一下,日本的半导体产业并非全面衰落,它在某些特定的细分市场和技术领域(如传感器、存储器等)仍然保持着强大的竞争力。

5、快鱼吃掉慢鱼  1992年,韩国三星率先推出全球第一个64M DRAM,并于当年超越了日本NEC,成为全球最大的DRAM制造商。知识经济时代,科技竞争的生存法则已不是大鱼吃掉小鱼了,而是快鱼吃掉慢鱼。

在日本半导体产业的举国体制下培养出来的日本半导体企业不愿意顺应设计和制造分离模式的潮流,他们顽固地坚守IDM模式,甘愿做“慢鱼”。因此,给了三星这种“快鱼”在DRAM市场反超的机会,并最终导致日本半导体产业走向衰落。 从根本上看,通产省半导体产业的举国体制及其产业政策弱化了企业应对市场的活力,企业依赖举国体制的指导、国家和产业联盟选定方向;企业逐渐降低灵活性、市场反应能力和创造力,也不会积极试错,形成了路径依赖。在半导体产业的大变局下,日本半导体产业的举国体制和IDM模式使日本半导体企业变成了应对迟缓的“慢鱼”,日本半导体产业逐渐由盛转衰。知识经济时代不同于工业经济时代,知识经济就是以现代科学技术为核心,半导体产品的迭代遵从摩尔定律。

日本半导体产业举国体制的末路

日本通产省主导的半导体产业举国体制曾经缔造了日本半导体产业的辉煌,然而,成也萧何败也萧何,也正是这种举国体制无法应对知识经济兴起和经济全球化带来的挑战。

举国体制通常倾向于集中资源和决策,可能导致决策过程相对缓慢、僵化,难以灵活应对快速变化的市场需求和新兴技术。与此同时,新模式的出现可能需要更灵活的商业模式和创新方法,这对于日本举国体制下的政府、研究机构和大型企业来说,可能需要更长的时间来应对和调整。在竞争日益激烈的半导体产业领域,半导体技术在不断进步,半导体产业分工模式在不断变化,如果未能及时跟进和创新,很快就被更适应市场变化、更顺应技术潮流的企业所取代,即,快鱼吃掉慢鱼。日本半导体企业错失CPU、GPU手机芯片等大的市场机会,曾经遥遥领先的日本半导体企业渐渐地被台积电、三星等后发者超越,日本半导体产业最终走向衰落。

2014年摄于大阪箕面山


参考阅读:

日本录像机的霸业之路

从我们视野中消失的日本品牌

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