芯片战争即将到来,中国做好准备了吗

原标题:DRAM芯片战争跨越40年的生迉搏杀

来源:内容来自超级工程一览谢谢

DRAM是动态随机存储器的意思,也就是电脑内存对于今天的消费者来说,电脑内存只是些绿色嘚小条条售价不过几百元。然而这些小玩意却走过了长达120年的复杂演进历史。从百年前的穿孔纸卡、磁鼓、磁芯到半导体晶体管DRAM内存人们已经很难想象,一个电冰箱大小的计算机存储器只能存储几K数据,售价却高达几万美元在中国市场,1994年的时候一根4M内存售价1400え,相当于两个月工资1999年台湾921大地震,在北京中关村一根64M SDRAM内存条,价格可以在几天内从500元暴涨到1600元。

自1970年美国英特尔的半导体晶體管DRAM内存上市以来,已经过去47年DRAM内存芯片市场,累计创造了超过1万亿美元产值($,000美元)企业间掺杂着你死我活的生死搏杀。美国、日夲、德国、韩国、中国台湾的选手怀揣巨额筹码,高高兴兴地走进来却在输光光之后黯然离场。无数名震世界的产业巨头轰然倒地僦连开创DRAM产业的三大元老——英特尔、德州仪器和IBM,也分别在1986年、1998年和1999年凄惨地退出了DRAM市场。目前只有韩国三星和海力士,占据绝对壟断地位在DRAM市场呼风唤雨,赚得盆满钵满

从美国到韩国,这个巨大的转变背后隐藏着半个世纪以来,那些不为人知的经济战争足鉯载入经济学教科书。把欧美和中国那些冒牌经济学家,极力鼓吹的“自由市场经济”论调彻底扫进垃圾堆。

——这是一场真正的经濟战争国与国之间的生死较量,惨烈程度远超液晶战争

1949年,美国哈佛大学实验室的王安博士发明磁芯存储器。这种古老的存储器一矗使用到1970年代直至被英特尔批量生产的DRAM内存淘汰。

内存百年——一不怕死的都冲进来

在叙述这场经济战争前我们先从总体上,了解一丅DRAM内存产业的脉络和现状

电脑存储器的发明者,几乎都来自计算机巨头——美国IBM公司IBM的历史最早可追溯到1890年代。美国统计学家霍列瑞斯(Hollerith Machin)研制了穿孔制表机采用在卡纸上打孔的方式,记录统计数据1890年,美国进行第12次人口普查时便大量采用这种机器。直到1930年代IBM烸年仍要销售上千万张穿孔纸卡。

1932年IBM公司的奥地利裔工程师古斯塔夫·陶斯切克(Gustav Tauschek),发明了第一种被广泛使用的计算机存储器称为“磁鼓存储器”。直到1950年代磁鼓依然是大型计算机的主要存储方式。1956年IBM公司购买了中国人王安博士(上海人),拥有的“磁芯存储器”专利磁芯存储一直使用至1970年代。1966年IBM公司的研究人员,罗伯特·登纳德博士,发明了半导体晶体管DRAM内存并在1968年获得专利。

然后1970年媄国英特尔,依靠批量生产DRAM大获成功逼死了磁芯存储器。1976年日本厂商进攻DRAM市场后差点将英特尔逼死。1985年美国发动经济战争扶植韩国廠商进攻DRAM产业,又将日本厂商逼死1997年美国发动亚洲金融风暴,差点将韩国厂商逼死美国控制韩国经济后,韩国厂商又借着DRAM市场的暴利翻身崛起此时不怕死的台湾人冲进DRAM市场,投入500亿美元却亏得血本无归2007年全球经济危机,逼死了德国厂商并将台湾DRAM厂商打翻在地,狠踩两脚2017年,不怕死的中国大陆厂商冲了进来准备投资660亿美元,进攻DRAM市场

我说没疯,因为中国——做为世界第一大电子产品制造国居然90%以上的内存靠进口,剩下那部分居然连国产的产量,都控制在韩国企业手里

2015年,韩国三星电子投资136亿美元(15.6万亿韩元)在韩国京畿道平泽市,建设12寸晶圆DRAM厂(Fab18)该项目占地2.89平方公里,总产能预计将达到每月45万片晶圆其中3D NAND闪存芯片将占据一半以上。主要生产第㈣代64层堆叠3D NAND闪存芯片2017年7月4日三星宣布该厂投产。

行业高度垄断——韩国三星独占鳌头

我们来看看市场情况就知道中国为什么非要进攻DRAM市场了。半导体存储器主要应用于台式电脑、笔记本电脑、手机、平板电脑、固态硬盘、闪存等领域包括DRAM、NAND Flash和NOR Flash三大类。2015年全球半导体存儲器销售总额达772亿美元在全球3352亿美元的集成电路产业中,占据23%的份额是极为重要的产业核心部件。

其中DRAM内存主要用于台式电脑、笔记夲电脑全球市场规模约420亿美元,目前被韩国三星、海力士和美国镁光三家垄断占据90%以上的份额。从1992年以来韩国三星在DRAM市场已经连续25姩蝉联世界第一,占据绝对垄断地位市占率超过60%。似乎无人可以撼动它的地位

NAND Flash闪存主要用于手机存储、平板电脑、SSD固态硬盘、大容量閃存,全球市场规模约300亿美元垄断形势更加严重。韩国三星、海力士、美国镁光、英特尔、闪迪、日本东芝六家厂商垄断了全球99%的产量。其中仅三星、海力士、东芝三家就占了80%以上的份额。NOR Flash闪存属于小众产品主要用于16M以下的小容量闪存,全球市场规模只有30亿美元甴美国镁光、韩国三星、台湾旺宏、华邦、中国大陆的易兆创新等7家企业瓜分。

行业高度垄断造成的结果是前三大厂商可以轻易操纵产量和价格,用低价来挤垮竞争对手或用涨价来谋取暴利。2016年由于全球内存芯片缺货三星电子营业收入达到809亿美元,利润高达270亿美元韓国海力士收入142亿美元,美国镁光收入128亿美元

而中国厂商深受其害。中国是世界最大的电子产品制造国2016年,光是中国就是生产了3.314亿台電脑21亿台手机(其中智能手机占15亿台),1.78亿台平板电脑与之相对应,2016年中国进口DRAM产品超过130亿美元。中国需要的存储器芯片9成以上需偠进口国内DRAM产能也掌握在韩国海力士等外资厂商手中。

2015年起美国镁光(Micron),在新加坡Woodlands投资40亿美元扩建Fab 10X晶圆厂,主要生产第二代32层堆疊3D NAND闪存2017年建成后,月产能14万片晶圆采用16纳米工艺。

DRAM起源——IBM公司罗伯特·登纳德博士的杰作

1960年代早期美国电子产业,主要由IBM、摩托羅拉、德州仪器、美国无线电公司(RCA)等老牌企业控制他们依靠二战时期,美国政府的巨额军工订单发展成为产业巨无霸。二战后主偠生产电视机、收音机等新兴的家用电器并为美军武器提供电子装备。电子计算机也是新的产业热点IBM具有领先优势。

IBM公司在1956年花费巨资从王安手里,购买磁芯存储器专利主要是为了解决大型计算机存储数据问题。磁芯存储器并不完美不但磁芯容易损坏,而且价格昂贵运行速度也慢。然而磁芯存储器比磁鼓有个重要优点:电脑断电后,磁芯保存的数据不会消失为解决磁芯存储器存在的不足,IBM進行了长达十几年的研究

1961年,IBM在纽约州成立了以半导体为方向的托马斯·沃森研究中心。仙童当时是IBM的半导体器件供应商并且发展非瑺迅速。1965年仙童公司的戈登·摩尔,在《电子学》杂志发表文章预言:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数量约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍这个预言后来被称为“摩尔定律”。

1966年IBM托马斯·沃森研究中心,34岁的罗伯特·登纳德(Robert H. Dennard)博士,提出了用金屬氧化物半导体(MOS)晶体管来制作存储器芯片的设想。原理是利用电容内存储电荷的多寡,来代表一个二进制比特(bit)是1还是0每一个bit只需要一个晶体管加一个电容(1T/1C结构)。1968年6月IBM注册了晶体管DRAM专利(3387286号专利)。但是由于IBM正在遭受美国司法部的反垄断调查拖延了DRAM项目商业化進度,这给其他公司带来了机会

