第一個(gè)錯(cuò)覺是認(rèn)為日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模有限。但事實(shí)上,日本面積和德國(guó)相當(dāng),人口更是德國(guó)的1.5倍,而且日本常年穩(wěn)居全球第二大消費(fèi)市場(chǎng),直到去年才被中國(guó)超越。在汽車、船舶、鋼鐵等領(lǐng)域,卡脖子級(jí)別的日本企業(yè)更是數(shù)不勝數(shù)。
第二個(gè)錯(cuò)覺則是把日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的衰退,完全歸咎于美日貿(mào)易戰(zhàn)以及1985年簽訂的“廣場(chǎng)協(xié)議”。不過廣場(chǎng)協(xié)議雖然觸發(fā)了日本政府一系列令人窒息的神操作,最終導(dǎo)致泡沫崩盤,但其對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(以及汽車產(chǎn)業(yè))的沖擊,頂多算是皮肉傷。
1986年,日本的半導(dǎo)體產(chǎn)品占世界45%,是當(dāng)時(shí)世界最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國(guó)。金融市場(chǎng)崩盤的1989年, 日本公司占據(jù)了世界存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)53%的份額,而美國(guó)僅占37%。直到90年代初,全球前10大半導(dǎo)體公司中,依然有6家來自日本。而日本徹底走下半導(dǎo)體領(lǐng)域的王座,更多是2000年后的事情。
其實(shí)從80年代至今,日本的電子產(chǎn)業(yè)大致可以劃分出三個(gè)階段:
稱霸期(1980-2000):80年代的日本電子產(chǎn)業(yè)有多輝煌——上游的材料與設(shè)備,有東京應(yīng)化和JSR的光刻膠,有尼康光刻機(jī)的孤獨(dú)求敗。中游的DRAM坐擁全球一半的市場(chǎng)份額,全部自己研發(fā)、自己制造、自己封測(cè),屬于正宗的“全產(chǎn)業(yè)鏈自主”,打的美國(guó)DRAM企業(yè)倒閉了8成。
1986年,DRAM的祖師爺英特爾優(yōu)化了1/3的員工,管理層開會(huì)很認(rèn)真地討論:英特爾如何體面地破產(chǎn)?
在下游的終端產(chǎn)品,日本當(dāng)時(shí)也如日中天:夏普的面板和索尼的電視兩手抓兩手硬,Walkman與富士的膠卷統(tǒng)治了家門外的世界,索尼的特麗瓏(Trinitron)則是全球高端電視的代名詞,1994年,索尼彩電出貨量高達(dá)一億臺(tái)。
索尼經(jīng)典的特麗瓏電視
轉(zhuǎn)型期(2000-2012):隨著全球電子產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向消費(fèi)電子,日本的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)DRAM在90年代末陷入停滯,半導(dǎo)體企業(yè)在2000年之后,發(fā)起了一系列轉(zhuǎn)型自救行動(dòng)。
全球老大NEC和老三日立剝離旗下DRAM業(yè)務(wù),成立了新公司爾必達(dá)(Elpida),老七三菱電機(jī)的DRAM業(yè)務(wù)部門也在幾年后被并入;日立和三菱電機(jī)的半導(dǎo)體事業(yè)部合并,成立瑞薩電子(Renesas),專注消費(fèi)電子市場(chǎng)。
但同一時(shí)期,隨著PC和智能機(jī)的出現(xiàn),收音機(jī)、相機(jī)和DVD市場(chǎng)急速萎縮,日本橫行全球的的終端產(chǎn)品全面崩盤。在丟掉話語權(quán)最高、利潤(rùn)最豐厚終端產(chǎn)品份額后,日本電子產(chǎn)業(yè)IDM模式的弊端逐漸顯露,最終導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)上游的萎靡。
衰退期(2012至今):2012年,金融危機(jī)洗禮后的日本的電子產(chǎn)業(yè)全線崩潰,爾必達(dá)破產(chǎn),瑞薩陷入危機(jī),松下、索尼、夏普三大巨頭的虧損總額達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的1.6萬億日元,整體電子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值,只有12萬億日元左右,還不到2000年(26萬億)的一半。
潰敗的真正原因,其實(shí)在日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起之初就埋下了。
上世紀(jì)70年代末,日本通產(chǎn)省牽頭,以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣(NEC)五家公司為主體,開展技術(shù)攻關(guān)。也許是因?yàn)楸緡?guó)資源匱乏,煤炭、石油、天然氣三大資源都嚴(yán)重依賴進(jìn)口,在日本,包括半導(dǎo)體在內(nèi)的很多產(chǎn)業(yè),在發(fā)展初期就烙上了明顯的“封閉”情結(jié)。
