【摘要】芯片技術(shù)是第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)。半導(dǎo)體芯片是集成電路的載體，應(yīng)用十分廣泛。美國(guó)、日本和韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都采取了政府扶持和引導(dǎo)、人才引進(jìn)和培養(yǎng)的路徑來(lái)促進(jìn)芯片研發(fā)。這些措施推動(dòng)了美國(guó)、日本和韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的芯片研發(fā)和技術(shù)進(jìn)步。但在日本和韓國(guó)芯片研發(fā)歷程中，日本半導(dǎo)體企業(yè)未能適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)組織方式以適應(yīng)全球半導(dǎo)體行業(yè)的變化，是其競(jìng)爭(zhēng)力下降的重要原因；韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正面臨人才短缺問(wèn)題。當(dāng)前，我國(guó)正在加大對(duì)芯片研發(fā)的支持力度，打造具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)國(guó)家芯片研發(fā)的路徑和經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)政府和半導(dǎo)體企業(yè)參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】芯片研發(fā) 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 發(fā)達(dá)國(guó)家 【中圖分類號(hào)】F426.63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分為集成電路、傳感器、分立器件和光電子，并以集成電路產(chǎn)業(yè)為主，而芯片是集成電路的載體，所以通常半導(dǎo)體、集成電路、芯片可等價(jià)相稱。半導(dǎo)體技術(shù)已成為當(dāng)今世界持續(xù)高速發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)、投入最大、最為復(fù)雜和先進(jìn)的技術(shù)之一。半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品型號(hào)數(shù)以萬(wàn)計(jì)，應(yīng)用極為廣泛，深刻地影響著我們的生活和世界。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)謴?fù)雜，芯片的制造流程大致可以分為晶圓材料制造、芯片研發(fā)與設(shè)計(jì)、芯片制造、晶圓測(cè)試、封裝及成品測(cè)試等環(huán)節(jié)。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，芯片研發(fā)于20世紀(jì)50年代在美國(guó)起步，至今已走過(guò)近70年的歷程。
在當(dāng)前全球半導(dǎo)體市場(chǎng)份額排序中，美國(guó)、韓國(guó)和日本位居前三。美國(guó)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，日本和韓國(guó)均屬這一產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的后發(fā)國(guó)家。三個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的芯片研發(fā)路徑具有一些共性。
初期芯片研發(fā)與政府的大力扶持和引導(dǎo)密不可分
1959年2月，美國(guó)德州儀器率先發(fā)布芯片產(chǎn)品。由于芯片技術(shù)高度契合軍事需求，美國(guó)政府不計(jì)代價(jià)地大規(guī)模投入，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局以項(xiàng)目的形式支持斯坦福大學(xué)、貝爾實(shí)驗(yàn)室、IBM、德州儀器和硅谷仙童半導(dǎo)體公司等科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)。美國(guó)商務(wù)部公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在芯片誕生的1958年，美國(guó)政府直接撥款400萬(wàn)美元進(jìn)行研發(fā)支持，此外還有高達(dá)900萬(wàn)美元的訂單合同。芯片發(fā)明后的六年間，美國(guó)政府對(duì)芯片項(xiàng)目的資助高達(dá)3200萬(wàn)美元，其中70%來(lái)自空軍。同期美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)有約85%的比例來(lái)自政府，政府的支持成就了美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。