日本组建“国家队”，也得告别半导体荣光

在半导体发展的历史上，韩日美的关系一言难尽，尤其是日本的曲折经历。

上世纪80年代，日本半导体产业称霸全球，但因挤占美国市场被美打压后走入低谷，韩国企业借此获得翻盘机会。肩负着复兴日本半导体使命的尔必达，也在三星的步步紧逼下节节败退，直至破产。

时隔20年，在美中地缘政治角力中，坚韧的韩国芯片业迎来第一轮冲击，在美国严格的“管制”下，韩国在中国大陆的产业布局或许将前功尽弃。此外，台积电被迫赴美建厂，被认为是“自残式扩张”。

与韩、台此刻的水深火热不同，日本又与美国在半导体领域“携手同行”，去年日本宣布将与美国共同投资1.3万亿日元用于联合开发下一代半导体，包括软银、索尼、丰田在内的日本8家大企业已共同注资成立Rapidus公司，从零开始打造具有全球竞争力的半导体制造商之一。

那么，Rapidus究竟能复刻当年“日之丸半导体”的神话？还是重演“尔必达失败”的悲剧？

一鼓作气：VLSI初露锋芒后黯然离场

将时钟拨回到1980年代，彼时美国和欧洲受困于石油危机和通货膨胀，日本则瞅准机遇成立VLSI联盟，此后十余年，日本在半导体领域扶摇直上，从跟随者转向领导者。

1976年，日本通产省组织了日电、日立、东芝、富士通和三菱等五家企业共同参与“下一代电子计算机用超大规模集成电路”（VLSI）研究开发计划。在垂井康夫的领导下，这些企业摒弃了门派之分，整合了半导体产学研人才，仅用四年时间就取得了上千件专利。

日本政府通过对电力市场和通信市场的垄断来调控宏观经济，并为半导体企业提供了高达16亿美元的资金支持，包括税赋减免、低息贷款等扶持政策，帮助日本企业打造半导体产业群。

这次的“抱团”计划让日本构建起了相对完整的半导体产业链，在半导体产业上从设备、原料到芯片的三个方面都取得了重大突破：以尼康和佳能的光刻机为核心的半导体设备国际市场占有率超过美国。日本企业凭借64K内存拿下全球一半以上的内存市场，256K内存也实现了量产。

日本也成为全球最大的制造商之一，占据了全球半导体市场的绝大部分份额。80年代中期，DRAM市场排名前五的分别是NEC、日立、东芝、富士通、三菱电机。然而，日本半导体产业的辉煌并没有持续很久，这种实力过强的垄断状态导致了与美国贸易摩擦，也迫使日本的半导体产业转向内需市场。

同时，由于日本经济在80年代中期陷入了泡沫经济繁荣期，日本半导体公司开始追求规模扩张而忽视了产品质量和创新能力。这导致了一系列的质量问题和生产线停滞，从而使得日本半导体公司在市场竞争中逐渐失去优势。

当日本的半导体产业成为全球领先的行业之一时，韩国才开始崭露头角。为了追赶日本，李秉喆力排众议，决定推进半导体项目，从美光手中买来了64K DRAM的专利技术。

1982年，韩国政府颁布类似日本VLSI计划的“半导体产业振兴计划”，在这期间，韩国建立了由国家研究所、3家财团与6所大学联手的共同研究发展体制，在三年内一共投入了2.5亿美元的研发资金，其中多数由政府拨款。

接下来，韩国人开始了漫长的追赶。为了引进日本先进技术、猎取日本技术人员，三星建立了无比强大的信息收集网，用于搜集和整理日本制造商的技术情报；同时对日本半导体公司高管猛轰糖衣炮弹、花高价组织一个近百人的日本顾问团……

1989年，三星电子实现了4M内存的量产，赶上了东芝的进度，达到了世界领先水平。到了1992年，韩国的DRAM产量已经超过了日本，成为全球最大的DRAM生产国之一。