一方面是自家技術(shù)絕不允許境外勢(shì)力染指:70年代前后,三星曾與日本三洋合作為三洋貼牌生產(chǎn),三洋員工既不讓三星員工參與技術(shù)討論,也不透露工廠內(nèi)部架構(gòu),甚至連電話機(jī)房都不讓韓國(guó)人靠近,搞得三星創(chuàng)始人李秉哲反日情緒高漲:
“我們何時(shí)才能從日本企業(yè)的陰影中擺脫呢?盡管為此覺得屈辱,但我們能做的只有忍耐?!?/p>
另一方面,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈也有一個(gè)很明顯的特征:不僅肉要自己吃,湯也不能給外人喝。
直到今天,日本的很多芯片公司都是設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)一把抓的IDM(Integrated Device Manufacture)模式。80年代日本半導(dǎo)體如日中天時(shí),日本公司不僅自己設(shè)計(jì)芯片,自己制造芯片,就連芯片的原料硅片,造芯片的設(shè)備光刻機(jī),甚至是生產(chǎn)硅片的坩堝,都必須是血統(tǒng)純正的Made in Japan。
這種“閉門造車”的搞法,曾經(jīng)造就了日本半導(dǎo)體“全產(chǎn)業(yè)鏈級(jí)”的輝煌,但在2000年之后,其反而變成了日本電子產(chǎn)業(yè)體系的最大軟肋。美國(guó)和它的小弟們,究竟是如何抓住這個(gè)弱點(diǎn)最終戰(zhàn)勝日本的?這是本篇文章試圖解答的問題。
01. 窮追猛打:雷聲大雨點(diǎn)小的貿(mào)易戰(zhàn)
和美蘇爭(zhēng)霸的劍拔弩張相比,美日的半導(dǎo)體的爭(zhēng)霸在絕大多數(shù)時(shí)期,都是日本對(duì)美國(guó)的全方位碾壓。
從產(chǎn)值上看,日本企業(yè)基本代表了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的半壁江山,面對(duì)日本人“價(jià)格永遠(yuǎn)低10%”的策略面前,美國(guó)企業(yè)毫無還手之力。從產(chǎn)品上看,大到汽車電冰箱小到電視收音機(jī),基本都屬于日本制造的代名詞。
而在普通人難以察覺的產(chǎn)業(yè)上游,更是造就了一個(gè)奇特的現(xiàn)象:大多數(shù)科技成果在美國(guó)誕生,做大做強(qiáng)的卻是日本人。
比如光刻機(jī)誕生在美國(guó)的GCA、K&S和Kasper幾家公司,但卡脖子的確是尼康。又比如美國(guó)的仙童是全球電子產(chǎn)業(yè)的祖師爺,卻差點(diǎn)被富士通收購(gòu)。
1980年,日本電子機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)在華盛頓搞了場(chǎng)研討會(huì),推銷日本生產(chǎn)的DRAM,惠普公司代表在會(huì)上對(duì)日本產(chǎn)品不吝贊美,在美國(guó)一度引發(fā)震動(dòng)。搞到美國(guó)技術(shù)雜志《Electronics》的編輯部無能狂怒:
“日本的半導(dǎo)體企業(yè)來教美國(guó)人怎么進(jìn)行質(zhì)量管理了,而且美國(guó)人還親自證明他們教的沒錯(cuò)[4] !”
面對(duì)日本企業(yè)立竿見影的優(yōu)勢(shì),美國(guó)開啟了聲勢(shì)浩大的反攻:80年代初,英特爾牽頭硅谷的半導(dǎo)體企業(yè)成立行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA),通過堅(jiān)持不懈的游說,在1985年拋出了一個(gè)讓華盛頓無法拒絕的理由、也是中國(guó)人民都非常熟悉的套路:日本半導(dǎo)體崛起將威脅美國(guó)國(guó)家安全。
在這之前,美國(guó)政府一直以“自由市場(chǎng)”為原則不干涉企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng),但“國(guó)家安全”讓華盛頓難以淡定。1986年春,日本被認(rèn)定DRAM傾銷;9月,《美日半導(dǎo)體協(xié)議》簽署,日本被要求開放半導(dǎo)體市場(chǎng),保證5年內(nèi)國(guó)外公司獲得20%市場(chǎng)份額;隨后,日本出口的3億美元芯片被征收100%懲罰性關(guān)稅,富士通收購(gòu)仙童半導(dǎo)體被否決。
為了配合經(jīng)濟(jì)施壓,美國(guó)輿論適時(shí)翻出了1983年東芝向蘇聯(lián)出口精密機(jī)床的事件,美國(guó)國(guó)內(nèi)反日情緒高漲。1987年7月,9名國(guó)會(huì)議員在白宮門口掄起大錘,砸爛了一臺(tái)東芝收音機(jī),把半導(dǎo)體貿(mào)易戰(zhàn)的氣氛推向了高潮。
國(guó)會(huì)議員怒砸東芝收音機(jī),1987年
只不過,美國(guó)的種種動(dòng)作雖然聲勢(shì)浩大,卻基本沒傷到日本半導(dǎo)體的筋骨,更沒有解決美國(guó)一直想解決的日美貿(mào)易逆差問題。在日本優(yōu)勢(shì)最大的DRAM領(lǐng)域,日企繼續(xù)凱歌高奏,直到80年代末,依然占據(jù)著全球50%以上的份額。
