日本芯片50年，中国如何“抄作业”？|nec|中国|晶体管|美国

日本半导体的起承转合、经验教训，能给中国提供什么启发？

腾讯科技特约作者

《芯镜》作者冯锦锋盖添怡

编辑郑可君苏扬

日本半导体曾经登上世界之巅，但它的出身，起点不高。

1953年，索尼在美国考察时发现晶体管技术，他们尝试将晶体管运到日本国内进行复制，发现这项技术很难，即便复制了一颗晶体管，效能却达不到美国的水平。

日本业界当时的结论是——像半导体这样的技术，哪怕只是简单地复制，能成功也极其了不起。

1955年，索尼发售了日本首款晶体管收音机“TR-55” 丨来源：Flickr

日本政府意识到半导体的重要性后，调动了几乎全部大型工业企业进入半导体行业，美国同行如此描述——1981年到1985年，当日本开始崛起的时候，美国的半导体企业就像冰淇淋在夏天融化一样，迅速地瓦解。

当时在美国排名前三的AMD，净利润下滑2/3；德州仪器历史上第一次出现亏损；美国最强的新兴力量英特尔，1985年被迫关闭7座芯片工厂。

日本在半导体领域的崛起对美国影响非常震撼，进而不得不重拳出击打压。

1985年日本成为全球芯片霸主，次年美国就发动了第一次“美日半导体战争”，最终逼迫日本签订了美日半导体国家协议。协议最核心的一条——日本政府必须要求旗下所有的芯片企业出口芯片的时候，要制定最低价。一举将日本出口芯片到美国、欧洲“赚高利润”的路堵死。

日本给美国的冲击也让美国形成了连锁反应，此后一旦看到有国家在某个领域挑战其霸主地位，就会出现很强的“反弹”，比如今天对中国芯片的“围堵”。

在被美国强力打压的背景下，日本半导体产业一开始的韧性依旧强大——1985年到1991年，世界前十强的芯片企业，仍有6家是日本企业。

自1990年开始，日本公司逐步淡出世界半导体销售额前十大排行榜单丨数据来源：IC Insight

由于第一波打压并未完全奏效，美国继续发难，于1991年逼迫日本签订了第二份美日半导体协议。1992年开始，美国重新夺得世界半导体宝座，日本半导体产业则进入了衰落期，此后一直被压制到2018年，最终全世界半导体前十强里，没有一家日本企业。

按时间来算，美国对日本发动“半导体战争”过程经过了漫长的32年，这一点，中国的产业和公司需要有清楚的认知。

向美国“偷师学艺”

从索尼“发现”美国的半导体技术开始，日本政府最大的目标就是拿到技术为其所用。

早期，日本公派大量最聪明的学生赴美留学，尤其是“美国半导体重镇”斯坦福大学——恰巧这一阶段，半导体的大部分发明人都是斯坦福大学的全职教授。

20世纪50-70年代，是半导体技术日新月异的30年。由于行业还处于发展早期，学界、产业界的先驱都很愿意分享，所有的学术会议，大家都会把自己的想法开诚布公。

日本人也抓住了这个机会，每次开会都会出现一种美国人特别厌恶，但又很经典的场面——只要有半导体学术会议，台下闪光灯不断，主持人走过去一看全是日本人，如果提示不允许拍照，日本人会先把相机放下去，主持人走开了再拍。今天，日本的档案馆还存有当初日本留学生去美国“偷师学艺”整理出的成千上万页的文档。

在日本国内，政府则利用市场和行政手段从美国企业手上“索要”技术和专利授权。这方面有两个典型的代表，一个是发明集成电路内部连接技术的仙童半导体，另一个是发明集成电路技术专利的德州仪器。

1962年和1964年，两家企业都雄心勃勃地想打开日本市场大门，但被要求必须把专利授权给日本企业，再谈进入市场。两家最终都按照技术转让的模式，将技术授权给日本NEC，而后日本政府又要求NEC，把相关专利强制转让给日本同行企业。

作为对比，摩托罗拉则是一个典型的“反面教材”，其进入日本市场连续5次吃了闭门羹，直到1985年拿出了当时只有美国才成熟掌握的MCU技术，才获准进入日本DRAM存储市场，前后耗时近20年。

20世纪50年代，日本被美国拉入自由贸易组织，是全世界贸易开放度最高的国家之一，但在此后30年，为了发展半导体，日本不惜在世界上到处树敌——一个贸易开放国家，半导体死活不轻易开放，即便是面临打压、制裁，进入日本市场，必须进行技术转移。

