【亞洲芯片先驅(qū)之國(guó)——看日本芯片發(fā)展史】芯片事件，成為現(xiàn)階段科技公司熱議的焦點(diǎn)，如何擺脫芯片落后的局面，是我國(guó)高科技公司應(yīng)該去思考和運(yùn)作的事情，日本作為芯片行業(yè)的先驅(qū)，是我們可以學(xué)習(xí)和借鑒的國(guó)家。

日本芯片發(fā)展路程

早期70年代的崛起

上世紀(jì)70世紀(jì)初，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體落后美國(guó)十年以上。70世紀(jì)中期，日本本土半導(dǎo)體企業(yè)受到兩件事的嚴(yán)重沖擊。一件事是日本1975、1976年在美國(guó)壓力下被迫開(kāi)放其國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體市場(chǎng)；另一件事是IBM公司開(kāi)發(fā)的被稱為未來(lái)系統(tǒng)（FutureSystem，F(xiàn)/S）的新的高性能計(jì)算機(jī)中，采用了遠(yuǎn)超日本技術(shù)水平的一兆的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。1976-1979年在政府引導(dǎo)下，日本開(kāi)始實(shí)施具有里程碑意義的，超大規(guī)模集成電路的共同組合技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng)項(xiàng)目（VLSI）。該項(xiàng)目由日本通產(chǎn)省牽頭，以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣五大公司為骨干，聯(lián)合了日本通產(chǎn)省的電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（EIL）、日本工業(yè)技術(shù)研究院電子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所，共投資了720億日元，用于進(jìn)行半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)核心共性技術(shù)的突破。

VLSI項(xiàng)目是日本“官產(chǎn)學(xué)”一體化的重要實(shí)踐，將五家平時(shí)互相競(jìng)爭(zhēng)的計(jì)算

機(jī)公司以及通產(chǎn)省所屬的電子技術(shù)綜合研究所的研究人才組織到一塊進(jìn)行研究工作，不僅集中了人才優(yōu)勢(shì)，而且促進(jìn)了平時(shí)在技術(shù)上互不通氣的計(jì)算機(jī)公司之間的相互交流、相互啟發(fā)，推動(dòng)了全國(guó)的半導(dǎo)體、集成電路技術(shù)水平的提高，為日本半導(dǎo)體企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供平臺(tái)，令日本在微電子領(lǐng)域上的技術(shù)水平與美國(guó)并駕齊驅(qū)。項(xiàng)目實(shí)施的四年內(nèi)共取得了約1000多項(xiàng)專利，大幅度提升了成員企業(yè)的VLSI制作技術(shù)水平，日本公司借此搶占了VLSI芯片市場(chǎng)的先機(jī)。同時(shí)政府在政策方面也給予了大力支持。日本政府于1957年頒布《電子工業(yè)振興臨時(shí)措施法》，支持日本企業(yè)積極學(xué)習(xí)美國(guó)先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展本國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。1971年、1978年分別頒布了《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時(shí)措施法》、《特定機(jī)械情報(bào)產(chǎn)業(yè)振興臨時(shí)措施法》，進(jìn)一步鞏固了以半導(dǎo)體為核心的日本信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

中期80年代的輝煌

日本半導(dǎo)體業(yè)的崛起以存儲(chǔ)器為切入口，主要是DRAM（DynamicRandomAccessMemory，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體）。1963年日本電氣公司(NEC)自美國(guó)Fairchild公司取得平面技術(shù)PlanarTechnology的授權(quán)。日本政府要求NEC將取得的技術(shù)和國(guó)內(nèi)其他廠商分享。由此項(xiàng)技術(shù)的引進(jìn)，日本的NEC、三菱、京都電氣等開(kāi)始進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。日本半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展由此開(kāi)始。到上世紀(jì)80年代，受益于日本汽車產(chǎn)業(yè)和全球大型計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的快速發(fā)展，DRAM需求劇增。而日本當(dāng)時(shí)在DRAM方面已經(jīng)取得了技術(shù)領(lǐng)先，日本企業(yè)此時(shí)憑借其大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)，取得了成本和可靠性的優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)低價(jià)促銷的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，快速滲透美國(guó)市場(chǎng)，并在世界范圍內(nèi)迅速取代美國(guó)成為DRAM主要供應(yīng)國(guó)。隨著日本半導(dǎo)體的發(fā)展，世界市場(chǎng)快速洗牌，到1989年日本芯片在全球的市場(chǎng)占有率達(dá)53%，美國(guó)僅37%，歐洲占12%，韓國(guó)1%，其他地區(qū)1%。80年代，日本半導(dǎo)體行業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位。截至1990年，日本半導(dǎo)體企業(yè)在全球前十中占據(jù)了六位，前二十中占據(jù)十二位，日本半導(dǎo)體達(dá)到鼎盛時(shí)期。