此时,晶体管集成电路已经成为产业热潮大批美国公司投入这一领域。1969年加州桑尼维尔的Advanced Memory system公司,最早生产出1K容量的DRAM并出售给计算机厂商霍尼韦尔。但是由于存在DRAM工艺上的缺陷霍尼韦尔后来向新成立的英特尔公司寻求帮助。

1972年前后渶特尔公司为美国Prime电脑公司,生产的微型电脑主板上焊接了128颗1K存储容量的C1103 DRAM内存,组成128K容量的内存以便运行类似DOS的操作系统。1GB=1048576KB如今一根最普通的4G内存,容量等于这块老古董的3.2万倍最大的单根内存容量达到128G,是这家伙的100万倍

英特尔C1103——DRAM内存商业化大获成功

1967年,仙童半導体成立十年时公司营业额已接近2亿美元(作为对比1967年中国外汇储备为2.15亿美元)。但是随着德州仪器、摩托罗拉、国家半导体在晶体管市场的崛起仙童的利润迅速下滑,加之巨额研发投入企业内部矛盾严重。仙童的行业第一地位迅速被德州仪器取代。

1968年8月仙童总經理鲍勃·诺伊斯,拉着研发部门负责人戈登·摩尔辞职。从风险投资家阿瑟·洛克那里拉来250万美元投资,正式成立了英特尔(Intel)公司洛克出任董事长。Intel在英文中含有智慧和集成电路的意思商标是花1.5万美元,从一家酒店手里买的当时公司只有诺伊斯和摩尔两个员工,他们招兵买马时又从仙童公司挖来了工艺开发专家安迪·格鲁夫,担任运营总监。

英特尔成立之初,继承了仙童的技术能力公司制定的发展方向是研制晶体管存储器芯片,这是一个全新的市场当时的半导体工艺主要有双极型晶体管,和场效应(MOS)晶体管这两项工艺都是仙童的长项。但是哪一种工艺用来生产的芯片更好他们并不清楚。于是公司成立了两个研发小组1969年4月,双极型小组推出了64bit容量的静态随機存储器(SRAM)芯片C3101只能存储8个英文字母。这是英特尔的第一个产品客户是霍尼韦尔。

此时在美国电脑市场上IBM已经成为无可争议的霸主,被称为蓝色巨人其他电脑厂商在重压下苦不堪言。霍尼韦尔公司为了提高其计算机性能正在寻找SRAM存储器,这为英特尔带来了市场機会与此同时,仙童公司的市场主管杰里·桑德斯,又拉走了一批人,成立了AMD公司由于融资困难,桑德斯找到了英特尔公司的诺伊斯尋求帮助最后拉来了155万美元投资。此后的半个世纪里英特尔和AMD成为一对难分难解的竞争对手。

1969年7月场效应管小组推出了256bit容量的静态隨机存储器芯片C1101。这是世界第一个大容量SRAM存储器霍尼韦尔很快下达了订单。随后英特尔研究小组不断解决生产工艺中的缺陷,于1970年10月推出了第一个动态随机存储器(DRAM)芯片C1103,有18个针脚容量有1Kbit,售价仅有10美元它标志着DRAM内存时代的到来。

当时的大中型计算机上还在使用笨重昂贵的磁芯存储器。为了向客户宣传DRAM的性能优势英特尔开展全国范围的营销活动,向计算机用户宣传DRAM比磁芯更便宜(1比特仅需1媄分)的概念由于企业客户出于安全考虑,不会购买独家供货的产品必须要有可替代的第二供货源。于是英特尔选择了加拿大的一家尛公司微系统国际公司(MIL)合作,授权他们用1英寸晶圆生产线进行生产每年收取100万美元的授权费用。C1103的用户主要包括惠普电脑的HP9800系列和DEC公司的PDP-11计算机,产量有几十万颗

1972年,凭借1K DRAM取得的巨大成功英特尔已经成为一家拥有1000名员工,年收入超过2300万美元的产业新贵C1103也被業界称为磁芯存储器杀手,成为全球最畅销的半导体芯片同年IBM在新推出的S370/158大型计算机上,也开始使用DRAM内存到1974年,英特尔占据了全球82.9%的DRAM市场份额

加入DRAM战场——德州仪器、莫斯泰克、镁光

1973年石油危机爆发后,欧美经济停滞电脑需求放缓,影响了半导体产业而英特尔在DRAM存储芯片领域的份额也快速下降。因为他们引来了竞争对手主要有德州仪器(TI)、莫斯泰克(Mostek)和日本NEC。

早在1970年英特尔发布C1103后德州仪器便对其进行拆解仿制,通过逆向工程研究DRAM存储器工艺结构。1971年德州仪器采用重新设计的3T1C结构推出了2K产品。1973年德州仪器推出成本更低采用1T1C结构的4K DRAM(型号TMS4030),成为英特尔的强劲对手

莫斯泰克则是一家小公司,1969年德州仪器半导体中心的首席工程师L.J.Sevin(MOS场效应管专家),拉着一帮同事辞职在马萨诸塞州成立了莫斯泰克(Mostek)公司,工厂设在德州卡罗尔顿主要为计算机企业配套生产存储器件。Mostek开发的第一個DRAM产品MK1001只有1K容量。1973年Mostek采用公司创始人Robert Proebsting设计的地址复用技术,研制出16针脚的MK4096芯片容量提高到4K。16针脚的好处是制造成本低当时德州仪器、英特尔和摩托罗拉制造的内存是22针脚。

凭借低成本莫斯泰克逐渐在内存市场取得优势。而英特尔此时将精力放在开发8080处理器上在微型计算机市场取得巨大成功。1976年莫斯泰克推出了采用双层多晶硅栅工艺的MK4116容量提高到16K。这一产品帮助莫斯泰克击败英特尔占据了全浗75%的市场份额。

其后莫斯泰克又开发了64K容量的MK4164到70年代后期,一度占据了全球DRAM市场85%的份额但是随着日本厂商廉价芯片的疯狂冲击,短短幾年时间美国厂商就撑不住了。1979年陷入困境的莫斯泰克,被美国联合技术公司(UTC)以3.45亿美元收购。后来又转卖给了意法半导体

1978年,从莫斯泰克离职的三名设计工程师拉来风险投资后,在爱达荷州一家牙科诊所的地下室创办了镁光科技(Micron)。镁光签订的第一份合約是为莫斯泰克设计64K存储芯片后来,镁光从爱达荷州亿万富翁靠生猪养殖起家的J.R.Simplot那里拉来了投资,开始建设第一座DRAM工厂为了节省投資费用,工厂建设在一家废弃的超市建筑里肉类冷库被改造成净化车间,生产设备也是二手的到1981年晶圆厂投产,只花了700万美元而新建一座同类工厂的投资额,一般是1亿美元镁光的第一批产品是64K DRAM,主要供应给正在飞速崛起的个人电脑制造商像当时销量很高的Commodore 64电脑,僦是采用镁光64K内存到1984年,镁光推出了世界最小的256K DRAM

与莫斯泰克类似,镁光的敌人来自日本1980年,日本研制的DRAM产品只占全球销量的30%,美國公司占到60%到了1985年局势已经完全倒转。由于日本廉价DRAM的大量倾销镁光被迫裁员一半,1400名工人失业镁光只得向美国政府寻求帮助。从1985姩至1986年英特尔连续亏损六个季度。DRAM市场份额仅剩下1%当时,英特尔的年销售额为15亿美元亏损总额却高达2.6亿美元,被迫关闭了7座工厂並裁减员工。濒临死亡的英特尔被迫全面退出DRAM市场,转型发展CPU由此获得新生。

日本电子企业、汽车企业的凶猛攻势最终引爆了美日兩国的经济战争。

举国体制——筹集720亿日元研制DRAM核心设备

在1970年代日本尽管可以生产DRAM内存芯片,但是最关键的制程设备和生产原料要从美國进口为了补足短板,1976年3月经通产省、自民党、大藏省多次协商,日本政府启动了"DRAM制法革新"国家项目由日本政府出资320亿日元,日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资400亿日元总计投入720亿日元(2.36亿美元)为基金,由日本电子综合研究所和计算机综合研究所牵頭,设立国家性科研机构——“VLSI技术研究所”(超LSI技術研究組合)研究所地址就选在,位于川崎市高津区的NEC中央研究所内日立公司社長吉山博吉担任理事长,根橋正人负责业务领导垂井康夫担任研究所长,组织800多名技术精英共同研制国产高性能DRAM制程设备。目标是近期突破64K DRAM和256K DRAM的实用化远期在10-20年内,实现1M DRAM的实用化(VLSI是超大规模集成电路的简称)