日本NEC和美国LSI公司生产的芯片

2000年左右，中国加入世贸的节点，海外总说中国要求外企技术合资，实际上日本政府和日本产业界几十年前就是这么操作，并且真的促进了日本产业的繁荣。东芝、三菱、松下、NEC，这些百年老店在19世纪、20世纪初就已经很有名，但在1955年以前还未涉足半导体，在日本政府的鼓励以及自身想要发展新产业的背景下，全部投身去做了半导体，而且都非常有成就。

一定程度上可以说，举国体制是日本半导体产业成功的关键之一。比如20世纪60年代，光学背景出身的尼康开拓半导体业务，并于1984年成为行业第一名，日本于1976年到1980年的这个“五年计划”，扮演了关键性的角色。

尼康1991年生产制造的光刻系统NSR-2005i8A，分辨率0.5微米丨来源：nteklitho

到1980年，日本最差的工厂造出来的芯片，良率、可靠性、性能比美国最佳工厂造出来的芯片都要好，也是在这个节点上，美国国内开始警惕日本。

概括来说，整个日本半导体产业过程有几个关键词——强势的日本政府、举国战略、骨干企业群体饱和攻击、强制转移技术。

只不过，后来在美国的打压下，日本半导体产业也走下神坛。很多人现在看不上日本半导体产业，认为他们不行了，实际上他们只是在芯片设计和制造端表现不佳，但设备、材料等在产业内仍然举足轻重。

卷出来的“芯片龙头”

日本发展半导体产业，一直是模仿者、仿制者，硅谷所有的优点，日本几乎都不具备。

年轻人创业文化在硅谷很常见，但到今天，日本在这方面做得也不太好，整个日本的VC的规模加起来可能还不如一个深圳。世界银行于2016年左右公布过一份数据——日本的创新容易度，在全世界入围的183个国家和地区中，排名107。

所以，当失去美国这个模仿资源的时候，缺乏创业基因的日本半导体注定要走下坡路。今天英特尔的CPU，英伟达的GPU，中间还有一堆的相关技术，日本人都没法学习，根源在于美国关闭了模仿的通道。

日本当年发展半导体，“卷文化”盛行——所有的龙头企业都涌入行业参与竞争，很多企业尝试去硅谷设立子公司，向美国的一些企业申请技术授权形成壁垒，填补自己的空白。

今天，美国楷登电子、新思科技，明导（后来被西门子收购）并称EDA三巨头，三巨头EDA、IP研发所需的资金投入，有相当一部分来自日本当时在硅谷的子公司。日本没有培育出自己的EDA巨头，却间接地培养了硅谷的第三方芯片IP设计力量，这一点比较戏剧。究其原因，内卷导致日本企业没有真正的抱团，最终无法应对日益复杂化的芯片技术。

芯片复杂化有一个里程碑式的标志——1987年，张忠谋创办台积电。

台积电诞生之前，全世界芯片都是谁负责设计，谁负责制造，张忠谋则认为芯片既越来越复杂化，早晚有一天设计企业没有资金、能力去构建芯片制造产能，于是决定专门做芯片代工厂。

这个模式如今已经是非常流行，现在像中芯国际、华虹都是芯片代工厂，台积电更不用说，其规模和体量在全球范围遥遥领先，但是回过头看，除了联合索尼、电装与台积电合资的熊本厂外，日本还没有一家独资晶圆代工厂。

时至今日，很多企业还遵循着古老的模式：芯片设计制造跟芯片应用还在捆绑，比如说当年的索尼。说到索尼半导体，它是索尼集团一个半导体部门，负责芯片的设计和制造，然后卖给索尼其它产品部门，包括随身听、笔记本电脑、电视等。

当复杂的芯片推动设计、制造分离的趋势出现时，日本相关企业还在坚守旧模式，这其实是一种守旧文化，不仅影响了产业创新，也影响了日本跟随半导体时代的节拍。

还有一点需要重点关注，日本半导体被美国打压，与自身的高调也有关联。1987年，当时除了日本半导体崛起外，整个日本经济也崛起了，号称可以买下美国。当年，索尼创始人盛田昭夫有本书叫《日本可以说不》，震撼全世界。

美、日半导体协议签署现场丨来源：《芯镜》

在半导体产业，甚至出现了“只要日本愿意，可以调整芯片性能，让本来应该飞往莫斯科的导弹落在华盛顿”的高调言论，这引起了整个美国对日本半导体产业强烈的抵触和反弹，于是就有了前面提到的第二次美、日半导体协议，这些其实都有因有果。

