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日本半导体业转型给国内IT业转型带来的思考

编者按:半导体产业是电子产品市场的晴雨计和风向标。本文对日本半导体产业的战略调整和市场动向报道,将给国内半导体产业和IT产业带来思考和启发。




近年来一蹶不振的日本半导体业
发布时间:2004-07-14 17:40        来源:        作者:国际技术经济所研究员 吴康迪
编者按:半导体产业是电子产品市场的晴雨计和风向标。本文对日本半导体产业的战略调整和市场动向报道,将给国内半导体产业和IT产业带来思考和启发。 近年来一蹶不振的日本半导体业又重现活力。日本各半导体公司以数字家电和移动电话的需求扩大为契机,纷纷扭亏为盈。最近以Elpida存储器公司为首,相继投入巨资兴建新型半导体生产厂。日本有识人士指出,作为电子产业基础的半导体器件,所起的作用会越来越大。例如,电视节目由模拟变成数字,电视机中使用的半导体器件数量就会显著增长。要想参与全球竞争的企业,必须拥有足够的半导体生产能力。没有半导体,日本的产业就将无从谈起。日本半导体产业必须发挥自身的特点,迎头赶上世界其他大型半导体企业。日本产业界预计,2005年至2006年,日本半导体业将重新复兴。 半导体王国的衰落 传统上日本半导体业是以存储器为中心,特别是以可用作个人电脑内存的DRAM为中心。从上世纪50年代中期起步的日本半导体业,经过近20年的技术积累和生产的磨炼,在20世纪80年代以存储器为中心,一举打败了美国厂商,曾经占据世界半导体业的半壁江山,将美国英特尔公司挤出了DRAM市场。此时的日本半导体业,尽管产值占世界的近60%,然而品种单一并且附加值低。在美日半导体协议的制约下,这一缺陷带来的弊病使日本半导体业从上世纪90年代起逐年走下坡。再加上日本经济近14年来一直停滞不前,以及2000年后网络泡沫的破灭,日本各半导体厂商雪上加霜,都背上了巨额赤字的包袱。 一年来,随着全球信息业的恢复和对芯片需求的扩大,负债累累的日本半导体业总算喘了口气。特别是进入2004年,全球半导体市场迅速恢复。据世界半导体市场统计协会(WSTS)发布的数据,2004年全球半导体业的销售额将达到2136亿美元。这将比2003年增长28.4%,成为超过2000年的又一个半导体生产高峰年。此外,日本的半导体销售额在经过11年后,于2003年再次超过北美(以美国为主)的半导体销售额,预计将在2004年进一步拉大与北美地区的距离。 让我们回顾一下2002年3月底日本半导体厂商的惨况。日本东芝、富士通、NEC等前5大半导体厂商,当年度累计亏损5000亿日元(约合45亿美元)。曾经作为日本半导体业看家产品的DRAM器件的市场,被韩国三星、美国Micro技术和韩国Hynix以及德国Infineon瓜分,日本厂商累计的市场份额只不过在5%左右徘徊。 近几年在美国英特尔公司、韩国三星、德国Infineon的300毫米硅圆片厂纷纷投产的形势下,连年亏损的日本厂商,却将半导体设备投资一压再压,根本无兴建新厂的能力。由日本NEC和日立公司合资组建的Elpida存储器公司,成为日本硕果仅存的专门生产通用存储器DRAM的公司。 日本半导体厂商的4种经营模式