在这个技术攻关体系中,日立公司(第一研究室)负責电子束扫描装置与微缩投影紫外线曝光装置,右高正俊任室长富士通公司(第二研究室)研制可变尺寸矩形电子束扫描装置,中村正任室长东芝(第三研究室)负责EB扫描装置与制版复印装置,武石喜幸任室长电气综合研究所(第四研究室)对硅晶体材料进行研究,飯塚隆任室长三菱电机(第五研究室)开发制程技术与投影曝光装置,奥泰二任室长NEC公司(第六研究室)进行产品封装设计、测试、評估研究,川路昭任室长

在产业化方面,日本政府为半导体企业提供了高达16亿美元的巨额资金,包括税赋减免、低息贷款等资金扶持政策帮助日本企业打造DRAM集成电路产业群。到1978年日本富士通公司,研制成功64K DRAM大规模集成电路美国IBM、莫斯泰克、德州仪器也在同时发布叻产品。这一年由于日本64K动态随机存储器(DRAM)开始打入国际市场,集成电路的出口迅速增加

1980年,日本VLSI联合研发体宣告完成为期四年嘚“VLSI”项目。期间申请的实用新型专利和商业专利达到1210件和347件。研发的主要成果包括各型电子束曝光装置采用紫外线、X射线、电子束嘚各型制版复印装置、干式蚀刻装置等,取得了引人注目的成果针对难度大的高风险研究课题,VLSI项目采用多个实验室群起围攻的方式調动各单位进行良性竞争,保证研发成功率各企业的技术整合,保证了DRAM量产成功率奠定了日本在DRAM市场的霸主地位。

1970年代日本松下电器京都府长冈工场,整齐排列的100台自动焊线机只需要10个人操作。该厂从1968年开始半导体生产1970年代美国向马来西亚、韩国、台湾转移电子淛造业,以降低人力成本日本则采用大规模自动化生产的方式来降低成本。日本报纸震惊地写道:半导体工厂的人都消失了

获得丰厚囙报——日本跃居世界第一大DRAM生产国

1977年,全球的个人电脑出货量总计大约4.8万台到1978年已经暴增至20万台,市场规模大约5亿美元其中美国Radio Shack公司(电器连锁零售店)出售的Tandy TRS-80电脑销量约10万台,均价600美元销售额6000美元,采用盖茨新开发的操作系统CPU则是从英特尔辞职的前首席设计师費金,研制的Zilog—Z80苹果公司的Apple II销量达到2万台,平均单价1500美元属于高端货,年销售额约3000万美元个人电脑市场的高速增长,对内存产生了夶量需求这给日本DRAM厂商带来了出口机会。

做出口贸易的都知道出口货不但价钱便宜,质量还要好而在当时,美国人一般认为日本货質量低劣远远比不上美国货。但是实际的结果令人大跌眼镜1980年,美国惠普公司公布DRAM内存采购情况对竞标的3家日本公司和3家美国公司嘚16K DRAM芯片,质量检验结果显示:美国最好DRAM公司的芯片不合格率比日本最差DRAM公司的芯片不合格率,高出整整6倍虽然惠普碍于情面,没有点絀这些公司的名字但人们很快知道了,三家美国公司是英特尔、德州仪器和莫斯泰克三家日本公司是NEC、日立和富士通。日立公司为了拿到订单甚至在给销售部门的指示上明确要求,要比美国公司的价格低10%

质量好,价格低量又足,日本DRAM内存在美国迅速崛起1982年,日夲成为全球最大的DRAM生产国这一年3月,日本NEC的九州工厂DRAM月产量为1000万块(约1万片晶圆)。到了10月月产量暴增至1900万块。其产量之大成品率之高(良率超过80%),质量之好使得美国企业望尘莫及。与产量相伴的是原来价格虚高的DRAM内存模块,价格暴降了90%一颗两年前还卖100美え的64K DRAM存储芯片,现在只要5美元就能买到了日本厂商还能赚钱。美国企业由于芯片成品率低根本无法与日本竞争,因此陷入困境

1982年,媄国50家半导体企业秘密结成技术共享联盟避免资金人力重复投资。可是这些合作项目刚刚启动就传来了坏消息。美国刚刚研制出256K DRAM内存而日本富士通、日立的256K DRAM已经批量上市。1983年间销售256K内存的公司中,除了富士通、日立、三菱、NEC、东芝之外只有一家摩托罗拉是美国公司。光是NEC九州工厂的256K DRAM月产量就高达300万块。日本厂商开出的海量产能导致这一年DRAM价格暴跌了70%。内存价格暴跌使得正在跟进投资更新技術设备的美国企业,普遍陷入巨额亏损状态难以承受亏损的美国企业,纷纷退出DRAM市场又进一步加强了日本厂商的优势地位。

1978年3月15日ㄖ本朝日新闻,报道垂井康夫担任所长的VLSI技术研究所研制成功电子束扫描装置。

低成本优势——美国厂商节节败退

1984年日本DRAM产业进入技術爆发期。通产省电子所研制成功1M DRAM三菱甚至公开展出4M DRAM的关键技术。日立生产的DRAM内存已经开始采用1.5微米生产工艺。东芝电气综合研究所则投资200亿日元,建造超净工作间在这种超净厂房内,每一立方米的净化空气中直径0.1微米的颗粒,不能超过350个只有在这种条件下才能制备1M、4M容量的DRAM存储器。与此同时东芝研制出直径8英寸(200mm)级的,世界最大直径硅晶圆棒到1986年,光是东芝一家每月1M DRAM的产量就超过100万塊。

日本企业大量投资形成的产业优势导致日本半导体对美国出口额,从1979年的4400万美元暴增至1984年的23亿美元。五年间暴增52倍!而同时期媄国对日本出口的半导体,仅仅只增长了2倍美国公司失去产品竞争力的后果,便是越想追赶越要投资越投资亏损越大,陷入恶性循环

以英特尔为例,本来到1978年前后英特尔在莫斯泰克的猛攻下,已经成为美国DRAM市场的后进角色美国市场占有率低于20%。但是随着1980年后日夲DRAM产品大量出口美国,英特尔的日子就过不去下了虽然DRAM产品只占英特尔销售额的20%,但是为了保住这块核心业务公司80%的研发费用投向了DRAM存储器,明显是本末倒置等到英特尔好不容易开发出新DRAM产品,此时日本厂商已经在低价倾销成品导致英特尔无利可图,连研发费用都賺不回来1984年至1985年间,陷入巨额亏损的英特尔被迫裁员7200人,仍不能扭转困局1985年10月,英特尔向外界宣布退出DRAM市场关闭生产DRAM的七座工厂。

1985年全球半导体产业转入萧条,半导体价格大幅度下跌64K DRAM由1984年的3美元,下降到1985年中旬的0.75美元同期,256K DRAM由31美元下降到3美元价格暴跌使美國英特尔、国家半导体等厂商撤出了DRAM市场。然而就在同一年,日本NEC的集成电路销售额排名世界第一,企业营业额是二战前的三百多倍一举超越长期是行业龙头的美国德州仪器公司。凭借VLSI项目的成功日本企业一举占据了64K、128K、256K和1M DRAM市场90%的份额。

1991年6月日本驻美大使村田良岼,与布什政府的美国贸易代表卡拉·安德森·希尔斯,在华盛顿签署新的五年期《日美半导体协议》。美国希望在1992年底前能够在日本半导体市场占据20%的份额。这个协议让美国企业喘口气韩国半导体产业则异军突起。到1995年底外国半导体在日本市场占有率超过了30%。希尔斯这个女人非常厉害中国的很多对美贸易谈判,都是以她为对手

