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冯昭奎:日本芯片业成长之路带来的启示_日本_美国

雨夜梧桐 2025-01-10 17:16:43 0

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作为日本的同盟国,美国在20世纪50年代对向日本转移前辈技能十分积极,在此背景下,日立、东芝等纷纭从美国引进晶体管技能,个中一家当初只有七八名员工的小公司“东京通信研究所”(1958年更名为“索尼”)也从通产省争到外汇指标从美国引进了晶体管技能,并在1955年研制出晶体管收音机。
这种比真空管收音机耗电少又便携的半导体收音机一上市,便十分脱销。
而为知足市场兴旺需求,大量生产半导体收音机等电子消费品,反过来带动了作为“中间品”——晶体管的大量生产。
1960年日本晶体管年产量打破1亿个,连续第二年超过美国。

与日本企业利用晶体牵制造大众化消费品比较,美国半导体企业紧张为军品供应所需的晶体管。
然而,对晶体管的军用需求量远远赶不上民用需求量。
作为大众化消费品,拥有海量市场的收音机等民用电子消费品,对晶体管家当的推动浸染显然大大超过军需的推动浸染,这这天本晶体管产量迅速超美的最主要缘故原由。

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到20世纪50年代末,美国为了军事须要研制成功集成电路(IC,常称为“芯片”),日本半导体企业又对美国的IC技能展开了新一轮穷追猛赶。
有了赶超美国晶体管技能的履历,日本人更加认识到新技能的发展出息是“用”出来的,IC与晶体管一样,都不是直接面向市场的大众消费产品,因此急迫须要找到可间接“用”IC,来制造为消费者大众所直策应用的终极产品,而且这种产品应拥有极大的市场须要。

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(图片来自网络侵删)

1972年卡西欧公司推出世界上第一款利用芯片的个人用打算器,上市后立即成为抢手货,掀起了打算机大众化、“个人用品化”潮流。
打算器在日本受欢迎程度大于其他国家,这是由于日本广大家庭主妇习气于细心记录家计进出,而打算器成了便于随身携带的记账工具。
随着日本电子企业纷纭进入打算器这个大众化、个人化的新产品领域,引起了对IC芯片的兴旺需求,有力地推动了日本芯片家当的跃进。

自1976年至1980年,由通产省电子技能综合研究所牵头,组织日本最大的五家打算机公司富士通、日本电气、日立、东芝和三菱电机结成了“超大规模集成电路(VLSI)技能研究组合”。
这个“组合”终极实现了打破1微米加工精度大关的目标,在1980年研制成功用场极广的VLSI——256K存储器DRAM,比美国早了两年。

到1987年日本在环球DRAM市场的占比高达80%,环球前十名芯片制造商中有六家这天本企业,可以说日本得意一时,实现了“半导体夺冠梦”。
不过,日本在主流产品DRAM领域虽然表现很出色,但在微处理器这种更高等的芯片方面,上风仍被美国牢牢节制,这表明美国的强项在于繁芜的新产品设计和研发,日本人则在工艺和生产技能方面表现出色。

从技能上看,芯片家当包括:制造芯片的家当、制造芯片工艺所需的生产设备家当和制造芯片工艺所需的硅单晶等各种材料的家当,个中后两者相称于制造芯片家当的两翼,没有两翼的支撑,制造芯片家当是很难腾飞的。

在上述“VLSI技能研究组合”开始活动时,日本芯片工业紧张依赖从美国、西欧入口生产设备。
随着研究活动的开展,“组合”日益转向利用国产设备和材料。
这表示了一种计策思想,即以开拓“超大规模集成电路”为契机,大力推进芯片生产设备和芯片材料家当的发展、使日本芯片家当迅速转变为依赖国产设备和材料的独立自主家当部门。

日本在包括晶体管和芯片的半导体技能领域对美国的成功赶超,给美国半导体家当带来了巨大的竞争压力。
在这种背景下,美国开始动了“歪点子”。
1985年美国就日本电子产品的倾销发起301条款起诉,同年由美国一手导演的“广场协议”导致日元大幅度升值。
在美国强力施压之下,日美两国于1986年签订了《日美半导体担保协定》,该协定的履行意味着日本DRAM厂商被完备置于美日政府的监视之下。

在此之后,通过上述的限定,1993年美国凭借其附加代价比存储器芯片要赶过10倍的微处理器(CPU)技能,从发展趋势上压倒日本,在半导体市场霸占率方面重新夺冠。
另一方面,韩国等亚洲国家和地区采取既引进技能又挖人才的发展模式,使日本半导体家当陷入了“前门有虎(美国的CPU),后门有狼(韩国的DRAM)”的田地。
事实上,韩国的芯片家当得到美国给予大力的市场支持,因此无论是“虎”还是“狼”,身后都是美国。

从这一历史过程可以看出,美国的性情便是不能容忍别国在技能上超过它,即便是同盟国也绝不留情。
然而,在美国的打压面前,虽然日本政府举双手服软,日本企业却没有在技能上屈膝降服佩服。

日本在世界芯片市场上的霸占率一起下滑,从超过一半下跌到不到一成,紧张缘故原由便是输掉了DRAM、CPU这两个具有海量市场的通用芯片的国际竞争,然而,如今日本半导体企业致力于发展可望在本世纪20年代发展为主流产品的芯片,并已经用于自动驾驶系统和自动驾驶汽车的芯片(如MCU)、物联网干系芯片(如MCU、SOC)、机器人芯片等领域,在世界市场上夺得领先地位。

特殊是从半导体百口当链来看,日本在14种半导体主要材料方面均霸占50%以上份额,是环球最大的半导体材料输出国,日本硅晶圆厂商占环球硅晶圆市场的53%,占环球200至300毫米大尺寸硅晶圆市场的70%以上。
在2018年环球前15名半导体生产设备厂商中,日本霸占7家,而美国和欧洲分别为4家和3家。
对付半导体家当来说,材料是根本,设备是关键,在材料上风和设备上风这“两翼”支持下,日本半导体家当还有复兴的希望。
因此,可以说日本半导体发展找到了一条新路。
(作者是中国社科院名誉学部委员、中国中日关系史学会顾问)

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