日本電子產(chǎn)業(yè)的衰退是從2000年之后開始,圖片來源:《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》
美日兩國(guó)在電子產(chǎn)業(yè)上的懸殊差距,原因來自三個(gè)方面:
其一,硅谷的發(fā)展模式是依靠風(fēng)投資金進(jìn)行技術(shù)突破,純粹以市場(chǎng)為導(dǎo)向,效率高但難以整合資源。在日本“政府掏錢,研究所技術(shù)攻關(guān),企業(yè)商業(yè)化落地”的模式面前,硅谷處于“體制劣勢(shì)”。這也是為什么雖然技術(shù)誕生在美國(guó),卻往往被日本人做大的原因。
其二,由于冷戰(zhàn)尚未結(jié)束,美國(guó)的技術(shù)投入更多在軍用領(lǐng)域,反倒是日本由于軍事發(fā)展受限,只能把科技樹往民用領(lǐng)域點(diǎn),導(dǎo)致美國(guó)航天飛機(jī)上天,老百姓聽到的捷報(bào),都來自東芝收音機(jī)和索尼電視。
最關(guān)鍵的原因則在終端市場(chǎng):80年代雖然已經(jīng)有了PC,但主流還是使用周期長(zhǎng)、技術(shù)迭代慢的大型機(jī),對(duì)核心零部件DRAM的要求,也是運(yùn)行穩(wěn)定性和使用壽命,非常適合日本企業(yè)發(fā)揚(yáng)“工匠精神”。
而DRAM的特點(diǎn)是,技術(shù)難度不算頂尖,但市場(chǎng)需求夠大,需要大規(guī)模生產(chǎn)能力,非常適合日本企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)兩頭抓的“垂直整合”(IDM)。而市場(chǎng)份額的優(yōu)勢(shì),又能進(jìn)一步反哺上游攤薄成本。
在日本廠商的圍追堵截下,鎂光、摩托羅拉相繼退出DRAM市場(chǎng),美國(guó)半導(dǎo)體的另一位祖師爺?shù)轮輧x器被NEC按在地上反復(fù)摩擦。1989年日本金融市場(chǎng)崩盤的同時(shí),日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)抵達(dá)了光輝燦爛的頂點(diǎn),在全球芯片市場(chǎng)的份額超過了美國(guó)與歐洲的總和。
1991年,NHK特意做了一期節(jié)目,叫做《電子立國(guó):日本的自傳》,將電子和汽車行業(yè)并列,把索尼松下等公司擺出來歷數(shù)家珍,開篇第一句話就是,“繼汽車之后,電子產(chǎn)品成為了日本賺取外匯的又一大得力干將”,得意之情溢于言表。
從事后諸葛亮的角度看,這是對(duì)日本電子產(chǎn)業(yè)最樸實(shí)的褒獎(jiǎng),也是一個(gè)半導(dǎo)體帝國(guó)最后的余暉。
02. 顛覆終端:誰掌握了份額,誰就掌握了權(quán)力
日本半導(dǎo)體的第一個(gè)敵人,是消費(fèi)電子時(shí)代的來臨。
1985年,被日本人打的生活不能自理的英特爾做了一個(gè)艱難的決定:退出DRAM市場(chǎng),集中精力轉(zhuǎn)向微型處理器——即CPU的研發(fā)。
第二年,三星在韓國(guó)成功開發(fā)1M DRAM,接過了DRAM領(lǐng)域的反日大旗,最終用日本的方法打敗了日本。
時(shí)值美日半導(dǎo)體爭(zhēng)端白熱化,韓國(guó)政府開始出面推動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)展,帶頭抄日本的舉國(guó)體制作業(yè),整合大學(xué)、實(shí)驗(yàn)室共同進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。時(shí)值“雅達(dá)利大崩潰”引發(fā)游戲機(jī)市場(chǎng)崩盤,內(nèi)存價(jià)格斷崖式下跌,三星頂著300%的負(fù)債率,在政府支持下搞起了“反周期投資”。
所謂“反周期投資”,就是利用DRAM的周期性特征,在價(jià)格下跌、產(chǎn)能過剩的時(shí)候,利用體量?jī)?yōu)勢(shì)瘋狂擴(kuò)產(chǎn),通過大規(guī)模生產(chǎn)進(jìn)一步壓低產(chǎn)品價(jià)格,逼迫競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手退出市場(chǎng)。
當(dāng)時(shí),需求下滑疊加日本擴(kuò)產(chǎn),DRAM芯片價(jià)格一度從每片4美元雪崩至每片30美分。三星的生產(chǎn)成本是每片1.3美元,每生產(chǎn)一片幾乎虧1美元,很快便在三年內(nèi)虧了3億美元。但由于有政府撐腰,硬是扛過了DRAM的價(jià)格低谷。
韓國(guó)政府在1983年至1987年的“半導(dǎo)體工業(yè)振興計(jì)劃”中,總共為半導(dǎo)體企業(yè)提供了3.5億美元的貸款,承擔(dān)了60%的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。同一時(shí)期的日本則由于經(jīng)濟(jì)衰退,日企被迫削減半導(dǎo)體領(lǐng)域的投資。
