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紫光成为日本半导体行业的关注焦点

以紫光为代表的中国大陆半导体产业的兴起引起了美国、日本和台湾的高度关注。日本东芝出售旗下半导体公司标志着日本半导体产业的又一大衰退。从日本半导体产业的兴衰我们可以学习到什么?


最近东芝宣布,已完成出售旗下半导体公司(TMC)的交易,售予贝恩资本牵头的日美韩财团组建的收购公司Pangea。尽管东芝对Pangea拥有40.2%股份,但大股东已易主贝恩资本。


这被日媒视作日本半导体产业衰败的另一标志性事件。据IC Insights此前公布的2018年第一季度全球前十五大半导体公司(以销售额计算)名单中,东芝半导体是硕果仅存的日本公司。而在鼎盛时期的1993年,IC Insights发布的全球十大半导体公司中有6家日本公司。

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紫光成为中国大陆和日本半导体行业的关注焦点

中国紫光集团旗下的存储器厂--长江存储科技,在2018年4月11日举办半导体设备安装典礼,26日公布国家主席习近平访视生产线的新闻,据日本经济新闻(Nikkei)网站报导,这显示大陆对于关键半导体产品与技术受制于外国的高度关注,但日本同样也对大陆的半导体投资抱持高度关注。 大陆关注的原因,在于长江存储这次安装的生产设备,是3D NAND快闪存储器生产设备,预定在2018年内展开32层3D NAND快闪存储器生产,这进度虽然比韩国电子巨擘三星电子(Samsung Electronics)要晚4年,但至少是大陆摆脱完全依赖海外厂商生产NAND快闪存储器的关键一步。

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而日本关注的原因,据日经记者在2018年5月21日的现场采访,3栋工厂的首栋正在加紧赶工,每天约有1,000人出入,其中包括不少日本半导体设备业者,也有从美国矽谷、日本、台湾、与韩国挖角的半导体产业人才,凸显大陆的雄心,也让日本担心人才与技术外流的问题。 在紫光的计划中,长江存储武汉厂已经投资相当于3兆日圆(约275亿美元),在2025年以前还要进行1,000亿美元以上的投资,等到2025年,武汉厂的3D NAND快闪存储器产能,将达目前世界最大NAND快闪存储器工厂、日本东芝存储器(TMC)四日市工厂的1.5倍,每月100万片。


2016年7月,由紫光集团、国家集成电路产业投资基金、湖北省集成电路产业投资基金、湖北科投在武汉新芯的基础上组建长江存储。其中紫光集团出资197亿元,占股51.04%,从而对长江存储形成控股。


“长江存储是中国科技领域的辽宁号航空母舰。”紫光集团董事长赵伟国曾向《英才》记者强调,“从其投资规模、技术水平、对国家产业安全和国家信息安全的意义看,这一比喻并不为过。通过长江存储这个项目,中国集成电路产业才真正在世界上有了一定的地位。”


据统计,长江存储总投资将超过240亿美元。这也是紫光集团目前为止最大的投资项目之一。


“紫光未来十年在芯片制造产业上投资1000亿美元是一个基本数字,相当于平均每年投入100亿美元。Intel、台积电、三星每年在芯片制造上的资本开支都超过100亿美元,达不到平均每年100亿美元的投资规模,根本就进入不了芯片制造的第一阵营。”正如赵伟国所说,持续投入是绕不过的门槛。


虽然先进半导体生产不是买了设备就能马上出货,还需要不少调整改进产品良率,更何况长江存储科技引进的技术,已经落后于国际主要NAND快闪存储器厂商,但有规模远大于东芝存储器的投资计划,还有10年时间与大量挖角的人才,日本少数仍具国际竞争力的半导体产品,NAND快闪存储器,势将危殆。 至于专利障碍问题,紫光集团现在积极透过海外购并与出资的方式,希望获得合作对象,购并美光(Micron Technology)虽为美国政府阻挡,但紫光仍与美光及英特尔(Intel)进行技术合作讨论,希望借此获得若干专利使用权,现在为回避美国与大陆的贸易战问题,动作较小,但据日经报导,仍持续推动。


