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周建军:全球半导体产业风云:日韩赶超与美国应对

更新时间:2018-10-16 00:34:26
作者: 周建军  
从技术起源的角度,日本的半导体技术部分的来自于其日后的竞争对手——美国半导体同行。这种半导体技术的学习和积累是日本政府和日本企业共同作用的结果。为谋求半导体产业的未来发展,在本土产业发展之初,日本政府就拒绝所有外国独资子公司和外国厂商拥有多数所有权的合资企业的申请,也不允许外国人购买日本半导体企业的股票;同时,日本政府还采取高关税、限制性配额和高档集成电路设备的许可登记等要求,限制外国产品向本国市场渗透。

   作为和日本政府讨价还价的结果,直到1968年,美国德州仪器公司才获准在日本设立与索尼公司的合资公司。之后,日本索尼公司的股份被德州仪器公司收购。直到1980年,德州仪器公司仍然是为数不多的在日本投资设厂的外资半导体企业。可以说,为了获得谈判的筹码,日本对于外资半导体企业的投资发展设置了较高的门槛。而这个与外资企业讨价还价的过程,就是日本要求外资企业向日本本土企业进行技术许可的过程。日本通商产业省要求将技术的进口与技术开发后产品的再出口挂起钩来,要求本土企业向日本的其它厂商扩散技术,使得日本本土企业由此获得技术。此外,日本本土半导体企业也或明或暗的受益于采购,尤其是日本国有电话公司(NTT)的采购。根据相关统计,日本10家最大的半导体企业一度几乎垄断了日本半导体的全部生产,占日本半导体消费总量的60%。

   政府引领的推动本土企业发展的产业政策、大企业领衔的寡头垄断的市场结构,是理解日本半导体产业发展的主线。技术的部分引进和模仿固然重要,但更重要的是日本政府和企业对半导体技术研发的高度重视,正如日本的超大规模集成电路的研发联合体项目所显示的。1970年代中期,在美国IBM公司等世界领军企业着手开发超大规模集成电路的竞争压力下,日本发起了自己的超大规模集成电路研发联合体。日本企业在通商产业省的统筹安排之下,发起成立了由富士、日立、三菱电子、日本电气、东芝5家大型寡头企业和日本工业技术研究院参加的超大规模集成电路研发联合体。而通商产业省选择日本企业参与超大规模集成电路研发联合体的标准是“能制造并销售与IBM的未来系统(Future System)相抗衡的下一代电子计算机的企业集团为基础,进行组织调配。”这样的研发企业选择,既是为了技术研发,也是为了将来的生产和销售;而这种方式是日本典型的寡头竞合模式与政府产业政策的结合。

   项目启动之后,超大规模集成电路研发联合体由日本通商产业省和富士、日立、三菱电子、日本电气、东芝等5家企业等机构的代表来管理。在项目的研发活动中,研发联合体的联合实验室和成员企业实验室分别承担相应的任务。研发联合体联合实验室主要负责通用的基础技术,研发人员由通商产业省和成员企业共同派出。成员企业的实验室负责研发应用性技术,这5个大企业被分成两个小组予以实施,一个小组是由富士通、日立和三菱公司组成的计算机开发实验室,另一个小组是由日本电气和东芝公司组成的日本电气—东芝信息系统实验室。作为对项目研发的要求,通商产业省要求参与研发联合体的每个企业都必须指派最顶尖的科研人员。就研究成果形式而言,研发联合体的研究项目本身更关注通用性的基础技术而不是应用性技术。作为对项目研究结果的要求,研发联合体希望开发出0.1-1微米的微细集成电路制造技术(电子束曝光技术、X线曝光技术等),以用于计算机的逻辑和存储器件的制造。就工作关系而言,科研人员之间既是合作的、也是竞争的;尽管通商产业省要求参与项目的科研人员从国家整体利益的角度、实行合作开发。就研发资金而言,超大规模集成电路研发联合体耗资700亿日元左右,由日本政府拨款300亿日元左右,参与企业联合出资400亿日元左右。700亿日元对于当时的日本半导体产业是一笔不小的数字,分别占到1976年至1979年间日本半导体产业年度研发经费的20-60%左右。