此消彼長(zhǎng)之下,1994年,三星率先開發(fā)出256M DRAM,將日企甩在了后面。
三星的后來居上固然是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上濃墨重彩的一筆,但如果復(fù)盤日本DRAM日后的潰退,會(huì)發(fā)現(xiàn)他們真正的敵人,依然是大洋彼岸的美國(guó)。
在《只有偏執(zhí)狂才能生存》這本書中,英特爾當(dāng)年的轉(zhuǎn)型被描繪為打破框架、壯士斷腕、從零開始,但在當(dāng)時(shí),英特爾的退場(chǎng)屬于名副其實(shí)的舉手投降。恰好是同一年,以Macintosh和Windows1.0為代表的圖形操作系統(tǒng)開始出現(xiàn),補(bǔ)齊了PC走向千家萬戶的最后一塊拼圖。
彼時(shí)的大型機(jī)霸主IBM在底層技術(shù)攻關(guān)不太順利的情況下,選擇與微軟和英特爾合作,前者提供操作系統(tǒng),后者提供CPU。IBM的初衷是引入微軟和英特爾,打造一個(gè)屬于IBM的PC時(shí)代,但最終的結(jié)果是Wintel聯(lián)盟——這個(gè)主宰PC市場(chǎng)至今的怪物被孕育出來了。
從一百萬臺(tái)到一億臺(tái),從IBM兼容機(jī)到Wintel聯(lián)盟,PC的普及創(chuàng)造了一個(gè)欣欣向榮的消費(fèi)電子市場(chǎng),而真正對(duì)日本DRAM產(chǎn)業(yè)造成致命一擊的,其實(shí)是消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)的一條鐵律:終端對(duì)上游產(chǎn)業(yè)鏈擁有絕對(duì)的話語權(quán)。
PC市場(chǎng)規(guī)模在90年代后飛速擴(kuò)張,圖片來源:monegro.org
微軟和英特爾的聯(lián)盟,為正在崛起的PC市場(chǎng)打造了“技術(shù)封閉+標(biāo)準(zhǔn)開放”的框架。鼎盛時(shí)期,兩家公司一度占據(jù)PC市場(chǎng)90%以上的份額。
雖然Wintel自己不生產(chǎn)PC,但他們卻掌握了一臺(tái)PC最核心的環(huán)節(jié),繼而可以依靠份額優(yōu)勢(shì),在事實(shí)上把控了PC的發(fā)展方向與技術(shù)迭代節(jié)奏,這意味著包括DRAM在內(nèi)的其他零部件生產(chǎn)商,必須要適應(yīng)根據(jù)Wintel的節(jié)奏規(guī)劃自己的技術(shù)發(fā)展路徑。
相比大型機(jī)DRAM看重的持續(xù)性與穩(wěn)定性,PC更強(qiáng)調(diào)快速更新和成本可控,早已不需要擁有25年使用壽命的DRAM。于是,日本人眼中屬于山寨貨的三星DRAM,依靠性價(jià)比快速擴(kuò)張,伴隨PC市場(chǎng)的繁榮跑馬圈地。
換句話說,終端產(chǎn)品可以通過市場(chǎng)份額的優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展方向,這一點(diǎn)在多年后iPhone的橫空出世中體現(xiàn)的淋漓盡致——蘋果對(duì)零部件的苛刻要求倒逼了供應(yīng)商的技術(shù)升級(jí),同時(shí)創(chuàng)造了蘋果產(chǎn)業(yè)鏈蔚為壯觀的造富運(yùn)動(dòng)。
同時(shí),終端的份額也意味著權(quán)力:2009年8月,因?yàn)樵谝粋€(gè)小零件的成本控制上沒能達(dá)到蘋果的要求,蘋果直接撥通了郭臺(tái)銘的電話,讓直接負(fù)責(zé)此事蔣浩良一夜之間被貶成了數(shù)碼相框等新產(chǎn)品的董事長(zhǎng)室特助。要知道,蔣浩良曾經(jīng)是郭臺(tái)銘欽定的接班人。
比起DRAM的慘敗,更讓日本人難受的是終端市場(chǎng)的全面崩潰。智能機(jī)出現(xiàn)后,曾經(jīng)風(fēng)靡世界的日本品牌全方位的墜落,除了索尼以外,消費(fèi)電子的八大金剛都慢慢從銷聲匿跡了,隨之失去的還有對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的話語權(quán)。
《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》的作者西村吉雄,曾在書中描述過日本工程師對(duì)“成品率”的苛刻追求:
同樣是生產(chǎn)64M的存儲(chǔ)芯片,日企用1.5倍于韓企的工序,換來了98%的良率。但問題是,三星雖然只有83%的良率,但其芯片吞吐量是日企的2倍,反而能在單位時(shí)間里生產(chǎn)更多的合格芯片。
換句話說,美國(guó)人并沒有在老市場(chǎng)打敗日本人,而是創(chuàng)造了一個(gè)新市場(chǎng),打敗了老市場(chǎng)。
1999年,日本最大的三家半導(dǎo)體公司日立、NEC、三菱將各自的DRAM業(yè)務(wù)抽離出來,組成了雄心勃勃的“DRAM國(guó)家隊(duì)”爾必達(dá),頗有和三星決一死戰(zhàn)的感覺。只不過,等待這支臨時(shí)拼湊的龐大軍團(tuán)的結(jié)局似乎從開始就已經(jīng)注定,正如多年以后日本產(chǎn)業(yè)界人士對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)潰敗的辯解:
