芯片战争启示录:日本如何成为全球芯片霸主?【潮流科技05】

栏目:影视资讯  时间:2023-01-25
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  1979年11月9日,凌晨3点。

  睡梦中的美国国家安全事务助理布热津斯基,被一阵急促的电话铃声吵醒。

  此时北美防空司令部内警铃大作,美军的指挥员们,全都目瞪口呆地盯着大屏幕:

  数百条代表着苏联核弹的弧线正缓缓升起,落点纷纷指向美国本土。

  反应过来后,美军空勤人员,纷纷冲向自己驾驶的战斗机和轰炸机,深海的核潜艇和本土各个导弹发射井,操作员也迅速各就各位,随时准备进行核反击,只等总统下达紧急命令。

  听到250枚苏联核弹道导弹,正在向美国飞来,原本迷迷糊糊的布热津斯基,瞬间惊出了一身冷汗。

  为了保险起见,布热津斯基要求再次确认情报的准确性。

  几分钟后,电话再次响起,来自苏联的导弹数量,已经变成了2200枚,这意味着苏联发动了全面核进攻。

  就在布热津斯基拿起电话,准备报告总统时,第三通电话打来,这一切竟然只是虚惊一场,预警系统发出了错误的警报。

  接下来的几个月里,北美防空司令部又多次发出错误警报,军方调查后发现,几乎引发核战争的警报,竟然仅仅是因为一个价值46美分的集成电路存在缺陷。

  同一年华盛顿召开的半导体会议上,惠普公司的安德森,在测试了30万个16K内存芯片后,得出了一个令美国半导体产业面红耳赤的结论:

  所有日本公司的芯片质量,都优于美国芯片。

  这一警告被称为“安德森炸弹”,日本半导体产业超越美国已经成为事实,美国芯片的故障没有引发与苏联的战争,却指向了与日本的半导体战争。

  大家好,这里是好奇心爆棚的一心博士,这期我们来复盘下,曾经大幅落后的日本半导体产业,如何对美国实现了碾压?

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  弯道超车

  二战后,美国原本打算在日本实施去工业化,然而朝鲜战争爆发后,美国对日政策发生重大转变,日本作为美国的“远东兵工厂”,得到了大量的技术转移,经济快速复苏。

  1950年,美国对日本转移项目不过22个,短短2年时间,转移的项目就翻了6倍,达到133个。

  东京的残垣断壁间,井深大和盛田昭夫创立了索尼的前身——东通工(东京通信工业株式会社)。

  为了从美国企业手里,拿到生产晶体管的授权,索尼需要2.5万美元的外汇。这对当时外汇储备极其稀缺的日本来说,是一个不小的数字。

  日本通产省(通商产业省)以没有事先征得同意为由,断然拒绝了索尼的要求,索尼创始人“在众人的嘲笑声中走出了房间”。

  拒绝的道理很简单,当时日本开发半导体的,都是松下、日立这样的大型企业,索尼这样的小公司,怎么也敢尝试半导体这样的尖端技术。

  更何况,2.5万美元,只能买来一个“没用”的专利,并没有详细的制作方法。

  然而盛田昭夫管不了这些,继续做生产晶体管的准备工作。

  半年后,通产省对这项议案的态度终于松动,盛田昭夫第一时间把妹夫岩间和夫,派到了美国偷师。

  美国人热情地接待了岩间和夫,表示一切都好说,只要别拍照,别记笔记。

  于是岩间和夫白天参观工厂,用蹩脚英语提出一个又一个技术问题,晚上形成手稿寄回日本。

  到岩间回国前一周,他一共寄回日本256页手稿,索尼借此成功生产出了晶体管,日本也正式踏入全球半导体产业。

  1955年,索尼发布了改良后的晶体管收音机——TR-55。在晶体管技术严重滞后于美国的情况下,索尼生产出晶体管收音机,仅比美国晚了一个月。

  

  TR-55的售价并不低,大约相当于日本大学毕业生2个半月的工资,即便如此,TR-55依然成为了国内外的爆款。1956年,索尼又推出了世界上最小的半导体收音机,再次畅销全球。

  到1958年,日本半导体收音机的产量超 600 万台,位居世界首位。

  日本半导体收音机的价格,最低降到了10美元,而美国的同类产品,最低也要15美元,完全无法与日本产品竞争。

  收音机不断降价的背后,是日本的晶体管成本随着规模化生产不断降低,1953年的成本是11美元,1959年降低到了0.5美元。

  这场晶体管收音机战争中,尽管索尼在技术上没有先发优势,但是通过重视技术学习以及应用,成功实现了弯道超车。

  而放眼整个日本半导体产业,类似的案例还将不断上演。

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  故技重施

  就在日本半导体收音机登顶的1958年,美国企业德州仪器率先制造出了芯片产品。

  

  芯片代表着半导体市场的未来,这对日本产生了强烈刺激。于是日本又玩起了晶体管的那一套,“引进-消化—改良-反超”。

  1962年,日本电气从美国仙童半导体买下平面光刻技术的授权,从零起步,3年后芯片产量做到了5万。

  日本政府还要求日本电气,将取得的技术与国内其他厂商分享,日立、三菱、东芝等企业,开始大规模进入半导体产业。

  1970年,日本的芯片年产量达到4000万块。

  与此同时,日本政府从政策层面发力,大力扶持电子产业。

  1957年到1985年,日本政府先后出台三项法案,从投资、贷款、税收等各个方面给予优惠政策,同时实行贸易保护主义,通过提高关税、发放进口许可证等方式,限制中低端芯片进口,只有极少数高端电子器件允许进口。

