日本半導(dǎo)體在走下坡路已是眾所周知的事實(shí)，除了上游的材料和設(shè)備，日本知名的半導(dǎo)體企業(yè)正在慢慢淡出，松下、NEC、日立（Hitachi）、三菱（ Mitsubishi） 等大部分企業(yè)將半導(dǎo)體業(yè)務(wù)剝離，目前均已不再是全球半導(dǎo)體主要供應(yīng)商。尤其是去年12月，在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)領(lǐng)域已有60年之久的松下半導(dǎo)體宣布賣身退出半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，此舉也被業(yè)界看作是日本半導(dǎo)體隕落的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

 

日媒在5月底時就曾披露，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省正在致力打造世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體生產(chǎn)和開發(fā)基地，并已先后向美國的英特爾和臺積電遞出橄欖枝。據(jù)日本《Yomiuri新聞》報道，日本已與臺積電聯(lián)系，與當(dāng)?shù)氐男酒圃焐毯献髟谌毡窘⒕A廠。日本政府希望利用全球芯片制造商的專業(yè)知識來振興落后的國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)，因?yàn)橄冗M(jìn)的芯片技術(shù)已成為解決國家安全問題的焦點(diǎn)。

 

具有諷刺意味的是，在14年前，日本當(dāng)時正在建立一家與臺積電競爭的多公司協(xié)作，稱為先進(jìn)工藝半導(dǎo)體代工計(jì)劃公司。在METI和日立、瑞薩和東芝的支持下，該計(jì)劃籌集60億美元，建立一家能運(yùn)行65nm制程和45nm制程的合資工廠。它曾被視為日本保持在半導(dǎo)體制造前沿的最后機(jī)會，但由于各公司就安裝流程的細(xì)節(jié)爭執(zhí)不休，它最終以失敗告終。

 

“日本目前有11家集成設(shè)備制造商，但他們的晶圓產(chǎn)能并不大，無法與月生產(chǎn)60000片晶圓的臺積電競爭。”APSFPC的首席執(zhí)行官橋本博和(Hirokazu Hashimoto)當(dāng)時告訴《電子周刊》。

 

不過即使成功的話，臺積電在日本建立晶圓廠的新計(jì)劃可能會遭受與臺積電在亞利桑那州建立晶圓廠的協(xié)議相同的命運(yùn)——日本將支付這筆費(fèi)用，但該晶圓廠將無法獲得臺積電的最先進(jìn)工藝。

 

但業(yè)界大多看衰，認(rèn)為半導(dǎo)體業(yè)赴日設(shè)廠，難如上青天。對國際半導(dǎo)體廠來說，赴日本設(shè)廠沒有任何誘因，一是日本系統(tǒng)大廠對于非日本企業(yè)的不信任感由來已久，真的要建立深度合作關(guān)系，沒有三、五年很難成事。二是日本近年來持續(xù)淡出半導(dǎo)體生產(chǎn)，如富士通才剛在去年將12寸廠賣給聯(lián)電，關(guān)鍵原因就在于先進(jìn)制程龐大投資難以回收及獲利。

 

 

日本在1980年至1990年的半導(dǎo)體制造體制中一直是世界領(lǐng)導(dǎo)者。1990年，排名前10位的6家日本公司占半導(dǎo)體市場份額的38％，凈額為$ 20.7B，占整個半導(dǎo)體市場的$ 54.3B。1986年，日本的半導(dǎo)體產(chǎn)品占世界 45%，是當(dāng)時世界最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國。1989年, 日本公司占據(jù)了世界存儲芯片市場53% 的份額，而美國僅占37%。

 

然而到2000年日本僅剩三家，2014年只有兩家公司。由于日本對新興趨勢的適應(yīng)緩慢例如移動半導(dǎo)體，再加上無晶圓廠的飛速發(fā)展，使得日本企業(yè)逐漸淡出前十榜單。

 

1990—2005年前十大半導(dǎo)體排名（圖源：IC insights）

 

隨著半導(dǎo)體新技術(shù)的發(fā)展，促使研發(fā)（R＆D）成本都在不斷增加，從而降低了舊技術(shù)的價格。此外，擁有和維護(hù)制造設(shè)施或fab的高成本在易變的半導(dǎo)體工業(yè)中是一個嚴(yán)峻的問題。晶圓廠只有在滿負(fù)荷使用時才能獲利，稍有不慎，一波行業(yè)下滑可能導(dǎo)致產(chǎn)能過剩，迫使企業(yè)停止生產(chǎn)。對研發(fā)成本不斷增加以及擁有晶圓廠的高昂成本的擔(dān)憂導(dǎo)致了無晶圓代工廠模式的出現(xiàn)。

 