①20世紀(jì)50年代中期到60年代初，至少70%—80%半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是從政府的采購(gòu)合同中獲得的。1962年，美國(guó)德州儀器為“民兵”導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)供應(yīng)了22套芯片，這是芯片第一次在導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)中使用。直到20世紀(jì)60年代，美國(guó)80%的芯片產(chǎn)品仍由國(guó)防部采購(gòu)。
后來(lái)，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及市場(chǎng)的擴(kuò)大，私人資本逐漸進(jìn)入，美國(guó)政府適時(shí)推出了《小企業(yè)投資公司法》《信貸擔(dān)保法》等十幾部法律，鼓勵(lì)風(fēng)險(xiǎn)投資，進(jìn)一步推動(dòng)了芯片技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入高速成長(zhǎng)期時(shí)，美國(guó)政府就開(kāi)始逐漸淡化對(duì)產(chǎn)業(yè)的干預(yù)，通過(guò)“第二供貨商”，禁止行業(yè)壟斷等政策上的調(diào)整，為企業(yè)間的充分競(jìng)爭(zhēng)掃清障礙，從而促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的整體繁榮。②美國(guó)政府對(duì)芯片研發(fā)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的扶持在很大程度上促成了以斯坦福大學(xué)為代表的學(xué)校和產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)緊密互動(dòng)，硅谷很多著名企業(yè)都受益于學(xué)校里的科研成果。
在美國(guó)德州儀器發(fā)布芯片產(chǎn)品后不久，日本政府就意識(shí)到芯片代表著半導(dǎo)體市場(chǎng)的未來(lái)。1960年12月，日本通產(chǎn)?。ㄍㄉ坍a(chǎn)業(yè)省的簡(jiǎn)稱）下屬的工業(yè)技術(shù)院電氣試驗(yàn)所成功研制出日本的第一塊芯片。1962年，日本電氣（NEC）從美國(guó)仙童半導(dǎo)體公司買(mǎi)來(lái)平面光刻技術(shù)的授權(quán)，從零起步，三年做到了5萬(wàn)塊的芯片年產(chǎn)量。③1966年，“集成電路”被正式列入通產(chǎn)省的產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)。日本政府分別于1971年和1978年制定了《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時(shí)措施法》和《特定機(jī)械情報(bào)產(chǎn)業(yè)振興臨時(shí)措施法》。這兩部法規(guī)均規(guī)定：必須加強(qiáng)對(duì)日本尚未掌握或遠(yuǎn)落后于國(guó)外的芯片等半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)的試驗(yàn)研究及生產(chǎn)；通產(chǎn)省需要根據(jù)技術(shù)難度、先進(jìn)性以及成熟度推進(jìn)相關(guān)課題研究。這一政策促進(jìn)了日本企業(yè)對(duì)國(guó)外半導(dǎo)體領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)、吸收和轉(zhuǎn)化，并為實(shí)施超大規(guī)模集成電路的共同組合技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃奠定了基礎(chǔ)。④
1976年，日本啟動(dòng)了“下世代電子計(jì)算機(jī)用超大規(guī)模集成電路”(VLSI)研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃，其核心是先進(jìn)制程內(nèi)存及半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)。VLSI計(jì)劃由通產(chǎn)省牽頭，日本電氣、日立、東芝、富士通和三菱五家半導(dǎo)體企業(yè)參與其中，并與日本工業(yè)技術(shù)研究院等研究機(jī)構(gòu)形成研究組合。董事會(huì)是VLSI組合的最高決策機(jī)構(gòu)，主席由五家企業(yè)的總裁輪流擔(dān)任，秘書(shū)長(zhǎng)則由通產(chǎn)省代表?yè)?dān)任。VLSI計(jì)劃的成果所有權(quán)歸政府，但參與該計(jì)劃的企業(yè)可以共享其技術(shù)成果。⑤VLSI組合存續(xù)了四年時(shí)間，籌集到了737億日元研發(fā)資金，日本政府以無(wú)息貸款的形式投入了約291億日元。VLSI組合在不同年份提供的研發(fā)資金分別占日本半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)總投入的25%—66%，相當(dāng)于五家成員企業(yè)研發(fā)投入總和的2—3倍。為提高成員企業(yè)參與聯(lián)合研發(fā)的積極性，日本通產(chǎn)省還允許企業(yè)將部分合作研發(fā)資金轉(zhuǎn)入到企業(yè)實(shí)驗(yàn)室，這促使約85%的研發(fā)資金被分配到企業(yè)實(shí)驗(yàn)室。另外，成員企業(yè)還可享受8%—10%的研發(fā)支出稅收抵免等稅收優(yōu)惠。