“我們敗在了經(jīng)營(yíng)策略和成本競(jìng)爭(zhēng)力上,總之沒有敗在技術(shù)上[4]。”
03. 鏈條重塑:摩爾定律的蜜糖與砒霜
日本半導(dǎo)體的第二個(gè)敵人,是摩爾定律。
在90年代初,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了設(shè)計(jì)和制造的分家,出現(xiàn)了純做設(shè)計(jì)的Fabless模式和純做代工的Foundry模式,轟轟烈烈的資本全球化為這種分離創(chuàng)造了可能。如今,前者的代表是高通和華為海思,后者的代表是卡全世界脖子的臺(tái)積電。
從二戰(zhàn)到90年代,銀行在日本的各行各業(yè)扮演著重要角色。尤其在半導(dǎo)體行業(yè),企業(yè)購(gòu)買設(shè)備的資金幾乎全部來自銀行貸款[4],土地則是重要的抵押物。尤其是彼時(shí)日本半導(dǎo)體的龍頭都是綜合性電器公司,對(duì)他們來說,一旦將工廠剝離出去做代工,就失去了從銀行融資的擔(dān)保。
2000年后,電器公司開始拆分旗下半導(dǎo)體業(yè)務(wù),除了前文的“DRAM國(guó)家隊(duì)”爾必達(dá),日立和三菱也將半導(dǎo)體部門合并組成新公司瑞薩電子。雙方曾打算把合資企業(yè)將變?yōu)镕abless設(shè)計(jì)公司,獨(dú)立出來的工廠則整合為代工企業(yè),但新公司合并完成后,管理層認(rèn)為如果沒有生產(chǎn)線,將無法維持“制造”的優(yōu)勢(shì),計(jì)劃最終流產(chǎn)。
2006年,東芝、日立和瑞薩再度提出了一個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃:合資成立一個(gè)65nm制程和45nm制程的代工廠以抗衡英特爾和三星,但也因?yàn)楦鞣揭庖姴灰粺o疾而終[7]。這個(gè)胎死腹中的代工廠,是“日本臺(tái)積電”誕生的最后機(jī)會(huì)。
IDM模式本身沒有什么問題,甚至非常適合企業(yè)依靠份額優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步壓低成本。但在2000年后,IDM遇到了一個(gè)越來越強(qiáng)大的敵人——摩爾定律。
在價(jià)格不變的情況下,集成電路上的晶體管數(shù)量以3年翻4倍的速度不斷增加——摩爾定律給了東亞后發(fā)國(guó)家趕英超美的窗口。但它的殘酷性在于,領(lǐng)先者為了保持優(yōu)勢(shì),必須不斷將利潤(rùn)投入新技術(shù)的開發(fā),才能保證新產(chǎn)品加量不加價(jià),以維持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
半導(dǎo)體企業(yè)必須不斷把收入投向新設(shè)備與新技術(shù)的研發(fā),圖片來源:日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄
類似的定律在其他行業(yè)也時(shí)常存在:比如面板行業(yè)的京東方“王氏定律”,每三年價(jià)格降50%;LED的“海茲定律”,價(jià)格每10年將為1/10、輸出流明增加20倍。但相比面板和LED在制造端的技術(shù)迭代,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的特殊性在于,制造和設(shè)計(jì)兩端,都需要大量的研發(fā)投入。
在設(shè)計(jì)端,以AI芯片設(shè)計(jì)公司寒武紀(jì)的招股書披露為例,2019年,寒武紀(jì)營(yíng)收4.4億,但年度資本支出卻有5.45億;其中僅僅給ARM、新思的IP交授權(quán)費(fèi)就有1.5億。
在制造端,臺(tái)積電最新的12英寸晶圓廠的投入資本高達(dá)千億元,差不多是半個(gè)三峽水電站。
隨著摩爾定律穩(wěn)步推進(jìn),只有三星和英特爾這樣的公司,能夠依靠下游終端產(chǎn)品的份額支撐制造端的投入。而失去了終端地位的日本IDM企業(yè),越來越難以承受制造與設(shè)計(jì)兩端大規(guī)模的投資,最終在設(shè)計(jì)和制造兩端雙雙落后。
而導(dǎo)致日本半導(dǎo)體在2000年后雪崩式滑坡的,是它的最后一個(gè)敵人:全球分工。
1988年,英特爾研發(fā)80486 CPU的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),幾十位來自英特爾的洋顧問進(jìn)駐臺(tái)積電,在兩百多個(gè)制造工藝環(huán)節(jié)上,一口氣指出了至少兩百個(gè)工藝改進(jìn)流程。1995年,臺(tái)積電又與剛成立兩年的英偉達(dá)一拍即合,拿下了PC時(shí)代的另一張重要船票。
此后十年間,臺(tái)積電一邊確立了與高通、美滿電子等芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的合作;另一邊,還通過銅制程技術(shù)以及濕法光刻工藝技術(shù)的研發(fā),在技術(shù)上獨(dú)步全球。iPhone 7時(shí)代開始,臺(tái)積電進(jìn)一步壟斷了所有蘋果A系列芯片的生產(chǎn),躋身全球霸主。
