轰动整个中国的“华为被封锁”背后,是美国与中、日、韩“生死混战”几十年!五
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四.日本的“举国体制”竞争
在集成电路诞生的很长一段时间里,世界主要芯片厂商榜单长期由美国公司占据。当英特尔80年代遭遇“滑铁卢”时,人们开始关注日本芯片企业的突然崛起。到80年代后半期,在世界十大集成电路制造厂商名单中,美国3个,日本6个,韩国1个,连榜首都已经被日本电气股份有限公司(nec corpoRation)夺去。
日本的芯片产业为何能够迅速崛起?
回顾这段历史会发现,1970—1985年日本产业结构发生剧烈变化,以钢铁产业为代表的“厚重长大”产业陷入低迷,芯片、家用电器等“轻薄短小”产业高速增长。20世纪末叶,国际社会曾广泛对日本的芯片等产业进行研究,探讨“日本模式”。
人们分析之后,认为日本主要得益于几个原因:
*一是五六十年代美国在冷战局势下支援日本工业发展,对日本全面开放半导体技术,为其日后高速发展奠定了基础;
*二是70年代微处理器出现,个人电脑热潮兴起,芯片市场需求持续增长;
*三是日本政府和业界积极承接美国芯片产业转移,在自主创“芯”过程中也曾搞过“举国体制”,而且搞得还很不错。
由政府牵头,将多个具有竞争关系的民间企业以及国立科研院所结合在一起,组建技术创新联盟,共同进行关键共性技术的开发——这是日本推进自主创新的一个重要手段。简单来说,就是“产、官、学”相互协作。这其中,日本通商产业省(现经济产业省)大力推动的“超大规模集成电路技术研究组合”,被认为一举奠定了日本半导体产业竞争力基础。
1964年,美国ibm公司宣布使用了集成电路的第三代计算机问世,这使日本政府深刻地意识到本国企业在计算机领域所存在的巨大差距。两年后,日本通产省启动了“超高性能电子计算机的开发”大型项目研究。
这一项目的目标非常明确,就是开发出可同ibm竞争的高性能第三代计算机。在该项目中,通产省直接支付给参与企业的补助金总额高达100亿日元。不过,随着ibm接连开发出使用大规模集成电路、超大规模集成电路的计算机,日本政府和企业意识到,如果不能在集成电路关键技术领域取得突破,想超越ibm毫无可能。
超大规模集成电路(vlsi)与大规模集成电路(lsi),虽然在名称上只有一字之差,生产技术却存在着很大差异。它必须使用电子束或x射线进行投影曝光,开发新型感光材料和精密检测装置,还有大口径硅片、微尘清除技术等。这一切,对当时的日本企业来说,几乎闻所未闻。
根据美国的经验,ibm、英特尔等巨头多年来持续投入大量研发资金,才取得技术突破并形成极其复杂的专利保护。后发的企业显然很难在短时间内募集并敢于投入匹配的资金。如何解决这些难题,成为摆在日本政府、工业界和学术界面前的紧迫课题。
在20世纪70年代,日本半导体产业整体落后美国10年以上。当时,日本国内形成共识,必须缩小集成电路以及计算机产业与美国的差距,政府要采取非常措施,与企业和科研机构一起协同行动。为此,日本通产省在机械情报产业局下专门设立了一个叫作“电子情报课”的处室,又成立了包含多名产业界和学术界人士在内的“vlsi研究开发政策委员会”,并提出“下一代电子计算机用vlsi开发促进费补助金”的预算案。
经过充分酝酿,从1976年到1979年,日本开始实施具有里程碑意义的“vlsi技术研究组合”。该项目由日本通产省牵头,以日立、三菱、富士通、东芝、日本电气五大公司为骨干,联合日本通产省的电气技术实验室、日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所,共投资了720亿日元,用于进行芯片产业核心共性技术的突破。
历史上,日本曾经成立过各种“研究组合”,但由平时互相竞争的企业各自派人组织在一起,这还是头一次。这一组合,不仅集中了人才优势,而且促进了平时在技术上互不通气的企业相互交流、相互启发。
