中国半导体的镜鉴之路

今天非常高兴能在这里围绕我跟盖添怡女士的一本半导体专业著作《芯镜》来展开介绍日本半导体的得失，以及对咱们中国半导体发展的启发。

一芯片强国的初、兴、盛、衰

首先，大家可以先了解一下日本半导体的出身，他的起点其实并不高。

1953年，日本索尼公司在美国考察的时候发现了晶体管技术，经过公司内部的论证，他们认为晶体管是一个非常有趣的技术，然后拿到日本本土进行了复制，发现这东西确实很难。

难到什么程度呢？他们已经把晶体管重新做出来了，但是它的效能达不到美国的水平。所以，日本当时有这么一个感概：对于像半导体这么一个技术，哪怕只是简单的复制，能够复制成功也是极其了不起的事情。这句话对今天的中国仍然有很大的启发。今天，我们也在学习欧美的技术，也在学习日本和美国的技术。

1953年，日本政府意识到半导体的重要性之后，调动了几乎日本全部的大型工业企业进入半导体行业。在日本政府投入了这么大的精力之后，达到什么效果呢？这个效果非常了不起！美国人是这么形容的：1981年到1985年，当日本开始崛起的时候，美国的半导体企业就像冰淇淋在夏天融化一样迅速地瓦解！

这里有几个经典案例：

一、当时美国排名前三的企业AMD，它的净利润下滑了三分之二；

二、德州仪器，它们第一次出现了亏损；

三、美国最强的新兴力量英特尔，它们已经是领军企业了，1985年，英特尔关闭了全部的7座芯片工厂。这意味着什么？意味着它们就要倒闭了。后来，美国的IBM给了它们一些借款，最终活了下来。

四、所以，日本政府在20世纪80年代的强盛，对全世界，主要是对美国的影响是非常震撼的。后来，美国政府一旦看到有一个国家在某一个领域挑战了他的霸主地位，他相应的会有一个很强的“反弹”。

1985年，日本第一次登顶成为全球芯片霸主之后，1986年，美国发动了第一次美日半导体战争，后面我会讲为什么叫第一次。

后来，签订了美日半导体国家协议。 这个协议很长，最核心的一条是，日本政府必须要求旗下所有的芯片企业出口芯片的时候要制定最低价。有人说这不是好事吗，让日本企业多赚钱吗。正好相反，摩尔定律注定了任何一个芯片产品每隔18个月，它的成本会降一半。如果价格还不变，那就意味着在市场上会被其他同行企业给灭掉。所以，这一条基本上就注定了，从1986年之后，日本的芯片出口到美国和欧洲的路就堵死了。所以，美国人还是很有策略的。

但是日本还是很强大。 给大家介绍一下，1985年到1991年这七年时间，世界前十强的芯片企业，有6家是日本企业，前三强百分之百是日本企业。一方面，日本的市场也做不大，另一方面，日本在全世界本来也有一些份额。这时候，美国在1991年签订了第二份美日半导体协议，1992年，日本进入了衰落期，1992年是美国再次夺得世界半导体宝座的那一年。美国人没有纵容日本再次崛起，从1992年开始连续压制到了2018年，全世界前十强里面没有一家日本企业。换句话说，美国从1986年发起到2018年，这个过程持续了32年，其实国际之间的斗争就是这样一个长期的过程，大家要有一个深刻的印象。

二日本半导体产业的若干经验

第二部分，我是想说几个经验。

第一个经验。日本政府从1953年开始，它最大的使命就是让美国人乖乖地交出半导体技术为它所用，当然这个过程是很复杂的。

从1955年开始，那时候还相当于是个小学生，甚至是一个学前班，干了几件事情：

一、 派出大量最聪明的学生到美国去学习。 那个时候，美国半导体的重镇或者说唯一重镇就是斯坦福大学，半导体的大部分发明人都是斯坦福大学的全职教授。如果有机会能够把学生派到斯坦福大学某个大牌教授旗下做他的博士生，做他实验室的一员，对日本半导体是有很强的促进作用。