隨著制造工藝被超越,更上游光刻機(jī)的淪陷,也就成了時(shí)間問題:
上世紀(jì)90年代,光刻機(jī)的光源波長(zhǎng)被卡死在193nm,彼時(shí)的霸主尼康主張用在前代技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用157nm的F2激光走穩(wěn)健道路。由英特爾和美國(guó)能源部牽頭的EUV LLC聯(lián)盟則押注更激進(jìn)的極紫外技術(shù),用僅有十幾納米的極紫外光,刻十納米以下的芯片制程。
憑借臺(tái)積電工程師林本堅(jiān)的“沉浸式光刻”方案,當(dāng)時(shí)還是小角色的ASML在2004年就全力趕出了第一臺(tái)樣機(jī),繼而拿下了臺(tái)積電和IBM的訂單。
同一時(shí)期,EUV LLC聯(lián)盟用“國(guó)家安全”的理由將尼康排除在外,雖然尼康很快亮出了干式微影157nm技術(shù)的成品,但畢竟勢(shì)單力薄,導(dǎo)致產(chǎn)品水平不盡人意。2012年,英特爾、三星、臺(tái)積電共同注資ASML,尼康被徹底踢出高端產(chǎn)業(yè)鏈。
最后一個(gè)死掉的是日本的半導(dǎo)體王牌DRAM:金融危機(jī)期間,三星再度開啟“反周期投資”大法,把前一年三星電子總利潤(rùn)的118%投入DRAM業(yè)務(wù),故意加劇行業(yè)虧損,在徹底壓垮日本DRAM的同時(shí),順便按死了德國(guó)內(nèi)存廠商奇夢(mèng)達(dá)。
自2008年金融危機(jī)后,全球已關(guān)閉或改建的100座晶圓廠里,有36座來自日本:2001年,東芝關(guān)閉了其位于四日市工廠的1號(hào)生產(chǎn)線;2011年,飛思卡爾關(guān)閉了日本仙臺(tái)工廠;2012年6月,安森美半導(dǎo)體關(guān)閉了會(huì)津的晶圓制造廠;2014年,松下半導(dǎo)體關(guān)閉了生產(chǎn)光電器件的75mm晶圓廠;2018年,瑞薩關(guān)閉了位于日本高知市的工廠。
同一時(shí)期,一個(gè)由美國(guó)企業(yè)主導(dǎo)的半導(dǎo)體分工鏈條就此落成,英特爾、微軟和蘋果分別掌握著x86、Windows和iOS生態(tài),也是整個(gè)分工鏈條上的發(fā)號(hào)施令的角色。
相比上個(gè)世紀(jì)你死我活的貿(mào)易決戰(zhàn),美國(guó)人用摩爾定律的殘酷性和全球大分工,完成了對(duì)日本半導(dǎo)體的肢解。
2013年,破產(chǎn)后的爾必達(dá)被鎂光收購(gòu),瑞薩電子接受日本政府援助。它們既沒有成為高通,也沒有成為臺(tái)積電。
04. 層層絞殺:一個(gè)以美國(guó)為核心的全球網(wǎng)絡(luò)
從80年代的輝煌到新世紀(jì)第一個(gè)十年的全面坍塌,無論美國(guó)在幕后扮演什么角色,它最終都得到了、甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了它一開始想要的結(jié)果:解決美日貿(mào)易逆差、壓縮日本半導(dǎo)體的巨大優(yōu)勢(shì),最終打垮日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
復(fù)盤這場(chǎng)時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)30年的對(duì)抗,會(huì)發(fā)現(xiàn)這是一次步步有序、層層推進(jìn)的絞殺。
1. 政治猛攻:1960到1990年三十多年間,日美之間爆發(fā)了無數(shù)次貿(mào)易糾紛,在半導(dǎo)體領(lǐng)域,美國(guó)以反傾銷、反投資、反并購(gòu)等手段進(jìn)行極限施壓,最高時(shí)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品加收100%關(guān)稅,期間還穿插抓人砸產(chǎn)品的戲碼,最終以日本對(duì)美出口產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)格管制等手段結(jié)束。
盡管如此,美國(guó)對(duì)日的種種政治施壓,最終被證明純屬氣氛組行為,對(duì)日本電子產(chǎn)業(yè)的影響也僅僅限于皮肉傷。
2. 創(chuàng)新終端:真正對(duì)日本電子產(chǎn)業(yè)傷筋動(dòng)骨的,是日本在終端產(chǎn)品上的節(jié)節(jié)敗退,并喪失了對(duì)消費(fèi)電子市場(chǎng)的“定義權(quán)”。
英特爾在大型機(jī)時(shí)代的敗走,反而成為了在PC時(shí)代攻城略地的契機(jī),Wintel聯(lián)盟接管了PC市場(chǎng)的技術(shù)迭代節(jié)奏。蘋果開啟的智能機(jī)革命則將終端產(chǎn)品對(duì)上游的掌控力發(fā)揮到了極致,從某種角度來說,上游供應(yīng)商的投資方向、研發(fā)思路甚至財(cái)務(wù)安全,都被這家全球市值最高的上市公司握在手里。