到2000年，半導(dǎo)體價值鏈已經(jīng)分為設(shè)計(jì)芯片的無晶圓廠公司和制造無芯片公司設(shè)計(jì)的芯片的代工廠。無晶圓廠公司高通也在2014年進(jìn)入前十名。這一趨勢影響了處理所有芯片制造工藝的日本IDM（集成設(shè)備制造商）。日本的半導(dǎo)體收入也自2010年以來一直在下降。

日本半導(dǎo)體收入情況一覽

 

更糟糕的是，IC insights指出，自2009年以來全球已關(guān)閉或改建的晶圓廠有100座，其中日本關(guān)閉了36座，這比任何其他國家/地區(qū)都多。據(jù)我們此前不完統(tǒng)計(jì)，2001年，東芝關(guān)閉了其位于四日市工廠的1號生產(chǎn)線（Fab.1）；2011年，飛思卡爾關(guān)閉了日本仙臺工廠；2012年6月，安森美半導(dǎo)體關(guān)閉了其位于日本會津的晶圓制造廠；聯(lián)電也于2012年8月董事會投票決定關(guān)閉該公司在日本的200mm 晶圓；2014年，松下半導(dǎo)體關(guān)閉用于生產(chǎn)光電器件的75mm晶圓GaAs晶圓廠；2018年瑞薩關(guān)閉了位于日本高知市Konan的一家工廠。

 

 

作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大國的日本，為何竟無一座大型的純代工廠？據(jù)筆者分析可能有以下多重因素。

 

首先是歷史時機(jī)的問題，代工廠是DARPA MOSIS計(jì)劃的衍生產(chǎn)品，日本進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域還為時過早。再者，從經(jīng)濟(jì)上來看，日本實(shí)際上已經(jīng)深陷經(jīng)濟(jì)蕭條20年了，資金并沒有用于晶圓廠投資。

 

在經(jīng)歷了美國制裁和韓國異軍突起的雙重夾擊之后，日本在當(dāng)年掀起了以傳統(tǒng)IDM模式為主的日本大型電機(jī)企業(yè)曾經(jīng)實(shí)施戰(zhàn)略重組。這場大規(guī)模的業(yè)務(wù)重組一度為日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)復(fù)興帶來新的活力。但成也蕭何敗蕭何，過度保守的IDM模式，可能阻礙了日本晶圓代工廠的發(fā)展。日本的大多數(shù)晶圓廠都被垂直晶圓廠所壟斷，基本上是代工廠的對立面。從IDM到代工廠的轉(zhuǎn)變并不簡單，它需要在許多操作方面的控制和開放方面進(jìn)行文化變革。

 

還有就是日本商業(yè)心態(tài)的問題，專門生產(chǎn)出色硬件產(chǎn)品如DRAM或Flash的晶圓廠符合日本企業(yè)的感受、優(yōu)勢和習(xí)慣。這就像制造鋼鐵或消費(fèi)電子產(chǎn)品一樣，非常垂直、可控制、且相對靜態(tài)的。制造由客戶定義產(chǎn)品并主要通過軟件實(shí)現(xiàn)的通用代工廠，直截了當(dāng)?shù)卣f，這是同樣的商業(yè)敏感度、優(yōu)勢和習(xí)慣的詛咒。就像只做軟件或互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)你讓只做硬件，這很難，而且并不總是奏效。

 

當(dāng)然也可能有市場驅(qū)動不足的因素在，日本幾乎沒有先進(jìn)工藝邏輯芯片的需求，手機(jī)處理器可以說是對工藝要求最高的芯片，但日本這些年沒有什么知名的手機(jī)制造商，美國有蘋果手機(jī)，韓國有三星手機(jī)，中國有華為以及小米OV等，這些都促進(jìn)了晶圓廠的發(fā)展。另外，某些芯片產(chǎn)業(yè)，譬如CIS、nor Flash、電源管理、功率器件等也沒有像中國這樣爆發(fā)性增長，其中CIS、功率器件和電源管理等領(lǐng)域，也是日本一些古老的IDM廠商在做，沒有后來者。

 

而臺灣相對日本來說，在文化上，臺灣的商業(yè)敏感性比日本更開放、更自由。順便說一句，韓國也是類似的，因此三星作為代工廠的成功也不足為奇。華人已經(jīng)遍布整個東南亞，在各種文化背景下開創(chuàng)了自己的事業(yè)。這是臺積電和其他臺灣晶圓廠的起點(diǎn)，但在這個以華裔為主的島嶼上，非常國際化和開放。

 

對日本來說，現(xiàn)在正處于一個地緣政治成為關(guān)鍵點(diǎn)的時期，而AI和智能汽車等的興起，也倒逼日本本土廠商對外去尋找更先進(jìn)的工藝代工。但正如上文所說，這甚至不是一個技術(shù)問題——而是與歷史、經(jīng)濟(jì)、文化和沉沒成本相關(guān)的非技術(shù)問題。