一場(chǎng)注定失敗的騙局：業(yè)內(nèi)專家解讀日本半導(dǎo)體新政
2021-06-08 13:06:23 EETOP1987年筆者進(jìn)入日立制作所，成為半導(dǎo)體技術(shù)人員至今已經(jīng)過了34年，但在我的記憶中，半導(dǎo)體從未像現(xiàn)在這樣受到關(guān)注。《日本經(jīng)濟(jì)新聞》連日來刊登了大量有關(guān)半導(dǎo)體的報(bào)道。另外，電視上也在報(bào)道日本政府及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的半導(dǎo)體政策，以及自民黨的半導(dǎo)體議聯(lián)的新聞。
6月1日，筆者作為半導(dǎo)體專家應(yīng)邀到眾議院科技創(chuàng)新特別委員會(huì)進(jìn)行15分鐘的反思和分析，探討日本半導(dǎo)體未來的發(fā)展方向。
2021年1月，車載半導(dǎo)體的短缺引起了軒然大波，日本、美國和德國政府通過臺(tái)灣地區(qū)“政府”，要求臺(tái)積電增加車載半導(dǎo)體的產(chǎn)能。
世界各國和日本的動(dòng)向
現(xiàn)在，世界各國都在投入巨資加強(qiáng)本國的半導(dǎo)體制造。據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》6月3日?qǐng)?bào)道，從去年(2020年)開始為吸引臺(tái)積電而努力的美國，正在討論對(duì)在美國國內(nèi)設(shè)立工廠或研究開發(fā)基地的企業(yè)，在5年內(nèi)支付4.3萬億日元（將近400億美元）的補(bǔ)助金。
此外，歐盟計(jì)劃在未來兩到三年內(nèi)在包括半導(dǎo)體在內(nèi)的數(shù)字領(lǐng)域投資約 19 萬億日元（約1740億美元）。另外，中國大陸在2014年成立了IC大基金，在半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)上投入巨額資金。
擁有臺(tái)積電的中國臺(tái)灣地區(qū)已啟動(dòng)補(bǔ)貼等激勵(lì)措施，鼓勵(lì)投資回流臺(tái)灣島內(nèi)市場(chǎng)，已受理投資申請(qǐng)總額達(dá)2.7萬億日元，主要集中在高科技領(lǐng)域。此外，已成為存儲(chǔ)器強(qiáng)國的韓國將在未來10年投資約50萬億日元（約4500億美元），與公共和私營(yíng)部門合作，在國內(nèi)建立“K半導(dǎo)體帶”半導(dǎo)體供應(yīng)網(wǎng)。
在這種情況下，日本政府也在增長(zhǎng)戰(zhàn)略原案中加入了半導(dǎo)體強(qiáng)化方案等，圍繞半導(dǎo)體的動(dòng)向非常活躍。
但是，筆者對(duì)日本政府、自民黨議會(huì)聯(lián)盟、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省等的動(dòng)向卻冷眼旁觀。而且，日本的政策非常混亂，是脫節(jié)的，我認(rèn)為這種熱潮不過是暫時(shí)的，明年的這個(gè)時(shí)候就會(huì)煙消云散。
在這篇文章中，我將簡(jiǎn)要回顧一下從 2021 年初到現(xiàn)在日本在半導(dǎo)體方面發(fā)生了什么。在此基礎(chǔ)上，論述了這些毫無關(guān)聯(lián)、互不相干的東西，尤其是自民黨議會(huì)加強(qiáng)半導(dǎo)體的措施是荒謬的。
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的動(dòng)向
2021新年剛，就發(fā)現(xiàn)車用半導(dǎo)體缺貨，汽車制造商叫苦不均。因此，以汽車為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的日本、美國、德國各國政府于1月24日，經(jīng)由中國臺(tái)灣地區(qū)政府向臺(tái)積電提出了增產(chǎn)車載半導(dǎo)體的要求。下面，讓我們簡(jiǎn)單回顧一下此后日本圍繞半導(dǎo)體的后續(xù)動(dòng)向。
2月9日，《日經(jīng)新聞》報(bào)道，臺(tái)積電將在筑波建立一個(gè)后端研發(fā)中心。文章稱，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省（METI）正在努力吸引臺(tái)積電來到日本，該公司將與擁有強(qiáng)大半導(dǎo)體材料和制造設(shè)備的日本合作，開發(fā)用于分層的各種半導(dǎo)體的"三維封裝"。
Newswitch 4月3日?qǐng)?bào)道，日本汽車制造商協(xié)會(huì)（JAMA）已經(jīng)要求臺(tái)積電在3月19日車載半導(dǎo)體制造商瑞薩（Renesas）的那珂工廠發(fā)生火災(zāi)后，生產(chǎn)替代的車載半導(dǎo)體（來源：日刊工業(yè)新聞，4月3日）。