在VLSI組合幫助下，日本在動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器等領(lǐng)域突飛猛進(jìn)。在1986年—1991年間，日本在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)占據(jù)了近一半的份額。這讓美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)感到恐慌。于是美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)向本國(guó)政府發(fā)出警告，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的崛起對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重沖擊，并且會(huì)危及美國(guó)國(guó)家安全。由此，美國(guó)對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)體發(fā)起制裁。1985年10月，美國(guó)商務(wù)部指控日本企業(yè)傾銷(xiāo)只讀存儲(chǔ)器產(chǎn)品。1986年，日本通產(chǎn)省與美國(guó)商務(wù)部簽署了第一次《美日半導(dǎo)體協(xié)議》。根據(jù)這項(xiàng)協(xié)議，美國(guó)暫時(shí)停止對(duì)日本企業(yè)的反傾銷(xiāo)訴訟，作為交換條件，日本政府將加強(qiáng)對(duì)半導(dǎo)體價(jià)格的監(jiān)督，日本企業(yè)將購(gòu)買(mǎi)美國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的半導(dǎo)體。日本同意設(shè)置6個(gè)品種的半導(dǎo)體產(chǎn)品對(duì)美國(guó)及第三國(guó)的出口價(jià)格下限，不再低價(jià)傾銷(xiāo)芯片。日本還同意開(kāi)放半導(dǎo)體市場(chǎng)，目標(biāo)是到1991年外國(guó)公司在日本市場(chǎng)的份額達(dá)到20%。1987年，美國(guó)宣稱日本并沒(méi)有完全遵守《美日半導(dǎo)體協(xié)議》，根據(jù)“301條款”對(duì)日本出口到美國(guó)的3億多美元的芯片征收100%的懲罰性關(guān)稅。美國(guó)還否決了日本富士通對(duì)美國(guó)仙童半導(dǎo)體公司的收購(gòu)計(jì)劃。1991年，美國(guó)和日本又簽署了第二次《美日半導(dǎo)體協(xié)議》。自此，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)份額一跌再跌，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）份額更是從近80%下跌到10%以下。
與此同時(shí)，美國(guó)政府于1987年批準(zhǔn)國(guó)防部聯(lián)合國(guó)內(nèi)14家半導(dǎo)體制造企業(yè)成立了半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟（SEMATECH）。該聯(lián)盟的董事會(huì)由14家企業(yè)的高管和政府代表組成。從1987年成立到1996年政府退出的10年間，美國(guó)政府總計(jì)向該聯(lián)盟投資了8.5億美元，成員企業(yè)也按其銷(xiāo)售額的1%投入研發(fā)資金。
為了打造與日本半導(dǎo)體企業(yè)巨頭相抗衡的大型半導(dǎo)體企業(yè)，20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，美國(guó)修訂了一系列法律，消除反壟斷法對(duì)企業(yè)間合作研究的限制，推動(dòng)政企合作研發(fā)及科研成果向技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)移，促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)品及設(shè)備的生產(chǎn)工藝改進(jìn)。1984年，《國(guó)家合作研究法》從法律上認(rèn)可了企業(yè)間合作研究。