   超大规模集成电路研发联合体的研发成功带来直接和间接的收益,都是非常显著的。在5家大型寡头企业的联合研发攻关下,研发联合体在短短几年内取得了上千项专利、数百篇论文。参与研发联合体的成员企业在超大规模集成电路方面的制造技术得到了提高。1980年,日本率先在全世界成功研发64K规格的动态随机存储器(DRAM);其后,日本又宣布成功研发了256K规格的动态随机存储器。动态随机存储器是集成电路最重要的部分之一,而集成电路是半导体最重要的产品之一。技术的研发成功使得日本企业在短短几年时间里一跃而成为半导体技术的领先者、市场份额的最大占有者,在很多方面赶超了它的美国同行。即使美国人自己也认为,日本半导体制造企业在规模方面是优势明显的、对市场的反应也是非常灵敏的。尤其是,当新的半导体设备技术成本增加的时候,那些小规模的美国半导体制造企业感到很难与日本企业竞争,这也进一步导致日本半导体企业在制造生产方面的优势地位。到1988年,全球最大的10家半导体企业中,有6家是日本企业,包括日本电气、东芝、日立等。

   关于美国半导体产业在1980年代遭遇重挫的原因,有很多从日本产业政策方面的讨论。不用问,日本的产业技术政策和产业组织政策,即对超大规模集成电路研发联合体的研发投入、对大型寡头企业的组织研发、对寡头竞争和竞争合作的鼓励,都是非常重要的。就超大规模集成电路研发联合体而言,日本的产业政策和企业的表现都是非常值得称道的。就日本政府的投入而言,按照研发联合体的联合研发协议,专利收入将优先偿还日本政府的研发补贴,日本政府投入的300亿日元几乎可以不久就收回。而针对关于日本政府的补贴之类的产业政策制胜说,有美国学者就客观地承认,即使没有来自日本政府的补贴,在某些产业和领域,美国硅谷的那种创业型企业也不是日本“系列”或韩国财阀的对手。美国硅谷的创业型企业经常为其创新动力和增长潜力而骄傲;然而,面对日本企业的有力竞争,美国的创业型企业才强烈意识到产业碎片化(Industrial Fragmentation)与资源浪费(Resource Dissipation)正在破坏美国高技术产品部门的竞争力。即使对日本竞争模式批评甚多的《日本还有竞争力吗?》作者迈克尔•波特,也对日本在超大规模集成电路研发联合体的效果赞誉有加。

  

三、寡头竞合与并购重组:韩国半导体产业的赶超


   3.1基于研发联合体的并购重组

   就市场结构或产业组织模式而言,韩国诸多产业都是大型财阀企业领衔的寡头竞争主导的。就半导体产业而言,韩国是与日本一样的赶超优等生,在很短的时间内实现了对半导体发达国家的成功赶超,和美国企业处在同一竞争方阵。

   1970年代,摩托罗拉、仙童公司等美国半导体企业先后在韩国设立半导体集成电路的组装工厂。韩国半导体产业的真正快速发展,是从韩国政府制定半导体发展的产业政策、韩国本土企业1980年代大规模投资半导体工厂并自主开展研发活动开始的。在1980年代经济自由化政策之前,韩国一直对半导体产品加收高关税等措施来保护本土市场。类似日本的合资研发,韩国也以政府出资和几家大型企业联合出资的方式,发起了超大规模集成电路研发联合体。以三星、现代、大宇等寡头企业联合投资的研发联合体,得到了韩国政府的共同投资。这样的研发联合体也是比较侧重通用性技术,参与研发联合体的企业既有合作又有竞争。这种既有合作又有竞争的关系,也出现在企业内部。在研发64K规格的动态随机存储器过程中,三星公司就将研发分为美国硅谷和韩国国内两个小组分头研发。紧紧跟随日本企业的研发步伐,三星公司在1983年率先在韩国研发出了64K规格的动态随机存储器。

