全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移啟示錄

本文來源微信公眾號“澤平宏觀”。作者恒大研究院連一席、謝嘉琪。

導(dǎo)讀

從歷史進(jìn)程看，全球范圍完成兩次明顯的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移：第一次,十九世紀(jì)70年代從美國轉(zhuǎn)向日本，第二次從80年代轉(zhuǎn)向韓國與中國臺灣，目前逐漸轉(zhuǎn)向中國大陸。是什么支持這些國家與地區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展如此蓬勃?他們又是如何抓住機(jī)遇?

摘要

從整體來看，2017年全球半導(dǎo)體市場銷售額達(dá)4122億美金，同比增長21.6%，分為集成電路(83.25%)、光電子(8.45%)、分立器件(5.25%)和傳感器(3.05%)四大類，集成電路連續(xù)數(shù)年領(lǐng)跑整個行業(yè)。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，主要涉及電路設(shè)計、芯片制造與封測檢驗(yàn)這三個環(huán)節(jié)。從運(yùn)作模式來看，目前主流整合模式(IDM)與垂直加工模式。從上游設(shè)備材料消耗來看，第一被韓國(設(shè)備，31.71%)與中國臺灣(材料，21.9%)包攬，中國大陸均排第三;但供給商方面，排名前十廠商被美日韓臺壟斷，占據(jù)市場份額90%以上，無一中國大陸企業(yè)。

半導(dǎo)體目前形成深化專業(yè)分工、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn)。從發(fā)展歷史看，影響因素為兩方面，宏觀層面的全球經(jīng)濟(jì)波動與產(chǎn)業(yè)層面的轉(zhuǎn)移變革。歷史上兩次成功的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移都帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向改變、分工方式縱化、資源重新配置。也正是每次的變動，讓后來者有切入機(jī)會，繼而革新整個行業(yè)。因此，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是技術(shù)進(jìn)步、國家產(chǎn)業(yè)政策和企業(yè)發(fā)展規(guī)劃的綜合結(jié)果。以美國為代表的領(lǐng)導(dǎo)者，依靠扎實(shí)的基礎(chǔ)研究、傾斜性支持政策、游戲制定身份來長期維持行業(yè)壟斷地位;以日韓臺為代表的追趕者，則從每次產(chǎn)業(yè)變遷抓住需求變動，依靠產(chǎn)業(yè)政策或財閥領(lǐng)導(dǎo)實(shí)現(xiàn)跨越式升級。其中，日本失敗在國際政治和外交因素的壓力下喪失了主導(dǎo)權(quán)與對技術(shù)發(fā)展判斷失誤。

詳細(xì)來看：

作為技術(shù)的發(fā)源地，美國一度領(lǐng)導(dǎo)全球半導(dǎo)體與集成電路的發(fā)展。目前，美國半導(dǎo)體銷售額為1889億美金，處世界第一。除了1986-1991年期間被日本趕超，美國市場占比基本維持在50%。美國保持領(lǐng)先的原因?yàn)椋?)扎實(shí)的基礎(chǔ)研究奠定理論基礎(chǔ)，時間積累突出研究深度;2)發(fā)明者的地位決定設(shè)計框架的國際使用，即游戲的設(shè)計者與規(guī)則制定者;3)國家意志推動，政府決定性地在資金、采購、政策規(guī)劃、外交貿(mào)易等方面的突出領(lǐng)導(dǎo)作用。

日本半導(dǎo)體1986年DRAM市場占有率達(dá)80%反超美國成為世界半導(dǎo)體第一強(qiáng)國。成功在于1)初期美國的大力支持與經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇;2)大型機(jī)時代以“物美價廉”從DRAM市場切入趕超;3)政府在協(xié)調(diào)統(tǒng)一與貿(mào)易保護(hù)做出的巨大貢獻(xiàn)。但90年代開始逐漸沒落，主要因?yàn)?)經(jīng)濟(jì)幾乎停滯，同時美國打破貿(mào)易保護(hù);2)固守大型機(jī)時代的成功，沒有根據(jù)行業(yè)發(fā)展進(jìn)行主動調(diào)整，失去先機(jī);3)固守的分工方式，在人力與資金上顯得累贅，缺乏靈活性。

韓國與中國臺灣大約同時發(fā)展，抓住大型機(jī)到消費(fèi)電子的轉(zhuǎn)變期對新興存儲器與代工產(chǎn)生的需求。截至2017年，韓國以22%全球半導(dǎo)體市場份額成為僅次美國的半導(dǎo)體超級大國，而臺灣以76%市場份額占領(lǐng)全球代工市場。造成這一區(qū)別的主要因?yàn)轫n國獨(dú)特的財閥推動作用1)發(fā)展前期在美國幫助下，財閥帶領(lǐng)的主動對新型技術(shù)模仿吸收;2)不間斷地對設(shè)備、材料、人才的投資;3)中后期政府參與時，研發(fā)依舊由財閥內(nèi)部完成，政府基本起到基金調(diào)配作用而并非領(lǐng)導(dǎo)作用。因?yàn)槿鄙儋Y本雄厚財閥，眾多中小企業(yè)的臺灣主要在政府產(chǎn)業(yè)政策下發(fā)展1)抓住行業(yè)需求積極參與全球化分工;2)新竹園區(qū)聚集效應(yīng)與海外人才的回流;3)包括工研院建立的政府政策、戰(zhàn)略規(guī)劃。

中國集成電路發(fā)展勢頭兇猛，第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨向中國。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)5411.3億人民幣，同比增長24.81%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從“大封測-中制造-小設(shè)計”到“大設(shè)計-中封測-中制造”轉(zhuǎn)型，從低端走向高端，展現(xiàn)我國集成電路發(fā)展的突破。但我國需求供給不平衡不匹配現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，且將長期存在。進(jìn)出口缺口比例長期保持50%以上，其中進(jìn)口項(xiàng)目45%以上為微處理器與控制器，說明我國在核心芯片缺乏核心競爭力，需要依賴于人。