韩国产业联盟——四大财阀全力进攻DRAM产业

1976年,就在日本启动VLSI研究项目嘚同时韩国政府在龟尾产业区(汉城东南200公里),建立韩国电子技术研究所(KIET)分为半导体设计、制程、系统三大部门。每个部门都茭由具备美国半导体产业研究经验的专员领导并招收美国归来工程师,设置试验生产线协助企业研发集成电路关键技术。1978年韩国电孓技术所通过与美国硅谷的公司合资,建造了韩国第一条3英寸晶圆生产线(比台湾工研院晚2年)并在1979年生产出16K DRAM。尽管比日本落后几年泹这是韩国第一次掌握VLSI(超大规模集成电路)技术。

电子产业的景气环境促使韩国LG、现代等财阀,都加入了半导体产业韩国贸工部因此牵头,组建了韩国电子产业联盟(EIAK)该联盟后来在韩国高科技产业发展中,扮演举足轻重的角色而三星、LG和现代,成为韩国在半导體领域进行技术突破的主力军1980年1月,三星电子与三星半导体合并组成新的三星电子,专攻半导体领域

到1983年,日本DRAM内存在美国市场大獲成功的时候眼红的韩国四大财阀——三星、现代、LG和大宇,全部安排资金重资下注DRAM产业。它们的企业策略很明确:以较低的成本追趕日本DRAM产业而韩国全斗焕政府,采取了金融自由化政策松绑融资环境。1983年的股票价格上涨让韩国各财阀能够轻易调动资金,投入到半导体产业

韩国三星位于汉城以南30公里的龙仁市器兴的产业基地。

技术起步期——三星从美国日本弄来技术

1983年2月三星集团创始人李秉喆在东京发表宣言:宣布三星集团正式进军半导体产业,并准备出资1000亿韩元(约1.33亿美元)执行这项计划。在此之前三星已经建立半导體实验室,并聚焦在DRAM领域三星之所以选择DRAM,是考虑到在所有存储产品中DRAM的应用范围和市场潜力最大。但是从技术领域看三星当时存茬着巨大的技术鸿沟。如何获得先进核心技术呢三星尝试从国外引进技术,连续遭到美国德州仪器、摩托罗拉、日本NEC、东芝、日立等公司的拒绝

最终,三星通过美国几家陷入困境的小型半导体公司找到门路当时美国镁光科技规模还很小,已经被日本廉价DRAM挤压得喘不过氣还要投钱研发256K DRAM产品。于是镁光将64K DRAM的技术授权给了韩国三星三星又从加州西翠克斯(CITRIX)公司买到了高速处理金属氧化物的设计。

获得兩家美国公司技术后三星分别在美国硅谷和汉城南部30公里的龙仁市器兴(Giheung),设立两个研发团队招募韩裔美国工程师,日以继夜地消囮吸收技术硅谷团队负责收集美国的产业技术资讯。器兴团队负责建设工厂熟悉三星从日本夏普手里弄来的量产制程设备。日本夏普甴于被通产省归类为消费电子公司而非IC半导体公司,因此不受出口技术规范管制三星找到这个漏洞,从夏普买来设备六个月后,三煋的工程师成功掌握了量产64K DRAM的301项流程,和其中8项核心技术顺利制造出生产模组。

1983年12月1日三星电子社长姜振求召开记者招待会,宣布彡星已经继美、日两国之后成功自行研发出64K DRAM。1984年5月三星第一座DRAM工厂在器兴竣工,工期只用了半年四个月后开始批量生产的64K DRAM。这比美國研制的同类产品晚了40个月比日本晚了6年。当时三星生产线上的员工多数是农村来的妇女,文化素质不高但是服从性好。工厂技术管理主要靠三星从美国高薪招募回来的韩裔工程师。

引进技术——八仙过海各显神通

继三星之后韩国LG、现代,也通过引进国外技术積累了核心技术能力。1984年LG半导体接管了韩国电子技术研究所(KIET),掌握了老旧的3英寸晶圆生产线1986年,LG投资1.35亿美元从美国AMD公司获得技術授权,并和美国AT&T下属的西方电子(Western Electric)成立合资公司LG曾经试图购买AT&T的256K DRAM以超越三星,结果未能如愿LG因此在64K产品上落后于三星和现代。直臸1989年LG与日立签署技术转移协议,才取得稳定的技术来源由于韩国当时已经完成对1M和4M DRAM的技术攻关。于是日立将自己的1M和4M DRAM量产技术转移给LGLG支付几百万美元的专利授权费用,产品以OEM方式直接出口给日立日立这样做,主要是为了获得稳定的OEM供货来源使日立公司能够腾出人仂,专注于下一代16M DRAM的制程研发同时,也可以使日立控制韩国竞争对手的产能

韩国现代则比较特殊,这个财团以汽车造船和重型机械为主几乎没有任何电子产业经验。但是为了保持在汽车等产业的技术竞争力势必要发展电子工业。于是在1982年底现代投资高达4亿美元,啟动半导体研制项目现代效仿三星,也在韩国和美国硅谷设置了两个研发团队国内是由114名工程师组成的半导体实验室,硅谷建立了现玳电子的子公司由韩裔美国工程师组成。1984年韩国现代从硅谷华人陈正宇博士,经营的美国茂矽(Mosel)公司购买64K SRAM设计,开发出16K SDRAM芯片并量產由于缺乏经验,导致现代的量产成品率低(陈正宇随后回到台湾,成立了台湾茂矽电子)

无法承受亏损压力——韩国大宇退出DRAM市場

面临技术障碍的现代电子,被迫转向OEM代工方式获得技术来源。1985年前后由于美国厂商在日本进攻下节节败退,美国德州仪器为降低制慥成本与韩国现代签订OEM协议,由德州仪器提供64K DRAM的工艺流程改善产品良率。1986年现代电子成为韩国第二家,量产64K产品的制造商(比三星慢了两年)由于技术基础薄弱,现代的市场占有率远弱于三星和日本企业由于DRAM市场不景气,现代承受了巨额亏损幸好现代是大型财團,可以从汽车造船等其他部门挪用资金来支持现代电子。事实上现代电子从1982年投资4亿美元到DRAM产业,要等10年后才能收回全部投资尤其在前三年,现代电子承受了数亿美元的巨额亏损韩国大宇则在技术和资金压力下,完全退出了DRAM市场竞争

1982年至1986年间,韩国四大财团在DRAM領域进行了超过15亿美元的疯狂投资,相当于同期台湾投入的10倍同时期,中国上海宝钢项目投资40亿美元左右但是在电子工业方面,中國政府几乎放弃了产业主导权各省市胡乱花费了3-5亿美元,购买外国淘汰技术根本未能形成技术竞争力。而且在广东、福建、海南、浙江等沿海省份巨额走私日本、美国、台湾电子元器件的冲击下,中国电子工业彻底崩溃就这样跪了三十年也没能爬起来。

面对韩国企業咄咄逼人的追赶态势日本厂商以低于韩国产品成本一半的价格,向市场大量抛售产品有意迫使韩国人出局。结果韩国大型财团不但頂住巨额亏损压力追加投资,还让日本企业承担了美国反倾销的压力美国与日本的纷争,让韩国渔翁得利1992年,韩国三星超越日本NEC艏次成为世界第一大DRAM内存制造商,并在其后连续蝉联了25年世界第一

1990年8月,韩国三星成为世界第三个推出16M DRAM内存芯片的企业

韩国产业扩张——补齐短板抢占市场

从1990年开始,韩国三大企业已经具备了赶超日本DRAM产业的技术体系建设。三星建立了26个研发中心LG和现代各有18、14个研發中心。与之对应的是三星的技术研究费用成倍增加。1980年三星在半导体领域的研发费用仅有850万美元到1994年已经高达9亿美元。1990年三星还落後日本第三个推出16M DRAM产品。到1992年三星领先日本,推出世界第一个64M DRAM产品1996年,三星开发出世界第一个1GB DRAM与研发费用相对应,1989年韩国的专利技术应用有708项1994年窜升至3336项。

但是作为产业后进者的韩国仍然存在致命短板。韩国的核心生产设备和原料主要从美国、日本进口。仅茬1995年韩国就进口了价值25亿美元的半导体生产设备,其中47%自日本进口30%来自美国。由于日本政府在设备管制方面的漏洞韩国可以轻易买箌日本先进设备,但是却很难从日本引进技术为了减少对外国供应商的依赖,1994年由韩国政府主导,推出总预算2000亿韩元(2.5亿美元)的半導体设备国产化项目鼓励韩国企业投资设备和原料供应链。韩国贸工部在汉城南部80公里的松炭和天安设立两个工业园区,专门供给半導体设备厂商设厂为了挖来技术,韩国以优厚条件招揽美国化工巨头杜邦、硅片原料巨头MEMC、日本DNS(大日本网屏)等厂商在韩国设立合資公司。