美、韩厂商的激烈竞争 松下和索尼等日本厂商近5年来每年在数字家电上投资近40亿美元,因而在这一领域拥有优势。在日本厂商为信息家电的景气恢复而自鸣得意之时,在其背后的美国和韩国信息业的巨头正飞速追来。一般认为,日本半导体厂商最擅长的是集成系统芯片(SOC)等可赚取高额利润的器件。然而在这一市场,日本厂商正面临着前所未有的激烈竞争。 韩国三星半导体公司2004年5月,在韩国南部开始兴建专门开发单芯片系统的科研大厦,韩国三星电子公司的常务董事朱尤浞先生称:“继存储器之后,集成系统芯片是我们半导体业务的下一个支柱。” 三星电子2004年在集成系统芯片的研究上将投入12400亿韩元(约合12.3亿美元)。这一投资比2003年其在集成系统芯片上的投资增长3.5倍。而与此同时,三星公司研究集成系统芯片的科研人员也将由目前的3000人,增加500人,到2005年将形成3500人的庞大阵容。 以生产微处理器为主的美国英特尔公司,近年来将触角伸到了构建网络家庭的半导体器件领域。英特尔开发和制造了与个人电脑连接的家庭音响和视频设备的半导体芯片和通信类芯片。按照英特尔公司的计划,其2004年将生产上百万个这类器件。 经营模式大变脸 过去日本的半导体生产厂都是作为母公司即综合性电器厂商的一个部门进行半导体生产的。只要母公司需要,各种半导体器件都在本公司的各半导体厂进行生产。实际上,各公司的半导体厂就是本公司的一个“部件生产厂”。 过去这种生产模式在整个公司的运营中可及时提供自己所需的器件。很少有人质疑这种半导体生产模式。然而在2001年度遭受到前所未有的大衰退后,日本半导体业才深刻认识到,这种模式必须彻底改变。 整个日本半导体产业目前已有强烈的危机感。各半导体制造厂商都在实施结构改革。除日本Elpida存储器公司之外,所有日本半导体制造商均从通用DRAM领域中撤出,而将资源集中到了高附加值的系统集成芯片等领域。 此外,他们密切与客户企业合作,同心协力进行开发和生产,甚至要深入到客户的产品战略中去,以便减少重复订单。除封装工序外,大幅度收缩在国外的器件委托加工,对核心技术采取保密措施,以免设计技术流失海外。大幅缩短设计至开发的时间,以便避免资源浪费。他们认识到,开发速度是产品能够赢利的根本所在。 在设备投资上,不是先购买设备、造出产品再向客户推销,而是预先与客户结成合作伙伴,共同负担投资。富士通公司认为,这是一种逆向思维的经营模式的改革。除此之外,日本索尼公司首开家电厂商自行开发数字AV半导体器件之先河,计划3年时间内在半导体设备投资上,总计投入5000亿日元(约合45.5亿美元)的巨资。其投资力度丝毫不逊色于专业半导体制造商。 日本厂商认为,谁能掌握数字AV领域的全球标准,哪怕产品价格大幅下跌,也能凭借数字AV器件确保丰厚的利润。甚至会影响到家电行业的景气走向。他们已决定不能让在电脑时代形成的水平分工模式重现,即核心设计在美国,生产则在成本较低的中国进行。他们担心,如果这一模式被带入数字AV领域后,日本厂商也许就将被彻底抛在后面了。 截止至2004年,日本半导体业已转变成4种模式。按照产品分类,首先是以NEC电子公司和富士通公司为首的“集成系统芯片型”。二是以Elpida为代表的“存储器型”。三是以东芝公司为代表的“综合型”。即不仅生产存储器,同时也生产集成系统芯片和各种半导体器件。四是以索尼和松下为代表的生产本公司所需半导体器件为主的“自用芯片型”。这4种类型的半导体厂商的生产和经营都是按照本公司的利益和需求进行生产,过去那种有统一战略的“日本号半导体大船”的模式已经一去不复返。 日本半导体产业投资情况 索尼公司从2003年度至2005年度共投5000亿日元(基本上3年均分),建300mm生产线。富士通公司2003和2004两年共投15亿美元,建300mm生产线,2005年投产。松下2003和2004年两年共计投1300亿日元,建5万平米厂房月产1万片的300mm生产线,2005年投产。

东芝公司的半导体投资额