中后期90年代的衰落

進(jìn)入上世紀(jì)九十年代，在美國(guó)掀起了以downsizing為核心的技術(shù)革命，以PC為代表的新型信息通信設(shè)備快速發(fā)展，但日本在該領(lǐng)域未有足夠準(zhǔn)備。同時(shí)日本在DRAM方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也逐漸喪失，成本優(yōu)勢(shì)也被韓國(guó)、臺(tái)灣等地取代。PC取代大型主機(jī)成為計(jì)算機(jī)市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品，也成為DRAM的主要應(yīng)用下游。不同于大型主機(jī)對(duì)DRAM質(zhì)量和可靠性（可靠性保證25年）的高要求，PC對(duì)DRAM的主要訴求轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)。DRAM的技術(shù)門(mén)檻不高，韓國(guó)、臺(tái)灣等地通過(guò)技術(shù)引進(jìn)掌握了核心技術(shù)，并通過(guò)勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)，很快取代日本成為了主要的供應(yīng)商。1998年韓國(guó)取代日本，成為DRAM第一生產(chǎn)大國(guó)，全球DRAM產(chǎn)業(yè)中心從日本轉(zhuǎn)移到韓國(guó)。

之后，韓國(guó)一面繼續(xù)維持DRAM的生產(chǎn)大國(guó)地位，一面開(kāi)發(fā)用于數(shù)字電視、移動(dòng)電話等的SOC，雙頭并進(jìn)；而臺(tái)灣通過(guò)不斷增加投資，建成了世界一流的硅代工公司——臺(tái)積電和聯(lián)電，開(kāi)發(fā)了一種新的半導(dǎo)體制作模式，同時(shí)積極研發(fā)，在部分尖端技術(shù)上已經(jīng)可以與日本齊頭并進(jìn)。該階段，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品品種較為單一，產(chǎn)品附加值低；同時(shí)未跟上世界技術(shù)潮流，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在該階段受到重創(chuàng)。截止2000年，日本DRAM份額已跌至不足10%。

如今21世紀(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展

Elpida外所有其他的日本半導(dǎo)體制造商均從通用DRAM領(lǐng)域中退出，將資源集中到了具有高附加值的系統(tǒng)集成芯片等領(lǐng)域。2000年NEC日立的DRAM部門(mén)合并，成立Elpida，東芝于2002年賣掉了設(shè)在美國(guó)的工廠，2003年Elpida合并了三菱電機(jī)的記憶體部門(mén)。但Elpida于2012年宣告破產(chǎn)，2013年被美光購(gòu)并，標(biāo)志著日本在DRAM的競(jìng)爭(zhēng)中徹底被淘汰。日本重新開(kāi)啟了三個(gè)較大型的“產(chǎn)官學(xué)”項(xiàng)目——MIRAI、ASUKA和HALCA。三個(gè)項(xiàng)目都于2001年開(kāi)啟，以產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的世界級(jí)超凈室（SCR）作為研發(fā)室，“ASUKA”項(xiàng)目由NEC、日立、東芝等13家半導(dǎo)體廠家共同出資700億日元，時(shí)間為2001-2005，主要研制電路線寬為65納米的半導(dǎo)體制造。

“MIRAI”項(xiàng)目時(shí)間為2001～2007，由日本經(jīng)產(chǎn)省投資300億日元，由25家企業(yè)的研究所和20所大學(xué)的研究室共同研究，“HALCA”項(xiàng)目除進(jìn)行實(shí)用化制造技術(shù)的研究外，還要進(jìn)一步研究高速度、節(jié)省能源的技術(shù)。這三個(gè)項(xiàng)目從原理、基礎(chǔ)技術(shù)、實(shí)用技術(shù)到量產(chǎn)技術(shù)上相互協(xié)調(diào)、相互補(bǔ)充。此外，日本政府還實(shí)施了SOC基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（ASPLA）等，進(jìn)一步對(duì)之前的項(xiàng)目研究成果進(jìn)行再開(kāi)發(fā)。