  《电子工业振兴临时措施法》

  《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》

  另外,日本还限制外资比例,最早制作出芯片产品的德州仪器,为了打开日本半导体市场,不得不以技术换市场,和索尼合作成立合资公司。

  合资协议规定:三年内,德州仪器必须向日本公开相关技术专利,且合资公司产品,在日本的市场占有率不得超过10%。

  通过严格的限制,日本不仅迫使美国企业交出了核心技术,还将本国市场牢牢握在自己手里,另一边再大量出口半导体产品到美国市场。

  德州仪器开了个“好头”之后,仙童半导体与日本电气、美国无线电公司与日立、美国通用电气与东芝,纷纷建立合作关系,签订各种技术转让协议。

  当时还是美日关系的蜜月期,日本人如饥似渴地学习美国半导体技术,美国对日本种种行为表现地相当宽容,还带着一丝不屑。

  美国人嘲笑说,但凡有半导体技术会议,每放一张幻灯片,都能听到一阵日本相机的“咔嚓”声。

  但是没过多久,美国人就笑不出来了。

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  举国攻坚

  日本半导体产业蒸蒸日上,但无论是日本政府还是企业,都有一块心病,那就是被美国“卡脖子”的内存芯片(DRAM)。

  尽管日本已经具备生产内存芯片的能力,但是最关键的生产设备和材料,都依赖于从美国进口。

  1974年,在美国的压力下,日本被迫开放半导体和计算机市场,技术上有碾压优势的IBM在日本大杀四方,短短一年就攻占了日本计算机市场40%的市场份额。

  而且根据曝光的“未来系统计划”,IBM要在1980年之前,开发出1MB的内存芯片,应用到下一代电脑上。当时美国最先进的内存不过4KB,日本还停留在1KB阶段。

  野心勃勃的“未来系统计划”,在日本引发了轩然大波。

  1976年,日本通产省启动VLSI(超大规模集成电路)项目,集合富士通、日立、三菱、东芝、日本电气五大芯片和电脑企业,又联合政界和学界资源,日本通产省的电气技术实验室,日本工业技术研究院的电子综合研究所和计算机综合研究所为支持,举全国之力攻坚内存芯片。

  VLSI项目总投资高达720亿日元,其中日本通产省补贴了290亿日元,占通产省补贴总支出的一半。

  VSLI组建了相互独立的三只队伍,分别走不同的技术路线,最后都取得了重大突破。

  1KB和4KB内存是美国最早研制出来的,而从64KB内存开始,日本的研发进度实现了赶超,256KB内存的研发,日本足足领先美国两年。

  产品方面,64 KB时代由日立主导、256 KB时代是日本电气,1MB时代是东芝,最大供应商的位置,一直被日本企业占据,巅峰时期,日本企业供应了全球80%的内存。

  

  1986年,日本全球半导体市场份额达到45.5%,超越美国成为第一大半导体生产国。日本的贸易顺差中,电子产业贡献了82%,成为当之无愧的支柱产业。

  日本半导体迎来了高光时刻,却成了美国企业的集体噩梦。

  64KB内存价格,一年间从3美元暴跌到0.75美元,256KB内存从31美元跌到3美元。面对日本厂商发动的价格战,美国半导体企业毫无还手之力。

  美国5家最大的半导体公司,前一年还盈利13亿美元,转眼就大幅亏损3.4亿美元,失去了4万个工作岗位,仙童、英特尔等公司,相继退出了内存市场。

  日本半导体企业的步步紧逼,引发了美国国内广泛的担忧,美国各大媒体的报道中,充满了芯片战争、日本威胁这样的字眼。

  1981年,《财富》杂志发表《日本半导体的威胁》一文,半导体的擂台上,是高大的日本相扑选手和弱小的美国选手。

  

  面对前所未有的惨况,原本一盘散沙的美国半导体企业,终于决定联合起来,随之展开了声势浩大的反攻……

  好了,本期就到这里了,下期我们接着聊美国对日本半导体产业的打压。

  参考文献:

  1.Competing on the Eight Dimensions of Quality,David A. Garvin

  2.False Warnings of Soviet Missile Attacks Put U.S. Forces on Alert in 1979-1980,National Security Archive

  3.芯片战争,余盛

  4.“芯”想事成:中国芯片产业的博弈与突围,陈芳等

  5.日本半导体人在中国:日美贸易战教会了中国什么?Kimiko

  6.美日半导体之战启示,下半年看好半导体和5G,刘凯

  7.日美电子贸易摩擦启示录,王芳

  8.知兴衰,悟定律,硬技术硬内功方为破局之道,杨明辉

  9.他山之石系列:以日本为鉴,看中国电子行业未来之路,傅楚雄等

  10.1979年,乌龙核警报险酿美苏大战,于夫

  11.全球半导体产业转移启示录,连一席

  12.中国扶持芯片发展 回顾日韩经验有启发,蒯宇澄

  13.以史为鉴,从全球发展历程看半导体投资机遇,徐涛

  14.“成长”与“周期”的视角看半导体产业,许兴军等

  15.细数索尼的成功与失败,徐方启

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