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“半导体即国家”!深读:日美半导体协定及其影响!

日本研究员 芯榜+ 2023-02-06

本文关键词:超越国界、国家项目、台积电、潜在需求、人才


“半导体即国家”正在成为日本产业的口头禅。


重振日本半导体产业,尤其在2022年11月11日,经产省牵头成立了“技术研究组合最先端半导体技术中心(LSTC)”后,索尼等八家日本重要企业出资成立了“Rapidus株式会社”。美日荷更是达成“神秘协议”,同意扩大对华芯片出口管制措施。


这次日本半导体复兴的决心往往被人忽略。日本半导体的兴起、衰落被津津乐道,但大多要么被神话、被贬损一无是处,不太客观。


在美日韩联盟打压中国半导体、华为被彻底制裁、中美贸易摸彩越演越烈背景下。芯榜整理了最近日本研究员《日美半导体协定及其影响!》,客观的评价日本半导体产业。国家的伟大复兴,半导体是不能被放弃的,必然要跨过去的产业。


Rapidus的投资额及与半导体的关系


日美半导体协定及其影响(全文)


目录

1、介绍

2、日美半导体协定

3、日美半导体协定的主要原因

4、日美半导体协定的影响

5、韩国半导体产业的影响

6、国家工程的意义

7、日本半导体复兴之路

8、总结



1、介绍

日本的半导体产业在 1980 年代称霸世界,现在仅仅可以跟进与台湾和美国的合资企业。


许多人将不公平的日美半导体协议作为日本半导体产业发展跌跌撞撞的原因。


日本产业研究员(ネゴトワ・ネティエ)总结并写一篇文章作为研究背景,芯榜整理分享给大家,对半导体时代产业研究

1988年日本半导体在世界市场占有率为50.3%,但到了2019年仅剩下10.0%。



2、美日半导体协议

1986年签订了第一个日美半导体协定(1986-1991)和第二个日美半导体协定(1991-1996),以解决日美之间在半导体方面的贸易摩擦。



3、美日半导体协议背后的因素

1970年,IBM在其新型通用计算机中采用了半导体存储器,在此之前,美国半导体行业的绝大部分由军方、科研院所等政府采购,采购是一个问题。

美国半导体公司的生产能力不足以满足需求,作为美国以外的供应商一直在提高质量的日本产品被挑出来了。


在研讨会和技术杂志上宣传日本制造的存储器质量如此之高,根据美国方面的严格检查结果甚至超过了美国顶级制造商的质量,并得到了很大的反响。但是,学生已经超过了老师。”


在日本半导体产业中,通过积累自动化和独创性来提高可靠性,以降低制造过程中的缺陷率。1981年,日本在64KDRAM的世界份额达到69.5%,30.5%。日本对美国的优势方面,即 10%,已变得清晰。


在此背景下,美国的半导体制造企业只专注于半导体,受经济走势影响较大,而日本的半导体产业是大综合制造业的一个分支,收支稳定。由于持续的研发和资本投资,公司能够提高竞争力也是有原因的。


大约在这个时候,半导体贸易摩擦浮出水面,美国对日本产生了危机感,日本继续扩大与国防工业直接相关的集成电路的生产和出口。“日本威胁论”认为没有这样的事情开始叫嚣,冷静分析“日本半导体产业专攻DRAM,美国半导体产业总体上有优势,比如微处理器”被忽略了。不公平现象不仅出现在工业界,也出现在政界。


・日企窥探硅谷,仿制产品占领日本市场份额

・贸易倾销

・通产省联合半导体制造商,以便日本电子公司可以相互采购互补产品。

・美国公司的进入(市场)壁垒


对日本半导体行业的这种不满情绪爆发了。


1985年,美国半导体工业协会(SIA)向美国贸易代表表示,日本半导体产业在日本封闭市场的背景下,过度投资设备并以低价出口,正在损害美国半导体产业。提起诉讼的依据是《贸易法》第 301 条(超第 301 条)。美光还将对倾销日本 64K DRAM 的指控提起诉讼。


