世界最关键技术的争夺战！日本，凭什么？

醉蝶翔舞 · 发表于 2023-6-16 10:48:51

原标题：世界最关键技术的争夺战！日本，凭什么？
七国集团（G7）峰会于5月19-21日在日本广岛召开。作为本次峰会的重要议题之一，半导体成为美国及其盟友关注的重点领域。
据英国《金融时报》报道，岸田文雄18日在首相官邸会见了台积电、三星电子、英特尔、美光等七家全球最大的半导体制造商的高管，听取了他们关于在日本设厂和深化技术合作的计划，鼓励他们对日本芯片行业进行更多投资。
作为本次峰会的东道主，日本显然在利用这一契机寻求在全球半导体价值链中发挥更重要的作用。
实际上，日本在2021年6月就制定了《半导体与数字产业战略》，预算高达2万亿日元，以求东山再起。日本在出口管制上也动作频频。就在今年3月31日，日本政府宣布，将修订外汇与外贸法相关法令，拟对用于芯片制造的六大类23项先进芯片制造设备追加出口管制。设备制造商需先申请到出口许可，才能将设备向境外运输。
尽管2020年日本在世界半导体的市场份额只有10%左右，2022年已没有一家日本企业进入世界半导体领域十强。但在1992年，全球半导体企业十强中日本就占了6家，1988年日本在全球半导体的市场份额更是达到50.3%。
日本，凭什么？
1
来自日本的竞争
对整个美国半导体行业来说，20世纪80年代是地狱般的十年。硅谷原以为自己是世界科技行业的佼佼者，但在经历了20年的快速增长之后，它面临着一场生存危机：来自日本的残酷竞争。
2017年10月13日，东芝公司位于日本四日市的闪存生产工厂。

1980年3月25日，在华盛顿的五月花酒店里，观众仔细地聆听惠普（Hewlett-Packard）高管安德森在行业会议上的演讲，因为每个人都试图向他推销芯片。现在，惠普是美国最大的科技公司之一，也是最大的半导体买家之一。安德森对芯片的判断可能会影响任何一家半导体公司的命运。整个硅谷都知道，他几乎是每家半导体公司的最重要客户的看门人。
除了英特尔和TI这样的美国公司，东芝（Toshiba）和NEC（日本电气公司）等日本公司，也在制造DRAM存储芯片，尽管硅谷的大多数人并不重视这些公司。美国主要芯片制造商都卷入了与日本竞争对手的知识产权诉讼，这一事实被引为硅谷仍遥遥领先的证据。
【注：DRAM是动态随机存取存储器，是两种主要类型的存储芯片之一，用于临时存储数据。】
在惠普，安德森一开始并没有把东芝和NEC当回事，但在测试了它们的芯片后，他发现其产品的质量比美国竞争对手的好得多。他报告说，美国芯片故障率是日本芯片的四倍半，最差的美国芯片是日本芯片的十倍多。美国的DRAM芯片性能指标相同，价格一样，但故障率更高，为什么有人要买美国芯片呢？
芯片并不是美国面对来自高质量、超高效的日本竞争对手压力的唯一行业。战后几年，“日本制造”曾是“便宜”的代名词。但像索尼的盛田昭夫这样的企业家，已经摆脱了这种低价的名声，取而代之的是与任何美国竞争对手一样高质量的产品。盛田昭夫的晶体管收音机是美国经济霸主地位的第一个杰出挑战者，它的成功鼓舞了盛田昭夫和他的日本同行将目光放得更高。从汽车到钢铁，美国工业面临着日本的激烈竞争。
到了80年代，消费电子产品已成为日本的一个特产，索尼率先推出了新的消费品，从美国竞争对手的手中夺取了市场份额。起初，日本公司成功地复制了美国竞争对手的产品，并以更高的质量和更低的价格来制造这些产品。盛田昭夫知道复制只能获得二等地位和二等利润。因此，盛田昭夫驱使他的工程师不仅要制造最好的收音机和电视，还要制造全新的产品。
1979年，就在安德森发表关于美国芯片质量问题演讲的前几个月，索尼推出了随身听，彻底改变了音乐行业，每台设备集成了五块尖端集成电路（硅谷首创、日本开发）。索尼在全球售出3.85亿台，使随身听成为历史上最受欢迎的消费品之一。这是最纯粹的创新，是由日本制造的。