1986年和1989年兩次修訂《史蒂文—懷爾德法案》，允許政府資助的研究機(jī)構(gòu)與私營(yíng)公司以及在美國(guó)的生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)簽訂合作研發(fā)協(xié)議開(kāi)展合作。⑥美國(guó)政府逐步放松反托拉斯法的限制，長(zhǎng)達(dá)12年的IBM壟斷案的審理被終止，美國(guó)反壟斷政策的重要規(guī)章——《并購(gòu)指南》和《橫向并購(gòu)指南》多次被重新修訂。在相對(duì)寬松的法律環(huán)境下，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)內(nèi)的并購(gòu)案數(shù)量迅速上升。發(fā)起方為美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)、價(jià)值高于100萬(wàn)美元的并購(gòu)案數(shù)量從1980年到1985年間的每年6起左右，上升至1986年到1990年間的每年18起、1991年到1995年間的每年34起。并購(gòu)案的數(shù)量和金額都大幅提升。
韓國(guó)政府對(duì)芯片研發(fā)的扶持主要體現(xiàn)為戰(zhàn)略引導(dǎo)、優(yōu)惠貸款和資金支持。在日本政府啟動(dòng)VLSI計(jì)劃的同時(shí)，韓國(guó)政府也建立了韓國(guó)電子通信研究院，設(shè)置了試驗(yàn)生產(chǎn)線，于1979年成功生產(chǎn)出16K內(nèi)存。這是韓國(guó)掌握內(nèi)存技術(shù)的開(kāi)始。1982年，韓國(guó)政府頒布類似日本VLSI計(jì)劃的“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃”，提出要實(shí)現(xiàn)電子配件和半導(dǎo)體生產(chǎn)的本土化。韓國(guó)建立了由國(guó)家研究所、三家財(cái)團(tuán)和六所大學(xué)聯(lián)手的共同研發(fā)體制，在三年內(nèi)總計(jì)投入了2.5億美元的研發(fā)資金，其中多數(shù)由政府撥款。韓國(guó)政府大力引導(dǎo)大型企業(yè)，特別是財(cái)閥進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域，向他們提供優(yōu)惠貸款、減稅和其他獎(jiǎng)勵(lì)。20世紀(jì)70年代后期，韓國(guó)通過(guò)信貸手段將巨額的資本注入半導(dǎo)體行業(yè)，從根本上改變了大型財(cái)閥的投資環(huán)境。1981年5月，韓國(guó)實(shí)行了普通銀行民營(yíng)化的政策，陸續(xù)把15家普通銀行交給大企業(yè)集團(tuán)經(jīng)營(yíng)。韓國(guó)三大半導(dǎo)體企業(yè)在剛開(kāi)始發(fā)展半導(dǎo)體業(yè)務(wù)時(shí)都經(jīng)歷了多年的巨額虧損，全依靠韓國(guó)銀行在政府直接干預(yù)下持續(xù)給予的貸款支持，政策性貸款在韓國(guó)各大銀行所有貸款中的占比一度高達(dá)60%。1986年，韓國(guó)政府將研發(fā)4M內(nèi)存列為由韓國(guó)電子通信研究院牽頭的國(guó)家項(xiàng)目。三星電子、金星、現(xiàn)代和韓國(guó)六所大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行4M內(nèi)存技術(shù)的攻關(guān)，三年間投入研發(fā)費(fèi)用1.1億美元，其中多數(shù)投資仍由政府承擔(dān)。在三星電子等企業(yè)取得內(nèi)存技術(shù)的領(lǐng)先地位后，韓國(guó)仍然不遺余力地實(shí)施對(duì)芯片研發(fā)的扶持政策。1994年，韓國(guó)政府為促進(jìn)芯片技術(shù)創(chuàng)新，頒布了《半導(dǎo)體芯片保護(hù)法》。同年，韓國(guó)政府還制定了電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，將集成電路等7大戰(zhàn)略技術(shù)作為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)象，在未來(lái)五年內(nèi)投資2萬(wàn)億韓元來(lái)發(fā)展電子產(chǎn)業(yè)，其中政府投資9000億韓元。⑦
芯片研發(fā)都高度重視吸引和培養(yǎng)人才
美國(guó)通過(guò)向與芯片研發(fā)、生產(chǎn)相關(guān)的高技能人才以及家庭提供永久居留權(quán)申請(qǐng)的便利條件，以促進(jìn)高技能人才移民美國(guó)。2022年以來(lái)，美國(guó)政府持續(xù)放寬科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）領(lǐng)域高層次人才獲得美國(guó)綠卡的條件，并通過(guò)延長(zhǎng)在美留學(xué)生就業(yè)許可有效期、延長(zhǎng)STEM人員實(shí)習(xí)工作時(shí)長(zhǎng)、簡(jiǎn)化STEM專業(yè)畢業(yè)生簽證申請(qǐng)程序等政策措施增加高層次人才留美機(jī)會(huì)，進(jìn)而吸引全球頂尖半導(dǎo)體科技人才。⑧