二、那个时候，大家还都愿意分享。 无论是在德国慕尼黑还是在美国，所有的学术会议，大家都会把自己的想法在会议上很开心地公布出来。20世纪50年代至70年代，是半导体技术日新月异的30年。日本人抓住了这个机会。

每次开会，这是很经典的场面，美国人特别厌恶的场面。只要有半导体的学术会议，台下闪光灯不断，主持人走过去一看，全是日本人，说不允许拍照，拍照是违反规定的，日本人先把相机放下去，主持人走开了，再拍两下。

今天，日本的档案馆还存有当初日本去美国偷师学艺整理出的厚厚的成千上万页的文档，这是非常震撼的学习过程。

第二个经验。政府出面，利用自己的权利，强势从美国手上拿下专利授权，也没有偷，也没有抢。

对于美国企业，他希望的是能去日本设立一个独资公司，设立一个控股子公司，来赚日本市场的钱，这是所有企业都想做的事情。但是，日本政府一直到20世纪80年代初，坚持了30年，想方设法阻击美国企业这么做。

其中有两个典型的代表，是半导体两大发明来源，一个是发明集成电路内部连接技术的仙童半导体，仙童半导体是全世界半导体的摇篮，“黄埔军校”；第二个是发明集成电路技术专利的德州仪器，这两个企业在1962年和1964年，都是雄心勃勃，觉得日本市场太大了，太值得去了。

日本政府不同意，说必须把专利授权给本国的任何一个企业，再来谈怎么把日本市场给你分一点。 大家知道，企业再牛也扭不过政府的大腿，所以，这两个企业最终都是按照技术转让的角度让日本NEC拿到了唯一授权，当然是付钱的，按照年化百分之二左右（我印象中），还是要给他交保护费的。

日本政府后来又要求NEC必须把相关的专利强制转让给日本其他国内所有的同行企业，所以，明面上看，美国人觉得也没吃亏，转让给日本NEC一家，其实这一步就把整个日本全行业带入行了，这是一个很有趣的安排，全世界范围内也不常见。

另外一个案子，在20世纪70年代，摩托罗拉、德州仪器是比英特尔规模庞大得多的美国企业，摩托罗拉其实是半导体的鼻祖之一，摩托罗拉为了进入日本市场，花了20年的努力，现在看有点不可思议，哪一个大企业进入新兴市场需要花20年努力，从1962年开始，直到1985年左右才进入了日本市场，花了五次努力，前面每一次都以失败告终。为什么失败？因为他没有给日本政府足够的好处。这个好处就是他最核心的技术，一直舍不得拿出来。最终，1985年，摩托罗拉拿出了当时只有美国才成熟掌握的MCU技术。MCU是英特尔在1978年左右发明的，在1985年，摩托罗拉拿MCU去换日本的DRAM存储市场，当然他认为是皆大欢喜，到今天我们来看日本的芯片产品，东芝已经卖掉了，除了还有一些存储，还有一些功率器件，其实也就剩下MCU了。所以当初摩托罗拉的无心之举其实对日本今天是有很好的良性影响的。

第三个经验。 日本从20世纪50年代就已经被美国拉入全世界的自由贸易组织，他是全世界贸易开放度最高的国家之一。但是从20世纪50年代到80年代初，为了发展半导体，他不惜在世界上到处树敌。什么叫树敌？我虽然是贸易开放国家，但半导体我打死不开放，你哪怕骂我打我，给我惩罚，我就是不开放。

这里面不开放是一系列的举措，比如刚才说了， 禁止美国企业在日本设立独资企业， 这在当时是不可思议的，这在贸易自由国家是很难发生的一个现象。另外，进入日本市场， 需要有一些相关的技术转移的要求 。到2000年的时候，外国人总是说中国政府要求外国企业技术合资，其实这个事情我们不是始作俑者。

日本政府和日本产业界几十年前一直是这么来操作的，并且真的促进了日本产业的繁荣。前面大家有印象，日本安排全日本最强大的工业集团去攻关半导体行业，所以大家可以看到，东芝、三菱、松下、NEC，这些全部是百年老店，在19世纪或者20世纪初就已经是日本很有名的企业。这些企业，他们在1955年以前是从来不知道半导体是什么，但是在日本政府的鼓励下，以及自身想要发展产业的需求下，全部投身去做了半导体，而且都非常有成就。