在4月16日的日美峰會(huì)之前，日本和美國政府已經(jīng)開始協(xié)調(diào)合作，美日兩國政府已經(jīng)開始協(xié)調(diào)合作，為半導(dǎo)體等重要零部件構(gòu)建穩(wěn)定的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)部委將成立工作組，劃分研發(fā)和生產(chǎn)系統(tǒng)的角色（日經(jīng)新聞4月2日）。
然而，日美峰會(huì)后的實(shí)際聯(lián)合聲明"同意日本和美國將投資總計(jì)45億美元（約4900億日元），用于開發(fā)5G高速、大容量標(biāo)準(zhǔn)和6G下一代標(biāo)準(zhǔn)的尖端通信技術(shù)，以應(yīng)對(duì)中國在經(jīng)濟(jì)安全方面的威脅"，但關(guān)于半導(dǎo)體，聲明只是順帶提了一句，"日本和美國還將在包括半導(dǎo)體在內(nèi)的敏感供應(yīng)鏈上進(jìn)行合作"
5月17日，《日經(jīng)新聞》報(bào)道，日本自民黨（LDP）將啟動(dòng)一個(gè)議會(huì)小組，討論日本半導(dǎo)體行業(yè)的狀況。文章稱，領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)濟(jì)和安全政策的稅務(wù)委員會(huì)主席Akira Amari將擔(dān)任主席，前首相安倍晉三和副首相兼財(cái)務(wù)大臣麻生太郎將擔(dān)任該小組的首席顧問和其他高級(jí)成員，該小組將于5月21日舉行第一次會(huì)議，并在今年秋天向政府提交建議，目的是在2022財(cái)政年度預(yù)算計(jì)劃和其他文件中反映這些建議。
5月19日，《日經(jīng)新聞》報(bào)道說，政府已經(jīng)確定了一個(gè)增長(zhǎng)戰(zhàn)略的框架草案，將在6月作出決定，并計(jì)劃鼓勵(lì)集中投資，擴(kuò)大先進(jìn)半導(dǎo)體和蓄電池的國內(nèi)生產(chǎn)。日本有一個(gè)總額為2000億日元的基金，但它遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如其他國家，因此目前的支持措施將大大擴(kuò)展，使基金能夠用于先進(jìn)半導(dǎo)體和其他產(chǎn)品的制造技術(shù)的發(fā)展。
5月27日，Newswitch報(bào)道，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省（METI）已經(jīng)率先計(jì)劃在熊本縣建立一個(gè)半導(dǎo)體工廠，作為索尼集團(tuán)和臺(tái)積電的合資企業(yè)。在用于智能手機(jī)和其他設(shè)備的CMOS傳感器的世界市場(chǎng)上，索尼擁有超過50%的份額。該公司將其CMOS傳感器的邏輯半導(dǎo)體的生產(chǎn)外包給臺(tái)積電。文章稱，預(yù)計(jì)總投資將超過1萬億日元（約90億美元），到2021年底，將在索尼熊本工廠附近建立一個(gè)新工廠。
5月31日，日經(jīng)新聞報(bào)道稱，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省決定支持臺(tái)積電在日本的新基地。IBIDEN、旭化成、信越化學(xué)、長(zhǎng)瀨產(chǎn)業(yè)、芝浦機(jī)電等20多家日本企業(yè)將參與該項(xiàng)目總成本約370億日元的一半費(fèi)用，旨在開發(fā)尖端的半導(dǎo)體制造技術(shù)。公共和私營(yíng)部門將與臺(tái)積電合作，保持和提高國際競(jìng)爭(zhēng)力。
6月1日，科技創(chuàng)新促進(jìn)特別委員會(huì)在眾議院召開，理化學(xué)研究所所長(zhǎng)、一橋大學(xué)（工商管理）名譽(yù)教授、作者三人受邀為證人，每人意見15分鐘，在發(fā)言的同時(shí)，還進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)三個(gè)半小時(shí)的半導(dǎo)體政策討論。
6月2日，日經(jīng)新聞報(bào)道，公布了政府決定的當(dāng)月內(nèi)增長(zhǎng)戰(zhàn)略草案，并公布了從經(jīng)濟(jì)安全角度調(diào)動(dòng)一切政策促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國內(nèi)吸引力的政策。同日，該政策將在由內(nèi)閣官房長(zhǎng)官加藤勝信主持的增長(zhǎng)戰(zhàn)略會(huì)議上提出，經(jīng)與執(zhí)政黨協(xié)調(diào)后，將在一個(gè)月內(nèi)做出內(nèi)閣決定。