中国芯片如何“抄作业”？

日本半导体的起承转合、经验教训，对中国半导体产业第一个印证价值是，美国半导体产业并非不可战胜的。

大家要知道，日本和中国经济模式、产业推进模式太像了。我们叫政、产、学、研、运营体制，或者说叫引进、消化、吸收、创新、超越，这个都是高度契合的。

1978年日本报纸报道通产省牵头、日立富士通等参与的超LSI联合项目，目的是超越美国IBM等公司丨来源：《芯镜》

在民族特性方面，中、日也有共同点——东亚民族不单是全世界最勤奋的民族，也具备超强的战略规划能力。全世界能够做五年规划、十年规划，甚至二十年规划的，可能只有中、日、韩。你很难听到墨西哥有什么五年行动计划，美国也没有，因为文化不同，但这没有什么优劣之分。

日本和中国还有个共同点，都有超强的应用能力——只要产业上游没有被卡住，那么在任何应用领域都有可能秒杀全世界的对手。所以，如果我们的设备、材料不被禁运，大陆要诞生一个新的“台积电”，那是很快的事情。

前面提过内卷，中、日两国都有这种现象，换种说法叫作群体创新的激情。20世纪70年代，当时有企业开始量产DRAM存储芯片，一下子日本国内就有上百个企业具备量产实力。中国早期发展网络通信也是这种现象，“巨、大、中、华”（巨龙通信、大唐电信、中兴通讯、华为技术）就是当时的代表，华为就是在这种内卷文化中脱颖而出的。

中国和日本，第二个印证价值可以称之为叫集中力量办大事。

一些可以称之为“国运产业”的特定产业，比如半导体，一定需要政府强势出击，集中力量办大事，并且具备长期的坚强意志，调动全国所有的骨干力量，把所有的资源都铺进去，而不能做成分钱式的调动。

就拿技术成果的共享来说，1962年和1964年，NEC从美国人手上拿到了半导体最核心的两个专利之后，日本政府强制NEC向全社会授权，一方面NEC快速壮大，另一方面有志于参与半导体产业的“巨无霸”，也可以快速进入行业。如果政府不强制，NEC不可能转让技术，那么今天的日本，或者说1986年的日本不可能成为半导体世界第一。

第三个印证价值可以理解为充分市场化。日本发展半导体，是靠引进、消化、吸收，最终靠市场，靠民营应用引导，今天的模式也是如此。

与之相反，20世纪50年代-70年代，美国的半导体几乎都是面向国防军工应用开发。1968年前后，美国芯片的70%以上销售给国防军工集团。

日本看到的机会在于，美国既然是面向国防，我就面向民营，面向消费电子，面向工业电子。所以，日本是一个纯消费电子、纯工业电子、汽车电子驱动的芯片工业。20世纪80年代，美国才开始转变为市场驱动，或者叫民营驱动。

在经营模式方面，日本采用的是“国产替代，走出国门”的模式。20世纪70年代，日本基本完成了美系设备的国产替代，20世纪80年代成为“世界老大”，并且完全走出国门。在我看来，中国大陆现阶段，相当于完成了日本当年赶超美国的历程的25%-35%。

怎么证明中国半导体具有世界影响力呢？只有一个，走出国门。如果国际上三分之一的应用或者说 20% 的客户用的是中国产的芯片，那一定可以说，中国半导体产业已经真正的崛起了。

第四个印证价值，是政府的政策支持，索尼获得日本政府的支持就是个很好的例子。

索尼成立于1946年，20世纪50年代员工100人不到，但却第一个发现了美国晶体管的优势，需要外汇去买美国的技术，而当时在日本外汇是受管制的，日本政府初期并不同意——外汇这么紧张，凭什么给100人不到的小企业？

好在，在索尼的努力下，花了一年左右的时间去说服日本政府，最后凭借少量的外汇，拿下了这个技术。如果当时日本政府把索尼的方案否了，索尼就不可能在1955年造出全世界第一款晶体管制作的民用收音机。

第五个印证价值，是中、日产业之间的合作与互补。

过去两年，我跟日本半导体从业者也做了大概有七八次的业务交流，现在双方都处于一个比较尴尬的地步——日本半导体，从世界第一衰落到今天，已经快被边缘化了。现在日本半导体的市场占有率只有 6%- 9%，中国大陆半导体基本也就是 6% 左右，在全球的比重都处于低谷期，但双方的优势又很互补。

中国大陆有庞大的资金愿意投入半导体，日本则没有多少人愿意投半导体；中国大陆有全世界最庞大的半导体工程师，包括高校的微电子专业，日本现在基本上也不多，因为没人愿意学微电子；中国大陆还有最顽强的产业链，日本现在除了设备、材料，产业链实际上是有问题的，70%芯片制造依靠海外公司，没有太多自主制造能力。

反过来讲，日本是全世界数一数二的设备企业聚集地，随便拿一个设备企业出来，都能够抵得上中国所有设备企业销售收入的总和，尤其是其材料供应占全世界的70%。