兴建高技术生产厂 东芝公司2004年2月在其日本大分市的工厂内建成了新的半导体厂房。在厂房内将安装采用300毫米硅圆片的最新生产线。不同于传统半导体生产线上的设备,该新工厂生产设备的特点是一台能抵多台用,是多功能装置。该装置可完成挂胶、光刻、清洗、复膜等多种工艺。这种多功能半导体生产装置可替代原半导体生产线上的多台专用设备。传统的半导体生产线上布设有上百台的光刻机、复膜机、清洗机等专门设备。数量众多的生产设备成为半导体投资金额巨大的最重要的原因。 目前东芝公司并没有对外披露这种多功能装置的详细情况。据了解情况的有关人士称,在成膜工艺中,该装置可通过改变设定,以适应不同的半导体材料和工序。该装置在半导体生产线上调试成功,通过大批量生产考验后,可将传统半导体生产线上的设备减至目前二分之一以下。而生产线本身,也可根据不同的器件设计和顾客的要求灵活地变更上线的产品。这将使东芝公司能够试制和生产出各式各样的半导体器件和特殊规格的产品,增大创新开拓和企业赢利的机会。 拥有全自动生产线的瑞萨技术公司设于日本茨城县的子公司Tresenti技术公司,最近引入了最先进的能够一个圆片一个圆片进行加工的“硅圆片处理”。在半导体器件生产的流片过程中,可随时按需要改变处理的顺序,并能将某道工序提前。 日本NEC电子公司正在日本山形县鹤冈市兴建新的半导体厂。该厂将安装新型的300毫米硅圆片的生产设备。引人注目的是该厂的总投资额仅为是50亿日元(约4500万美元)。这笔钱主要是用于兴建厂房。如果在此之前兴建好厂房的话,目前就可将订购的工艺设备,立即安装就位。 不少人注意到,日本半导体厂商仅用世界其他厂商一半甚至更少的投资,同样可兴建世界上最先进的半导体生产厂。这其中的奥妙何在呢? 一是通过政府支持的联合攻关项目,共同开发新一代的半导体生产设备。二是提倡产业、大学和科研机构的通力合作,以政府支援为背景,利用昔日半导体王国积累下的丰厚技术资源,举全国之力保持日本半导体业在技术上和在设备上的全球领先地位。三是适应生产形势的变化,改革工艺流程和研制一机多用的生产设备,压缩和优化生产线上的设备。通过多功能设备,替代数量庞大的单功能装置。四是按需安装设备。不一次求成,而是分阶段安装最迫切需要的设备。五是精打细算,加强经营管理,把钱用在刀刃上。六是扩大资金来源,让用户参与投资。通过提供价廉质优的产品等手段,让用户与生产厂共担投资风险。 2003年全球半导体厂商排名 2003年世界各半导体厂商的总销售额累计为1750.14亿美元,与2002年相比,增长率为11.8%。这一数据大大超过了2002年的全球半导体厂商的总销售额。2002年与2001年相比,增长率仅为1.9%,只能说是略有增加。
2002年日本Elpida公司在世界DRAM市场份额已跌落为5%。 而1999年时日本Elpida公司的前身日本NEC和日立公司曾占有全球DRAM器件15%的市场份额。

2003年世界DRAM市场份额
少批量多品种分阶段扩展 主持新半导体设备开发的日本东北大学大见宏弘教授是日本政府主导的HALCA项目的负责人。该HALCA项目是日本官方、企业和大学的合作项目,专门用于研制新型半导体设备。大见教授称:“我们开发的多功能装置不仅可以面向多种类器件的生产,而且也可适应少品种的大批量生产。该装置能够大幅度降低半导体生产线的首次投资,并且有利于根据需要,分阶段地扩展半导体生产线的生产能力。” 在20世纪90年代,半导体器件绝大多数用于生产个人电脑。当时谁能够在某种半导体器件生产上通过标准化而大批量生产,谁就能通过量产而降低成本,并占有市场份额,从而在竞争中获胜。近年来日本半导体厂商在与美国和韩国厂商的竞争中之所以落败,就是在设备投资和生产时效上跟不上,从而从半导体王国的宝座上跌落。 然而,进入到21世纪后,新的形势又为日本半导体厂商的振兴提供了机遇。随着数字家电和移动电话的兴起,对于半导体器件的需求变成更多品种和更大的数量。各种器件的供需规律也不一致。面对这种情况,对于不同的顾客需求和市场多样的变化,谁能及时地生产出适应需求的产品,谁就能在器件生产竞争中取胜。这为在与美、韩等国厂商的竞争中败阵的日本半导体厂商又提供了一条生路。