6月4日，日經(jīng)新聞報(bào)道稱，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省宣布了一項(xiàng)新戰(zhàn)略，以加強(qiáng)半導(dǎo)體等數(shù)字產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。考慮到海外代工廠的吸引力，明確表示將提供超越一般產(chǎn)業(yè)政策的“特殊待遇”，并在內(nèi)閣會(huì)議后的記者招待會(huì)上，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣梶山博他說，“超越私營(yíng)企業(yè)支持的框架。我們將作為一個(gè)國家項(xiàng)目開展工作，”他說，“鑒于‘失去的 30 年’和最近的地緣政治變化，半導(dǎo)體希望做出重大的政策改變。”
這是對(duì)2021年初以來的發(fā)展的簡(jiǎn)要回顧。政府、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、自由民主黨（LDP）和眾議院是半導(dǎo)體行業(yè)的主要參與者。
當(dāng)我被邀請(qǐng)參加6月1日的眾議院會(huì)議時(shí)，我問秘書處，促進(jìn)科學(xué)、技術(shù)和創(chuàng)新特別委員會(huì)與政府、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省和自民黨的活動(dòng)有什么關(guān)系。另我驚訝的是，回答居然是：“沒有關(guān)系！”
也許政府和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省正在以某種方式進(jìn)行合作。但至少，政府、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、自民黨的半導(dǎo)體議會(huì)小組和眾議院委員會(huì)之間沒有任何關(guān)系，只是在進(jìn)行零星的局部爭(zhēng)斗。
相比之下，拜登政府在美國的行動(dòng)則有根本性的不同。在美國，拜登總統(tǒng)已經(jīng)主動(dòng)召開了兩次半導(dǎo)體峰會(huì)，一次在4月12日，另一次在5月20日。峰會(huì)的目的是解決半導(dǎo)體的短缺問題，并加強(qiáng)國內(nèi)半導(dǎo)體制造。
參加此次峰會(huì)的有英特爾、谷歌、戴爾、臺(tái)積電、三星等半導(dǎo)體廠商和IT廠商，以及通用汽車、福特等汽車廠商。會(huì)議由拜登主持，國家安全事務(wù)顧問沙利文、商務(wù)部長(zhǎng)萊蒙德也參與其中。總而言之，美國以拜登總統(tǒng)為首，政府和企業(yè)要團(tuán)結(jié)一致，解決半導(dǎo)體短缺問題，加強(qiáng)本國半導(dǎo)體制造。雖然日美雙方都想加強(qiáng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但不得不說其政治動(dòng)向有著天壤之別。
作為對(duì)比，接下來我評(píng)論一下自民黨的半導(dǎo)體議會(huì)組。
這三位朋友是否知道，所謂半導(dǎo)體，其正式名稱是“半導(dǎo)體集成電路”，其本質(zhì)其實(shí)是被省略的“集成電路”中的“電路”呢?
此外，議會(huì)聯(lián)盟主席阿馬里表示，“半導(dǎo)體戰(zhàn)略將成為關(guān)乎國家未來命運(yùn)的戰(zhàn)略和戰(zhàn)役。可以毫不夸張地說，控制半導(dǎo)體就控制了世界。”筆者在眾議院的意見聲明中表示，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已不可挽回（圖1）。因此，針對(duì)阿馬里先生的言論，我不得不思考，“您現(xiàn)在在說什么？”
圖1 國家項(xiàng)目、財(cái)團(tuán)、合資全部失敗，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)無可挽回來源：半導(dǎo)體份額數(shù)據(jù)為Gartner及部分作者預(yù)測(cè)
此外，有100多名自民黨議員參加了這個(gè)理事會(huì)，最高顧問安倍先生說："我們必須創(chuàng)造不同層面的東西。從這個(gè)角度看，副首相兼財(cái)務(wù)大臣麻生太郎今天就坐在這里。"但我不明白為什么麻生太郎坐在這里會(huì)意味著我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本理事會(huì)的很大一部分目標(biāo)?