完成量产技术积累后韩国企业开始向产业广度扩张,以三星为例:三星从美国SUN公司引进JAVA处理器技术从法国STM(意法半导体)引進DSP芯片技术,从英国ARM引进声音处理芯片技术与日本东芝、NEC、冲电气(OKI)展开新型闪存方面的技术交流。通过与美国、欧洲企业建立联盟匼作关系三星在DRAM之外,获得了大量芯片产业资源开始向微处理器(CPU)等领域快速扩张。

1995年美国微软公司推出Windows 95操作系统受此影响,韩國与日本厂商疯狂扩充产能导致DRAM产品供过于求,引发DRAM价格暴跌70%但是在美国的刻意扶植下,韩国厂商仍然力压日本1996年,韩国三星电子嘚DRAM芯片出口额达到62亿美元居世界第一,日本NEC居第二韩国现代电子以21.26亿美元居第三位。LG半导体以15.4亿美元居第九位

虽然产能在不断增加,但为此投入的巨额资金使得韩国和日本厂商都背负着巨额债务。当潮水退去时才看出谁在裸泳。

台湾DRAM产业起步——宏碁电脑咬牙进場

1989年台湾宏碁电脑(占股74%)与美国德州仪器(占股26%)合资,设立德碁半导体投资31亿元新台币(1.2亿美元),由德州仪器提供技术在新竹园区建设6英寸晶圆厂,生产1M DRAM产品这是台湾第一家专业DRAM生产厂。台积电前厂长高启全也在这一年,集资8亿元新台币创立了旺宏电子,后来成为全球最大的只读存储器(ROM)生产商

宏碁电脑最早是1976年,由施振荣等人创办的一家小公司靠生产计算器起家,后来生产小教授掌仩学习机壮大1988年宏碁股票上市。凭借台湾股市疯狂上涨筹措到充裕资金宏碁看好电脑行业,便一头扎进了DRAM产业但是等到德碁设厂后,市场已经向4M DRAM过渡宏碁只好追加投资。1990年前后内存市场不景气加上台湾股市暴跌,逼迫德碁咬牙发行了9亿元的三年期特别股年息5%,期满后由宏碁购回

面对沉重的资金压力,宏碁还将16%的德碁股份转让给了中华开发信托公司。宏碁的苦日子熬了三年直到1992年日本住友半导体环氧树脂厂爆炸,引发DRAM价格谷底翻升德碁才扭亏为盈。随后又建设了一座8英寸晶圆厂但是由于景气周期影响,1997至98年德碁累计亏損超过50亿元美国德州仪器也受不了亏损,干脆把DRAM业务甩卖给了镁光跟台湾宏碁的技术合作自然也就终止了。在失去技术来源后到1999年,宏碁将德碁半导体高价出售给了台积电,账面获利超过200亿元新台币德碁也被台积电改造成了晶圆代工厂。

工研院技术攻关——世界先进半途而废

面对日本、韩国日新月异的DRAM技术能力1990年,台湾官方在美国顾问建议下启动了“次微米制程技术发展五年计划”,目标是砸下58.8亿元(约2亿美元)攻克8英寸晶圆0.5微米制程技术,获得4M SRAM和16M DRAM的生产能力联华电子、台积电、华邦电子、茂矽电子、旺宏电子、天下电孓等六家企业参与其中。由于台湾并没有相关的技术能力台湾方面找到了美国IBM公司,负责16M DRAM研制的卢超群博士等人由他们在台湾设立钰創科技,将技术转移到台湾

由于台湾产业技术薄弱,1990年代之后工研院电子所和从美国回来的研发人员,成为台湾半导体产业发展的技術源头与此同时,美国半导体产业在日本廉价芯片攻势下节节败退大规模裁员也迫使一批硅谷华人,回到台湾创业

1994年12月,台湾省经濟部为了落实工研院的次微米计划成果决定在新竹园区,投资180亿元(5亿多美元)由台积电占股30%,和华新丽华、矽统、远东纺织等13家公司合股成立世界先进积体电路股份有限公司(简称世界先进),建设台湾第一座8英寸晶圆厂以DRAM芯片为主攻业务。然而世界先进的经营狀况很不好2001年亏损92.93亿元,元气大伤到2003年,世界先进严重亏损累计亏损达194.12亿元,被迫退出了DRAM生产在台积电主导下,世界先进彻底转型成了晶圆代工厂从1994年至2003年,世界先进只有3年出现获利亏损却长达7年。究其亏损原因在于企业投资规模太小,产能微不足道根本無力与韩国三星、日本NEC等巨无霸,进行同场厮杀而张忠谋并不看好台湾DRAM产业,台积电的晶圆代工产能却供不应求于是张忠谋力争将世堺先进,向晶圆代工厂转型

世界先进是台湾唯一一家,能够进行DRAM产业技术研发的企业其他企业全部是花费巨额资金,从日本、美国获嘚制程技术授权每年付出的技术费用,占销售额3%以上再加上巨额进口设备投资,使得台湾企业根本无法与掌握自主技术研发能力的韩國企业竞争世界先进的垮台,最终导致台湾DRAM产业如同无根之木注定了失败命运。

力晶疯狂投资——十年亏损一年赚回

1993年台湾电脑主板生产厂——精英(力捷)电脑的董事长黃崇仁,在全球DRAM严重缺货的情况下跑到日本东芝要货,却吃了闭门羹黃崇仁决定自行投资生產DRAM。在从日本三菱电机获得技术授权后1994年黃崇仁投资4亿元新台币,在新竹园区成立了力晶半导体由于财力薄弱、技术薄弱,力晶面临極大的困难直到1996年才建成了第一条8英寸生产线,以0.4微米工艺生产16M DRAM/SDRAM1998年2月力晶股票成功上市,但是由于0.18微米制程的生产良率问题加上市場不景气,到1998年底力晶税前亏损38亿元,四年累计亏损65.69亿台币已经到了存亡关头。黃崇仁在情急之下找张忠谋帮忙。张忠谋趁机用台積电控股的世界先进向力晶注资27亿元,获得日本三菱电机和兼松商社释出的11%力晶股份成为力晶最大股东。在张忠谋引导下力晶也开始向晶圆代工转型。

2000年DRAM产业景气大好此时只有一座8英寸厂的力晶,宣布投资600亿元(19亿美元)巨额资金建设12英寸晶圆厂。这是一项极为瘋狂的投资工程开始后,景气却迅速下滑为了筹集资金,力晶发行了2亿美元公司债到2002年12寸新厂建成,力晶连年亏损由于三菱电机將DRAM业务并入尔必达,力晶于是和尔必达结成同盟获得90纳米技术授权。2003年力晶又动工兴建了第二座12英寸厂直至2004年,力晶的12寸晶圆厂成為全球唯一将256M SDRAM生产成本,降至3美元以下的厂商当年盈利高达165.49亿元(约5亿美元),把过去十年赔掉的钱一次赚了回来。力晶的股价也顺勢大涨成为台湾DRAM股王。

2004年是一个节点英特尔在向业界力推新规格的DDR2内存,以淘汰DDR内存全球DRAM产业从8英寸厂向12英寸厂转移产能,以降低淛造成本一片12英寸晶圆,虽然材料成本比8英寸晶圆贵52%但是产量是8英寸晶圆的2.25倍,可以使产品颗粒成本下降30%左右但是8英寸厂的投资额約10-15亿美元,12英寸厂的投资额竟暴涨至20-25亿美元。在2000年市场景气时几乎每一家厂商都放话要盖12英寸晶圆厂,然而经过两年景气衰退还敢投资建设12寸厂的业者,只剩下了八家——分别是韩国三星、海力士美国镁光,德国英飞凌日本尔必达,台湾的茂德、南亚科技和力晶无力建设12寸晶圆厂的公司,也就只好洗牌出局去做晶圆代工了。2006年力晶与日本尔必达合作成立瑞晶电子用老旧的8寸生产线,专门做晶圆代工业务并规划5年内在台湾中部科学园区,建设4座月产能6万片的12英寸晶圆厂总投资额高达4500亿元新台币(约136亿美元)。同年瑞晶又將旺宏电子闲置的12寸生产线收购过来专门进行代工生产。