随着近1年来半导体市场从低谷中升起,日本厂商决心不与仅依靠几个品种、通过大批量生产而兴起的韩国厂商争一日之短长,彻底放弃这种生产模式,转向生产高附加值的多品种、小批量产品。以灵活机动的生产方式应对变化的市场,不断创造出能赚取高额利润的产品。 汽车电子:新的利润增长点 目前,在日本厂商最为得意的数字家电半导体市场上,即将展开与韩日厂商的激烈竞争。 日本厂商目前在液晶电视和等离子电视上,正面临三星电子的强势进攻。2001年时,韩国的等离子电视世界市场份额还不足5%,而2003年已占据了25%的全球份额。 据日本电子信息技术产业协会(JEITA)电子元件部介绍,在日本半导体市场,民用领域的产品所占的比例由1996年的31%提高到了2002年的42%。而面向个人电脑和服务器等计算机的半导体器件则由同期的38%下降到了20%,可以看出,半导体产业脱离个人电脑业的趋势正在加速。 那么日本半导体厂商的新的利润增长点在哪里呢?这就是汽车电子。 目前,日本生产的汽车所应用的半导体器件正成倍增长。在新型汽车中,已在车内搭建了局域网。进行各种控制的微控制器的数目已从10年前的10个左右,增加至目前的50余个。高档车甚至有近100个微控制器。 日本夏普公司将可拍照移动电话中的CMOS感应器加以改进,制成安装在汽车上的可拍摄车辆周围情况的专用器件,用于防止与其他车辆相撞。夏普公司负责汽车电子化的董事佐野良树先生称:“不久有可能在一辆车上安装10个这种图像感应器。”富士通和三洋电机也在研制用于此类图像感应器。 日本NEC电子公司规定,在其设在九州福冈县的半导体生产厂内,只有达到一定水平的高级技工才能从事其汽车半导体器件的组装。 NEC电子公司之所以做出这种规定,是为了提高其汽车半导体器件的质量,从而击败竞争对手。从1999年起,NEC向日本汽车大厂丰田公司提供控制汽车发动机的专用微控制器。目前NEC的这种微控制器的数据处理能力已从16位提高至32位。 由日本日立公司和三菱电机公司出资成立的半导体公司瑞萨技术公司,在2004年4月新设立了车用半导体业务部。该公司计划将目前8亿美元的车用半导体销售额在5年后翻一番。 据日本电子信息技术产业协会的统计,2003年全球车用半导体器件的销售额为140亿美元,比2002年增长19%。而预计到2007年时,车用半导体的市场规模可达209亿美元。其年平均增长将超过其他领域的年增长率,它将成为半导体业又一个迅速发展的领域。 日本半导体业能否如愿 目前日本大多数半导体厂商和分析家认为,2004年全球半导体市场的景气可维持到2005年初。预计2005年世界半导体市场的增长将放缓。而到2006年时,全球半导体销售额将低于2005年的数值。 早在两三年前,世界半导体市场不景气时期,美国英特尔和韩国三星公司,他们当时兴建的半导体新厂,正好赶上2004年的半导体生产高峰年,从而获得了最大利益。 而作为对比,由于2001年日本半导体厂商的大亏损,日本各厂商在2001年和2002年大幅度地压缩了半导体设备的投资。而在半导体生产高峰的2004年,日本各半导体厂商才提出了增产计划,纷纷投资兴建300毫米硅圆片生产厂。近半年来投入的资金,当所兴建的新厂在2005年和2006年形成大批量生产能力时,很可能将赶上半导体生产的低谷。如果事实真是如此,日本半导体产业很可能将因产品供过于求,而重陷亏损的困难局面。尽管日本各半导体厂商已经吸取了前几次因赶不上半导体生产忽高忽低的所谓“硅周期”的教训,采用改变生产战略,寻找新的增长点以及在生产和经营上进行精耕细作管理的战术调整,然而在一些政治和经济性因素影响下,还有受半导体市场本身运行规律的制约,很可能形成:“人算不如天算”的局面。日本半导体业能否真正复苏还是未定之数。 (责任编辑:何江丽
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