對我國的啟示，無論領(lǐng)導(dǎo)者還是追趕者：1)強(qiáng)有力的政府支持作用。政府在發(fā)展初期的強(qiáng)力支持作用至關(guān)重要，從行業(yè)整體規(guī)劃出發(fā)，輔以相關(guān)稅收減免、資金調(diào)配、技術(shù)與人才引進(jìn)等產(chǎn)業(yè)政策。2)大力度培養(yǎng)人才。目前我國集成電路人才面臨數(shù)量低、質(zhì)量低和海外流出高的“兩低一高”問題。國家需發(fā)揮主導(dǎo)作用，加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研”，提高人才待遇、改善就業(yè)環(huán)境，吸引海外人才、培養(yǎng)本土人才。從追趕者經(jīng)驗(yàn)來看：3)統(tǒng)籌規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、技術(shù)路線，統(tǒng)一目標(biāo)與認(rèn)知。結(jié)合我國制造占比連年下滑與制造的重要地位，我國可以先大力發(fā)展制造業(yè)，再以提升設(shè)計能力，規(guī)劃制定每三年或每階段發(fā)展目標(biāo)，凝聚產(chǎn)業(yè)力量，統(tǒng)一各界認(rèn)知。4)對比全球，繼續(xù)加強(qiáng)投資。對比其他國家，我國無論在設(shè)計人才培養(yǎng)、制造材料設(shè)備購買、封測技術(shù)升級的需要花費(fèi)的金額更甚。并且需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，明確投資主要方向，不能雜亂無章。5)建立區(qū)域整體，發(fā)揮群聚效應(yīng)。學(xué)習(xí)韓臺經(jīng)驗(yàn)，利用地理優(yōu)勢加強(qiáng)地區(qū)性產(chǎn)業(yè)規(guī)劃來發(fā)揮群聚效應(yīng)，聯(lián)合配套設(shè)施帶動知識與技術(shù)的高效流動、活化資金。從日本失敗經(jīng)驗(yàn)來看：6)堅持政策自主，保持發(fā)展獨(dú)立性。吸取美日兩次雙邊協(xié)議教訓(xùn)，面對此次美國借貿(mào)易戰(zhàn)名義打壓遏制“中國制造2025”為代表的高科技領(lǐng)域，我們要堅持自主底線，不能受到外界壓力喪失自主權(quán)。

此次中興事件無疑給國人敲響警鐘，結(jié)合我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀事情，抓住此次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢來提升我國高科技制造、設(shè)計能力，最終提高國家競爭力。

風(fēng)險提示：技術(shù)進(jìn)展、政策推動不及預(yù)期、全球經(jīng)濟(jì)波動劇烈等

目錄

1 半導(dǎo)體行業(yè)整體情況

1.1 細(xì)分領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)鏈與運(yùn)作模式

1.2 市場規(guī)模

1.3 影響因素：宏觀層面的全球經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)層面的轉(zhuǎn)移變革

2 美國

2.1 基礎(chǔ)研究扎實(shí)

2.2 游戲制定者

2.3 舉重若輕的政府角色

2.3.1 技術(shù)方向、資金支持與政府采購

2.3.2 特殊時期的外交與貿(mào)易手段

2.3.3 相關(guān)立法與優(yōu)惠政策

3 日本

3.1 令人震驚的成功

3.1.1 美國支持與日本戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，為技術(shù)發(fā)展提供良好環(huán)境

3.1.2 政府角色

3.1.3 抓住大型機(jī)時代對DRAM強(qiáng)力需求

3.2 令人錯愕的衰敗

3.2.1 失去的“二十年”與美國的雙重打擊

3.2.2 對技術(shù)發(fā)展的判斷失誤，缺乏主動性

3.2.3 韓國的崛起與固守的分工方式，缺乏靈活性

4 韓國

4.1 美日爭霸期間的“學(xué)習(xí)-模仿-超越”，儲備知識與技術(shù)

4.2 財閥主導(dǎo)，中小企業(yè)依靠的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

4.3 瘋狂的對設(shè)備、材料、人才投資

5 中國臺灣

5.1 全球化分工

5.2 政府政策、戰(zhàn)略規(guī)劃

5.3 產(chǎn)業(yè)園區(qū)的聚集效應(yīng)與人才回流

6 對中國大陸的啟示

6.1 目前發(fā)展迅猛但技術(shù)自主能力不強(qiáng)，供需不平衡

6.2 啟示

正文

1 半導(dǎo)體行業(yè)整體情況

1.1 細(xì)分領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)鏈與運(yùn)作模式

以中興禁令為啟，此次中美貿(mào)易戰(zhàn)，實(shí)質(zhì)是美國打著貿(mào)易的旗號試圖對“中國制造2025”為代表的高科技領(lǐng)域進(jìn)行打壓與遏制。代表之一的半導(dǎo)體，其歷史最早追溯到19世紀(jì)30年代，經(jīng)過長達(dá)一個世紀(jì)的研究，直到1947年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了更具實(shí)用價值的晶體管，人類才開啟電子時代并向信息時代前進(jìn)?？梢哉f現(xiàn)代的大多數(shù)文明，例如家電、PC(個人電腦)、智能手機(jī)等，都需依靠半導(dǎo)體行業(yè)。

從類型來看，半導(dǎo)體可以分為集成電路、光電子、分立器件和傳感器這四大類。盡管占比有下滑趨勢，集成電路依舊以超80%市場份額領(lǐng)跑，細(xì)分包括儲存器(36.12%)、邏輯電路(29.78%)、模擬電路(15.46%)和微處理器(18.63%)。