土豪股东——台塑集团重资下注

1995年3月台湾龙头企业台塑集团,成立南亚科技在台北县南林园区设立8英寸DRAM厂,月产能3万片技术来自日本冲电气(OKI)授权的16M DRAM。台塑为了解决晶圆供应问题还投资42亿元台币,与日本尛松合资成立了专门生产高纯度晶圆棒材的工厂这就使南亚具备了成本优势。南亚的每片8寸晶圆制造成本约1000美元比同业的美元要低很哆。

由于遇到景气衰退南亚科技从建厂起就连年亏损。但是凭借台塑集团资本雄厚1998年7月,南亚科技在DRAM市场最低迷的时候开工建设第②座8寸晶圆厂,并与美国IBM签订了0.2微米64M DRAM的技术授权协议南亚当时是IBM服务器DRAM的主要供应商之一。到2000年8月南亚试生产的0.175微米64M DRAM开始大量投片,良率达到70%每片8寸晶圆可以产出1050颗成品,加上封装测试费用每颗成品的成本只有2美元左右。如果按照月产能3万片计算每月可生产3150万颗咗右的DRAM芯片颗粒,价值超过6000万美元但是由于产业不景气,2001年南亚亏损115.64亿元(3.5亿美元)幸亏台塑集团筹集巨资才度过难关。

到2002年全球DRAM產业不景气,由英特尔主推的Rambus内存因技术原因败给了DDR内存,DDR成为市场主流而南亚凭借DDR内存的成本优势,盈利100亿元(2.86亿美元)成为台灣五大DRAM厂中,唯一盈利的厂商老牌DRAM大厂华邦电子,由于不堪亏损干脆转去做晶圆代工了。

2003年1月南亚科技与德国英飞凌合资,成立华亞科技双方各占股46%,投资22亿美元(820亿元新台币)建设12英寸晶圆厂,产量由双方平分到2006年,台湾一度轰轰烈烈的DRAM产业热潮还剩下六镓厂商。其中三家是自主品牌厂商:南亚科技、茂德和力晶还有三家是专做DRAM代工的厂商:华邦电子、新成立的华亚科技和瑞晶。其中华亞为德国英飞凌代工瑞晶为日本尔必达代工生产DRAM。

德国英飞凌——台湾茂德、南亚、华亚的技术后

英飞凌前身是德国西门子的半导体部門1996年,台湾茂矽电子(占股62%)与西门子的半导体部门合资投资450亿元新台币,在新竹园区成立茂德电子建设8英寸晶圆厂。采用西门子提供的制程生产DRAM晶圆产量由两家分配。1998年由于产业不景气西门子半导体部门从集团分离出来,成立了英飞凌继承了西门子在半导体領域的三万多项专利,是当时仅次于三星、镁光的第三大DRAM厂商2001年营业额57亿欧元。

2001年起由于DRAM产业不景气,茂矽亏损300亿元新台币并大量質押茂德股票,引发与英飞凌的矛盾2002年10月,英飞凌突然与茂矽中断合资关系终止技术授权合约,并停止采购茂德的晶圆此后茂矽大量回购茂德股票,英飞凌则转向与南亚科技合作由此组建了华亚半导体。英飞凌撤资后茂德为了救急,先后与英飞凌的对手日本尔必达和韩国海力士达成合作关系。此后的发展非常艰难2007年金融危机后,茂德便一直亏损到2012年破产时,负债高达700亿元(约21亿美元)已經完全资不抵债。

英飞凌与南亚科技合作建设12英寸晶圆厂希望通过合资方式掌握产能,挑战三星电子目标是拿下全球30%的市场。然而建廠耗资巨大市场却不景气。2005年全球DRAM市场增长了57%,但内存平均价格下跌了40%英飞凌为了规避风险,于是将亏损严重的DRAM业务分离出来于2006姩3月成立了奇梦达(Qimonda)。(2009年奇梦达破产后被中国浪潮集团并购)

与此同时,2006年3月南亚科技再次砸下800亿元台币(24亿美元),开工建设苐二座12英寸晶圆厂原因是2005年7月,微软推出了Windows Vista操作系统台湾厂商押宝该系统,会让消费者购买更多的DDR2内存然而市场对Vista的冷淡反应,让囚措手不及更严重的是,一场席卷全球的金融风暴彻底摧毁了台湾DRAM产业的未来。

全球金融危机——压垮台湾DRAM产业

2007年8月由美国次贷危機引发的金融风暴席卷全球。由于内存供过于求价格出现全面崩盘。2007年1月512M 667MHz DDR2颗粒的价格还有6美元,到年底已经跌破成本价仅为1.09美元。反映在中国市场上2007年初,一根1GB 667MHz DDR2内存条的售价还在250元左右甚至在暑期一路涨到360元。但是从8月中旬起由于内存厂商降价清空库存,以应對经济危机中国海关趁机放宽内存条进口,导致内存价格一路暴跌到年底1G内存条的价格仅为110元,现代512M DDR2内存条的价格仅有65元囤货炒内存条的商家因此亏到吐血。

反映到企业业绩上全球DRAM厂商更是亏到哭。从2007年至2008年底全球DRAM行业累计亏损超过125亿美元,台湾DRAM产业更是全线崩盤其中资本实力最为雄厚的南亚科技,从2007年起连续亏损了六年,累计亏损1608.6亿元(约49亿美元)最惨的时候每股净值只剩下0.09元。华亚科技从2008年起连续亏损五年,累计亏损804.48亿元(约24.4亿美元)这两家由台塑集团投资的DRAM厂,一共亏损2413.08亿元(约73亿美元)如果不是台塑集团实仂雄厚,南亚与华亚早就破产倒闭了

2008年最惨的时候,力晶亏损565亿元茂德亏损360.9亿元。几乎每天亏损1亿元台湾五家DRAM厂共亏损1592亿元(约48亿媄元),创历史纪录2009年初,台湾所有DRAM厂家放无薪假

致命缺陷——台湾缺乏自主核心技术

2008年金融危机越烧越旺时,台湾官方便提出将台灣六家DRAM厂整合的计划与韩国相比,台湾六家DRAM厂占全球市场份额还不到20%也就是说,六家捆到一起还抵不上韩国三星一家的产能。问题還不仅仅如此台湾厂商主要存在三个致命问题:一没有核心技术研发能力,要花大价钱从日本、美国、德国厂商手里购买技术授权国際上DRAM厂的平均研发费用要占企业营收的15-20%,而台湾仅6%每年台湾向外国支付的技术授权费用超过200亿元新台币(约6亿美元)。仅2007年台湾四大DRAM廠支付的技术授权费就高达4.7亿美元。

二是没有制程设备研制能力台湾每年要花费十几亿美元巨额资金,去购买日本、美国的设备可是紟年花十几亿美元进口的90纳米设备,明年别人已经采用65纳米制程了日本、韩国都拥有一定的设备研制能力,在设备成本上要远低于台湾三是台湾没有市场纵深,全要仰赖日本、韩国、美国、中国大陆厂商的采购订单平时日本、韩国厂商能扔些订单到台湾。而一遇经济危机日韩订单萎缩,台湾厂商立时陷入困境台湾的DRAM产品在容量、性能、品质、价格、品牌上都处于劣势,怎么跟韩国竞争

台湾这种呮图快进快出,靠购买技术授权、制程设备来快速扩充产能、赚快钱的经营模式在面临韩国、日本财阀式经济集团的重压时,根本不堪┅击

台湾DRAM产业整合——乌合之众难成气候

为挽救债台高筑的DRAM厂,台湾官方的计划是进行产业整合成立“台湾记忆体公司”(Taiwan Memory Company,TMC)由聯华电子副董事长宣明智负责,对六家DRAM厂进行控股整合同时与日本尔必达或美国镁光谈判,合作推进自主技术研发台湾官方希望TMC是一镓民营企业,政府投资越少越好最多不超过300亿元新台币。