作為全球最大的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)國(guó)，2014年日本國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體材料消費(fèi)占22%，日本同時(shí)也是全球最主要的半導(dǎo)體材料輸出國(guó)。大部分半導(dǎo)體材料出口到了亞太地區(qū)的其他國(guó)家。目前雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始了第三次轉(zhuǎn)移，逐步轉(zhuǎn)移到以中國(guó)為主的更具備生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的地區(qū)。

雖然日本人歷史上，對(duì)于我們國(guó)家進(jìn)行了難以饒恕的罪行，但是日本的科技發(fā)展水平尤其是芯片的發(fā)展，是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和借鑒的，面對(duì)新技術(shù)的鉆研和開(kāi)發(fā)，是我們現(xiàn)階段科技公司應(yīng)該共同去努力和建設(shè)的。

日本芯片發(fā)展對(duì)于我國(guó)的啟示

第一、開(kāi)展海外研發(fā)，合作開(kāi)發(fā)

1980s時(shí)期，日本半導(dǎo)體廠商紛紛在國(guó)外建立研發(fā)基地，通過(guò)進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)而與美國(guó)的大用戶建立了良好的信任關(guān)系。但1990s年后期，隨著行業(yè)景氣度下降，日本半導(dǎo)體企業(yè)開(kāi)始對(duì)國(guó)外的研發(fā)基地進(jìn)行整合與撤銷，一方面技術(shù)水平開(kāi)始被新興市場(chǎng)趕超，另一方面和美國(guó)大客戶的信任關(guān)系也受到破壞，更加降低了日本半導(dǎo)體企業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)份額。而日本半導(dǎo)體材料企業(yè)一直維持這海外研發(fā)、合作研發(fā)的優(yōu)良傳統(tǒng)，保持了技術(shù)上的領(lǐng)先性和這種信任關(guān)系，因此日本半導(dǎo)體材料企業(yè)迄今依然占領(lǐng)著國(guó)際市場(chǎng)較大的份額。

第二、順應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)，及時(shí)轉(zhuǎn)型發(fā)展

日本半導(dǎo)體公司過(guò)去一直采用的IDM模式，但進(jìn)入上世紀(jì)九十年代后，F(xiàn)abless+Foundry模式更適應(yīng)世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而日本未及時(shí)從傳統(tǒng)的IDM模式向輕型化進(jìn)行轉(zhuǎn)型。日本對(duì)于整個(gè)科技行業(yè)的反應(yīng)速度還是很快的，當(dāng)需要產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型時(shí)，會(huì)果斷的轉(zhuǎn)型，這樣的順應(yīng)時(shí)代潮流的經(jīng)營(yíng)模式，不會(huì)出現(xiàn)被出局、被淘汰的問(wèn)題，對(duì)于整個(gè)行業(yè)是一種無(wú)形的推動(dòng)力量。

第三、政府加大扶持，重視人才的培養(yǎng)

我國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)在發(fā)展初期可以通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行趕超，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)看，還是需要學(xué)習(xí)日本半導(dǎo)體企業(yè)的自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的原則。以官方為主導(dǎo)，各企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)共同聯(lián)合研究，攻關(guān)大型基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，擴(kuò)大具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的半導(dǎo)體材料產(chǎn)品的比例，為產(chǎn)業(yè)中企業(yè)的發(fā)展提供平臺(tái)。各企業(yè)先合作開(kāi)發(fā)好關(guān)鍵技術(shù)后，各企業(yè)再各自進(jìn)行商業(yè)化。

在芯片等高科技領(lǐng)域，日本經(jīng)過(guò)多年的投入、研發(fā)、技術(shù)、人才的積累，使其在這一產(chǎn)業(yè)上游有著很強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)，要想強(qiáng)大，是沒(méi)有捷徑可走的，我國(guó)也必須吸收先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和理念，扎扎實(shí)實(shí)地做好每個(gè)環(huán)節(jié)地工作，才能真正把設(shè)備和材料水平搞上去，才可以擺脫大國(guó)的控制，真正地做到中國(guó)制造，madeinChina!