上世纪70世纪初,日本半导体产业整体落后美国十年以上。70世纪中期,日本本土半导体企业受到两件事的严重冲击。一件事是日本1975、1976年在美国压力下***开放其国内计算机和半导体市场;另一件事是IBM公司开发的被称为未来系统(FutureSystem,F/S)的新的高性能计算机中,采用了远超日本技术水平的一兆的动态随机存储器。1976-1979年在***引导下,日本开始实施具有里程碑意义的,超大规模集成电路的共同组合技术创新行动项目(VLSI)。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,联合了日本通产省的电气技术实验室(EIL)、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***了720亿日元,用于进行半导体产业核心共性技术的突破。
VLSI项目是日本“官产学”一体化的重要实践,将五家平时互相竞争的计算
机公司以及通产省所属的电子技术综合研究所的研究人才***到一块进行研究工作,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计算机公司之间的相互交流、相互启发,推动了***的半导体、集成电路技术水平的提高,为日本半导体企业的进一步发展提供平台,令日本在微电子领域上的技术水平与美国并驾齐驱。项目实施的四年内共取得了约1000多项专利,大幅度提升了成员企业的VLSI制作技术水平,日本公司借此抢占了VLSI芯片市场的先机。同时***在政策方面也给予了大力支持。日本***于1957年颁布《电子工业振兴临时措施法》,支持日本企业积极学习美国***技术,发展本国的半导体产业。1971年、1978年分别颁布了《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》、《特定机械情报产业振兴临时措施法》,进一步巩固了以半导体为核心的日本信息产业的发展。
中期80年代的辉煌
日本半导体业的崛起以存储器为切入口,主要是DRAM(DynamicRandomAcces***emory,动态随机存取记忆体)。1963年日本电气公司(NEC)自美国Fairchild公司取得平面技术PlanarTechnology的***。日本***要求NEC将取得的技术和国内其他厂商分享。由此项技术的引进,日本的NEC、三菱、京都电气等开始进入半导体产业。日本半导体业的发展由此开始。到上世纪80年代,受益于日本汽车产业和***大型计算机市场的快速发展,DRAM需求剧增。而日本当时在DRAM方面已经取得了***,日本企业此时凭借其大规模生产技术,取得了成本和可靠性的优势,并通过***促销的竞争战略,快速渗透美国市场,并在世界范围内迅速取代美国成为DRAM主要供应国。随着日本半导体的发展,世界市场快速洗牌,到1989年日本芯片在***的市场占有率达53%,美国仅37%,欧洲占12%,韩国1%,其他地区1%。80年代,日本半导体行业在国际市场上占据了***的优势地位。截至1990年,日本半导体企业在***前十中占据了六位,前二十中占据十二位,日本半导体达到鼎盛时期。
中后期90年代的衰落
进入上世纪九十年代,在美国掀起了以downsizing为核心的技术革命,以PC为代表的新型信息通信设备快速发展,但日本在该领域未有足够准备。同时日本在DRAM方面的技术优势也逐渐丧失,成本优势也被韩国、台湾等地取代。PC取代大型主机成为计算机市场上的主导产品,也成为DRAM的主要应用下游。不同于大型主机对DRAM质量和可靠性(可靠性保证25年)的高要求,PC对DRAM的主要诉求转变为***。DRAM的技术门槛不高,韩国、台湾等地通过技术引进掌握了核心技术,并通过劳动力成本优势,很快取代日本成为了主要的供应商。1998年韩国取代日本,成为DRAM***生产大国,***DRAM产业中心从日本转移到韩国。
之后,韩国一面继续维持DRAM的生产大国地位,一面开发用于数字电视、移动电话等的SOC,双头并进;而台湾通过不断增加***,建成了世界***的硅代工公司——台积电和联电,开发了一种新的半导体制作模式,同时积极研发,在部分***技术上已经可以与日本齐头并进。该阶段,日本半导体产品品种较为单一,产品附加值低;同时未跟上世界技术潮流,日本半导体产业在该阶段受到重创。截止2000年,日本DRAM份额已跌至不足10%。
如今21世纪转型发展
Elpida外所有其他的日本半导体制造商均从通用DRAM领域中退出,将资源集中到了具有高附加值的系统集成芯片等领域。2000年NEC日立的DRAM部门合并,成立Elpida,东芝于2002年卖掉了设在美国的工厂,2003年Elpida合并了三菱电机的记忆体部门。但Elpida于2012年宣告破产,2013年被美光购并,标志着日本在DRAM的竞争中彻底被淘汰。日本重新开启了三个较大型的“产官学”项目——MIRAI、ASUKA和HALCA。三个项目都于2001年开启,以产业技术综合研究所的***超净室(SCR)作为研发室,“ASUKA”项目由NEC、日立、东芝等13家半导体厂家共同出资700亿日元,时间为2001-2005,主要研制电路线宽为65纳米的半导体制造。
“MIRAI”项目时间为2001~2007,由日本经产省***300亿日元,由25家企业的研究所和20所大学的研究室共同研究,“HALCA”项目除进行实用化制造技术的研究外,还要进一步研究高速度、节省能源的技术。这三个项目从原理、基础技术、实用技术到量产技术上相互协调、相互补充。此外,日本***还实施了SOC基础技术开发项目(ASPLA)等,进一步对之前的项目研究成果进行再开发。
作为******大的半导体材料生产国,2014年日本国内的半导体材料消费占22%,日本同时也是******主要的半导体材料输出国。大部分半导体材料出口到了亚太地区的其他***。目前虽然半导体产业开始了第三次转移,逐步转移到以中国为主的更具备生产优势的地区。
虽然日本人历***,对于我们***进行了难以饶恕的罪行,但是日本的科技发展水平尤其是芯片的发展,是我们应该学习和借鉴的,面对新技术的钻研和开发,是我们现阶段科技公司应该共同去努力和建设的。