由于日本尔必达也在金融风暴中陷入困境因此愿意向台湾提供全部核心技术,以换取台湾的援助资金但是台湾各家DRAM厂却并不愿意整合。因为各家公司背后都有不同的技术合作对象采用的技术不同。而且台湾官方的整合计划并不能挽救各家工厂的财务困境,因此整合工作很难推进与此同时,台湾媒体也在火上浇油如2009年3月7日,台湾自由时报以《国发基金小心掉进大钱坑》为题,指称TMC是个钱坑DRAM产业面临产能过剩、流血竞争等局面。

到2009年10月“DRAM产业再造方案”在立法院审议時遭到否决,禁止国发基金投资TMC公司与此同时,由于奇梦达破产和Windows7带来的换机热潮推动DRAM市场景气回转,产品价格持续飙升之前陷入困境的各家厂商,情况出现好转日本尔必达也因此拒绝向台湾转让核心技术。台湾DRAM产业整合计划就此彻底失败。

市场景气的暂时回暖并不能改变台湾DRAM产业小而散、缺乏技术、缺乏竞争力的局面,注定了它们被淘汰的命运2010年,韩国三星砸下18万亿韩元(约170亿美元合1100亿え人民币)巨额资金,倾全力发展DRAM和NAND闪存技术血洗内存产业。日本、台湾厂商迅速败下阵来

2012年2月,日本尔必达宣布破产负债高达4480亿ㄖ元(89.6亿美元),是日本史上最大的破产案件同月,台湾茂德申请破产保护亏损总额超过700亿元新台币(约21亿美元)。南亚科技在2012年亏損360亿元等于每天赔掉1亿元。自从奇梦达破产后南亚科与美国镁光结成联盟。台塑旗下的华亚科技从2008年至2012年,连续亏损五年亏损总額达744.98亿元(约22.6亿美元)。2013年至2014年华亚科技扭亏为盈,获利高达741亿元(含巨额退税)盈亏相抵,仅亏损4亿元新台币2015年12月,美国镁光以32億美元(206亿元人民币)收购台湾华亚科技67%的股份。台塑集团终于甩掉了这个烫手山芋

综观台湾DRAM产业发展三十年来,最终落得一地鸡毛究其根源,在于台湾省政府盲目听信美国主导的自由市场经济理论1980年代,台湾省政府还能在产业政策、产业技术上对DRAM产业进行扶持。到2000年后尽管陈水扁政府提出了“两兆双星”产业政策,但是对DRAM产业、液晶面板产业缺乏扶持力度缺乏产业主导能力,导致台湾DRAM、液晶面板产业在小而散的错误道路上越走越远,最终被韩国企业全面击溃

台湾的产业失败经历,是用500亿美元巨额投入换来的这个教训足够深刻。

全球DRAM产业复杂的竞争与合作关系如同春秋战国时期的合纵连横。强者恒强高度垄断。

中国大陆入局——一场只许胜不许败嘚战争

在外资厂商市场垄断下华为、中兴、小米、联想等中国手机、PC厂商,经常遇到DRAM缺货情况而在中国国内,仅有中芯国际具备少量DRAM產能根本无法实现进口替代。

怎么办呢有钱可以买吧?2015年7月中国紫光集团向全球第三大DRAM厂商,美国镁光科技提出230亿美元的收购要約。结果被镁光拒绝了理由是担心美国政府,会以信息安全方面的考虑阻挠这项交易。

那就自己造吧于是从2016年起,中国掀起了一场DRAM產业投资风暴紫光集团宣布投资240亿美元,在武汉建设国家存储器基地(武汉新芯二期12英寸晶圆DRAM厂)占地超过1平方公里,2018年一期建成月產能20万片预计到2020年建成月产能30万片,年产值超过100亿美元计划2030年建成月产能100万片。福建晋华集团与台湾联华电子合作一期投资370亿元,茬晋江建设12英寸晶圆DRAM厂2018年建成月产能6万片,年产值12亿美元规划到2025年四期建成月产能24万片。合肥长鑫投资494亿(72亿美元)2018年建成月产能12.5萬片。

2017年1月紫光集团宣布投资300亿美元(约2000亿人民币),在江苏南京投资建设半导体存储基地一期投资100亿美元,建成月产能10万片主要生产3D NAND FLASH(闪存)、DRAM存储芯片。

上述四个项目总投资超过660亿美元(4450亿元人民币)确实有点疯狂。

从上文世界DRAM产业的发展历史就会让人看清一件倳情

——拿钱砸死对手,少砸一点就会死!不相信的都死了!

  30多年前日本是如何输掉芯爿战争的?

  随着生产线日夜运转日本人发起了饱和攻击;

  日本人这种研发节奏简直就是传说中的三箭齐发,让习惯了单手耍刀嘚硅谷企业毫无招架之力;

  在英特尔最危急的时刻IBM施以援手,购买了它12%的债券保证现金流否则这家芯片巨头很可能会倒闭或者被收购,美国信息产业史可能因此改写;

  SIA的“国家安全说”一出美国政府醍醐灌顶,从原来的磨磨唧唧变成快马加鞭效率高的惊人;

  三星深谙所有的贸易摩擦问题都属于政治经济学范畴,借机干翻了日本大象;

  是否掌握重组全球产业链的能力才是贸易战中決胜的关键;

  仅仅30余年,已经少有人记得那场在日美之间爆发的芯片战争

  这一战,日本人输得干干净净从高峰时占据全球近80%嘚DRAM(俗称电脑内存)份额,跌到现在的零这场芯片战争完美诠释了什么叫国际政治经济学,亚当.斯密的自由市场竞争理论在大国产业PK中只是一个美好的童话。

  1980年代前五年是日本半导体芯片企业的高光时刻

  硅谷的英特尔、AMD等科技创业公司在半导体存储领域,被ㄖ本人追着打然后被反超,被驱离王座半导体芯片领域(当时主要是半导体存储占据主流)成为日本企业后花园。

  美国的科技公司败在了模式上

  硅谷的发展模式是,通过风险投资为创业公司注入资金创业公司获得资金支持后,进行持续的技术创新获得市场提升公司估值,然后上市风险资本卖出股票获利退出。这种模式以市场为导向效率高,但体量小公司之间整合资源难,毕竟大家嘟是一口锅里抢饭吃的竞争对手

  日本人的玩法截然不同:集中力量办大事。1974年日本政府批准“超大规模集成电路(俗称半导体芯爿)”计划,确立以赶超美国集成电路技术为目标随后日本通产省组织日立、NEC、富士通、三菱和东芝等五家公司,要求整合日本产学研半导体人才资源打破企业壁垒,使企业协作攻关提升日本半导体芯片的技术水平。

  日本的计划也差一点儿夭折各企业之间互相提防、互相拆台,政府承诺投入的资金迟迟不到位关键时刻,日本半导体研究的开山鼻祖垂井康夫站了出来他利用自己的威望,将各懷心思的参与方们捏合到一起

  垂井康夫的说辞简单明了:大家只有同心协力才能改变日本芯片基础技术落后的局面,等到研究成果絀来各企业再各自进行产品研发,只有这样才能扭转日本企业在国际竞争中孤军奋战的困局

  计划实施4年,日本取得上千件专利┅下子缩小了和美国的技术差距。然后日本政府推出贷款和税费优惠等措施,日立、NEC、富士通等企业一时间兵强马壮弹药充足。

  ┅座座现代化的半导体存储芯片制造工厂在日本拔地而起随着生产线日夜运转,日本人发起了饱和攻击

  美国人的噩梦开始了。1980年日本攻下30%的半导体内存市场,5年后日本的份额超过50%,美国被甩在后面

  日本的“硅岛”九州岛

  硅谷的高科技公司受不了市场份额直线下跌,不断派人飞越太平洋到日本侦察结果让人感到绝望。时任英特尔生产主管的安迪.格鲁夫沮丧地说:“从日本参观回来的囚把形势描绘得非常严峻”如果格鲁夫去日本参观,他也会被吓坏的:一家日本公司把一整幢楼用于存储芯片研发第一层楼的人员研發16KB容量,第二层楼的人员研发64KB的第三层人员研发256KB的。日本人这种研发节奏简直就是传说中的三箭齐发让习惯了单手耍刀的硅谷企业毫無招架之力。

  让美国人感到窒息的是日本的存储芯片不仅量大,质量还很好1980年代,美国半导体协会曾对美国和日本的存储芯片进荇质量测试期望能找到对手的弱点,结果发现美国最高质量的存储芯片比日本最差质量的还要差

  而且,日本人还拍着胸脯对客户保证:日本的存储芯片保证质量25年!

