電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）從20世紀(jì)開始，人類社會(huì)逐漸從原子時(shí)代走向信息時(shí)代，數(shù)據(jù)成為人類日常發(fā)展的主流。而半導(dǎo)體芯片作為數(shù)據(jù)的重要載體，也開始在產(chǎn)業(yè)中占據(jù)越來(lái)越重要的位置。近日，韓國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易研究院發(fā)布了一份報(bào)告，為全球幾大關(guān)鍵國(guó)家與地區(qū)在半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)力方面進(jìn)行了評(píng)分。

其中美國(guó)以96分的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力位列第一，中國(guó)臺(tái)灣排名第二，得分79，日本則以78分排名第三，隨后為中國(guó)大陸（74），韓國(guó)（71），歐盟（66）。號(hào)稱經(jīng)濟(jì)失落三十年的日本，為何卻在半導(dǎo)體領(lǐng)域仍然占有重要位置，甚至如今在許多上游原材料與設(shè)備上占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額，日本當(dāng)年半導(dǎo)體是如何崛起的？

日本半導(dǎo)體發(fā)展的契機(jī)

二戰(zhàn)失敗后，日本本土遭受重創(chuàng)，許多城市與工業(yè)都?xì)в趹?zhàn)火之下。但在1955年到1969年，日本的GDP增速卻一直保持著高速增長(zhǎng)，甚至一度超過(guò)了12%。戰(zhàn)后快速的復(fù)蘇除了美國(guó)的大力扶持以及明治維新留下的百年計(jì)劃外，重視科技、教育，學(xué)習(xí)西方經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)，把工業(yè)發(fā)展視為國(guó)家最重要的產(chǎn)業(yè)，這些都成為日本重新崛起的關(guān)鍵。

即便是在二戰(zhàn)剛結(jié)束之際，日本便將教育定為國(guó)策，堅(jiān)決實(shí)行小學(xué)、初中的義務(wù)教育，免費(fèi)為中小學(xué)生提供餐點(diǎn)與教科書。后來(lái)日本經(jīng)濟(jì)條件變好，又將義務(wù)教育時(shí)間延長(zhǎng)了三年，義務(wù)教育所培養(yǎng)的人才，也為日本的日后的科技發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

而半導(dǎo)體在日本的發(fā)展可以追溯至上個(gè)世紀(jì)50年代，1950年，日本東京通信工業(yè)株式會(huì)社的井深大在一本雜志上第一次看到了貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的晶體管。兩年后，井深大來(lái)到美國(guó)考察時(shí)，從朋友處得知美國(guó)西部電子公司愿意授權(quán)新獲得的晶體管專利一事。

在當(dāng)時(shí)，晶體管技術(shù)雖然是貝爾實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)出來(lái)的，不過(guò)專利握在母公司西部電子手中。并且貝爾實(shí)驗(yàn)室為了推廣晶體管對(duì)方放開了專利授權(quán)，只需要2.5萬(wàn)美元，就能夠拿到授權(quán)生產(chǎn)晶體管，貝爾實(shí)驗(yàn)室還承諾幫助培養(yǎng)人才。

價(jià)格實(shí)惠，還能幫助進(jìn)行人員培訓(xùn)。井深大一想，這生意不虧，當(dāng)場(chǎng)花費(fèi)2.5萬(wàn)美元，將晶體管技術(shù)引入了日本。1955年，應(yīng)用晶體管技術(shù)制造的袖珍收音機(jī)TR-55被正式推向市場(chǎng)，并大獲成功，井深大還為這款收音機(jī)創(chuàng)立了一個(gè)品牌，也就是如今日本如日中天的索尼。

1958年，由于收音機(jī)的持續(xù)大賣，井深大干脆直接把公司名字改成了索尼。但使用晶體管制造收音機(jī)的技術(shù)顯然沒有太大的難度，彼時(shí)美國(guó)與日本開始涌現(xiàn)眾多類似產(chǎn)品，眼看一場(chǎng)圍繞新時(shí)代收音機(jī)的價(jià)格戰(zhàn)即將打響。