而且，對(duì)于這個(gè)議會(huì)聯(lián)合會(huì)想要加強(qiáng)的4個(gè)領(lǐng)域，也不得不說荒唐，作為筆者，除了失望之外，只能是目瞪口呆。
圖2顯示了議會(huì)聯(lián)盟想要加強(qiáng)的四個(gè)半導(dǎo)體領(lǐng)域。讓我一一發(fā)表我的看法。
圖2 自民黨半導(dǎo)體議會(huì)集團(tuán)希望加強(qiáng)的4個(gè)半導(dǎo)體領(lǐng)域
(1) DRAM、NAND等存儲(chǔ)器
鎧俠是一家生產(chǎn)內(nèi)存的日本公司，其應(yīng)用是個(gè)人電腦和智能手機(jī)。首先，Kioxia只能生產(chǎn)NAND。日本沒有DRAM制造商。在這種情況下，我們?nèi)绾文軌蚣訌?qiáng)DRAM？
此外，SSD是附加值最高的產(chǎn)品，即使僅限于NAND。從出貨字節(jié)份額來看，鎧俠在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器用的企業(yè)級(jí)SSD和PC用的客戶端SSD的份額都不高（圖3）。
圖 3 企業(yè)和客戶端的 SSD 出貨字節(jié)份額（2020 年第二季度）
無論是企業(yè)還是客戶，鎧俠都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手三星。此外，鎧俠的份額也不及與其聯(lián)合經(jīng)營(yíng)四日市工廠的西部數(shù)據(jù)（WD）。
鎧俠的SSD份額較低，因?yàn)閮?nèi)部無法設(shè)計(jì)邏輯半導(dǎo)體（SSD控制器）來驅(qū)動(dòng)SSD，制造外包給臺(tái)積電等。另一方面，SSD市場(chǎng)占有率較高的三星，可以自行設(shè)計(jì)SSD控制器，并在自己的代工廠制造。此外，盡管西部數(shù)據(jù)將制造工作外包給臺(tái)積電，但它自己也做設(shè)計(jì)工作。
總之，能否自主研發(fā)SSD控制器，能否自主制造，直接關(guān)系到SSD的競(jìng)爭(zhēng)力。而且，鎧俠的設(shè)計(jì)能力很低。因此，強(qiáng)化的重點(diǎn)應(yīng)該是SSD(特別是用于企業(yè)級(jí)的)。而這在議會(huì)聯(lián)合會(huì)的強(qiáng)化方案中是不存在的。
(2) 用于數(shù)據(jù)處理和設(shè)備控制的邏輯芯片
該領(lǐng)域的日本公司包括瑞薩和Socionext，他們的產(chǎn)品是PC和智能手機(jī)。我不得不懷疑議會(huì)對(duì)此的意見。
例如，瑞薩可以為汽車和工業(yè)設(shè)備制造微控制器（MCU）。但無法用于PC 或智能手機(jī)中。然而，我不明白為什么瑞薩被列在這里。
即使我們?cè)噲D加強(qiáng)瑞薩為PC和智能手機(jī)制造CPU，瑞薩最多只能制造65納米左右，而40納米之后則外包給臺(tái)積電。目前，用于PC和智能手機(jī)的CPU需要14至5納米的尖端工藝，這是一個(gè)瑞薩無論如何也無法達(dá)到的水平。 如圖1所示，日本邏輯半導(dǎo)體的競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)急劇下滑。
(3) 模擬器件及傳感器
誠然，就出貨量而言，索尼在全球CMOS傳感器市場(chǎng)的份額超過了50%。然而，我仍然對(duì)索尼的未來感到擔(dān)憂。其原因如下。
索尼的實(shí)力僅限于消費(fèi)類產(chǎn)品。索尼的CMOS傳感器在高端智能手機(jī)中特別強(qiáng)大，如蘋果的iPhone。然而，由于美國的制裁，華為被迫在2020年9月15日之后逐漸退出智能手機(jī)市場(chǎng)。這對(duì)索尼來說是一個(gè)重大打擊。因?yàn)槿A為是索尼的一個(gè)巨大客戶，與蘋果齊名。
中國的小米、OPPO、vivo已經(jīng)在取代華為的位置上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。然而，這些新興的中國智能手機(jī)制造商不需要像華為那樣高端的CMOS傳感器，所以這些廠家無法填補(bǔ)失去華為的空缺。
此外，CMOS傳感器的主戰(zhàn)場(chǎng)目前正從智能手機(jī)等消費(fèi)類產(chǎn)品轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛汽車、監(jiān)控?cái)z像頭等工業(yè)設(shè)備。但是，索尼在汽車等工業(yè)設(shè)備市場(chǎng)份額很小，完全比不過美國的安森美半導(dǎo)體。
鑒于這種情況，索尼的CMOS傳感器應(yīng)該加強(qiáng)用于汽車等工業(yè)應(yīng)用。但是，自民黨議聯(lián)提出的強(qiáng)化方案中卻只字未提這一點(diǎn).