從整體來看，根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(WSTS)數(shù)據(jù)顯示，2017年全球半導(dǎo)體市場銷售額達(dá)4122億美金，同比增長21.6%，背后主要推動力來自集成電路與傳感器的強(qiáng)力增長：得益于DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取儲存器)、NAND閃存等儲存器爆發(fā)，集成電路2017年增速為24.03%;因物聯(lián)網(wǎng)、智能控制、汽車應(yīng)用、圖像識別等強(qiáng)勁需求驅(qū)動，傳感器市場去年增速為16.17%。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，主要涉及電路設(shè)計、芯片制造與封測檢驗(yàn)這三個環(huán)節(jié)。生產(chǎn)流程主要是以電路設(shè)計為主導(dǎo)，IC設(shè)計商根據(jù)客戶需求把系統(tǒng)邏輯和性能轉(zhuǎn)換成物理圖譜，然后委托芯片制造商從原材料，經(jīng)過提純、單晶硅柱、分片、蝕刻等過程制成晶圓(排列著集成電路的硅晶片)，再送到封裝廠完成電路封裝、測試的最后步驟，最后進(jìn)行銷售。

從運(yùn)作模式來看，目前主流兩種運(yùn)作模式，即整合模式與垂直加工模式。整合模式又稱IDM(Integrated Device Manufacturer),早期的芯片企業(yè)多為IDM，以英特爾與三星為代表業(yè)務(wù)范圍覆蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈。但根據(jù)摩爾定律，同等價格下，集成電路上容納的晶體管元器件數(shù)目每18-24個月翻一倍，性能也隨之提升一倍。這一定律揭示了半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展迅速的同時，也暗示整個行業(yè)需要不停的投入新型材料與儀器研發(fā)更高性能芯片。為了減輕投資壓力與降低失敗風(fēng)險，上世紀(jì)九十年代開始，IDM逐漸拆分成單環(huán)節(jié)加工，形成以設(shè)計為主的Fabless模式、晶圓代工Foundry模式和純封測檢驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

1.2 市場規(guī)模

材料方面，據(jù)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示(SIA),2017年上游材料端市值約470億美金，排名第一的為中國臺灣，以21.9%市場份額連續(xù)八年奪冠;中國大陸發(fā)展迅速，對比2011年增長56.8%。但最為重要的硅晶圓供應(yīng)市場卻被日本包攬一半，排名前五供應(yīng)商占據(jù)全球94%市場份額，較去年增長一個百分點(diǎn)，壟斷日益加劇。

設(shè)備方面，2017年全球設(shè)備共投資566億美金，韓國以179.5億美金首次超越臺灣成為全球設(shè)備花費(fèi)最高國家，主要原因在于今年存儲器的暴漲帶動DRAM相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈增長，韓國作為DRAM產(chǎn)出第一國家的收益最高。中國大陸以27.4%增速展現(xiàn)對制造環(huán)節(jié)的投資熱情，排全球第三。與材料供應(yīng)市場類似，設(shè)備供應(yīng)市場90%以上被歐美日韓壟斷，且前十廠商均有較高的營收增長，其中韓國SEMES以142%增速成為全球漲幅最高供應(yīng)商。

因?yàn)閾碛杏⑻貭?、三星、海力士等全球前十公司，IDM市場規(guī)模遠(yuǎn)大于Fabless市場規(guī)模，但兩者差距逐漸縮小。Fabless與IDM規(guī)模比從1999年的7.67%提升到2017年的38.66%，說明行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全球縱向延伸加劇。終端應(yīng)用方面，智能手機(jī)依舊是第一大場景，占整體32.28%。雖然智能手機(jī)市場逐漸飽和，出貨量連續(xù)下滑，智能手機(jī)市場對半導(dǎo)體需求依然保持較高水平。另外，5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等快速發(fā)展也大力度推動整個半導(dǎo)體芯片市場。

1.3 影響因素：宏觀層面的全球經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)層面的轉(zhuǎn)移變革

作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè)，半導(dǎo)體目前形成深化的專業(yè)分工、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn)，因此半導(dǎo)體受全球經(jīng)濟(jì)影響波動較大，且相關(guān)性越來越強(qiáng)。分析1980-2022年期間全球經(jīng)濟(jì)與半導(dǎo)體行業(yè)之間的相關(guān)系數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，除去90年代全球半導(dǎo)體行業(yè)處于整合模式向垂直加工模式轉(zhuǎn)移，其他期間顯示出全球經(jīng)濟(jì)對半導(dǎo)體行業(yè)強(qiáng)力拉動關(guān)系，而這一趨勢未來表現(xiàn)更甚，相關(guān)系數(shù)逐漸向1靠攏。主要原因?yàn)閮牲c(diǎn)：

1)垂直模式日趨成熟，產(chǎn)業(yè)鏈更細(xì)化。細(xì)化分工的產(chǎn)業(yè)鏈除了降低投資風(fēng)險、提高環(huán)節(jié)操作效率與最終產(chǎn)品良品率，更重要的是給新玩家一個進(jìn)入行業(yè)的切入點(diǎn)，例如技術(shù)水平較低的封裝檢測、設(shè)計突出的Fabless等。對比早期IDM形式，各自環(huán)節(jié)深化有效降低資本支出在銷售的比例，企業(yè)盈利得到一定保障。

2)大規(guī)模兼并收購帶來細(xì)分領(lǐng)域的龍頭效應(yīng)，議價能力增強(qiáng)。為了保障企業(yè)技術(shù)水平、研發(fā)進(jìn)度領(lǐng)先，并擁有一定的市場份額，半導(dǎo)體自2000年開始進(jìn)行一定規(guī)模的兼并收購，整體交易金額在2015年達(dá)至頂峰為1073億美金。大量高頻的行業(yè)并購降低制造商與供應(yīng)商數(shù)量的同時，使“強(qiáng)者越強(qiáng)”。而2017年的并購行為放緩也側(cè)面說明，行業(yè)的成熟令各自領(lǐng)域的龍頭效應(yīng)明顯，更多的并購已無法帶來更好的邊際效益。

