再现美日芯片“决战中途岛”?

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5月26日,在北京,碳基半导体核心研究人员在为碳纳米管的晶圆进行电子束蒸发镀膜

  考验中国的时候,真的到了。
  2020年5月中下旬,中美关系再次出现大幅恶化:继5月15日美国重拳限制华为供应链之后,5月20日美国参议院全票通过了《外国公司问责法》,寄望于获得将中国公司“踢出”美国资本市场的权力(根据中国法律,执业的会计师事务所不得擅自向境外提供会计审计底稿);23 日凌晨,美国商务部宣布将33 家中国公司及机构列入“实体名单”予以出口管制……
  这期间,中美还围绕疫情责任、首阶段贸易协议的执行和港台问题,针锋相对。特朗普声称,若切断中美一切关系,美国能“省5000亿美元”;其国安顾问奥布莱恩威胁道,如国务卿无法向国会证实香港仍享有高度自治的地位,美方将对中国内地和香港实施制裁。
  中美关系近乎“自由落体式”恶化,尤其是在科技领域的冲突,引起了市场的广泛担忧。20世纪七八十年代,美日贸易战层层加码所引发的半导体巅峰对决,至今还让人记忆犹新。笔者希望从这场美日“芯热战”中,冷静地反思中国未来的科技发展之路。

“芯片”珍珠港事件


  疫情之前,笔者在电影院看的最后一部战争片是《决战中途岛》。在梳理了1941-1945年的美日太平洋战争和1960-1995年的美日贸易战进程后,笔者发现两者有颇多相似之处,比如都可以分为四大阶段,即日本狂攻阶段、局势逆转阶段、美国反击阶段、日本溃败阶段。
  日本狂攻阶段,分别对应的是偷袭珍珠港至珊瑚海海战,以及日本经济高速增长时期美日之间爆发的纺织品、钢铁、彩电、汽车贸易战。1956-1973年,日本纺织品、钢铁、彩电等行业,轮番对美国市场进行了不同程度的冲击。这与日本偷袭珍珠港、占领新加坡和马尼拉的进程相似—日本咄咄逼人,美国节节败退,而汽车产业作为美日的支柱产业,发生了正面的遭遇战。
  此时,“战火”尚未蔓延至半导体行业,日本于此“战略机遇期”谋求半导体产业快速突破。1953年,索尼创始人盛田昭夫赴美考察,从晶体管专利持有者、贝尔实验室母公司西部电器公司那里,获得结型晶体管的生产许可。索尼于1955年生產出全球第一台商用晶体管收音机TR-55,并开启了晶体管的量产。4年后,日本晶体管年产量达到8600万,登顶全球晶体管生产国之首。
  随着晶体管被美国人升级为硅晶体管,日本快速消化吸收美国技术,维持了全球最大晶体管制造国的地位。尤值一提的是,1963年日本电气公司(NEC)引进美国仙童半导体的planar技术授权,避开了“芯片之父”杰克·基尔比和“芯片大王”张忠谋所在的德州仪器的“双极型集成电路”技术壁垒。日本政府通过税收优惠等政策,以举国之力扶持“MOS集成电路”的研发。
  美国的幸运在于,20世纪70年代初期,IBM在大型计算机中成功使用半导体存储器取代了磁芯,而半导体中重要的DRAM芯片赢得“蓝海”市场,美国再次以技术创新成为全球半导体的巅峰之国。
  而70年代中期对于美国来说,是屋漏偏逢连夜雨:越战惨败、水门事件、经济滞胀、苏联咄咄逼人,让美国人颜面尽失。此时,随着全球半导体市占率“日升美降”,加上日本追赶势头迅猛,美国拒绝向日本提供集成电路,并迫使日本在国内半导体市场完全自由化,从而维持了美国半导体的领先地位。
美日冲突转向制度冲突和宏观调整,美国逼迫日本签署《日美结构性障碍问题协议》《日美综合经济协议》《日美规制缓和协议》,强行拆解日本经济体制和结构,致使日本宏观政策独立性丧失,最终陷入“失去的30年”。

  但日本政府和业界没有气馁,于1976年重磅推出“DRAM制法革新”的国家战略—日本政府以320亿日元出资牵头,推动日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资400亿日元,设立国家性科研机构“VLSI技术研究所”,推动了半导体产业重心从美国向日本的第一次转移。
  众志成城下,日本在DRAM制造工艺方面迅猛赶上美国,更先于美国掌握了集成电路记忆芯片技术;随后日本在64K、1M、4M、16M、64M集成电路生产中相继获得成功,在国际市场占领先机。1982年,日本成为全球最大的DRAM生产国。
  1985年是日本半导体行业发展的巅峰,全球市占率由1975年的20%上升到50%以上,而美国对应的比例由60%下降到40%。80年代后半期,在世界十大集成电路制造商名单中,日本6家远超美国的3家和韩国的1家,榜首也被NEC霸占。

“芯片”中途岛之战


  如果说1985年日本半导体对美国的“珍珠港偷袭”成功,那么1985-1995年则见证了美国对日本半导体“逆转胜”的“中途岛战役”。
  20世纪80年代,美国逐渐意识到日本在全方位、全行业对自身产生系统性冲击,终于被新时代的“偷袭珍珠港”敲醒,随后主动出击,对日本投下金融和经济结构“原子弹”:
  一方面,美国逼迫日本先后于1985年、1987年和1995年签署了《广场协议》《卢浮宫协议》《日美金融服务协议》,推动日元大幅升值、开放金融市场;另一方面,美日冲突转向制度冲突和宏观调整,美国逼迫日本签署《日美结构性障碍问题协议》《日美综合经济协议》《日美规制缓和协议》,强行拆解日本经济体制和结构,致使日本宏观政策独立性丧失,最终陷入“失去的30年”。
  而在针对日本半导体的“局部战争”中,美日首次交锋是1982年在华盛顿的贸易会谈上,双方商定于1984年起相互取消有关集成电路的税率,打开半导体的贸易壁垒。1985年,美国打出“301条款”,相当于中途岛海战中派出鱼雷轰炸机飞行编队;美国半导体厂商以日本半导体出口倾销问题为由,推动对其加征关税,并开征反倾销税。
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