(4) 功率半導(dǎo)體
正如議會(huì)小組所表明的那樣，功率半導(dǎo)體不僅用于鐵路和發(fā)電廠，還用于預(yù)計(jì)未來市場(chǎng)會(huì)擴(kuò)大的 EV（電動(dòng)汽車）。這個(gè)領(lǐng)域的巨頭是德國的英飛凌，日本也有三菱電機(jī)、東芝、富士電機(jī)等功率半導(dǎo)體制造商，雖然規(guī)模小，但正如國會(huì)聯(lián)合會(huì)所指出的那樣。因此，想要強(qiáng)化這一領(lǐng)域，在某種程度上可以理解。
但是我想說一件事。這是關(guān)于制造功率半導(dǎo)體的加賀東芝電子（石川縣），盡管發(fā)生了聚集性的新冠肺炎感染，但政府并未提供任何救濟(jì)。（去年 2020 年 4 月，生產(chǎn)功率半導(dǎo)體的東芝加賀發(fā)生聚集性的新冠肺炎感染，該公司被迫停產(chǎn)兩周。）
關(guān)于對(duì)待疫情的態(tài)度
2020年5月8日，筆者在總理府網(wǎng)站提交了書面意見，內(nèi)容為“要求對(duì)半導(dǎo)體相關(guān)公司的員工進(jìn)行及時(shí)的核算檢測(cè)”。在該意見中，在解釋了加賀東芝的情況后，如果符合以下兩個(gè)條件的行業(yè)或公司的任何工人懷疑感染新冠，他要求立即進(jìn)行核算測(cè)試。事實(shí)上，如果加賀東芝等公司制造的功率半導(dǎo)體供應(yīng)出現(xiàn)停滯，將會(huì)阻礙鐵路、發(fā)電廠、電梯等社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行。然而，政府并未對(duì)此作出回應(yīng)。當(dāng)時(shí)的首相是安倍先生，他目前是自民黨半導(dǎo)體議會(huì)小組的首席顧問。為什么此時(shí)不理我的請(qǐng)?jiān)福?/span>
在這方面，歐洲和美國的半導(dǎo)體工廠與日本有很大的不同。
2020年4月至5月左右，歐洲和美國西海岸的疫情感染傳播尤為糟糕。然而，意大利和法國政府向歐洲意法半導(dǎo)體提供了最大的支持，以保障該工程不被關(guān)閉，，因?yàn)橐坏?a href="http://www.xebio.com.cn/semi" target="_blank" class="keylink">半導(dǎo)體工廠停工，其負(fù)面影響將會(huì)非常大。
此外，在美國，如應(yīng)用材料公司和拉姆公司，據(jù)說加州政府把設(shè)備制造商的工程師作為基本工人加以保護(hù)，并提供支持，以防止這些設(shè)備廠停工。
加賀-東芝集團(tuán)的騷動(dòng)已經(jīng)過去一年多了。行業(yè)和政府都無視我的請(qǐng)求，現(xiàn)在他們想加強(qiáng)功率半導(dǎo)體？ 我目前的真實(shí)感受是，"你一定是在跟我開玩笑。
在這篇文章的開頭，我寫道："我一直在冷眼旁觀日本政府、自民黨國會(huì)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省（METI）和其他部門的行動(dòng)，這些行動(dòng)似乎是突然出現(xiàn)的。
美國和中國正在舉國努力加強(qiáng)半導(dǎo)體制造。其認(rèn)真程度，毫無疑問是真實(shí)的。
然而，日本的半導(dǎo)體繁榮只是暫時(shí)的，我懷疑到明年這個(gè)時(shí)候，在半導(dǎo)體領(lǐng)域掀起的熱潮將會(huì)被忘卻，而將會(huì)掀起另一股熱潮。日本的加強(qiáng)半導(dǎo)體政策將是一個(gè)騙局。
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