從歷史進(jìn)程看，全球范圍完成兩次明顯的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移：第一次,十九世紀(jì)70年代從美國轉(zhuǎn)向日本。十九世紀(jì)50年代，晶體管誕生于美國，后續(xù)發(fā)明影響行業(yè)的革命性芯片與商業(yè)應(yīng)用，例如英特爾4004、英特爾8088、IBM個人計算機(jī)等。出于經(jīng)濟(jì)與政治因素考慮，70年代向日本提供技術(shù)與設(shè)備支持，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向日本，日本半導(dǎo)體一度躍至世界第一。為了抵制日本發(fā)展奪回半導(dǎo)體行業(yè)話語權(quán)，美國開始向韓國臺灣等地提供支持，第二次，產(chǎn)業(yè)從80年代開始轉(zhuǎn)向韓國與臺灣。為了降低設(shè)備、人力等成本，目前，產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向中國大陸。是什么支持這些國家與地區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展如此蓬勃?他們又是如何抓住機(jī)遇?我們后續(xù)根據(jù)國家一一分析。

2 美國

作為技術(shù)的發(fā)源地，美國一度領(lǐng)導(dǎo)全球半導(dǎo)體與集成電路的發(fā)展。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，美國半導(dǎo)體銷售額以平均5.02%增速從1997年的709億美金增至2017年的1889億美金。除了1986-1991年期間被日本趕超全球公開銷售市場份額一度跌至35%，美國市場占比基本維持在50%，處于世界第一，且在中日美歐等國家均占據(jù)重要地位。

盡管如此，美國半導(dǎo)體發(fā)展并不是一帆風(fēng)順，也曾面臨過二戰(zhàn)時期經(jīng)費(fèi)短缺與八十年代被日本打敗等窘境。為此，美國成功化解危機(jī)并保持世界第一的位置，除了我們在《中美科技實(shí)力對比：體制視角》所提及的強(qiáng)大資金基礎(chǔ)、高質(zhì)量人才匯集、包括產(chǎn)學(xué)研為代表的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與科研人員高效流動的科技體制外，我們認(rèn)為還有以下幾點(diǎn)1)扎實(shí)的基礎(chǔ)研究奠定理論基礎(chǔ)，時間積累突出研究深度;2)發(fā)明者的地位決定設(shè)計框架的國際使用，從而進(jìn)一部強(qiáng)化國際地位;3)政府決定性地在資金、采購、政策規(guī)劃、外交貿(mào)易等方面的領(lǐng)導(dǎo)。

2.1 基礎(chǔ)研究扎實(shí)

美國對基礎(chǔ)研究無論在深度還是廣度都首屈一指。長期積累的物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)實(shí)力是微電子學(xué)、電力學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)，二戰(zhàn)后，在國防部支持下，美國基礎(chǔ)學(xué)科受到高度重視，繼承德法英研究的美國半導(dǎo)體正是此期間高速發(fā)展。以肖克利及“八叛徒”為代表的行業(yè)領(lǐng)軍人物，大膽設(shè)想、不斷鉆研，令美國成為第一個發(fā)明半導(dǎo)體與集成電路的國家，極大帶動美國研究熱情。此后由國家科學(xué)基金委員會(NSF)帶頭，資助國家基礎(chǔ)研究項(xiàng)目與科學(xué)教育，促進(jìn)研究成果的同時大范圍培養(yǎng)人才，加深基礎(chǔ)研究，形成“研究領(lǐng)先-擁有人才培養(yǎng)實(shí)力-更多人才投入-積累突破”的良性循環(huán)。

資金支持力度上，美國保留了自二戰(zhàn)以來對基礎(chǔ)研究支持的傳統(tǒng)。從研發(fā)支出結(jié)構(gòu)來看，除全球金融危機(jī)時期，美國基礎(chǔ)研究投入以較為穩(wěn)定速度增長，且逐漸追平應(yīng)用研究投入，占總研發(fā)支出的16.86%，而中國這一數(shù)字僅為5.45%。除了每年美國國家科學(xué)基金會固定投資的幾項(xiàng)基礎(chǔ)項(xiàng)目外，美國先后投入十?dāng)?shù)億美金實(shí)施“超越摩爾定律的科學(xué)與工程”(SEBML)、“國家納米技術(shù)”(NNI)等計劃以維持自身在全球范圍內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)地位。

2.2 游戲制定者

從歷史來看，晶體管、集成電路、大型集成電路、超大型集成電路、個人電腦、智能終端等發(fā)展，美國不是技術(shù)發(fā)明者就是行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。“第一款產(chǎn)品”意味著開拓?zé)o人占領(lǐng)的新興市場，也意味著對后來者設(shè)定市場準(zhǔn)則。換句話說，高科技領(lǐng)域，一款新型產(chǎn)品的收益遠(yuǎn)不止銷售所展現(xiàn)的數(shù)字，更多是身為游戲制定者與裁判雙重身份所帶來潛在好處。這也是美國在半導(dǎo)體甚至其他行業(yè)能展現(xiàn)出超強(qiáng)實(shí)力的重要原因之一。