比如在2013年,為了用藍(lán)寶石替代玻璃屏幕,美國(guó)一家叫做GT Advanced的企業(yè)在蘋果的支持下投資9億美元建設(shè)藍(lán)寶石工廠,沒想到一年后,蘋果因?yàn)樗{(lán)寶石成本高且易碎,無情砍單,債臺(tái)高筑的GT Advanced最終以裁員破產(chǎn)收尾。
特斯拉就是近期的代表——美國(guó)公司定義了終端的形態(tài),而屬于零部件的電池,則由中日韓三家一起競(jìng)爭(zhēng)。
日本人在商業(yè)上的短視導(dǎo)致了DRAM的滑坡,但更關(guān)鍵的是,日本錯(cuò)過了以PC和手機(jī)為代表的消費(fèi)電子時(shí)代,繼而喪失了由終端帶動(dòng)上游創(chuàng)新的能力。
3. 主導(dǎo)分工:摩爾定律的存在疊加電子產(chǎn)業(yè)全球大分工,最終徹底瓦解了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上游。
一方面,美國(guó)人對(duì)付日本的手段更加隱蔽:EUV LLC牽頭光刻機(jī)技術(shù)突破時(shí),曾想拉ASML和尼康一起入伙,恰好一份報(bào)告被提交給國(guó)會(huì):“尼康可能會(huì)將技術(shù)轉(zhuǎn)移回日本,從而徹底消滅美國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)[8]”。尼康隨即被踢出聯(lián)盟。
ASML被選中,有相當(dāng)一部分原因在于它同意在美國(guó)建立一所工廠和一個(gè)研發(fā)中心,還保證55%的零部件均從美國(guó)供應(yīng)商處采購(gòu),并接受“定期審查”。這也是美國(guó)為什么能禁止一家荷蘭公司的光刻機(jī)出口中國(guó)。
另一方面,美國(guó)人開始扶持自己的盟友:從英特爾對(duì)臺(tái)積電的扶上馬送一程,到蘋果遍及東亞的供應(yīng)鏈,美國(guó)公司充分利用了80年代后的新一輪全球化。日本人則在Fabless和Foundry的分家趨勢(shì)面前猶豫不決,最終加速了這個(gè)瓦解的過程。
全球大分工導(dǎo)致的結(jié)果,就是美國(guó)本土的制造業(yè)確實(shí)在流失,但一個(gè)以美國(guó)為核心,生產(chǎn)基地遍布全球的組織化網(wǎng)絡(luò),時(shí)時(shí)刻刻掌握著電子產(chǎn)業(yè)的脈搏,決定每一個(gè)環(huán)節(jié)的命運(yùn)。
4. 分配利益:美國(guó)公司主導(dǎo)全球分工的核心不在分工,而在分錢。
日本并非沒有為80年代的全球分工做足準(zhǔn)備,恰恰相反,在廣場(chǎng)協(xié)議導(dǎo)致日元大幅升值的同時(shí),日本就悄悄地搞起了“轉(zhuǎn)口貿(mào)易”:比如把自己的看家法寶被動(dòng)元件布置在菲律賓;把豐田、日產(chǎn)和凌志的汽車生產(chǎn)線放在泰國(guó)。從1985年到1990年,日本在東南亞的投資超過1700億美元。
豐田汽車位于泰國(guó)的工廠
但與美國(guó)公司“技術(shù)封閉+標(biāo)準(zhǔn)開放”的路線不同,日本公司的對(duì)外投資則大多是“技術(shù)封閉+標(biāo)準(zhǔn)封閉”。
美國(guó)公司在中國(guó)臺(tái)灣省扶持臺(tái)積電與富士康;在韓國(guó)有三星供貨;在日本選擇索尼;但是日本人的思路是用自己的原材料、自己的設(shè)備、自己的晶圓廠,生產(chǎn)自己的產(chǎn)品。所謂全球分工,不過是日本企業(yè)將廠房開在東南亞,而不是帶著合作伙伴一起賺錢。
前者的目的在于將產(chǎn)業(yè)鏈的核心握在自己手里,同時(shí)讓盟友能夠在其他環(huán)節(jié)分一杯羹,以一部iPhone為例,美國(guó)只出了核心的芯片設(shè)計(jì)與系統(tǒng),芯片制造在中國(guó)臺(tái)灣省,屏幕在韓國(guó),CIS芯片在日本,組裝在中國(guó)大陸;后者的問題則是即便能參與其中,接受投資的一方只能扮演純粹的打工人。
兩者的核心區(qū)別在于,美國(guó)人把產(chǎn)業(yè)鏈切成幾個(gè)部分讓盟友參與,并把話語權(quán)最大、附加值最高的部分留給自己;日本人則是自己占據(jù)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,只不過引進(jìn)了一些“外來勞工”。換句話說,美國(guó)人的思路是大哥吃肉、小弟喝湯;日本人的思路是大哥吃肉喝湯,小弟涮鍋洗碗。
爾必達(dá)和瑞薩在2012年的危機(jī)只是一個(gè)開始,2014年,錯(cuò)估液晶電視發(fā)展的索尼剝離了虧損十年的電視業(yè)務(wù),同時(shí)出售了筆記本電腦業(yè)務(wù)。
又過了兩年,轉(zhuǎn)型核電卻遇上福島核泄露黑天鵝的東芝徹底剝離半導(dǎo)體部門,并將家電業(yè)務(wù)賣給了美的,之后,又將大名鼎鼎的Dynabook甩賣給了已經(jīng)被鴻海入主的夏普。
1972年,東芝發(fā)布便攜式Dynabook