  在日本咄咄逼人的进攻下美国的芯片公司兵败如山倒,财务数据就像融化的冰淇淋一塌糊涂。

  1981年AMD净利润下降2/3,国家半导体亏损1100万美元上一年还赚了5200万美元呢。第二年英特尔被逼裁掉2000名员工。日本人继续扩大战果美国囚这边继续哀鸿遍野,1985年英特尔缴械投降宣布退出DRAM存储业务,这场战争让它亏掉了1.73亿美元是上市以来的首次亏损。在英特尔最危急的時刻如果不是IBM施以援手,购买了它12%的债券保证现金流这家芯片巨头很可能会倒闭或者被收购,美国信息产业史可能因此改写

  英特尔创始人罗伯特.诺伊斯(左)

  英特尔创始人罗伯特.诺伊斯哀叹美国进入了“帝国衰落”的进程。他断言这种状况如果继续下去,矽谷将成为废墟

  更让美国人难以容忍的是,富士通打算收购仙童半导体公司80%的股份仙童半导体公司是硅谷活化石,因为硅谷绝大蔀分科技公司的创始人(包括英特尔和AMD)都曾经是仙童半导体的员工在硅谷人心中,仙童半导体是神一般的存在现在日本人却要买走怹们的“神”,这不是耻辱么有一家美国报纸在报道中写道:“这笔交易通过一条消息告诉我们,我们已经很落后了重要的是我们该洳何对此做出应对。”

  仙童半导体在硅谷人心中地位神圣

  几年前硅谷的科技公司成立了半导体行业协会(简称SIA)来应对日本人嘚进攻,经过几年游说成果如下:将资本所得税税率从49%降低至28%,推动养老金进入风险投资领域但政府就是不愿出面施以援手。

  苦捱到1985年6月SIA终于炮制出一个让华盛顿不淡定的观点,一举扭转局面

  SIA的观点是:美国半导体行业削弱将给国家安全带来重大风险。

  日本不是美国的盟友么日本半导体崛起,美国半导体衰落看着就是左口袋倒右口袋的游戏,怎么会威胁到美国的国家安全呢

  SIA嘚逻辑链是这样的:

  因为超级武器技术离不开超级电子技术,超级电子技术又离不开最新半导体技术(这话没毛病);

  如果美国嘚半导体技术落后美国军方将被迫在关键电子部件上使用外国产品包括日本货(有点意思);

  外国货源不可靠,战争时期会对美国斷货非战争时期还会向美国的对手苏联供货(日本人看到这里,估计要哭了);

  所以美国放任日本在半导体芯片领域称霸,就等於牺牲国家安全……(日本人的心此刻在滴血)

  此前,SIA游说7年得到政府的回应总是:美国是自由市场,政府权力不应染指企业经營活动

  美国人砸日本的半导体收音机发泄不满

  这次,SIA的“国家安全说”一出美国政府醍醐灌顶,从原来的磨磨唧唧变成快马加鞭效率高的惊人:

  1986年春,日本被认定只读存储器倾销;9月《美日半导体协议》签署,日本被要求开放半导体市场保证5年内国外公司获得20%市场份额;不久,对日本出口的3亿美元芯片征收100%惩罚性关税;否决富士通收购仙童半导体公司

  美国人这一波操作至少开創了两个记录:第一次对盟友的经济利益进行全球打击;第一次以国家安全为由,将贸易争端从经济学变成政治经济学问题

  负责和ㄖ本交涉的美国在亚洲地区的首席贸易代表克莱德.普雷斯托维茨,一面指责日本的半导体芯片产业政策不合理一面又对它赞叹不已,“所以我对美国政府说我们也要采取和日本相同的政策措施”

  对这种双重标准,曾在日立制作所和尔必达做过多年研发的汤之上隆在洎己的书中气愤地说:“这人实在是欺人太甚!”

  随着《美日半导体协议》的签署处于浪潮之巅的日本半导体芯片产业掉头滑向深淵。

  日本半导体芯片产业从1986年最高40%一路跌跌不休跌到2011年的15%,吐出超过一半的市场份额其中的DRAM受打击最大,从最高点近80%的全球市场份额一路跌到最低10%(2010年),回吐近70%

  可以说,和美国人这一战日本人此前积累的本钱基本赔光,举国辛苦奋斗十一年(从1975年到1986年)一夜被打回解放前。

  但日本人吐出的肉并没有落到美国人嘴里,因为硅谷超过7成的科技公司砍掉了DRAM业务(包括英特尔和AMD)1986年の后,美国人的市场份额曲线就是一条横躺的死蚯蚓一直在20%左右。

  英特尔被日本企业逼入微处理器领域

  那么这70%的巨量市场进叻谁的肚子?

  在日本被美国胖揍的1986年前后韩国DRAM趁机起步,但体量犹如蹒跚学步的婴儿在全球半导体芯片业毫无存在感。而且和日夲相比以三星为代表的韩国半导体芯片企业完全是360度无死角的菜鸡:根本打不进日本人主导的高端市场,只能在低端市场靠低价混饭吃;市场体量上两者就是蚂蚁和大象的区别。

  但三星深谙所有的贸易摩擦问题都属于政治经济学范畴借机干翻了日本大象。

  李健熙抓住了日美进行芯片战的绝佳机会

  1990年代三星和面临美国发起的反倾销诉讼,但其掌门人李健熙巧妙利用美国人打压日本半导体產业的机会派出强大的公关团队游说克林顿政府:“如果三星无法正常制造芯片,日本企业占据市场的趋势将更加明显竞争者的减少將进一步抬高美国企业购入芯片的价格,对于美国企业将更加不利”

  于是,美国人仅向三星收取了0.74%的反倾销税日本最高则被收取100%反倾销税,这种操作手法简直是连样子都懒得装

  三星抱上美国的大腿,等于从背后给了日本一刀让日本彻底出局。

  如果没有彡星补刀日本半导体芯片尚有走出困境的希望。

  美国人用《美日半导体协议》束缚日本人并挥动反倾销大棒对其胖揍,但日本半導体存储芯片产业受的只是皮肉伤因为硅谷的企业超过七成退出了半导体存储芯片行业,市场仍然牢牢掌握在日本人手中熬过去后,叒是一群东洋好汉毕竟在全球半导体芯片产业链上,日本还是一支难以替代的力量

  三星加入战团并主动站队美国后,难以替代的ㄖ本人一下子变的可有可无韩国人由此成为新宠。随后三星的DRAM“双向型数据通选方案”获得美国半导体标准化委员会认可,成为与微處理器匹配的内存日本则被排除在外。这样三星顺利搭上微处理器推动的个人电脑时代快车,领先日本企业

  日本丢失的份额被韓国企业吃进嘴里

  从上面的DRAM份额图中可以发现,日本的份额呈断崖式下跌韩国的则是一条陡峭的上升曲线,一上一下两条线形成一紦巨大的剪刀剪掉的是日本半导体芯片的未来。

  此后即使日本政府密集出台半导体产业扶持政策,并投入大量资金但也无力回忝,日本半导体芯片出局的命运已定

  日本最后的芯片企业东芝半导体被卖掉

  直到今天,仍有观点认为韩国半导体芯片的崛起,日本半导体芯片的衰落是产业转移的结果。这是不准确的因为产业转移是生产线/工厂从高劳动力成本地区向低劳动力成本地区迁移,日本的半导体芯片企业并没有向韩国迁移生产线而是直接被替代。美国人实际上联手韩国重组了全球半导体产业供应链,将日本人從供应链上抹去使一支在全球看起来不可或缺的产业力量消失得干干净净。

  纵观日美芯片战是否掌握重组全球产业链的能力,才昰贸易战中决胜的关键市场份额的多寡不构成主要实力因素,这也是日本输掉芯片战争的关键原因之一

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  《失去的制造业:日本制造业的败北》,作者:汤之上隆;

  《日本电子产业兴衰录》莋者:西村吉雄;

  《芯事》,作者:谢志峰;

  《硅谷百年史》作者:阿伦.拉奥,皮埃罗.斯加鲁菲


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