1985年到1991年，全世界前十有6个日本企业，这6个日本企业，除了索尼是1951年时候才创立的新兴企业，其他5个企业都是世界上比较古老的大型工业集团，所以 日本的模式是由大型工业集团进军半导体，去与美国竞争， 其中有一个大家都知道，尼康。尼康的光刻机现在依然是世界老二。大家知道尼康是做相机的，在20世纪60年代之前，尼康是不做光刻机的。那时候的光刻机是谁做？20世纪50年代到60年代，全世界几乎没有光刻机企业，所有的光刻机都是由芯片制造公司自己买材料组装，譬如当时的德州仪器、摩托罗拉等。到了20世纪60年代初，光刻机企业才刚刚开始出现，这时候尼康认为光刻机虽然变得复杂了，但不就是复杂版的照相机吗，所以尼康进入了光刻机市场。尼康在1984年成为世界光刻机的老大，这也是个传奇，在日本利用相关优势把半导体行业做好的例子真的数不胜数，就是由传统的大型工业集团，在政府的鼓励下，进军半导体。

最后一个经验。前面也有提到：日本半导体是举国体制。

咱们中国人听到这个很有感觉，因为无论是“两弹一星”，还是各种行业，我们基本上也是举国体制。从1976年到1980年，日本政府把光刻机搞得很好了，20世纪60年代尼康进入这个领域，1984年尼康成为世界老大，这里面一定有1976年到1980年这个五年计划的原因。在五年计划的加持下，他的成果，1980年整个日本的技术水平达到什么程度，现在看看就觉得很夸张。

日本最差的工厂造出来的芯片，它的良率，它的可靠性，它的性能，比美国最佳工厂造出来的芯片产品可靠性要高，这是一个非常让人震撼的结果。 这是美国人自己反省的结果，不是日本人自己宣扬自己，这是美国国内开始警惕日本，在比较过两国产品之后得出了的结论。

到了计划的第六年——1982年，日本成为当时最主流芯片DRAM存储芯片的第一大制造国，到了1986年，日本NEC登顶。日本NEC在1962年和1964年从美国手上拿到两个技术授权，所以技术永远是第一位的，他先拿到了，所以他后面是一骑绝尘，就在NEC登顶的那一年，英特尔差点倒闭，我就不详细展开了。

整个日本的过程有几个关键词。一个是日本政府，强势的日本政府。第二个关键词，举国战略。第三个关键词，骨干企业，一窝蜂的群体饱和攻击。第四个关键词，对待境外对手，该去迫使对方转移技术的，一定要忍得住，这是经验。但是，日本后来在美国的打压下，也走下神坛。从1992年到现在，其实很多人都瞧不起日本导体，认为他们不行了。他们在芯片设计和制造确实不行了，他的设备、材料，还有一些领域还不错。

今天，我想给大家讲为什么他走下神坛，除了美国的打压，他自己做错了什么，或者说他自己有什么不足。

三 日本半导体产业的若干教训

第一个我想说的，日本一直是一个模仿者，一直是一个仿制者，到今天为止也没有改变。 咱们中国也是，一直学习，想学习硅谷原创。所以，我和盖添怡女士在《芯镜》里面也把日本的原创文化跟硅谷的原创文化做了比较。硅谷几乎所有的优点，日本都不具备。年轻人创业的文化，这个咱们中国现在很厉害，在硅谷很常见，在日本到今天也没有，确实没有。

第二个，日本VC（风险投资）的群落没有很好地发展。整个日本到今天为止，日本全国的VC 加起来可能都不如一个深圳。用世界银行在2016年前后的结论，日本的创新容易度在全世界的排名，183个国家排名107，所以，当他失去美国这个模仿资源的时候，注定要走下坡路。

第三个，由于摩托罗拉当时的决策让日本人学会了 MCU， 自此以后，美国所有的创新技术都不再主动向日本开放。 无论是英特尔的CPU，还是今天英伟达的GPU，中间还有一堆的相关技术，日本人都没法学习，是美国关闭了模仿的通道。