美国曾支持日本战后转变为晶体管销售员。对于美国来说，把日本变成一个民主资本主义国家的目标已经实现。现在，一些美国人质疑日本运作得太好了。赋予日本企业权力的战略，似乎正在削弱美国的经济和技术优势。
AMD的前首席执行官杰瑞·桑德斯抱怨道：“我不想假装自己处于公平的竞争中，事实上也没有。”1969年，桑德斯成立了自己的芯片公司AMD。此后30年的大部分时间里，他都在与英特尔就知识产权纠纷进行法律斗争。
2021年11月9日，第四届进博会上AMD展台展示的7nm制程芯片晶圆。图｜视觉中国

“芯片行业是一个竞争异常激烈的行业，” 通用电气前高管查理·斯波克回忆道，“打击它们，击倒它们，杀死它们！”美国内部芯片制造商之间的争吵往往是针对个人的，这关系到尊严、专利和巨额金钱，但仍有足够的回旋余地。这与日本的竞争不同。斯波克认为，如果日立、富士通、东芝或NEC成功了，那么它们将把整个行业推向太平洋。斯波克警告说，“我们绝不应该让这种事发生在我们身上”。“我们正在与日本开战。”斯波克坚称，“这不是关于枪支弹药，而是一场关于技术、生产力和质量的经济战争。”
斯波克认为，硅谷的内部竞争是公平的，但他认定生产DRAM的日本公司从知识产权盗窃、受保护的市场、政府补贴和廉价资本中获益。
斯波克和桑德斯指出，日本企业也从受保护的国内市场中受益。日本公司可以向美国出售产品，但硅谷难以在日本赢得市场份额。1974年之前，日本一直对美国公司在日本国内销售的芯片数量实行配额限制。即使后来这些配额被取消了，日本公司仍然很少从硅谷购买芯片，尽管日本消耗了世界上四分之一的半导体。硅谷在日本的低市场份额使美国公司损失了数十亿美元的销售额。
日本政府还补贴了芯片制造商。美国的反垄断法不鼓励芯片公司之间互相合作，而日本政府推动公司之间的合作，于1976年成立了一个名为“VLSI（超大规模集成电路）计划”的研究团体，政府的资金约占预算的一半。美国芯片制造商将此作为日本不公平竞争的证据。
桑德斯认为，硅谷最大的劣势在于其高昂的资本成本。建造先进的制造工厂极其昂贵，因此信贷成本非常重要。下一代芯片大约每两年出现一次，需要新的设施和新的机器。80年代，美国利率达到21.5%，因为美联储试图对抗通货膨胀。
相比之下，日本生产DRAM的公司获得了更便宜的资本。日立和三菱等芯片制造商是大型企业集团的一部分，它们与提供大额长期贷款的银行有密切联系。即使在日本公司无利可图的时候，银行也会在很长一段时间内通过发放信贷来维持它们的生存，而美国贷款机构的做法通常是迫使公司破产。尽管日本公司的债务比美国同行多，但借贷利率较低。
有了这些廉价的资本，日本公司展开了一场无情的市场份额争夺战。有了几乎无限的银行贷款，它们便能够在等待竞争对手破产的过程中承受住损失。80年代初，日本公司在生产设备方面的投资比美国竞争对手高出60%。尽管该行业的每家公司都面临着同样激烈的竞争，几乎没有人赢利，日本芯片制造商继续投资和生产，占据了越来越多的市场份额。
随着硅谷被挤出，日本公司在DRAM生产上加倍努力。1985年，日本公司在半导体上的资本支出占全球的46%，而美国为35%。到1990年，这些数字更加不平衡，日本公司占全球芯片制造工厂和设备投资的一半。日本的首席执行官们一直在建造新的工厂，只要银行乐意买单。
日本芯片制造商辩称，这一切并非不公平，美国的半导体公司也得到了政府的大量帮助，特别是通过国防合同得到帮助。无论如何，像惠普这样的美国芯片客户有确凿的证据表明，日本芯片的质量更高。因此在80年代，日本在DRAM芯片的市场份额每年都在增长，竞争对手美国的份额却在下降。不管美国芯片制造商的预言是什么，日本的半导体产业高速发展似乎都是不可阻挡的。很快，整个硅谷都将被遗弃。
2
崩溃的征兆
当日本巨头撕裂美国高科技产业时，不仅仅是生产DRAM芯片的公司陷入困境，它们的许多供应商也面临同样问题。现在，光刻技术是一门大生意，20世纪80年代初，GCA（美国地球物理公司）处于领先地位。