随着DRAM市场饱和、价格暴跌,Intel退出了DRAM市场,该公司决定将产品商业化并发往世界,似乎已经被反映为象征美国困境的事件。


1986年9月,经过与美国的多轮谈判,日本缔结了《日美半导体协定》。


美日半导体协议的影响

根据一份为期五年的协议,

・提高日本市场的外国制造半导体的份额

・以合理的销售价格固定日本半导体的价格


已经安排好了。

美国政府根据日本制造商每季度提交的成本数据独立计算出的公平市场价值(FMV),是针对市场价格不断下滑的DRAM和EPROM设定的,在出售时被视为倾销。


也有观点认为,由于价格不涨不跌,市场原则行不通,日本企业难以运用竞争原则,导致发展动力下降,中等竞争力下降到长期。


在此期间,日本半导体企业的专利申请数量已增至1万多件,大幅减少似乎也是造成技术发展乏力的一个因素。


但1987年4月,由于美国半导体产品在日本市场的份额没有增长,美国国会通过了对个人电脑、彩电和电动工具征收100%关税的制裁措施。


这是一项防止美国制造商生产产品的措施,如果他们对半导体本身征税的话。

日本政府曾就违反关税及贸易总协定(GATT)提起诉讼,但因与农产品有关而撤回诉讼。


6月,以接管1991年到期的第一份协议的形式新签订第二份半导体协议。

・将日本半导体市场的外国制造半导体的份额提高到20%以上

・防止日本半导体制造商的倾销


通商产业省电子元器件课牵头防止倾销,好像每个公司的生产量都被详细调查了,比如哪个工厂放了多少晶圆,有多少晶圆晶圆是在哪一天和哪月发货的。

但与其他行业不同的是,在重复上百道工序将输入晶圆变成半导体芯片的过程中,良品输出的数量会因各种因素而发生变化,似乎很难报告,因为它并不准确。


通商产业省 (MITI) 大力鼓励企业通过“份额监测”增加对外国制造半导体的使用,该调查旨在调查外国制造半导体的市场份额。


1987年成立的国际半导体交易中心(INSEC)、1988年成立的外国半导体用户委员会(UCOM)、外国半导体贸易公司协会(DAFS)等,以负责半导体用户企业采购的高管为负责人似乎他指导邻居购买海外产品的做法在美国尤其受到赞赏。


似乎是接到指令的日本企业直接在香港等市场购买了东南亚销售的廉价DRAM,因无法再利用而丢弃,重新进口日本半导体。


1996年,第二次日美半导体协定结束时,外国半导体占日本市场的28%,但日本半导体失去了竞争力,失去了全球市场份额,日本半导体的困境开始明朗,美国各国重回 DRAM 份额榜首,韩国超越日本。


为此,日本企业以半导体部门重组等方式夺回市场份额为目标,但在企业逻辑上仍停留在以恢复过去第一位为目标的范畴,不付出代价关注国际水平分工体系,利润率下降。半导体业务需要年复一年的巨额投资来生产新的高价产品,其在企业集团中的地位正在减弱。似乎激励说发展不再奏效。


后来,从第一个协议阶段开始,是否包含数字目标就成了一个问题,而写明数字目标的“附文”的存在,不仅作为一个政治问题引起了涟漪,还引起了日本与日本之间的轰动。与美国存在认识差异等问题。

美国克林顿政府高度赞扬将数字目标纳入半导体协议的成功范例,并试图将其扩展到汽车等各个领域,我们才得以避免失去竞争力。


另一方面,为了振兴自1990年代后半期以来陷入困境的日本半导体产业,成立了多个国家项目和财团,但都没有取得很大成果。


1997年,个人电脑热潮平息,PC市场饱和,产量下降,导致16M RAM等产品价格下跌。亚洲货币危机也导致了半导体衰退。


受此影响,富士通于1999年宣布退出通用DRAM业务,日立与NEC将各自的DRAM业务分拆整合,成立尔必达存储器,随后被收购。


2001年,东芝退出通用DRAM业务。


2003 年,瑞萨科技通过整合日立和三菱电机的逻辑半导体部门成立。


我们无法完全应对制造业分离的国际水平分工变化、广场协议导致日元走强的政策、周期性反复盛衰的半导体特有的市场变化等。即便美日半导体协议无可厚非,但它的影响力足以让人跌跌撞撞。


韩国半导体产业的影响

因1985-86年美国经济衰退导致需求不振而供过于求的64KDRAM价格从3.5美元跌至30美分,是韩国半导体产业的顶峰。


1985年虽受重创,但研制生产体制已基本赶上美日。


5、韩国半导体产业的特点

・希望经营多元化的综合性集团进入政府的电子产业成长战略

・社长下属的“秘书室”等助手们作为大企业的附属机构拥有强大权威的自上而下的体制,具有迅速的决策能力和行动能力

・为了追赶后起之秀,我们将专注于存储器业务,特别是标准统一、通用性强、销售潜力大的DRAM,已经可以制造与同类产品相同水平的产品。日本在短时间内以“飞跃战略”发展技术跨越式发展,以增加晶圆直径与制造技术。

・通过引进美国、日本等领先企业的被许可人的技术,缩短开发周期

・在Task Force团队和海外法人中聘用高技能人才,在工程师和研究人员之间互动构建新技术,并在公司内部部署它们

・通过国家项目参与制造技术研发的三大企业共享研究,快速吸收技术。


有一个特点。

从技术上讲,通过在晶体表面制作凹槽来制造电容器是困难的,但与以后可能会导致小型化问题的沟槽电池相比,通过堆叠层构建的堆叠电池很容易提高产量。韩国三大半导体公司是非常注重成本的,所有公司一下子都采用了,而且当时的人工成本比美国甚至日本都低。


1986年,日美半导体协定(Phase 1)将日本半导体产业置于准管制贸易体制(Fair Market Value)之下,DRAM市场价格回暖,到1992年韩国与日产平起平坐为了将日本的外国制造半导体的份额提高到 20% 以上,采用制造的 DRAM 也起到了推动作用。