第四个，日本人的文化。前面是所有的龙头企业都在进入这个行业。日本企业的同质化是非常厉害的。 日本是分财团财阀的，相互之间是竞争关系，这就导致当芯片越来越复杂化，到了20世纪90年代之后，其实大部分的芯片靠日本任何一家的专利IP是没法制造的。但是这些企业也一样奋发图强，他们偷偷去硅谷设立子公司，在硅谷向美国的一些企业申请，而且还像做贼一样，因为他不想让日本同行知道自身在美国寻求技术来源，在填补自己的空白，这个行为也间接促成了世界三大EDA企业的诞生和壮大。今天我们说美国Cadence、Synopsys新思，以及美国的明导Mentor（后来被西门子收购了，其实也是美国企业），这些企业哪来的钱搞EDA、搞IP，其实有相当一部分资金来自日本当时在硅谷的子公司，日本没有因此而崛起，但是培养了硅谷的第三方芯片IP设计力量。所以，内讧内卷导致日本企业没有真正的抱团，日本企业内部也是比较守旧。

芯片越来越复杂化，其中有一个里程碑的标志，就是1987年中国台湾台积电的诞生。在中国台湾台积电诞生之前，全世界芯片都是谁负责设计，谁负责制造。因为本身芯片也容易，那时候芯片复杂度跟今天完全不可比。张忠谋先生，他说芯片既然是越来越复杂化，将来早晚有一天，芯片设计企业是没有资金、没有能力去养芯片制造的，这是一个趋势。他看到了这个趋势，他说我不如专门做一个芯片代工厂，我不做设计，专门给那些有设计能力的，我帮你加工。这个模式，现在已经是非常流行了，中国现在最有名的几个像中芯国际、华虹都是芯片代工厂，台积电更不用说了。中国台湾台积电这个规模和体量是全世界遥遥领先的。

直到今天，日本都没有诞生芯片代工厂，1987年台积电诞生，已经过去了37年，日本都没有一家像样的代工企业，甚至我都没听说有哪家存在，而且不但没有把芯片设计和制造进行分离，还遵循着比这个还古老的模式： 他的芯片设计制造跟他的芯片应用还在捆绑 ，比如说当年的索尼。索尼的半导体，大家都以为是索尼的一个芯片子公司，但它不是索尼的子公司，它是索尼集团的一个半导体部门，这个在日本是很常见的。NEC、索尼这是当年世界的老大，松下、日立全是自己的一个部门在做芯片的设计和制造，做出来之后卖给自己的终端产品。以前索尼的随身听，包括笔记本电脑、电视，这叫自产自销，这个已经很古老了。所以，其实像日本的守旧文化影响了他的创新，也影响了跟上半导体时代的节拍。

另外，在1987年，除了日本半导体崛起之外，其实那个时候整个日本经济也崛起了，那时候日本人号称可以买下美国。日本那时候有一本书叫《日本可以说不》，这本书在当年是全世界震撼的。跟半导体相关的，我举个例子，当时日本有一个非常重要的人物，讲了一句经典的话，说只要我日本愿意，我可以调整我的芯片性能，让本来应该飞往莫斯科的导弹落在华盛顿，这话说的很嚣张。作为一个被美国保护的国家，认为我半导体太牛了。所以就引起了整个美国对日本半导体一个强烈的抵触和反弹，后面出台美日协议，其实都是有因有果。

四****日本半导体产业对中国的巨大镜鉴价值

前面我讲了日本半导体的起承转合，以及他的经验，特别是他的教训。

第一个印证价值，美国不是不可战胜的，或者叫美国半导体不是不可战胜的，哪怕美国至今仍然是世界第一大半导体技术原创国。 我们中国也好，日本也好，韩国也好，甚至欧盟，目前原创技术还是不多，相对没有很多，但是日本告诉我们，是可以达到半导体的世界巅峰的。

第二个，要有斗争的勇气。 我在《芯镜》序言里面用过一句话，日本半导体叫“舍得一身剐，势把美国半导体拉下马。”

