电子发烧友网报道(文/李弯弯)近日消息,日本将建立新一代半导体的研究基地,并和美国联合研究2nm半导体芯片,预计将在人工智能等领域广泛应用。日本经济产业大臣萩生田光表示,日本和美国在半导体领域合作,让他感到命运的奇异。
30多年前,日本曾经在半导体领域占据全球领先地位,然而在美国的打压下,市场份额从50%下降到10%左右,如今日美在半导体领域再次合作,不禁让人深思。
被美国操控的日本半导体产业
上世纪二战之后日本经济惨淡,美国为了自身发展,开始扶持日本经济,让其为美国提供廉价产品,在这期间,美国允许日本直接使用其基础研究成果,日本半导体产业借此初步发展。
1970年,当时几乎垄断计算机市场的IBM,宣布在最新的计算机中使用半导体储存器,计算机上的储存器,也开始由原来的磁芯技术逐渐转变为半导体储存器。
在政府的支持下,日本半导体进展顺利,作为主要研究成果的DRAM,在1982年市场份额超过美国,1985年,主导DRAM市场的英特尔,放弃持续亏损的DRAM业务,第二年日本半导体占全球市场份额达到46% ,超越美国,成为全球第一。
根据2021年经产省公布的数据,1988年日本半导体占据全球市场份额50.3%,1992年全球十强企业中,日本占据6席,分别为NEC(第2位)、东芝(3位)、日立(5位)、富士通(7位)、三菱(8位)及松下(10位)。
图片来自经产省
然而日本在半导体领域的快速发展,和领先地位,让美国感到不安,美国开始以威胁国家安全为由,通过各种方法,制定不平等协议,打压日本半导体产业发展。
1982年美国以产业间谍罪逮捕日立、三菱员工,1986年美国迫使日本签订《美日半导体协定》,1991年美日签订第二次半导体协议。
根据协议,美国要求日本开放半导体市场,规定外国半导体产品在日本国内的市场份额需要达到20%,对日本出口到美国的电子元器件增加100%关税等。
在美国的不断压下,日本半导体产业逐步萎缩,东芝、富士通相继退出DRAM市场,三菱、日立、NEC将DRAM部门合并成尔必达,最后被美国公司美光收购。
在鼎盛时期日本半导体市场份额达到50%,而到2019年的时候,市场份额只能勉强维持在10%。经产省认为,如果不做任何努力的话,将来日本的市场占有率将会几乎为零。
日美合作研究2nm一拍即合
就如日本经产省所认为的,如果不再做任何努力,日本的半导体产业将会比如今更为惨淡。不难想象日本急于在半导体产业的发展上寻求突破。
事实上,当前的日本仍然有它的优势,那就是在半导体材料、设备上处于全球领先位置。数据显示,日本光刻胶的市场份额占到全球的80%以上,EUV光刻胶,更是只有日本能够生产。半导体设备厂商东京电子、DNS,材料厂商信越化学、SUMCO等几乎垄断所在市场。
所以当下,日本可能需要补齐的是它的芯片制造,然而芯片制造技术不是说补齐就能补齐的,为了强化国内生产,日本也尝试吸引海外企业,此前消息,日本政府在九州引进了台积电工厂,生产的半导体产品工艺为10-20nm,然而这并不是比较先进的工艺。
因此能够与美国合作,重新发展半导体,无疑是日本当前较为合适的选择,美国虽然在制造方面较为薄弱,但是其在设计、先进技术等多方面无疑是遥遥领先的,并且当下美国也想在芯片制造方面寻求突破,合作共同研究,还可以借助双方各自的优势,这样更容易取得成果。
对于美国来说,当前日本在半导体领域对其完全不构成威胁,能够借助其在材料、设备方面的优势,突破自身缺陷,无疑是很好的选择。
当前美国迫切希望在制造上取得突破,过去几十年美国芯片制造产能快速下降,从1990年的37%到现在12%,远远落后于台积电和三星。近两年全球芯片短缺导致汽车厂被迫关停,一些电子产品价格持续飙升,这让美国意识到发展自己的芯片制造业极为迫切。
美国为此出台相关芯片法案,以支持芯片产业发展,一周前该法案在美国参议院的初步投票中获得通过,7月28日,该芯片法案在美国国会众议院的投票中也获得通过。
该法案接下来将送往白宫由总统正式签署成为法律,美国总统拜登表示,该法案的通过将降低汽车、家电、电脑等价格,创造众多高薪的制造业工作,巩固美国在该产业的领导地位。
为了发展芯片制造,美国也尝试引进海外企业在美国当地建厂,比如台积电,台积电在美国的工厂规划的工艺是5nm,预计2024年量产。相对来说这是比较先进的工艺。
然而相对于三星、台积电已经到3nm,甚至在2nm的研究上已经取得一定进展,因此对于美国来说,要想在芯片制造领域占据主动权,就需要在目前最为先进的2nm上寻求突破,优先于三星、台积电推进量产。
如果日美合作真的能够优先实现2nm工艺,这就意味着日美两国几乎全面掌控整个半导体供应链,日本有全球领先的半导体材料、设备,美国有全球领先的EDA软件、芯片设计,再加上在芯片制造先进性上的突破,这或许就是美国的终极目的。
小结
整体而言,为了发展各自的半导体产业,日美从过去的竞争走向合作,希望借助双方的优势,在2nm上形成突破,从而摆脱对台积电、三星的依赖,甚至全面掌控全球半导体供应链。
然而日美要想在2nm工艺上超越具有深厚积累的台积电、三星却并非易事,另外即使是达成合作,鉴于此前的经历,估计双方都会有所顾虑,日本可能会防备美国对自己的二次打压,美国会谨防日本的再次超越。双方能否坦诚合作还是存疑。
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