GCA公司由一位前空军军官领导。他后来成为地球物理学家，名叫米尔特·格林伯格（Milt Greenberg）。作为一名军事气象学家，格林伯格利用自己对大气层的了解和与空军的联系，成为一名国防承包商。
格林伯格的野心很快就变得更大了。半导体行业的增长表明，真正的资金来自大众市场，而不是特别的军事合同。格林伯格认为，其公司用于军事侦察的高科技光学系统可以用在制造民用芯片上。1978年，GCA推出了第一台步进式光刻机。销售订单开始滚滚而来。在步进式光刻机出现之前，GCA每年的军事合同收入从未超过5000万美元，直到GCA垄断了这种价值极高的机器，其收入很快达到3亿美元，公司股票价格也开始飙升。
但随着日本芯片产业的崛起，GCA开始失去优势。首席执行官格林伯格把自己想象成一个商业巨头，打赌自20世纪80年代初开始的半导体繁荣将无限期地持续下去。但他花在经营企业上的时间较少，更多的是与政客们来往。结果，管理不善，成本失控。
公司的无节制行为还遭遇了不利时间点。半导体行业一直是有周期性的。该公司进入了80年代中期半导体行业的低迷期。1984—1986年，光刻设备的全球销售下降了40%。GCA的收入下降了三分之二以上。
就在市场暴跌之际，GCA失去了唯一可制造步进式光刻机公司的地位。日本的尼康最初是GCA的合作伙伴，为其步进式光刻机提供精密镜头。但格林伯格决定放弃尼康，买下自己的镜头制造商Tropel（特罗佩尔）公司，但该公司难以生产出GCA所需的高质量镜头。
与此同时，GCA的客户服务萎缩。一位分析师回忆道，该公司的态度是“买我们造的东西就行了，不要烦我们”。该公司自己的员工承认“客户受够了”。这是一个垄断者的态度，但GCA不再是垄断者。在格林伯格停止购买尼康镜头后，这家日本公司决定制造自己的步进式光刻机。不久，尼康的市场份额就超过了GCA。
许多美国人将GCA失去光刻领导地位归咎于日本的工业补贴。的确，日本的VLSI计划促进了该国DRAM芯片的生产，也帮助了尼康等设备供应商。随着美国和日本公司相互指责各自政府提供了不公平的帮助，商业紧张关系愈演愈烈。
人们普遍将GCA的衰落当成日本崛起和美国衰落的缩影。一些分析家则看到了美国更普遍的制造业衰退证据，这种衰退始于钢铁行业，然后影响汽车行业，后来蔓延到高科技行业。
美国DRAM芯片制造商的困境在一定程度上与GCA的市场份额崩溃有关。GCA的大多数问题是由不可靠的设备和糟糕的客户服务造成的。学者们用了详尽的理论来解释日本的大型企业集团如何比美国的小型初创企业更擅长制造业。但现实是，GCA没有听取客户的意见，尼康却听取了客户的意见。与GCA打交道的芯片公司发现GCA“傲慢”且“反应迟钝”。但没有人这样评价其日本竞争对手。
3
向华盛顿求助
罗伯特·诺伊斯、杰瑞·桑德斯和查理·斯波克是美国三家最大芯片制造商的首席执行官。随着日本市场份额的增长，他们决定是时候再次团结起来了，这关系到美国半导体工业的未来。在忽视政府十年之后，他们决定向华盛顿求助。
桑德斯宣称，半导体是“20世纪80年代的原油”，“控制原油的人将控制电子行业”。作为美国最大的芯片制造商之一的AMD首席执行官，桑德斯有很多自私自利的理由将其主要产品描述为具有战略重要性。他错了吗？
如果没有集成电路，计算机就无法工作，飞机、汽车、摄像机、微波炉或索尼随身听也无法工作。这不是“具有战略意义”吗？美国不应该担心日本正在成为“半导体的沙特阿拉伯”吗？
1973年和1979年的石油禁运向许多美国人证明了依赖外国的风险。美国的外交政策关注波斯湾并确保其石油供应。当美国说石油是一种“战略”商品时，它会以武力支持这一主张。
当桑德斯将芯片描述为“原油”时，五角大楼完全明白他的意思。事实上，芯片比石油更具战略性。五角大楼的官员们知道半导体对美国军事优势的重要性。自70年代中期以来，利用半导体技术“抵消”苏联在冷战中的传统优势，一直是美国的战略。