但索尼并未陷入到價(jià)格戰(zhàn)的泥潭當(dāng)中，認(rèn)為擁有領(lǐng)先的技術(shù)才能占據(jù)市場(chǎng)。為此，就在這一年，索尼技術(shù)負(fù)責(zé)人江崎玲于奈研發(fā)出了隧道二極管，這種二極管可以進(jìn)行高速切換，利用量子隧穿效應(yīng)，切換速度能達(dá)到微波頻率。利用這項(xiàng)新技術(shù)，索尼推出了短波和調(diào)頻收音機(jī)，再次引領(lǐng)了市場(chǎng)。

1973年，江崎玲于奈與布賴恩·戴維·約瑟夫森因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)電子的量子隧穿效應(yīng)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，這種晶體管也稱為為“江崎二極管”。

新技術(shù)的巨大紅利讓索尼意識(shí)到了基礎(chǔ)研究對(duì)于公司未來(lái)發(fā)展的重要性，1960年，索尼正式成立研究所，圍繞半導(dǎo)體及周邊科學(xué)進(jìn)行前沿研究。到1974年，索尼攻克了CCD半導(dǎo)體技術(shù)，也為索尼日后全球“圖像之王”的地位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了進(jìn)一步促進(jìn)日本國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，1957年日本頒布了《電子工業(yè)振興臨時(shí)措施法》，開始限制外資的進(jìn)入，除非外資與本國(guó)企業(yè)進(jìn)行合資并保證技術(shù)轉(zhuǎn)讓，這一法案也加速了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1962年初，NEC從仙童半導(dǎo)體處購(gòu)買了平面光刻生產(chǎn)工藝，大大加快了芯片的產(chǎn)量。隨后在日本政府的主導(dǎo)下，NEC又將技術(shù)開放給了三菱、京都電器等公司，從而形成了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的雛形。

1967年，1967年，日本電氣與VarianAssociates公司成立合資企業(yè)，開始在日本開發(fā)生產(chǎn)自動(dòng)鋁線真空鍍膜設(shè)備以及濺射裝置等；日立制作所在1968年研究開發(fā)離子注入設(shè)備。1968年索尼與TI談判成立合資公司，并承諾TI將在合資公司成立三年后向日本公布與集成電路相關(guān)的專利。

至此，在上世紀(jì)60年代，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始逐步由美國(guó)慢慢向日本轉(zhuǎn)移，日本也開始迎來(lái)了經(jīng)濟(jì)騰飛與產(chǎn)業(yè)騰飛的契機(jī)。

日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的輝煌時(shí)代

為了進(jìn)一步推動(dòng)日本國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，在1974年，日本方面批準(zhǔn)了“VLSI超大規(guī)模集成電路計(jì)劃”，四年時(shí)間共獲得1000多項(xiàng)專利。1976年，在政府的引導(dǎo)下，日立、NEC、三菱、東芝、富士通五家公司籌集了2.36億美元，聯(lián)合成立了VLSI技術(shù)研究所，目標(biāo)直指DRAM存儲(chǔ)器。

之所以選擇存儲(chǔ)芯片，主要有兩個(gè)原因，一個(gè)是存儲(chǔ)器已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)中不可或缺的功能元件，在當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體市場(chǎng)中占據(jù)絕大部分份額；更重要的是第二個(gè)原因，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是生產(chǎn)技術(shù)的工藝推動(dòng)器，從存儲(chǔ)器生產(chǎn)中學(xué)習(xí)到的工藝流程可以應(yīng)用到其他集成電路生產(chǎn)上去。

而存儲(chǔ)器之所以在半導(dǎo)體市場(chǎng)中占有重要地位，就不得不提到美國(guó)的仙童半導(dǎo)體。作為當(dāng)年美國(guó)半導(dǎo)體業(yè)界的“黃埔軍?！保缃衩绹?guó)一半以上的半導(dǎo)體企業(yè)，都與仙童半導(dǎo)體有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，比如英特爾、AMD、賽靈思、Altera、巨積公司、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司等。

1969年，美國(guó)加州的Advanced Memory System（先進(jìn)內(nèi)存系統(tǒng)）成功生產(chǎn)出了世界上第一款容量?jī)H為1KB的DRAM芯片，并將其銷售給了霍尼韋爾。但霍尼韋爾收到這批貨后，卻發(fā)現(xiàn)工藝上存在一些瑕疵，因此又找到了一家新成立的公司尋求幫助，而這家公司便是1968年由仙童半導(dǎo)體出來(lái)的羅伯特?諾伊斯和戈登?摩爾等人創(chuàng)立的英特爾。