经过十年的漫长拉锯，以三星为首的韩国企业几度击溃日本企业，坐上“储存之王“的宝座。

再而衰：“希望之星”尔必达的陨落

在日本半导体风雨飘摇之际，日本储存企业尔必达则酝酿着复刻VLSI的成功。尔必达，在希腊语中是“希望”的意思，它肩负着重振日本半导体产业的使命。

1999年，尔必达合并了在与韩国厂商的低价竞争中落败的NEC和日立的DRAM业务，统合成立了日本国内唯一的DRAM制造商——尔必达公司。因有政府资金和政策的保驾护航，尔必达的产品被打上了“日本制造”的烙印，也被称为“日之丸半导体” ，一度在全球DRAM领域掌握近两成份额。随后，尔必达又在2003年合并了三菱电机的DRAM业务。

日本半导体产业前进的齿轮再次转动，然而，复兴的火苗只闪耀了一下就被无情熄灭。

半导体行业与传统行业有所不同，芯片的主要成本并非原材料，而是加工设备。由于企业的基因或经营惯性，日本企业不愿意放弃对良品率的盲目追求。尔必达在生产设备的吞吐量方面仅为三星电子的一半，即使尔必达的良品率再高，也无法达到三星电子的两倍。也就是说，如果要生产同样数量的芯片，尔必达的设备成本将比三星多出一倍。最终，技术水平更高的尔必达的利润率仅为3％，而三星电子高达30％。

由于DRAM标准化程度极高，核心的竞争力就是通过扩大产能摊薄成本。经历早期大幅扩张后，尔必达出现产能过剩问题。2008年前后，由于Windows Vista销量低迷，DRAM供过于求价格狂跌，随后金融危机过境，半导体市场需求萎靡，尔必达眼睁睁看着DRAM价格跌破1美元。

三星在DRAM价格下跌、尔必达产能过剩的时期大举扩产，顶住亏损挤压尔必达的份额。积累了巨量亏损和负债的尔必达节节败退，即使日本政府极力扶持，仍回天无力。

2012年，尔必达走向破产，被美光以20亿美元的白菜价打包带走。至此，一个支柱产业在日本坍塌，两个东亚国家也结下了历史恩仇。此后的十多年，日本半导体复兴的火焰再未被点燃——在金融危机的余波中，日本各大半导体企业齐刷刷的亏损，整体产值垮到不到2000的一半，日本失去东山再起的信心。根据IC Insights数据，2021年半导体全球市场份额美国占据54%，韩国22%，中国台湾9%，日本仅为6%。

如今，全球半导体产业进入了一轮新的增长期，全球各科技大国再次认识到半导体行业对”国运兴衰“的影响，美、日、韩以及西欧发达国家都开始从国家战略高度部署半导体产业，让其成为全球战略竞争的一个制高点。

受全球经济疲软、中美地缘政治影响，台积电、三星等企业相继“失宠”，也给了日本趁虚而入的机会。日本首相岸田文雄3月在参议院说道。“过去日本在复兴半导体产业方面落后了，下一代半导体项目是弥补的最后机会。”

三而竭：Rapidus最后的“回光返照”

去年8月，丰田汽车、索尼、NTT、NEC、软银等八家大型公司再次“合体”成立合资企业Rapidus。半导体复兴之路正徐徐展开，对历经行业盛衰、错失东山再起机会的日本来说，要么借由Rapidus重现尔必达荣光，要么再次一蹶不振。

在20世纪80年代，日本政府主导半导体产业的自主发展，几乎没有外部技术援助。如今，日本已经认识到单靠自身能力是不够的，因此非常强调外部技术支持。在去年11月举行的Rapidus成立记者会上，社长小池淳义承认日本在尖端逻辑芯片领域落后10-20年，挽回劣势并非易事。小池表示，“借助日美合作研发尖端的2纳米产品之际，合作伙伴将成为关键。“