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4年间,“vlsi技术研究组合”的专利申请数达1210件,商业秘密的申请数达347件。参加企业均可无偿使用“研究组合”的专利,因此整体技术水准都得到迅速提高。这其中,最大的成绩是开发出了芯片加工过程中的关键精密设备——缩小投影型光刻机。
“vlsi技术研究组合”组建了相互独立的三支团队,分别走不同的技术路线,最后都取得了重大突破。这些技术突破为日本在光刻甚至整个芯片生产设备领域奠定了优势地位。1980年之前,日本的缩小投影型光刻机几乎全部从美国进口,但到了1985年,日本生产的该设备在国际市场占有率上就超过了美国。到了2000年,除荷兰amsl公司外,生产、销售这种关键设备的厂家都是清一色的日本公司。
不仅如此,“vlsi技术研究组合”启动以前,日本半导体生产设备的80%左右依赖从美国进口,但到了20世纪80年代中期,全部半导体生产设备都实现了国产化,至80年代末,日本的半导体生产设备的世界市场占有率超过了50%。
在晶圆大口径化方面,“vlsi技术研究组合”也取得相当大的突破。在20世纪70年代中期,业内一度认为晶圆口径的极限是6英寸,但“vlsi技术研究组合”在1980年首次研制出8英寸晶圆,并对晶圆大口径化后的生产技术难题进行了深入的研究。
这些研究都为20世纪80年代日本半导体材料生产行业的崛起提供了强有力支撑。1985年,日本半导体材料的世界市场占有率达到60%,两年后进一步上升到70%以上。至今,日本半导体材料仍称霸世界,饮水思源,不能不归功于“vlsi技术研究组合”的成立。
4年间,日本通产省对“vlsi技术研究组合”的资助高达291亿日元,约占720亿日元总事业费的40%,其余费用由参加企业平均分担。通产省的资助目的非常明确,就是只对共性基础技术的研发予以支持。
在这种思路的指导下,“vlsi技术研究组合”强调,课题的选择必须突出基础性和共性两大特征——这也是参与企业的共同要求。只有研究这样的问题,参与企业才会有兴趣,也不必担心在共同研发过程中被对手“挖墙角”。
有趣的是,“vlsi技术研究组合”还有一个附带结果:参与企业在利用共同开发掌握的技术进行商业化生产时,发现这些技术最好的用武之地是存储器芯片,而在cpu领域则不太实用。这导致了后来很长一段时间里,日本企业在存储器领域一路攻城略地,但始终没在cpu上形成大气候。
由于日本电气、富士通、日立等在存储芯片领域奋起直追,日本企业的全球销售份额从20世纪70年代中期的10%,攀升至70年代后期的55%,不仅超过了美国,而且迫使英特尔、摩托罗拉等多家美国半导体企业退出了存储器领域的竞争。
“vlsi技术研究组合”的成效是毋庸置疑的。1979年,日本的集成电路国际贸易开始出现顺差,集成电路对美贸易顺差则出现在1980年。到1986年,日本半导体产品的国际市场占有率开始超越美国。其后10年,除个别年份外,日本的国际市场占有率都一直高于美国。在排名前10位的公司中,日本占有6席,日本电气、东芝和日立囊括前三。这种状况直到1995年微软推出Windows95,英特尔推出与之相配套的改进型奔腾处理器之后才发生了根本性的逆转。
日本半导体产业的崛起,不仅为其带来了巨额的商业利润,也让“日本制造”的美誉度迅速提升。反过来,美国的相关产业受到重大冲击。美国认为,半导体产业发展受挫的结果,很可能导致计算机、通信甚至国防工业的全方面落于下风。因此,美国企业界、政界纷纷指责日本以组建“研究组合”的方式补贴企业,实行不公平竞争。
此后,日美经贸摩擦进入半导体战阶段。美国以反倾销、反投资、反并购等手段进行贸易保护,最高时对相关产品加100%关税,最终以日本对美出口产品进行价格管制等手段结束。日本的芯片产业由此从兴盛再走向逐渐衰弱,这呈现了全球芯片风云激荡的另一面。
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