日本半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展歸根結(jié)底是依靠本國(guó)技術(shù)人員和企業(yè)的不懈努力。日本有大批半導(dǎo)體技術(shù)人員將半導(dǎo)體研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造作為畢生奮斗的崇高事業(yè)。富于工匠精神的日本企業(yè)及其員工數(shù)十年如一日地苦心鉆研技術(shù)，富于團(tuán)隊(duì)精神的工程師經(jīng)常與車(chē)間工人一道追求技術(shù)革新，共同提出合理化建議，努力提高成品率，富于敬業(yè)精神的企業(yè)管理者將技術(shù)革新和合理化建議匯聚成集體智慧。一批又一批優(yōu)秀的半導(dǎo)體技術(shù)和企業(yè)管理人才正是在這一過(guò)程中成長(zhǎng)起來(lái)的?？梢哉f(shuō)，優(yōu)秀的半導(dǎo)體技術(shù)人員、高素質(zhì)的技能工人和出色的企業(yè)管理者，為日本迅速趕超美國(guó)先進(jìn)技術(shù)提供了強(qiáng)有力的人才支撐。⑨
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，三星電子等韓國(guó)大企業(yè)就實(shí)施了從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手“挖人”的戰(zhàn)略。20世紀(jì)80年代末90年代初，日本半導(dǎo)體企業(yè)業(yè)績(jī)大幅下滑，韓國(guó)大企業(yè)借機(jī)從日本東芝等海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手公司大量引進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)和管理人才，僅東芝就被三星電子挖走了70多人。同時(shí)，韓國(guó)大企業(yè)通過(guò)并購(gòu)海外半導(dǎo)體企業(yè)等方式，引進(jìn)了大批優(yōu)秀工程師，開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)前沿芯片技術(shù)。并且韓國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域的大財(cái)團(tuán)還在數(shù)十個(gè)重點(diǎn)國(guó)家和地區(qū)組建了研究團(tuán)隊(duì)和研究機(jī)構(gòu)，在海外知名院校開(kāi)展專場(chǎng)招聘，大力引進(jìn)海外技術(shù)人才。除此之外，韓國(guó)還高度重視本國(guó)人才的培養(yǎng)。20世紀(jì)末，韓國(guó)教育部門(mén)先后發(fā)起“BK21”“BK21+”等計(jì)劃，耗資數(shù)萬(wàn)億韓元，向韓國(guó)境內(nèi)的五百多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)專項(xiàng)支援；進(jìn)入21世紀(jì)后，韓國(guó)政府又推出半導(dǎo)體希望基金，使得韓國(guó)大企業(yè)、高等院校和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)獲得了充足的研究經(jīng)費(fèi)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用的聯(lián)合培養(yǎng)，鞏固了韓國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。⑩
芯片研發(fā)的成效及啟示
在一系列芯片研發(fā)政策支持下，美國(guó)于1992年重新占據(jù)全球半導(dǎo)體市場(chǎng)份額的首位。在半導(dǎo)體行業(yè)，美國(guó)公司近年來(lái)一直占全球總銷(xiāo)售額的45%至50%，是邏輯系統(tǒng)、內(nèi)存和模擬以及FAB軟件、設(shè)備和過(guò)程控制工具制造工藝研發(fā)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。美國(guó)以技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)構(gòu)建了一個(gè)以前沿技術(shù)研發(fā)為主，中下游制造業(yè)依賴東亞地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球價(jià)值鏈，并由此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)。不僅如此，SEMATECH計(jì)劃還產(chǎn)生了兩個(gè)效果：一是集中研發(fā)，并將研發(fā)成果在半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享；二是半導(dǎo)體制造技術(shù)變得模塊化，這使設(shè)計(jì)與制造分離成為可能。