以英特爾為例，Wintel(Windows+Intel)模式占據(jù)pc時代市場半壁江山，盡管影響逐漸下降，但對眾多廠商造成的挑戰(zhàn)始終存在。主要原因在于英特爾對指令集與微架構(gòu)的長期統(tǒng)治。指令集(Instruction Set Architecture,ISA)為轉(zhuǎn)化操作任務(wù)成CPU(中央處理器)可以理解的底層代碼的一項(xiàng)硬程序，這一過程又叫做編譯(compile)。微架構(gòu)(microarchitecture)即設(shè)計者對芯片處理頻率、運(yùn)輸速度、耗能水平等的體現(xiàn)，擁有微架構(gòu)設(shè)計能力也等于擁有CPU自主知識產(chǎn)權(quán)。以書本比喻，微架構(gòu)能力是作者整體繪圖寫作、思想意圖的體現(xiàn)，而指令集是為不同國家讀者按照一定標(biāo)準(zhǔn)的翻譯器，通過這些過程，全球讀者才能閱讀到這本書。同一本書可以按照不同標(biāo)準(zhǔn)來翻譯，因此出現(xiàn)了不同的指令集，最為著名的是英特爾x86、ARMv8、MIPS等。同理，一種翻譯標(biāo)準(zhǔn)也可以翻譯不同種類的書形成不同微架構(gòu)，其中以低耗能ARM(英國公司)Cortex與高性能英特爾Core系列為主。

雖然在ARM移動處理聯(lián)盟(手機(jī)廠商為主，包括華為、三星、蘋果等)的圍剿下，注重計算機(jī)市場的英特爾控制力有所下降，但據(jù)IC Insight數(shù)據(jù)顯示，英特爾依舊全面占據(jù)2017年計算機(jī)處理器市場，算上平板電腦與手機(jī)應(yīng)用處理器，英特爾x86占據(jù)超60%微處理器市場。作為最早推出的指令集x86，搶占先機(jī)制定標(biāo)準(zhǔn)，其余企業(yè)研發(fā)CPU時都需要考慮x86的兼容問題是其長期制霸的原因。另外，英特爾通過對少量企業(yè)授權(quán)(AMD、Cyrix(已被收購)、IDT等)，或進(jìn)行同等價值的技術(shù)交換來拉長自身發(fā)展優(yōu)勢。第三，與windows建立的軟件生態(tài)，吸引后來設(shè)計者的同時加強(qiáng)行業(yè)影響力。

其余細(xì)分領(lǐng)域，例如專攻某項(xiàng)能力的ASIC、FPGA等，都是類似“搶占先機(jī)-制定規(guī)則-擴(kuò)大市場-再投資-輻射影響”邏輯令美國在半導(dǎo)體行業(yè)全球領(lǐng)先。

2.3 舉重若輕的政府角色

半導(dǎo)體發(fā)展符合“刺激-反應(yīng)-發(fā)展”的規(guī)律。與美國傳統(tǒng)提倡的“市場經(jīng)濟(jì)”、“自由發(fā)展”所不同，美國政府進(jìn)行過多次直接或間接關(guān)鍵性政策干預(yù)，直接行為為政府采購、政府資金支持、相關(guān)法律政策、外交貿(mào)易，間接行為為影響技術(shù)發(fā)展方向、市場需求與市場競爭。

2.3.1 技術(shù)方向、資金支持與政府采購

技術(shù)發(fā)展初期，即20世紀(jì)50年代至70年代，政府既是技術(shù)發(fā)展的提出者，又是資金提供與產(chǎn)品采購者。一項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)明存在資金與風(fēng)險雙高情況，私人企業(yè)無法承擔(dān)，政府在有明確需求下的大力支持可以很好的緩和企業(yè)風(fēng)險，為技術(shù)創(chuàng)新準(zhǔn)備充分條件。

作為軍方的技術(shù)支持，早期各大企業(yè)與實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)多基于政府需求，因此，政府對技術(shù)發(fā)展方向影響重大。因戰(zhàn)爭產(chǎn)生的對電子信息技術(shù)“高效、快速”要求，催生了晶體管的誕生。但第一枚晶體管原材料鍺的化學(xué)性能在高溫條件下不穩(wěn)定且產(chǎn)量有限，促使了硅材料的使用。其次，軍方對元器件線路龐大復(fù)雜、故障率高提出了“微型、輕便、高效”要求，激發(fā)研發(fā)小型整合體，這也是1959年德州儀器實(shí)驗(yàn)室發(fā)明集成電路的直接動機(jī)。

再者，政府的資金支持與大規(guī)模采購加快技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)品商業(yè)化，其中空軍支持率最高。研發(fā)經(jīng)費(fèi)分政府經(jīng)費(fèi)與民間經(jīng)費(fèi)，政府經(jīng)費(fèi)又分直接撥款與承包合同兩種主要形式，而承包合同貢獻(xiàn)率更強(qiáng)。據(jù)美國商務(wù)部數(shù)據(jù)統(tǒng)計，1958-1964年期間，平均每年研發(fā)經(jīng)費(fèi)來自政府的比例約85%(除1956年)，1958年政府直接撥款400萬美金，承包合同費(fèi)用則高達(dá)990萬美金。集成電路發(fā)明后的六年內(nèi)，政府對其資助達(dá)3200萬美金，70%來自空軍。合作內(nèi)容包括德州儀器115萬美金的兩年半的技術(shù)研發(fā)、德州儀器210萬美金的500個集成電路生產(chǎn)能力、西屋公司的430萬美金的電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。在產(chǎn)品得到初步回報后，政府降低采購與資金力度，轉(zhuǎn)接給個人與企業(yè)投資者，再借助市場效應(yīng)擴(kuò)大規(guī)模。

2.3.2 特殊時期的外交與貿(mào)易手段

到了發(fā)展中期，日本以DRAM儲存器為切入點(diǎn)，無論從產(chǎn)量、技術(shù)還是價格優(yōu)勢均反超美國，從“后來者”逆襲為世界霸主。對此，美國政府迅速做出了戰(zhàn)略調(diào)整，包括最為著名的《美日半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)議》(The U.S-Japan Semiconductor Trade Agreements)與SEMATECH聯(lián)盟(美國半導(dǎo)體科技與制造發(fā)展聯(lián)盟)。

