日本半導體:重振的構想與衰落的反思
根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)最新預計,2022年芯片市場將一改2021年強勁增長26.2%的勢頭,增幅或放緩至4.4%,并將在2023年轉為下降。英特爾、三星、英偉達、臺積電等行業巨頭今年二季度以來也都面臨營收下滑、股價縮水壓力。有分析認為,芯片的“供不應求”已經反轉為“供應過剩”,世界半導體產業正進入低潮期。
然而,這并不影響各方對半導體產業戰略地位的認知和長期需求的樂觀判斷,該領域仍是科技競爭的制高點。去年以來,日本為重振昔日輝煌的半導體產業采取了諸多舉措:出臺產業戰略,政府主導成立聯合公司和科研平臺,積極尋求與美國及半導體巨頭合作,目標瞄準2納米制程尖端半導體技術。與此同時,日本業界對其半導體產業全球優勢地位的喪失進行了新一輪的反思。
重振的構想:瞄準尖端半導體技術
曾處于全球領先地位的日本半導體產業近期動作頻頻,受到各界高度關注。
在日本經濟產業省主導下,由日本8家大企業(豐田、電裝公司、索尼、NEC、NTT、軟銀、鎧俠、三菱UFJ****)共同出資的半導體公司Rapidus在11月宣告成立。該公司將得到日本政府700億日元初期資助,目標是聚集頂尖技術人員,在2027年實現2納米制程尖端半導體量產。同時,日本還計劃在年內成立“技術研究組合最尖端半導體技術中心”(Leading-edge Semiconductor Technology Center,或LSTC),目標是打造集國研、大學、產業界為一體的下一代半導體量產技術研究開發據點,與美國NSTC(National Semiconductor Technology Center)等海外相關機構合作,研發2納米半導體集成技術和短周轉時間(TAT)制造技術,與Rapidus形成科研與制造的緊密連結,共同構筑日本新一代半導體的量產基礎。
作為綜合經濟對策的一部分,10月底日本政府已宣布將投資1.3萬億日元,用于日美聯合開發下一代半導體,而在尖端半導體、電池、機器人等相關領域的總投入預計約3萬億日元。日本首相岸田文雄表示,希望通過國家投資吸引更多民間資金進入相關領域。日本經濟產業大臣西村康稔進一步表示,除了促進日美聯合下一代半導體的技術發展,還將支持尖端半導體制造基礎整備、布局和投資,及整個半導體供應鏈的強化。
除上述措施外,去年開始日本政府為促進半導體產業發展已經采取諸多行動:如去年6月出臺“半導體·數字產業戰略”;今年4月以來通過提供補助等方式積極促進臺積電、西部數據等海外半導體企業赴日,與日本企業合作辦廠;今年5月日本國會通過了旨在加強重要物質供應鏈的經濟安全促進法等。
日本經濟產業省官員在公開演講中表示,世界將進入1位數納米時代,現在是日本進入尖端半導體領域、重振產業,抓住數字時代發展機遇最后的機會。
衰落的反思:在技術發展和行業分工中掉隊
積極采取重振舉措的同時,日本業界對其半導體產業全球優勢地位的喪失進行了新一輪的反思。
據Omdia、Gartner等機構統計,20世紀80年代中后期,日本半導體產業在世界范圍內處于優勢地位,最高時占據全球市場份額的一半,NEC、日立制作所、東芝等日本半導體廠商一度雄踞該領域收入排行榜前三位;進入90年代,日本的市場份額逐漸下降,2014年至今的市場份額約為10%,2021年已經沒有一家日本半導體制造商能排進全球前十。當前日本半導體的微細化水平在40納米左右,與先進的3納米技術相比,發展慢了6、7代,還停留在10多年前。
對此,日本業內分析認為,其半導體產業的衰落主要有幾方面原因:一是忽視全球技術發展趨勢。當時日本半導體的主要優勢在于應用于大型機的DRAM(動態隨機存儲器)芯片,鼎盛時期日本占據DRAM市場80%的份額,以惠普為首的美國計算機制造商都采用日本制造的DRAM.然而在日本執著于持續優化DRAM性能的同時,PC時代悄然到來,世界計算機領域呈現出小型化、普及化潮流。與此同時,在電視、收錄機等消費類模擬半導體產品的傳統優勢領域,日本也沒有跟上發展趨勢。隨著技術從模擬轉向數字,高性能的模擬產品在價格方面輸給了便宜的數字產品。
二是忽視行業橫向分工趨勢。當時日本的大型半導體制造商大都是綜合電機制造商的半導體事業部門,從零部件到成品,從制造到銷售都由一家企業完成,半導體部門在母公司中沒有受到足夠重視,企業對半導體的成長性也缺乏深刻認識。而在日本堅持“從設計到制造的一體化生產體系”的時候,世界半導體產業的橫向分工加速,材料、設備、設計、制造、包裝、測試等各環節都誕生了諸多分工更細的專業企業。世界半導體行業在對市場需求的迅速響應中迅猛發展。日媒分析人士評價,“當日本半導體制造商向母公司請示時,他們無法與重視管理決策速度的全球半導體公司競爭。”
同時,PC時代的分工體系下,附加值不再只是制造能力和成本控制,由軟件能力構成的架構生態和下游應用成為產業發展的重要推動力量。而對軟件發展的忽視和欠缺也使日本半導體行業沒能進入“軟件升級帶動芯片性能升級和硬件升級”的良性生態鏈條。
此外,在1980年代后半期到90年代前半期的“日美半導體摩擦”中所簽署的《日美半導體協定》的不利影響,也被普遍認為是如今日本半導體困境的起因。
美好愿景與現實困境
有日本國內專家撰文展望,以日元貶值為契機吸引到日本半導體產業的海外投資有望促進地方經濟繁榮、阻止貿易逆差擴大。而以半導體為核心的信息通信網絡和數字基礎設施的發展,將帶動地方和企業的數字化水平提升,改革工作方式,提高生產率,降低醫療費用和救災成本等,乃至促進人口增長。由此看,當前承受的財政壓力于長期發展而言是值得且必須的,“半導體關系整個制造業,甚至對日本的所有行業來說,這是‘最后和最大的機會’。”
另一方面,也有日本專家認為,媒體報道夸大了日本開發下一代半導體的計劃,聯合成立Rapidus的八家企業目前與半導體制造工藝關聯性都不足,目前看來Rapidus公司和將成立的LSTC對日本半導體產業發展的支撐僅限于極紫外光刻(EUV)設備的研發生產。再考慮到產業能力構建和市場方面存在較強外部依賴,以及資金、人才持續供給等方面的困難,如此展望為時尚早。
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