2019年,日本半導(dǎo)體先驅(qū)松下宣布出售旗下虧損多年的半導(dǎo)體和液晶面板業(yè)務(wù),集中精力發(fā)展車載電池等成長(zhǎng)性業(yè)務(wù)。松下的退場(chǎng)也被視為日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大調(diào)整的收官:作為80年代全球芯片制造第一大國(guó)的日本,已經(jīng)全面轉(zhuǎn)型為半導(dǎo)體制造設(shè)備和材料供應(yīng)國(guó)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的魅力在于,它讓我們能以極其低廉的價(jià)格享受上一代人幾乎無法想象的科技成果,而它的殘酷則在于,賦予后發(fā)的東亞國(guó)家追趕希望的同時(shí),也劃了一條隱形的天花板,往往是中日韓三國(guó)你死我活殺了半天,最后大錢全被美國(guó)人賺走了。
05. 尾聲
關(guān)于日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),外界還有第三個(gè)錯(cuò)覺:日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)徹底不行了。
日本的確在多條戰(zhàn)線上經(jīng)歷了失敗,在終端產(chǎn)品份額上節(jié)節(jié)敗退,在垂直整合模式上的執(zhí)著也越來越受到本國(guó)產(chǎn)業(yè)界的質(zhì)疑。但在日本的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)半導(dǎo)體材料上,日企不僅守住了最后的壁壘和防線,并且優(yōu)勢(shì)還在逐漸擴(kuò)大。
比如芯片基板的絕緣體材料至今還被一家名叫“味之素”的日本公司壟斷,而這家公司的老本行是做味精的;在電子被動(dòng)元件領(lǐng)域,村田和TDK兩家占據(jù)全球近80%份額;在半導(dǎo)體的19種主要材料中,日本有14種市占率超過50%。最新一代EUV光刻膠領(lǐng)域,日本的3家企業(yè)申請(qǐng)了行業(yè)80%以上的專利。
這類產(chǎn)業(yè)屬于戰(zhàn)術(shù)價(jià)值不高——市場(chǎng)規(guī)模不大,就算做成寡頭也沒什么意思;但戰(zhàn)略價(jià)值極大——下游是萬億美元規(guī)模的半導(dǎo)體市場(chǎng),動(dòng)不動(dòng)就可以卡別人脖子。2019年,日本斷供了韓國(guó)幾款半導(dǎo)體材料,搞得韓國(guó)三星掌門人李在镕親自飛到日本懇請(qǐng)松口。
而日本半導(dǎo)體從頂峰逐漸滑落的過程,也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的分工環(huán)節(jié)開枝散葉、不斷細(xì)化的過程。日本最后的選擇,是退守自己的優(yōu)勢(shì)區(qū)域,卡住一些市場(chǎng)小、但繞不開的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵位置。代價(jià)則是日本在消費(fèi)電子市場(chǎng)上的慘敗,當(dāng)年經(jīng)典的電子產(chǎn)品如今幾乎無影無蹤了。
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)給我們什么樣的啟示?一是千萬不能放棄終端的陣地,二是切勿陷入閉門造車的陷阱。
對(duì)于第一點(diǎn)我們并不樂觀。比如在華為被制裁之后,眾多手機(jī)廠商沉浸在“華為跌到,xx吃飽”的竊喜中,忙著搶占市場(chǎng)份額,而由于競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的緩和,部分廠商的研發(fā)投入甚至有所降低,沒能扛過華為的大旗,繼續(xù)讓終端引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新。
而對(duì)于第二點(diǎn),我們也需要清醒的認(rèn)識(shí)到:作為人類最高科技水平的結(jié)晶之一,從我們看得見摸得著的消費(fèi)電子產(chǎn)品,到上游綿延不絕的產(chǎn)業(yè)鏈,想要把所有環(huán)節(jié)都掌握在自己手里,其實(shí)是件不太可能的事情,也是一件潛藏危險(xiǎn)的事情。
對(duì)比日本,中國(guó)的優(yōu)勢(shì)在于人口基數(shù)撐起的全球第二大消費(fèi)市場(chǎng)(必將成為第一大),但在產(chǎn)業(yè)上游,一旦設(shè)備、軟件、材料任何一環(huán)被鉗制,幾乎沒有任何反擊的空間,這也是美國(guó)在貿(mào)易戰(zhàn)中嚴(yán)控專利和設(shè)備授權(quán)的重要原因。
在別人卡我們脖子的領(lǐng)域,我們必須攻克“自主可控”,這一點(diǎn)中國(guó)其實(shí)沒有退路。而在一些能夠通過分工和聯(lián)盟撬開縫隙的領(lǐng)域,我們也需要廣交朋友,萬勿重蹈日本“閉門造車”的覆轍。
日本電子產(chǎn)業(yè),追趕過,輝煌過,衰落過,對(duì)于中國(guó)來說,它具有極強(qiáng)的“解剖學(xué)價(jià)值”。只有正視差距,愿意了解自身不足,勇于承認(rèn)自身不足,吸取別人的教訓(xùn),我們才有超越的可能。
中國(guó)的半導(dǎo)體和電子產(chǎn)業(yè),還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒到自鳴得意的時(shí)候。