雙邊協(xié)議簽訂背景是日本搶走部分高科技領(lǐng)域而引發(fā)美國對自身發(fā)展的擔(dān)憂。美日雙邊協(xié)議取消日本貿(mào)易壁壘擴(kuò)大市場、同時遏制對手發(fā)展。80年代前全球銷量最高半導(dǎo)體公司被美國所壟斷，包括國民半導(dǎo)體、德州儀器、摩托羅拉等，到1986年全球前十公司有6所來自日本，前三強(qiáng)更是易主為日本電氣、日立、東芝。為此，聯(lián)邦政府開始在1985年與日本進(jìn)行談判，以“反傾銷”名義令日本政府調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策，主要要求為1)至1991年底，非日本企業(yè)生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件與芯片在日本銷量必須占日本市場總銷量的20%(之前日本政府保護(hù)下為10%以下);2)禁止日資在美投資并購;3)建立價格監(jiān)督機(jī)制，禁止第三國反傾銷。從出發(fā)點(diǎn)與申訴點(diǎn)來看，都與今年中美貿(mào)易戰(zhàn)有所相似，但不同的是，依賴美軍保護(hù)與國防需求，日本在1986年簽訂了協(xié)議。由于當(dāng)時眾多美國企業(yè)為區(qū)別日本低價競爭，轉(zhuǎn)向ASIC(某種特殊目的的定制芯片)等高技術(shù)高附加值市場，雙邊協(xié)議帶來的效益不算很大。協(xié)議過后，日本全球市場份額與DRAM市場份額變動不大，依舊處于美國之上。對此美國于1989年再次與日本簽訂貿(mào)易協(xié)議，條款擴(kuò)大至專利保護(hù)與專利授權(quán)等，對此，日本不得不令本國企業(yè)開始采用美國框架與產(chǎn)品。數(shù)據(jù)顯示，1996年非日企業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)品在日本市場份額升至30%，其中75%來自美國。

SEMATECH整合資源，提高信息、技術(shù)與人才交流。盡管美國對產(chǎn)業(yè)做出調(diào)整改變分工方式，轉(zhuǎn)向ASIC定制市場形成Fabless運(yùn)營模式，但基礎(chǔ)技術(shù)、設(shè)備、材料的劣勢不能忽視，對比日本“價廉物美”，美國急需提高制造工藝降低成本，SEMATECH為此發(fā)揮了巨大作用。1987年，政府發(fā)揮主導(dǎo)效仿日本大規(guī)模集成電路技術(shù)合作聯(lián)盟經(jīng)驗(yàn)(VLSI計劃，日本篇細(xì)講)聯(lián)合英特爾、德州儀器、IBM、摩托羅拉等在內(nèi)的共11家公司建立SEMATECH，旨在增強(qiáng)美國國內(nèi)半導(dǎo)體制造與原材料等基礎(chǔ)供應(yīng)能力。在國防部高級研究項(xiàng)目機(jī)構(gòu)(DARPA)領(lǐng)導(dǎo)下，11家企業(yè)除了互通有無，更是加強(qiáng)了與設(shè)備制造廠商之間的合作，包括1)委托開發(fā)設(shè)備;2)改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備;3)制定下一階段技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略;4)加強(qiáng)信息交流。其中最重要的是新設(shè)備開發(fā)，占總預(yù)算的60%，項(xiàng)目集中在金屬板印刷技術(shù)、蝕刻、軟件及制造等。統(tǒng)一規(guī)劃合理配置資源的同時，降低研究與實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，改善企業(yè)無主攻方向問題并大大提升制造能力與材料研發(fā)進(jìn)程。因此，美國1992年重新奪回世界第一。市場方面，美國國內(nèi)對美產(chǎn)新設(shè)備采購意愿從1984年的40%提升1991年的70%，1992年美國應(yīng)用材料公司成為全球最大設(shè)備材料供應(yīng)商，并保持至今;技術(shù)方面，日本終端芯片對比美國的相對成品率從1985年的50%下降到1991年的9%，1993年SEMATECH完成0.35微米的電路制造。

2.3.3 相關(guān)立法與優(yōu)惠政策

注重法律保護(hù)的美國，在半導(dǎo)體方面實(shí)施了多項(xiàng)政策貫穿全程，直接或間接的影響半導(dǎo)體行業(yè)在融資、投資、稅收、專利保護(hù)、科技研發(fā)等方面的進(jìn)程。形式可分為減免所得稅、企業(yè)低稅率、額外費(fèi)用減扣、虧損結(jié)轉(zhuǎn)、所有權(quán)保護(hù)、打擊惡性競爭等。

以《經(jīng)濟(jì)復(fù)興稅收法》為例，企業(yè)研發(fā)費(fèi)用不作為資本支持而作為費(fèi)用抵扣，如當(dāng)年研發(fā)開支超過前3年平均值，超出部分給予25%稅收減免，企業(yè)用于新技術(shù)改進(jìn)的設(shè)備投資可以按照投資額10%進(jìn)行所得稅抵免。這一法案的實(shí)施，減免企業(yè)營業(yè)壓力的同時增加企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)動力與研發(fā)強(qiáng)度。

針對早期芯片行業(yè)版權(quán)混亂現(xiàn)象，美國出臺專門也是當(dāng)時世界第一部的《半導(dǎo)體芯片保護(hù)法》，進(jìn)行注冊后的集成電路權(quán)利人可以在10年內(nèi)享有該作品的復(fù)制、發(fā)行等基礎(chǔ)權(quán)利，也享有對惡性抄襲復(fù)制者的追訴權(quán)，即使沒有注冊，設(shè)計者也在2年內(nèi)享有權(quán)利。但是《芯片法》不反對反向工程(通過現(xiàn)成產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計復(fù)原)，也一定程度的促進(jìn)市場競爭。這部創(chuàng)新性的保護(hù)法案也影響了其他國家集成電路的專利保護(hù)，更是影響了世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)修訂《集成電路知識產(chǎn)權(quán)條約》與世界貿(mào)易組織(WTO)修訂《與貿(mào)易有關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)協(xié)議》。

