张忠谋发挥成熟老道的预判能力,认为纯粹的晶圆代工将是一个新的行业风口,可以助力台湾半导体产业起飞,台积电由此成立。
张忠谋的预判离不开美日半导体战争的背景,因为解决美国半导体企业的共同的制造技术课题,以恢复在 20 世纪 80 年代中期被日本半导体企业超过的美国半导体产业竞争力,是美国挠破头焦虑的事。晶圆代工恰好可以给美国人补上制造的短板。也就是说,台积电可以承接美国半导体的制造需求。
台积电的努力很快得到了美国积极的回应,包括IBM在内的美国企业毫无保留地授权给台积电制造专利,弥补了台湾核心技术研发投入不足的短板,日本半导体企业的死敌英特尔更是直接给了台积电一个大单。在英特尔的广告下,英伟达、高通、苹果等芯片设计大厂纷纷下单台积电。在美国的扶持和自身努力下,台积电迅速发展起来。
台积电的晶圆代工模式,针对的是日本半导体企业的IDM(垂直一体化)模式,随着芯片制程的进步,芯片制造厂设备投资越来越成为一个沉重的负担,IDM模式越来越难以适应行业发展,使得日本制造的芯片成本渐渐高于台积电的制造成本,找台积电代工的美国芯片企业终于找回了市场竞争力。
在晶圆制造上扶持台湾打击日本的同时,美国对韩国的扶持同样不遗余力。
在美国的压力下,日本不敢对半导体产业进行扶持;日美半导体协定捆住了日本半导体企业的手脚,日本的半导体产品失去了自由定价权,半导体协议的价格监督机制,让日本的半导体产品永远比韩国对手的贵上一截,想都别想发动价格战打击韩国对手;加之日元大幅升值,汇率损失又捅了日本半导体企业一刀,在行业低谷期,企业要么减产要么停产,无力进行投资。
如此一来,对韩国半导体企业来说,等于日本拱手让出了市场份额。
国际市场上,美国继续收紧日本半导体企业脖子上的绳索:对日本出口的芯片征收100%惩罚性关税,对三星仅象征性收取0.74%的反倾销税。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,成为与微处理器匹配的内存,日本则被排除在外。
在美国的打压下,日本半导体产业特别是DRAM存储器领域快速衰落。
2002年,日本DRAM的市场份额已经萎缩到大约10%,韩国的份额则超过40%。日本半导体五巨头开始砸锅卖铁(重组半导体业务),变卖家产,日立和NEC剥离DRAM业务在1999年组成尔必达,意图复兴日本半导体,但坚持13年后破产,被美光科技收购。
五巨头之一的富士半导体无奈之下,将工厂改建成蔬菜大棚,种植无公害生菜,每颗卖400日元,利润竟然高过生产DRAM芯片。
经过近20年的角逐,日本半导体产业彻底衰落,美国重回霸主宝座。

回溯从晶体管发明到如今的70余年间,半导体产业起于加州硅谷方寸之地,扩散至全球亚美欧三大洲。在这70余年里,美国牢牢占据产业链的上游,半导体从一个普通产业,一跃成为其全球霸权的一根重要支柱。
美国半导体维持全球霸权,一方面离不开其明显的竞争优势,即技术创新和商业模式创新。技术创新在硅谷发展早期,可以说是刻在基因里的。仙童半导体时代,由于员工离职率极高,而创办半导体企业的门槛又较低,员工离职往往会带走生产工艺等核心技术,成为原雇主的致命威胁,因此原企业要生存,唯有通过快速技术迭代。
同时,新成立的半导体公司要打开市场,最有效的门票就是产品创新,仙童半导体通过集成电路,有了与德州仪器叫板的实力,英特尔通过CPU,有了与IBM谈判的筹码。技术创新是美国半导体企业的核心竞争优势,这一优势通过专利壁垒稳固下来。相反,制造并不是美国半导体企业长袖善舞的地方。当年的日本,后来的韩国和中国台湾,都是通过在制造上发力加上核心技术研发突破,迅速跻身一流行列。
除技术创新外,美国半导体企业在商业模式上也创新不断,包括建立世界上第一个完善的风投机制,Win联盟,苹果的软硬件闭环生态,行业标准的制定等等。商业模式创新使美国半导体企业把持了行业话语权,而技术创新则是商业模式创新的基石,两者互为表里,形成美国芯片产业的竞争优势,也是实现芯片霸权的白道。
当“白道手段”难以行通时,美国政府会亲自下场护航,行使制裁打压、关税壁垒、重组产业链等逆市场化、反全球化的“黑道手段”,以清除竞争对手。1980年代之前,美国芯片称霸全球市场,靠的是白道;从1980年代到现在,美国则是黑白两手都用都硬,而且随着时间的推移,为维持芯片霸权地位,美国的“黑道手段”可能会超越“白道手段”,近日出台的《芯片和科学法案》即是明证。
对美国芯片霸权的挑战者而言,破局的关键是核心技术的突破,日本、韩国的强势上位,前提都是本国政府领头下的核心技术突破,这对当下之格局有很强的现实意义。核心技术突破后,在全球产业链上才会成为不可替代者,从而不被替代。
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主要参考资料:
《集成电路工业的秘密》,作者/志村幸雄
《日本半导体产业发展与日美半导体贸易摩擦》,作者/冯昭奎
《惊世伟绩,高技术的摇篮硅谷揽胜》,作者/迈克尔.马隆
《韩国科技发展模式与经验》,作者/李东华