但1986年，日本的芯片产量超过了美国。到80年代末，日本提供了全世界70%的光刻设备，美国所占的份额已经下降到21%。如果80年代中期的趋势继续下去，日本将主导DRAM行业，并迫使美国主要生产商停产。美国可能会发现自己对外国芯片和半导体制造设备的依赖程度，甚至超过在石油禁运最严重的时候对石油的依赖程度。突然间，日本对芯片产业的补贴似乎成了一个国家安全问题。人们普遍指责日本对英特尔和GCA等美国公司的损害。
美国国防部召集基尔比、诺伊斯和行业内其他知名人士，就如何振兴美国半导体产业编写一份报告。
报告发现，到80年代，美国有大约17%的军事开支用于购买电子产品，而在第二次世界大战结束时，这一数字为6%。从卫星到预警雷达，再到自主制导导弹，一切都依赖于先进的芯片。五角大楼的特别工作组总结了四个要点，强调了关键结论：
● 美国军队在很大程度上依靠技术优势取胜。
● 电子技术是最能发挥作用的技术。
● 半导体是电子行业处于领先地位的关键。
● 美国国防部很快将依靠外国资源获得半导体的最先进技术。
当然，日本至少是冷战时期美国的正式盟友。由于日本没有在武器上花费太多，所以日本有更多的资金可以在其他地方投资。美国国防支出占其经济规模的比重是日本的五到十倍。日本专注于发展经济，美国则肩负着保卫经济的重任。
结果比任何人的预期都要惊人。曾经被嘲笑为晶体管销售员的日本，后来成为世界第二大经济体。日本经济以前所未有的速度增长，而东京在高科技制造业的成功正威胁着美国的军事优势。日本的进步让每个人都感到惊讶。斯波克对五角大楼表示：“你们肯定不希望半导体行业发生与电视行业和相机行业相同的事情。没有半导体，你们就无足轻重。”
4
“死亡螺旋”
1986年，英特尔创始人罗伯特·诺伊斯对一名记者说：“我们正处于死亡螺旋中。你能说出一个美国没有落后的领域吗？”硅谷在要求独立的同时，希望美国政府提供帮助。而五角大楼很难重塑这个行业了，因为美国国防部不再是硅谷最重要的客户。
此外，在华盛顿，对于硅谷是否值得美国政府帮助，人们几乎没有达成一致意见。毕竟，从汽车到钢铁，许多行业面临着日本的竞争。
半导体的问题是由在华盛顿的游说团体解决的。美国国会通过《半导体芯片保护法》（Semiconductor Chip Protection Act），加强了对知识产权的保护。
但随着日本DRAM市场份额的增长，减税和版权变更似乎还不够。即使在美国和日本达成消除半导体贸易关税的协议之后，硅谷要向日本出售更多芯片仍很艰难。美国DRAM芯片在日本的销售几乎没有起色。
在五角大楼的怂恿和工业界的游说下，里根政府最终决定采取行动。美国芯片行业对日本公司在美国市场“倾销”廉价芯片提出了一系列正式投诉。
1986年，随着关税威胁逼近，华盛顿和东京达成协议。日本政府同意对其DRAM芯片的出口设定配额，限制向美国出售的DRAM芯片数量。该协议通过减少芯片供应，推高了日本以外所有地区的DRAM芯片价格，从而损害了日本芯片最大买家之一的美国计算机生产商的利益。更高的价格实际上让日本的生产商受益，它们继续主导着DRAM市场。
因此，尽管美国和日本达成了贸易协议，但只有少数美国公司继续生产DRAM芯片。贸易限制重新分配了科技行业的利润，但并不能挽救美国大部分存储芯片公司。
美国国会尝试了最后一种帮助方式。硅谷的抱怨之一是，日本政府帮助企业协调研发工作，并为此目的提供资金,而华盛顿应该复制这些策略。1987年，美国一群领先的芯片制造商和美国国防部成立了一个名为Sematech的财团——一半由业界出资，一半由五角大楼出资。
Sematech的理念是，该行业需要更多的合作才能保持竞争力。诺伊斯领导下的Sematech一开始试图帮助GCA等制造设备公司，其中许多公司拥有强大的技术，但难以创建持久的业务或有效的制造流程。