3 日本

從時間來看，日本半導(dǎo)體大致始于20世紀(jì)50年代，1950-1960年積極儲備、醞釀實(shí)力;1970-1986年迎來黃金時代，1986年DRAM市場占有率達(dá)80%反超美國成為世界半導(dǎo)體第一強(qiáng)國，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸從美國轉(zhuǎn)向日本;1990-2000年逐漸沒落，現(xiàn)今已經(jīng)沒有一家日本企業(yè)專注于DRAM市場了，可謂成也蕭何敗也蕭何。80年代至90年代可謂日本半導(dǎo)體重要分界點(diǎn)，我們認(rèn)為有四條原因促使日本成功，也有四方面因素令日本不復(fù)當(dāng)年輝煌。

3.1 令人震驚的成功

3.1.1 美國支持與日本戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，為技術(shù)發(fā)展提供良好環(huán)境

初期，即20世紀(jì)50年代至60年代，日本的發(fā)展離不開美國的支持，主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與技術(shù)授權(quán)。20世紀(jì)50年代，美國爆發(fā)對朝鮮戰(zhàn)爭，軍需大大提高，作為美國“遠(yuǎn)東兵工廠”的日本憑借此次機(jī)會，迅速積累技術(shù)與財富，修復(fù)二戰(zhàn)后科技與經(jīng)濟(jì)落后的差距。此后的美蘇爭霸，日本再次充當(dāng)美國背后支持儲備角色，支援的同時靠著美國提供的工業(yè)技術(shù)，充實(shí)自身基礎(chǔ)，家電行業(yè)的騰飛也正是這些行為的結(jié)果。日本從“軍轉(zhuǎn)民”正式進(jìn)入經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段，GDP在1955-1980年期間保持超10%增速增長，這不過花費(fèi)約10年。

“引進(jìn)-消化-改良”快速縮短與美國之間的差距。發(fā)展一項(xiàng)技術(shù)最快的方法就是學(xué)習(xí)模仿，因此日本實(shí)行產(chǎn)業(yè)標(biāo)的(Industry Targeting)政策緊盯西方國家開始大量技術(shù)引進(jìn)。半導(dǎo)體行業(yè)最早發(fā)生在1962年的日本電氣公司引進(jìn)仙童的平面集成電路制造技術(shù)，結(jié)合自身反向工程，成功實(shí)現(xiàn)集成電路量產(chǎn)。再在政府要求下傳授給其他日企，將日本集成電路芯片制造能力逐年翻倍，成功實(shí)現(xiàn)硅晶體管的商業(yè)化與市場化。

3.1.2 政府角色

區(qū)別美國政府強(qiáng)硬作用，疲弱的日本軍方無法復(fù)制類似美方在初期對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)力的技術(shù)指引與需求拉動，日本政府起到更像是整合規(guī)劃帶頭的角色。

1)集合資源，整體規(guī)劃，統(tǒng)一認(rèn)識。不同于美國半導(dǎo)體企業(yè)大多單純從事集成電路或者其他電子領(lǐng)域，日本企業(yè)大多有另外產(chǎn)業(yè)，整體規(guī)劃稍顯混亂，例如東芝的家電事業(yè)部、精工的腕表事業(yè)部、索尼的相機(jī)事業(yè)部等。進(jìn)入到“輕薄短小”發(fā)展時期(早期是以鋼鐵煤炭為代表的“厚重生長”到70年代電子半導(dǎo)體“輕薄短小”)，以通產(chǎn)省為代表的日本政府，發(fā)揮了資源與資金協(xié)調(diào)、加強(qiáng)企業(yè)與政府之間信息溝通與調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的作用。例如，為了解決IBM 370系統(tǒng)及1M存儲器進(jìn)入日本市場后帶來的壓力，通產(chǎn)省聯(lián)合日本電氣、日立、富士通和東芝五家企業(yè)在1976年組成為時4年的超大規(guī)模集成電路項(xiàng)目(VLSI)，總投資2.36億美金，其中政府出資45%。VLSI主要分為五家企業(yè)共同研發(fā)的基礎(chǔ)共性技術(shù)與內(nèi)部單獨(dú)研發(fā)技術(shù)兩條不同線路，目標(biāo)為10年內(nèi)提升DRAM技術(shù)，包括短期64K與256K與長期1M目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。1980年VLSI計劃宣布結(jié)束時，共獲500多項(xiàng)聯(lián)合專利與1200多項(xiàng)工業(yè)專利，極大的提升日本整體集成電路水平，也為日本在80年代以DRAM為切入點(diǎn)成為世界第一強(qiáng)國奠定技術(shù)基礎(chǔ)。從該項(xiàng)目可以看出，雖然項(xiàng)目研發(fā)還是以企業(yè)為中心，但是政府在聯(lián)合研究基礎(chǔ)共性技術(shù)方面發(fā)揮帶頭與協(xié)調(diào)作用，并在專利保護(hù)、研發(fā)成果免費(fèi)向成員公司轉(zhuǎn)移等方面促進(jìn)了知識高效流動。

2)民企拉動內(nèi)需，“物美價廉”打開外需。正如上述，日本政府無法直接拉動半導(dǎo)體需求，因此出相關(guān)采購政策間接影響采購。主要行為包括強(qiáng)制政府與私人企業(yè)合營電子信息公司每年采購國產(chǎn)半導(dǎo)體達(dá)總采購量的80%、刺激家電產(chǎn)業(yè)來側(cè)面提高半導(dǎo)體需求等。以日本電子計算機(jī)公司(JECC)為例，在政策支持下，JECC計算機(jī)采購量從1961年的300萬美金升至1981年的23億美金。足夠大量的需求保障令日本電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期在面對外國品牌攻擊有了一定的自保能力。