去年年末，Rapidus与比利时国际半导体研究所imec签署技术合作备忘录，今年3月两家公司同意合作开发尖端光刻机技术，包括EUV光刻机。2022年12月，Rapidus和 IBM 宣布结成战略联盟，共同开发先进的2纳米半导体。两家公司已同意共同研发尖端半导体，IBM 将与Rapidus 合作培训工程师和开发销售目的地。

2月28日，Rapidus宣布将在北海道千岁建设新工厂，将于2025年开始原型制作，目标是在2020年代后半期实现量产。Rapidus社长小池敦义表示，预计研发到原型阶段需要2万亿日元，量产需要3万亿日元。

据称，2023年4月7日，经济产业省已进入最终调整阶段，将向正在千岁市建设下一代半导体工厂的 Rapidus追加 3000亿日元的补贴。公司将支持计划于2025年投产的试产线的开发，支持开发。目前通过NEDO的基金补贴700亿日元，补贴金额还会增加。预计增加的金额将用于即将开工建设的工厂的部分建设成本。

当然，重返巅峰的道路并不平坦。

得益于IBM和imec强大的技术支持，以及日本在半导体材料和设备方面的实力，2纳米半导体的量产成为可能。但即使获得所需的设备和材料，也需要解决工艺整合、提高生产率等问题，以实现规模经济。

起步较晚的Rapidus以量产2纳米芯片为目标，而现在掌握3纳米芯片量产技术的公司都屈指可数。以台积电的3纳米半导体为例，台积电计划在2022年下半年开始量产时，良率仅为40%-50%，直到2023年下半年才能达到有利可图的75%以上。截至2023年2月，韩国三星电子的3纳米代半导体良率预计为20%-30%。即使是行业的领头羊，也需要一到两年时间来提高3纳米半导体的良率，更不用说从“零”开始的Rapidus，想要一步到位上线2nm芯片工艺实属“大跃进”。

为了确保目标代工业务的高质量客户，Rapidus需要争取台积电的主要客户，如苹果、英伟达、AMD和其他主要在美国的半导体公司的支持，这将需要建立销售渠道和吸引全球公司的人力资源。

过去国际市场主要是欧美，而现在相对原来的区域化市场而言，实际上是全球化市场，尤其像中国以及部分发展中国家，能够提供支撑半导体产业发展的市场资源。原本日本寻求在半导体产业取代美国，而现在美日利益一致，日本整体上优先服从美国“反华遏华”战略，在产业发展的关键时刻紧跟美国出台半导体设备出口管制措施，与一部分市场相隔绝。

除此之外，资金也是一大难题。受困于资金不足，日本政府正在补贴Rapidus的2纳米半导体。虽然2022年11月宣布向Rapidus出资700亿日元，但相比台积电每年平均300亿至400亿美元的投入，这个投资规模显得微不足道，因此日本政府计划追加3000亿日元。

Rapidus董事长东哲郎表示，该公司计划在2027年开始大规模生产先进逻辑芯片，需要7万亿日元的资金支持。然而，如何筹措如此庞大数额的资金，以及如何协调8家企业的经营思路，仍然是一个难题。因为除了三菱UFJ银行，其他7家的投资数额相当，很难形成一两家公司主导的局面。

总之，要想重振“日之丸半导体”的雄风，绝非易事。Rapidus大规模生产先进半导体在技术上是可行的，但由于缺乏先进半导体量产经验、缺乏资金以及客户的不确定性，Rapidus的生产率能否提高到实现盈利的水平，仍然存在疑问。能够制造，但不能盈利，这与当初“尔必达的失败”是一样的。

乾坤未定，大浪淘沙，中日韩三国都曾在这场技术革命的风暴中挣扎求生，看似早已被演绎过无数次的历史，依旧残酷无情。当“尔必达失败”的历史再次上演，日本的半导体产业恐将难以跟上时代的步伐，辉煌的历史大幕也会缓缓落下。