在 1960 年代和 70 年代,韩国半导体产业通过吸引投资巩固其制造基地,直到 1980 年代,韩国半导体产业通过促进海外技术转移的政策提高了制造技术。因此,我们改进了我们的研究和开发能力和制造能力,摆脱模仿行业,挑战自我,超越技术改进。内存DRAM产品据说有五年的开发周期和三年的产品周期。在竞争时代为了小型化和大容量化,我们终于在新产品销售方面领先了。


此外,在1990年代,产学官共同研究开发半导体,推动了尖端技术的横向发展,这将成为韩国逆转发展的原动力。


与直接向美国公司供应半导体的日本不同,当韩国的 DRAM 生产走上正轨时,个人电脑的生产正在台湾和其他国家扩大。因为它与东亚的 PC 组装代工公司有业务往来,它在没有持续增长的情况下继续增长与美国和日本一样,因与美国的激烈贸易摩擦而受到批评。


另一方面,由于专利侵权诉讼频繁等原因,向日本和美国支付的专利使用费增加,研究开发的重要性得到认可,但他们只专注于制造技术。因此,似乎高材料和制造设备等基础零部件对日本的依存度是不会导致与日本决裂的一个因素。


6、国家项目意义

20世纪90年代,让美国超越半导体市场份额的日本开始产生危机感,启动了一系列由通商产业省牵头的半导体相关研究的国家项目和财团。

以VLSI技术研究会为蓝本,在生产技术上取得了众多成就,是80年代日本半导体产业飞跃的起点,但未能为日本半导体的衰落踩刹车工业..


似乎有多种因素,但与其说是真正需要的研究,不如说是各公司的开发基地为了研究而努力研究,“中央研究所”体制让生产基地无法进行研究和开发。原因之一是横向分工,负责


官民、产官学联合项目目标明确,如日本的VLSI技术研究会、美国的财团SEMATECH、台湾的工研院、韩国的半导体联合研发等,可见在超越国界的合作体系下共享成果,已成为该国半导体产业发展的基础。


另一方面,也需要注意的是,如果战略本身含糊不清或与产业结构和市场需求背道而驰,或者参与企业试图对研究成果保密和垄断,那么结果可能不好,没错。



7、日本半导体的复兴之路

台积电的制造工厂被邀请到熊本,筑波研究设施的开放,以及旨在与日本公司合作大规模生产 2nm 级半导体的 Rapidus 的成立,重振日本半导体产业的运动正在蓄势待发。IBM、imec等国外公司,除了技术上的困难,也不是没有挑战。


首先是这些工厂生产的半导体的用途。

这是一个先有鸡还是先有蛋的问题,但是半导体芯片本身并不能发挥作用,而是通过将其集成到某些产品中来进行电动操作。


在70年代和80年代,日本以其高质量和高功能成为向世界出口模拟半导体的明星产业。

从 80 年代到 90 年代,半导体出口以满足东亚的需求,东亚为应对个人电脑热潮而建立了组装个人电脑的生态系统。


即使按照摩尔定律,实现高功能的下一代半导体是否会产生替代现有半导体的影响?


日本正面临着少子老龄化的问题,可以肯定的是,未来各个行业的用工荒都会更加严重。


有可能通过自动驾驶汽车、农业、工业自动化等技术革新来实现。特别是机器人不仅是人工智能,也就是大脑,还有传感器、远程监控等MEMS。高速通信等综合性高、复杂,是一个系统,本来应该是日本擅长的领域。


在许多国家,机器人与军用无人机和机器人士兵联系在一起,但在日本,我们可以明确目的来弥补劳动力短缺,并且有可能在该领域领先世界。


当半导体产业不仅在半导体发源地美国蓬勃发展,在韩国和台湾也蓬勃发展时,我们聚焦潜在需求,在政府和学术界的主导下,成功地将研究成果发展到商业层面。和工业界一起工作。


此外,负责下一代研究的高技能人才对于半导体行业来说是不可或缺的,这是推动这些发展的原动力。

过去,国家项目只注重技术成果,但通过这些项目,高技能人才聚集起来,不仅提高了他们的知识和技能,还产生了诸如创造协作等次级效应。


现在的日本,半导体产业已经没有活力了,这样的人才都转移到其他产业,或者流到国外去寻找出路,我想你需要的时候就会来。


我希望前面提到的与台积电和 Rapidus 的合作不仅可以作为半导体芯片的输出,还可以作为培养引领下一代人才的机构发挥作用。


Rapidus的中长期事业展开构想(图自Rapidus官网)


概括

・由于针对日本擅长的DRAM的日美半导体协议,日本企业无法积极应对。此外,许多因素与强加数字目标的事实背道而驰。

・由于广场协议导致日元升值,国内半导体产业的竞争力下降。

・高集成化投入巨大,在国际横向分工趋势下,一家公司无法包揽一切,失去了应对的动力。

・重心没有固定在人才培养上,也没有取得成果。




THE  END



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