   在1986年,韩国政府再度出面组织三星、现代和LG共同投资另一个研发联合体,以研发4M规格的动态随机存储器,以避免重复研发投入造成的浪费。在近三年时间里,韩国政府和3家企业共同投资了1亿多美元用于技术的联合研发。但是,企业对于技术路线的认识是不一致的,在联合研发的同时3家企业就开始了自己的研发。作为市场竞争主体,任何一家企业都想尽快研发出4M规格的动态随机存储器。作为合作又竞争的对手,三星和LG率先研发成功,而现代选择了另外的技术方向继续攻关。需要注意的是,尽管日本和韩国都组成了这种研发联合体,但联合研发的合作水平和知识共享程度是不同的。相对韩国企业而言,日本企业投资的研发联合体的参与范围、项目经费、项目企业数更多;相应的,日本企业的合作水平和知识共享程度也是更高的(见表2)。

   表2 日本和韩国政府资助的研发联合体的比较

   (来源:Mariko Sakakibara & Dong-Sung Cho, Cooperative R&D in Japan and Korea: a comparison of industrial policy,Research Policy, 2002,No31,p.685. )

   在16M和256M规格的动态随机存储器研发过程中,韩国政府也采取了类似的研发联合体机制。即使在合作的名义下,寡头企业之间的竞争是非常激烈的。为了抢得市场先机,三星公司在有的产品还未开发出来,就已经在投巨资建半导体生产线。为不落在三星的后面,几家半导体企业对半导体产业投下巨额资金,动辄就是几亿甚至几十亿美元。在1994年,三星公司率先研发成功256M规格的动态随机存储器,这比其美国、日本同行的速度都要快。用通常的想象力想象韩国大企业在1980年代和1990年代的研发能力进步是不合适的,三星、现代和LG等韩国大企业的研发投入和进步使得他们逐步具备了与美国、日本企业同台竞争的能力。

   3.2多种形式的并购重组

   同时,作为后发国家赶超的重要手段,为弥补自己的研发能力不足,韩国大企业也通过并购、技术贸易、开设研发分支机构等来提升自己的研发能力。比如,三星公司收购了LSI 半导体公司,从美国微米技术公司购买了64K规格的动态随机存储器的设计技术许可,从ITT公司购买了电信集成电路技术许可,从夏普公司购买了互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺技术许可,从Zytrex公司购买了高速的互补金属氧化物半导体工艺技术许可,从Zilog公司购买了8B规格的微处理器技术许可,从Intergraph公司购买了32B规格的微处理器技术许可,从Exel Micro公司购买了16K规格的电可擦除只读存储器(EEPROM)技术许可。而现代公司则从WDC公司购买了8B规格的6502 微处理器(MPU)技术许可,从Vitelie公司购买了256K规格的动态随机存储器的技术许可等;LG公司从美国高级微米仪器公司和齐洛格公司获得了动态随机存储器设计等相关技术。除了国内的联合研发投资,技术上日益进步的三星公司还与美国、日本等国的顶尖半导体企业组成新的国际层面的联合研发团队,进行半导体技术研发。在直接的并购和联合研发的同时,三星、现代和LG等韩国企业也在美国、欧洲、日本等地开设分支机构、聘请高技术人才,以获得世界前沿技术外溢的好处。

当然,仅仅依靠领衔的研发能力并不足以让三星这样的后发国家企业成功赶超。对三星公司这样的后来者,能在动态随机存储器市场站稳脚跟,与其研发能力、上市能力(缩短设计和生产时间)、成本优势(包括生产设备采购和生产产品的成本)、质量优势(在开发设计阶段就测知产品的良率)等,(点击此处阅读下一页)


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本文责编:陈冬冬
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文章来源:三思派
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