1987年以前，全球半導(dǎo)體行業(yè)都采取集成器件制造商(IDM)模式，即在企業(yè)內(nèi)部完成芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和封裝測(cè)試三個(gè)流程。半導(dǎo)體制造技術(shù)模塊化促成了設(shè)計(jì)—代工模式的興起。這一模式大大降低了芯片設(shè)計(jì)的門(mén)檻，幾個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的芯片工程師就可以組建團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，然后付費(fèi)給芯片代工企業(yè)加工生產(chǎn)，形成自主品牌產(chǎn)品。半導(dǎo)體制造技術(shù)模塊化不僅提高了美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，還降低了行業(yè)門(mén)檻，使技術(shù)不太成熟的企業(yè)能夠從事半導(dǎo)體生產(chǎn)。憑借勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)，韓國(guó)三星電子開(kāi)始投入到DRAM芯片的研發(fā)和生產(chǎn)中。?以臺(tái)積電為代表的代工企業(yè)也不斷成長(zhǎng)壯大，開(kāi)始與傳統(tǒng)IDM巨頭同臺(tái)競(jìng)技。
日本政府對(duì)芯片研發(fā)的政策扶持效果在20世紀(jì)80年代顯現(xiàn)出來(lái)。以當(dāng)時(shí)最有代表性的IC產(chǎn)品DRAM為例，1980年，日本先于美國(guó)研發(fā)出64K容量的DRAM芯片；1984年日本又率先研發(fā)出1MB容量的DRAM芯片。1985年日本電氣占據(jù)全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷(xiāo)量的首位，其后幾年間日本電氣、東芝、日立連續(xù)占全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷(xiāo)量前三位。1986年，日本超越美國(guó)成為世界上最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國(guó)。1987年，由于日本半導(dǎo)體產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì)及其幾乎達(dá)到100%的成品率，日本半導(dǎo)體企業(yè)生產(chǎn)的DRAM芯片在全球市場(chǎng)所占份額達(dá)到80%。截至1990年，日本半導(dǎo)體企業(yè)在全球前10名中占據(jù)6席，在前20名中占據(jù)12席。?然而，日美半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦發(fā)生后，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)顯現(xiàn)出衰落之勢(shì)，其市場(chǎng)份額大不如前。到2019年，世界半導(dǎo)體前十名的企業(yè)中，已無(wú)日本企業(yè)蹤跡。
韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在韓國(guó)政府扶持和引導(dǎo)下崛起。1983年11月，三星電子在64K容量的DRAM芯片研發(fā)方面取得突破，這標(biāo)志著韓國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)已不再停留在相對(duì)簡(jiǎn)單的LSI（大規(guī)模集成電路）技術(shù)，開(kāi)始向VLSI技術(shù)邁進(jìn)。1988年和1992年，三星電子又分別研發(fā)出4M DRAM芯片和64M DRAM芯片。到2000年，三星電子在DRAM市場(chǎng)已占據(jù)超過(guò)全球40%的市場(chǎng)份額。2022年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售總額排名前三的企業(yè)中，韓國(guó)的三星電子和SK海力士就占據(jù)兩席。根據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)類媒體IPRdaily和incoPat創(chuàng)新指數(shù)研究中心聯(lián)合發(fā)布的《2019年全球半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)明專利排行榜》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，韓國(guó)企業(yè)在世界前五名中占有兩名，三星電子更是以5376件發(fā)明專利位居世界第一。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，韓國(guó)在芯片研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新方面已具備超強(qiáng)實(shí)力。?