1970年，英特爾成功推出了全球第一款成熟商用的DRAM芯片C1103，一經(jīng)推出便大獲成功，成為全球最暢銷的半導(dǎo)體內(nèi)存，服務(wù)于HP、DEC等重要客戶。在這顆芯片的幫助下，1974年英特爾DRAM產(chǎn)品的全球市場(chǎng)份額達(dá)到了驚人82.9%。

被英特爾帶動(dòng)的DRAM市場(chǎng)也被日本人所看重，VLSI研究所共設(shè)有6個(gè)實(shí)驗(yàn)室，覆蓋了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)DRAM的全產(chǎn)業(yè)鏈，并在不久后成功攻克了電子束***、干式蝕刻裝置等半導(dǎo)體核心加工設(shè)備，同時(shí)在量產(chǎn)DRAM時(shí)也獲得了領(lǐng)先的制程工藝與半導(dǎo)體設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)日本半導(dǎo)體騰飛奠定了基礎(chǔ)。

1977年，在VLSI研究所的幫助下，日本成功研制出了64KB DRAM，追平了美國(guó)公司的研發(fā)進(jìn)度。進(jìn)入到80年代后，日本廠商更是憑借質(zhì)量與價(jià)格優(yōu)勢(shì)，開始反超美國(guó)公司。

1980年，日本的DRAM量產(chǎn)良率已經(jīng)達(dá)到了80%，彼時(shí)美國(guó)廠商良率僅為50%。到1982年，日本一躍成為全球最大的DRAM生產(chǎn)國(guó)，并且在1984年率先研制成功1000K的DRAM，1985年NEC成為全球半導(dǎo)體銷售冠軍，并在此后連續(xù)7年成功衛(wèi)冕。到1988年，全球前十大半導(dǎo)體公司，有六家來(lái)自日本，市占率超過(guò)50%。

相比之下，美國(guó)的相關(guān)企業(yè)處境并不樂觀。1981年，AMD凈利潤(rùn)暴跌70%，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體凈利潤(rùn)更是直接不足此前的20%。

如此前占據(jù)DRAM市場(chǎng)絕大部分份額的英特爾，更是在日本廠商的強(qiáng)大攻勢(shì)下節(jié)節(jié)敗退，1982年，英特爾被迫裁員2000人，到1985年，英特爾的存儲(chǔ)業(yè)務(wù)虧損達(dá)到1.73億美元，被迫關(guān)閉旗下七座半導(dǎo)體工廠，并正式宣布退出DRAM市場(chǎng)，轉(zhuǎn)型集成芯片。

而在半導(dǎo)體設(shè)備上，日本更是不斷發(fā)力，在上世紀(jì)80年代，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備商全是日本公司，直到1991年，前五大廠商中也有4家屬于日本。此時(shí)日本正處于泡沫經(jīng)濟(jì)的頂峰時(shí)期，也迎來(lái)了自身半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的輝煌年代。

寫在最后

從全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)看，上世紀(jì)60至70年代，依靠技術(shù)創(chuàng)新，美國(guó)牢牢占據(jù)了全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的半壁江山，但隨著日本經(jīng)濟(jì)的快速?gòu)?fù)蘇，加上日本政府舉國(guó)投入半導(dǎo)體，讓日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中心開始由美國(guó)轉(zhuǎn)向了日本，而經(jīng)濟(jì)強(qiáng)盛的日本，更是在上世紀(jì)80年代喊出了“賣掉東京，便能買下整個(gè)美國(guó)”的口號(hào)。但日本半導(dǎo)體的崛起，讓美國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)大受損失，同時(shí)在80年代中期，隨著美蘇冷戰(zhàn)氣氛的不斷減弱，美日貿(mào)易摩擦開始不斷增加。在巨大的財(cái)政赤字壓力下，美國(guó)里根政府開始將目光轉(zhuǎn)向了日本，一場(chǎng)“好戲”即將開場(chǎng)。