第三个，日本和中国经济模式、产业推进模式太像了。我们叫政、产、学、研、运营体制，或者说叫引进、消化、吸收、创新、超越，这个都是高度契合的。 从日本再延伸到中日韩三个东亚民族的特性。

一、东亚民族不单是全世界最勤奋的民族，同时它的一些特性是非常相似的，比如战略规划能力。全世界能够做五年规划十年规划，甚至二十年规划的，可能只有中日韩。你不可能听说墨西哥还有什么五年行动计划，没有的，美国也没有。美国是没有五年行动计划的，绝对没有。因为文化不同，这没有什么优劣之分。咱们是有战略规划能力。

二、超强应用能力。我一直抱有一个观点，只要我们的半导体产业上游没有被卡住，那么我们在任何的应用领域都能够秒杀全世界任何一个地方。如果我们的设备、材料不被禁运，我一直相信，中国大陆要诞生一个新的“台积电”，那是很快的事情。当然这是如果，这个如果目前发生不了。不过，有超强的应用能力，是日本和中国的共性。

三、群体创新的激情。说到底，就是内卷，就是相互模仿。日本是很典型的。日本在20世纪50年代，当索尼学会了晶体管，一下子日本国内有三五十个企业在一年内学会了晶体管。到了20世纪70年代，有一个企业在DRAM存储芯片有了量产，一下子国内有上百个企业能量产。这也是我们中日韩东亚三国的特性。我们当年那个“巨大中华”做网络通信，5G通信，最后卷啊卷，我们把深圳华为卷成了世界老大，这其实也是一个内卷。内卷也是一个学问，也是进步的阶梯。

中国和日本，印证价值的第二个叫集中力量办大事。这是咱们最自豪的东西。我用一个不知道算不算自己发明的名词，“ 国运产业 ”。有些产业我们能不能提升到“国运产业”？对于能够提升到“国运产业”的产业，其实一定需要政府强势出击，集中力量办大事，把所有的资源都铺进去，长期的坚强意志，调动全国所有的骨干力量。这个调动是真调动，不是分钱式调动。大家知道国内有些计划其实还是采取分钱分项目。我觉得是要真正地凝聚，凝聚各方实力，干同一个事情的凝聚，这两个有很大的不同。以后我们可以慢慢探讨。

技术成果的共享，大家印象很深吧，1962年和1964年，NEC从美国人手上拿到了半导体最核心的两个专利之后，日本政府是强制NEC向全社会，只要你有意愿去受让，但花钱，也是按照销售额2%左右，你可以去NEC申请转让技术。对NEC当然很好，他一下子壮大了，对所有有志于从事的巨无霸工业集团，他们就可以闪电般地进入这个行业。所以，如果政府不强制，NEC怎么可能转让技术给别人，没有任何可能性，如果那样的话，今天的日本，或者说1986年的日本是不可能实现超强的。今天的技术模式其实也是，今天大家可以看到，日本他是靠引进、消化、吸收，这个我们也是，日本是靠市场，靠民营应用引导。

不应该都是民营应用引导吗？大家可能有点误会了。20世纪50年代~70年代，美国的半导体几乎都是面向国防军工应用开发的。1968年前后，美国芯片的百分之七十多是销售给国防军工集团的。日本人看到了商机，你既然是面向国防的，我就面向民营，面向消费电子，面向工业电子。所以，日本是一个纯消费电子、纯工业电子、汽车电子驱动的芯片工业。20世纪80年代，美国才开始转变为市场驱动，或者叫民营驱动。这个差别很大，咱们中国从头到尾其实也不是国防驱动，一直是市场消费驱动。