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由盛轉(zhuǎn)衰有多方面的原因。日美半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦和《廣場(chǎng)協(xié)議》簽訂后日元不斷升值，削弱了日本半導(dǎo)體企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，但不能據(jù)此認(rèn)為二者就是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由盛轉(zhuǎn)衰的主要原因。如果日本半導(dǎo)體企業(yè)能夠調(diào)整技術(shù)主攻方向和內(nèi)部治理結(jié)構(gòu)，是有可能在日美半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦和日元升值危機(jī)下保持其領(lǐng)先地位的。20世紀(jì)80年代中后期，全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生了兩個(gè)重大變化：一是系統(tǒng)芯片取代存儲(chǔ)器芯片成為行業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品；二是半導(dǎo)體制造技術(shù)模塊化帶來(lái)的生產(chǎn)組織方式由IDM模式向設(shè)計(jì)—代工模式轉(zhuǎn)變。日本半導(dǎo)體企業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)集中于以DRAM為代表的存儲(chǔ)芯片上。半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)品更新迭代速度非?？?。一方面，半導(dǎo)體企業(yè)要在技術(shù)上保持優(yōu)勢(shì)，就需要不斷投入大量的研發(fā)資金；另一方面，半導(dǎo)體企業(yè)不僅要滿足新產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)需求，還要持續(xù)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行投資。半導(dǎo)體企業(yè)必須占有較大的市場(chǎng)份額，才能有更多的資金投入到技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新中，從而保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而市場(chǎng)份額下降使得日本企業(yè)無(wú)力在系統(tǒng)芯片上投入足夠的研發(fā)資金。
日本半導(dǎo)體企業(yè)的生產(chǎn)組織方式是上下游捆綁程度比IDM模式更為緊密的垂直一體化模式。直到20世紀(jì)90年代日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)陷入困境之前，日本的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)幾乎都集中于大集團(tuán)下的子部門(mén)，其半導(dǎo)體技術(shù)和芯片產(chǎn)品的需求，完全來(lái)自于集團(tuán)自身終端產(chǎn)品的需求。美國(guó)英特爾這種IDM企業(yè)則采取另一種模式，全力滿足市場(chǎng)上廣泛的技術(shù)和產(chǎn)品需求。前者客戶是自己的母公司集團(tuán)，需求穩(wěn)定，但很容易因?yàn)槟腹炯瘓F(tuán)的波動(dòng)而發(fā)生不可抗的波動(dòng)；后者客戶是整個(gè)市場(chǎng)，空間巨大且會(huì)提出廣泛的技術(shù)挑戰(zhàn)，有利于產(chǎn)品綜合性能的提升。日本的大集團(tuán)模式缺點(diǎn)很明顯：一方面，大集團(tuán)的半導(dǎo)體部門(mén)銷(xiāo)售方向和研發(fā)方向固定，缺乏競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力弱；另一方面，半導(dǎo)體部門(mén)很容易受到集團(tuán)終端部門(mén)的影響，終端銷(xiāo)售好，半導(dǎo)體部門(mén)業(yè)績(jī)就好，反之亦然。日本曾經(jīng)占據(jù)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用的大部分“風(fēng)口”，包括電視、個(gè)人計(jì)算機(jī)、收音機(jī)、家電等。當(dāng)“風(fēng)口”轉(zhuǎn)移到手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)智能終端時(shí)，日本終端制造快速萎縮，間接導(dǎo)致了日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)萎縮。
全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生了巨大變化，這導(dǎo)致日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步動(dòng)搖，日本半導(dǎo)體企業(yè)不得不進(jìn)行部門(mén)拆分和重組。2003年4月，日立、日本電子和三菱的芯片部門(mén)合并成立“瑞薩科技公司”。2015年3月富士通和松下兩家公司的系統(tǒng)LSI業(yè)務(wù)部門(mén)合并成立索喜公司。?日本在某些細(xì)分產(chǎn)品領(lǐng)域仍占有一些優(yōu)勢(shì)。例如，瑞薩科技是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、汽車(chē)、消費(fèi)與工業(yè)市場(chǎng)設(shè)計(jì)制造嵌入式半導(dǎo)體的重要供應(yīng)商，索喜公司在視頻、成像和光纖通信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)，東芝則是2017年制造內(nèi)存芯片的全球十大半導(dǎo)體廠商之一。然而，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的影響力已大幅下降。
韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)在1997年亞洲金融危機(jī)后也遭遇困境。1998年，韓國(guó)執(zhí)行了國(guó)際貨幣基金組織的貸款條件，正式宣布全面對(duì)外開(kāi)放金融業(yè)，韓國(guó)企業(yè)股權(quán)向外資開(kāi)放，并且不設(shè)上限。三星電子約55%股權(quán)由外資持有，主要是美國(guó)華爾街資本，包括花旗銀行和摩根士丹利。由此，以三星電子為代表的韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)失去了獨(dú)立自主性。
此外，韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還面臨專業(yè)人才短缺的問(wèn)題。由于各國(guó)對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)人才的需求與日俱增，人才的全球流動(dòng)趨勢(shì)愈發(fā)明顯。韓國(guó)經(jīng)濟(jì)部門(mén)預(yù)估，2022年至2031年，韓國(guó)將出現(xiàn)至少3萬(wàn)名半導(dǎo)體技術(shù)人才的短缺問(wèn)題。人才短缺將直接影響韓國(guó)在AI芯片設(shè)計(jì)等前沿半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)。?