Sematech组织了关于可靠性和良好管理技能的研讨会，提供了小型的MBA课程。Sematech还在设备公司和芯片制造商之间进行协调，以优化它们的生产计划。
诺伊斯的重点是拯救美国的光刻业。Sematech51%的资金流向了美国的光刻机公司。诺伊斯简单地解释了这个逻辑：光刻机公司得到了一半的钱，因为光刻机公司是芯片行业面临的“一半问题”。没有光刻机，公司就不能制造半导体。
这正是光刻机制造商GCA的员工希望听到的。在该公司发明了步进式光刻机之后五年，管理不善和运气不佳使GCA成为一个小公司。
Sematech在GCA上下了巨额赌注，授予该公司生产深紫外光刻设备的合同，这是该行业最前沿的技术。GCA的成绩远远超出预期，独立行业分析师将GCA最新的步进式光刻机描述为“世界上最好的光刻机”。
但GCA仍然没有一个可行的商业模式。客户已经对尼康、佳能和阿斯麦等竞争对手的设备感到满意，他们不想冒险购买一家未来不确定的公司的新工具。如果GCA破产，那么客户可能很难获得备件。
尽管Sematech提供了7000万美元的支持，但GCA在1988—1992年仍然亏损了3000万美元。即使是诺伊斯，也无法说服他创立的英特尔放弃对尼康的忠诚。
到1993年，GCA的所有者通用信号（General Signal）公司，宣布将其出售或关闭。但通用信号找不到买家，GCA最后一次呼吁美国政府提供帮助。基于外交政策考虑，美国国家安全高级官员得出的结论是什么也做不了。最后，该公司关门了，加入了一长串被日本竞争对手击败而消失的公司名单当中。
5
《日本可以说“不”》
1953年，盛田昭夫在第一次出国旅行时，把美国视为一个“似乎什么都有”的国家，当时的纽约似乎“魅力四射”。但30年后，一切都改变了。它肮脏，犯罪猖獗，破产了。
与此同时，索尼已经成为一个全球品牌。盛田昭夫重新定义了日本在海外的形象。随着美国和日本的商业紧张关系加剧，盛田昭夫担任非正式大使，向美国权力掮客解释日本的政策。
到了80年代，盛田昭夫意识到了美国经济和社会的深层次问题。长期以来，美国一直把自己视为日本的老师，但盛田昭夫认为，美国在应对不断增长的贸易逆差和高科技行业的危机时，应该吸取教训。美国人应该停止抱怨日本的成功。他认为是时候告诉自己的美国朋友们了：日本的体制运行得更好。
1989年，盛田昭夫在一本名为《日本可以说“不”》的论文集中阐述了他的观点。这本书是与备受争议的极右翼政治家石原慎太郎合著的。
即使是一向和蔼可亲的盛田昭夫，也很难掩饰自己的观点，即日本的技术实力使其在世界大国中占据了一席之地。盛田昭夫当时告诉一位美国同事：“在军事上，我们永远无法打败美国。但是，在经济上，我们可以战胜美国，成为世界第一。”
在美国，《日本可以说“不”》引发了愤怒。但这本书引起争议，并不是因为它的观点，而是因为事实。美国在存储芯片方面明显落后。如果这一趋势持续下去，那么地缘政治变化将不可避免地随之而来。
就在这本书出版的同一年，美国国防部前部长哈罗德·布朗发表了一篇文章，得出了几乎相同的结论。布朗在文章中写道：“高科技是外交政策。”如果美国的高科技地位正在恶化，那么美国的外交政策地位也将面临风险。
布朗承认：“日本在存储芯片方面处于领先地位，而存储芯片是消费电子产品的核心。日本在逻辑芯片和专用集成电路方面正在迅速赶上美国。”日本还在制造芯片所需的某些类型的工具比如光刻设备方面，取得了领先地位。布朗所能预见的最好结果是，美国将在未来保护日本，但要用日本技术支持的武器来保护日本。美国把日本变成晶体管销售员的战略似乎大错特错了。
本文转载自瞭望智库，文 | 克里斯·米勒，译 | 蔡树军，编辑 | 田硕。（本文为瞭望智库书摘，摘编自《芯片战争：世界最关键技术的争夺战》（浙江人民出版社2023年5月出版），原标题为《失去领导能力？》，原文有删减，不代表瞭望智库观点。）

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