目前,长江存储已经打造成为集芯片设计、工艺研发、晶圆生产与测试、销售服务于一体的半导体存储器企业。


全球来看,拥有芯片全产业链能力的企业屈指可数,仅有三星、英特尔、德州仪器等具备贯穿前段的设计,中段的制造和封测,再到后段的市场销售。


相对于IC设计企业(Fabless)、代工企业(Foundry),创建这类IDM公司需要高额的资金成本,以及对整个产业链市场需求的准确把握。从这一角度看,长江存储为我国芯片产业做出了表率,趟出了一条新的道路。


日本半导体的兴衰

1970年代日本对美国等外部的关键制程设备和生产原料依赖率达到80%,而到1980年代初,日本半导体制造装置国产化率达到了70%以上,为日后超越美国成为半导体业霸主奠定了基础。


由此日本半导体业开启了“黄金时代”,全球市场份额不断上升,在世界范围内开始具有举足轻重的地位。以1980年投入市场的64K DRAM为例,1981年,日立市场占有率全球第一,占40%的份额;第二位是富士通,占20%,NEC占9%。之后,NEC主导了256K时代,东芝主导了1MB时代。到1986年,日本半导体企业在全球DRAM的市占率达到了80%,超越了美国。


但是,1980年代后期,日本的DRAM市场份额开始大幅衰退,根本原因是DRAM市场结构发生巨变,频繁发生的贸易摩擦也一定程度上阻碍了行业发展。


随着日本厂商的大量产能进入市场,供给严重过剩引发了全球DRAM的价格暴跌。1985年6月,美国半导体工业协会(SIA)向美国贸易代表办公室提起对日本半导体产品倾销诉讼;此后,美光向美国商务部提起日本64K DRAM倾销诉讼。“日美半导体战争”正式开战。 这场战争最终以“日美半导体协定”了结。协定内容主要包括改善日本市场的准入和终止倾销。美国加快推进研发,成功夺回宝座。到1993年,美国半导体公司的世界份额重回世界第一,并保持至今。


在1990年代初,日本经历了泡沫经济崩溃,进入“失去的20年”。2000年以后,日本GDP增长停滞,日本电子产业总体出现衰退。2013年日本电子产业的产值是11万亿日元,不到峰值时(26万亿日元)的一半。


“1980年代末,日本经济达到了全球第二,美国以广场协议和日美半导体协定来施压,这大幅打压了日本企业的获利能力。而韩国趁势举国家之力来发展半导体行业,不久后日本经济泡沫破裂,补贴难以维系。”显示及半导体行业咨询机构CINNO副总经理杨文得对21世纪经济报道记者表示,半导体行业发展和一国的宏观经济情况息息相关,因为这是资金超级密集的产业,需要持续的、大规模资金投入才会成功。当一国经济整体不景气时,就难以大力支持其发展。


日本半导体产业试图以结构性改革和重启“官产学”项目来重振旗鼓。


在日本通产省的主导下,1999年,日立和NEC的DRAM部门整合成立了尔必达(Elpida),三菱电机随后也参与进来,而其他日本半导体制造商均从通用DRAM领域中退出,将资源集中到具有高附加值的系统集成晶片等领域。Elpida是希腊语“希望”的意思,这个公司名体现了日本半导体产业对这最后的DRAM制造商所寄予的厚望。


日本启动了多项官产学项目,包括飞鸟(Asuka)计划、未来计划MIRAI、HALCA等。2006年,日本推出新的五年计划,被视为ASUKA计划的延续。新五年计划分两部分:一是SELETE五年研发项目,每年投资预算100亿日元,探索45纳米和32纳米实际应用工艺。另一部分是STARC五年研发计划,每年投资预算50亿日元,用于开发DFM设计平台。


尽管日本半导体业的辉煌已成为历史,目前的全球市占率已不到10%,但在一些细分领域仍然扮演着重要角色。


半导体是一个集成性的行业,一个芯片的产生需要近一万人的工作量,同时需要多年的经验积累才有创新。日本半导体根基很深,目前可能发展得比较慢,但其基础仍在,要翻身就看国家以后对半导体行业的投入。

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