總之，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，美國(guó)、日本和韓國(guó)都采取了政府扶持和引導(dǎo)、人才引進(jìn)和培養(yǎng)的措施促進(jìn)芯片研發(fā)。這些措施推動(dòng)了美國(guó)、日本和韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的芯片研發(fā)和技術(shù)進(jìn)步。日美半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦和《廣場(chǎng)協(xié)議》簽訂后，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由盛轉(zhuǎn)衰。日本半導(dǎo)體企業(yè)未能適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)組織方式以適應(yīng)全球半導(dǎo)體行業(yè)的變化，是其競(jìng)爭(zhēng)力下降的重要原因。韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正面臨人才短缺問(wèn)題，這將影響韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)在前沿領(lǐng)域的芯片研發(fā)。
芯片是人工智能、5G通信和量子計(jì)算的基礎(chǔ)。芯片技術(shù)是數(shù)字時(shí)代的底層支撐。近年來(lái)，美國(guó)、日本和韓國(guó)又出臺(tái)了一系列政策和法規(guī)，以加大對(duì)芯片研發(fā)的支持力度、爭(zhēng)奪芯片技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。日本和韓國(guó)已意識(shí)到自身半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題，正吸取教訓(xùn)、力圖補(bǔ)齊短板。當(dāng)前，我國(guó)正在加大對(duì)芯片研發(fā)的支持力度，打造具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)國(guó)家芯片研發(fā)的路徑和經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)政府和半導(dǎo)體企業(yè)參考借鑒。
（作者為上海交通大學(xué)國(guó)際與公共事務(wù)學(xué)院教授）
【注：本文系2022年國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“全球經(jīng)濟(jì)治理改革新挑戰(zhàn)與中國(guó)路徑優(yōu)化研究”（項(xiàng)目編號(hào)：22BGJ020）的階段性成果】
【注釋】
①③⑦余盛：《芯片戰(zhàn)爭(zhēng)》，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2023年，第18-19頁(yè)、23頁(yè)、123-124頁(yè)。
②馮錦鋒、郭啟航：《芯路：一書(shū)讀懂集成電路產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)在與未來(lái)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2023年，第79頁(yè)。
④⑤周千荷、呂堯：《戰(zhàn)后日本發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)分析》，《網(wǎng)絡(luò)空間安全》，2020年第7期，第131頁(yè)、132頁(yè)。
⑥?陶濤、石可寓：《日美半導(dǎo)體摩擦再認(rèn)識(shí)及其對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響》，《東北亞論壇》，2023年第1期，第119頁(yè)、123頁(yè)。
⑧張曉蘭、黃偉熔：《發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)加強(qiáng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)及對(duì)我國(guó)的影響》，《發(fā)展研究》，2023年第1期，第54頁(yè)。
⑨馮昭奎：《日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趕超與創(chuàng)新——兼談對(duì)加快中國(guó)芯片技術(shù)發(fā)展的思考》，《日本學(xué)刊》，2018年第6期，第16頁(yè)。
⑩??磨惟偉：《韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析及相關(guān)啟示》，《中國(guó)信息安全》，2022年第10期，第96頁(yè)、95頁(yè)、97頁(yè)。
??馮昭奎：《日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展與日美半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦》，《日本研究》，2018年第3期，第26頁(yè)、27頁(yè)。
責(zé)編/謝帥 美編/王夢(mèng)雅
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