经营模式，我觉得特别值得去讲一下。日本是走了八个字的模式，“国产替代，走出国门”。日本在20世纪70年代基本完成了国产替代，在20世纪80年代已经是世界老大了，他已经完全走出了国门。今天我有一个定位，我们今天的中国半导体产业是处于国产替代的攻坚克难的深水区，非常难。我们今天相当于是完成了日本当年赶超美国的历程大概 25% ~ 35% 的过程。我们的国产替代大体上完成了一半多一点，但是，怎么证明中国半导体具有世界影响力呢？只有一个，走出国门了！如果国际上三分之一的应用或者说 20% 的客户用的是中国产的芯片，那我一定可以说，中国半导体产业已经真正的崛起了。今天这个 20% 是没有的，大概 2% 都没有。因为现在没听说过西门子、通用汽车用了咱们中国的芯片，绝对没有，这里跟政治无关，主要是看产品的性能，产品的可靠性。这一块，只是说我们今天还是要努力。日本半导体人给我们指明了一个方向，抓紧时间，完成国产替代的攻坚克难区域，才有机会进入走出国门的这一阶段。

第四个印证价值，是咱们政府的政策。 它是一个双刃剑。索尼当时是经历了千重磨难。索尼作为日本刚刚创立不超过3年的小企业，员工也就100人不到，第一个发现了美国晶体管的优势。大家可以想象，他要去买美国的技术，他需要外汇。当时在日本外汇是受管制的，索尼需要去换汇，日本政府不同意。外汇这么紧张，凭什么给你一个100人不到的小企业，整个日本有这么多的工业集团，没有任何一个大企业来跟我讲晶体管好，我们要去好好做一做，就你这么一个小企业，你要做晶体管，是不会同意的。后面花了一年左右的时间，去说服日本政府。最后凭借少量的外汇，拿下了这个技术。

今天我们看，如果当时日本政府最终把索尼的方案否了，索尼就不可能在1955年造出全世界第一款晶体管收音机，在他之前，全世界的收音机都是电子管做的。索尼是全世界第一个把晶体管把半导体应用到民用领域的。为什么说美国人一直是面向军工，因为美国人没想过搞民用，他认为那东西那么先进，民用用不着。1955年，索尼造出了第一款晶体管收音机，导致整个美国包括日本都很震撼。美国震撼我不说了，日本从那时候开始，日本人其实很聪明，所有的集团都跑到美国去捉对厮杀，政府在背后授权，你去找谁谈合作，因为那时候美国大概有十几家半导体企业，每家每家你们记得结对子。

第五个印证价值，一定要大规模出口，只有出口，才能证明自己真正的技术实力。

讲了日本半导体的优点、缺点，以及对我们的启发。今天，日本半导体跟中国还是有很多的合作机会的，在过去的两年里面，我跟日本半导体人也做了大概有七八次的业务交流，现在双方都处于一个比较尴尬的地步。日本半导体，他是1991年从世界第一衰落到今天，已经快被边缘化了。现在日本半导体的市场占有率只有 6%~ 9%，美国现在是 43%~ 45%，他现在已经只有美国的五分之一到九分之一了。我们就论芯片产品，中国半导体也就是在 6% 左右，在全球的比重都处于低谷期，但双方的优势呢，又很互补。

譬如说中国最大的优势有几个：1、庞大的资金愿意投入半导体，日本这块是打叉的，日本人没人愿意投半导体；2、中国有全世界最庞大的半导体工程师，包括高校的微电子专业，日本现在基本上也不多，因为没人愿意学微电子；3、中国还有最顽强的产业链，当然这也是被逼出来的，日本现在除了设备、材料，产业链实际上是有问题的，日本现在芯片制造 70% 是美国的子公司，他没有太多自己制造的能力。反过来讲，1、日本是全世界数一数二的设备企业聚集地，日本随便拿一个设备企业出来都能够抵得上中国所有设备企业加起来总和的销售收入，目前确实体量上还有很大的差距。2、他的材料占全世界的70%，这个很可怕。3、日本还有曾经做过王者的经验和教训，这个是了不起的。一个曾经登顶，虽然现在已经打落尘埃，但是这样的一个经验，其实是值得我们去借鉴和学习的。

我一直认为，双方之间既然有互补，哪怕只是在民间层面做一些技术产业交流，也是能够促进双方在全球半导体地位的提升，一定是能够有互补的。最后，我愿意用十个字结束我今天的介绍， “芯路非坦途，同仁需努力” ，谢谢大家。

作者：冯锦锋

编辑：陶喆、吴美祎、杨琼

审核：付承桂