經(jīng)過十多年的鋪墊，日本制造能力完成從“價廉物劣”到“價廉物美”轉(zhuǎn)型，并依靠廉價勞動力獲取大部分海外市場。從惠普公司1983年發(fā)布的一項(xiàng)DRAM芯片調(diào)查發(fā)現(xiàn)，1980年前日本芯片良品率是美國同等產(chǎn)品的5倍。與此同時，日本1960-1980年制造業(yè)平均小時工資為1.73美金而美國為3.8美金，日本僅為美國的約45%。

3)貿(mào)易保護(hù)為主的政策與資金支持。與美國類似，日本也出臺一列相關(guān)政策，但更傾向貿(mào)易保護(hù)。代表性的為1957-1971年《電子工業(yè)振興臨時措施法》、1971-1978年《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時措施法》、1978-1985年《特定機(jī)械情報產(chǎn)業(yè)振興臨時措施法》。這些法案出發(fā)點(diǎn)1)從人才、資金、基礎(chǔ)設(shè)備等為電子產(chǎn)業(yè)提供環(huán)境條件;2)限制外資，且海外產(chǎn)品市場占有率不得高于10%;3)以歐美為參照系，模仿學(xué)習(xí)再自研最新技術(shù)。這些法案的執(zhí)行，令日本在完全擁有一流的自我研發(fā)技術(shù)之前，對幼稚產(chǎn)業(yè)(infant industry)的半導(dǎo)體發(fā)展起到時間和市場規(guī)模的緩沖。

3.1.3 抓住大型機(jī)時代對DRAM強(qiáng)力需求

得益于計算機(jī)的發(fā)明和普及，儲存技術(shù)迅速發(fā)展，在摩爾定律下約每3年對DRAM需求翻倍。經(jīng)過類似VLSI等項(xiàng)目發(fā)展，日本64K DRAM研發(fā)進(jìn)度與IBM、德州儀器等美國公司持平，到了1985年256K DRAM研發(fā)進(jìn)度趕超美國，日立與富士通率先量產(chǎn)上市。日本抓住大型機(jī)對基礎(chǔ)存儲技術(shù)的需求，以DRAM為切入點(diǎn)將日本半導(dǎo)體影響力輻射到全球。

3.2 令人錯愕的衰敗

3.2.1 失去的“二十年”與美國的雙重打擊

到達(dá)巔峰之后的日本并沒有延續(xù)輝煌，而是漸漸江河日下。首先，作為強(qiáng)力支持的整體經(jīng)濟(jì)，受到亞洲金融風(fēng)暴與日本經(jīng)濟(jì)泡沫影響，在1998年后開始出現(xiàn)負(fù)增長。其次，失去主權(quán)與美國簽訂的雙邊協(xié)議影響逐漸凸顯。第一，《廣場協(xié)議》推高日元降低美金，從1985年后的幾年內(nèi)，美日匯率從240日元降低到120日元，令日本出口優(yōu)勢不再。第二是美日半導(dǎo)體雙邊協(xié)議的作用，從電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化曲線可以看出，第一次受到明顯影響在1993年，正是美國奪回第一的次年。在美國切斷技術(shù)支援與強(qiáng)勢打開市場雙重藥劑下，日本電子產(chǎn)品出口值從1985年開始快速下降，到2000年電子產(chǎn)品出口值約1.5萬億日元，不及1985年峰值的一半。

3.2.2 對技術(shù)發(fā)展的判斷失誤，缺乏主動性

日本成功于DRAM，失敗也在DRAM領(lǐng)域。沉迷大型機(jī)DRAM帶來的成功忽略技術(shù)的改變，日本固執(zhí)的將適用于大型機(jī)的DRAM技術(shù)深入發(fā)展，強(qiáng)調(diào)芯片的持續(xù)性與穩(wěn)定性。但1980年后個人電腦、互聯(lián)網(wǎng)等相繼推出，以PC、移動手機(jī)為代表的消費(fèi)電子時代到來，此時的芯片強(qiáng)調(diào)靈活、處理信息能力強(qiáng)等，并不要求非常長久的穩(wěn)定性。1973年全球大型機(jī)出貨量達(dá)到頂峰，之后慢慢萎縮而個人PC產(chǎn)值逐漸飆升，日本沒有抓住技術(shù)需求變化主動進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)整，令韓國在同等領(lǐng)域以新技術(shù)超越。

3.2.3 韓國的崛起與固守的分工方式，缺乏靈活性

為分化日本實(shí)力，美國開始支援韓國與臺灣。受到經(jīng)濟(jì)泡沫影響，銀行低息借貸方式的籌資行為已不可行。加上市場份額逐漸被吞噬，固守IDM模式的日本企業(yè)負(fù)重累累，疲于投資再創(chuàng)新，“投資-技術(shù)創(chuàng)新-投資”邏輯線出現(xiàn)斷裂，與競爭對手的差距被拉大，形成“技術(shù)差距-銷量下降-無資金投資-技術(shù)差距擴(kuò)大”的惡性循環(huán)。日本企業(yè)正是因?yàn)槁浜笥谑袌龅姆磻?yīng)，被韓國奪走新型DRAM市場，被臺灣依靠代工擠走更多制造份額。

4 韓國

韓國半導(dǎo)體在60年代外國廠商進(jìn)韓建廠開始，利用當(dāng)?shù)亓畠r勞動力，進(jìn)行簡單的散件組裝，技術(shù)非常低端，具有真正意義的發(fā)展在80年代，以韓國三星、LG、現(xiàn)代(2001年分離出為海力士)、和大宇(97年亞洲金融危機(jī)中破產(chǎn))四大財閥開啟。韓國抓住大型機(jī)到消費(fèi)電子的轉(zhuǎn)變期對新型存儲器的需求，形成“財閥+政府+小企業(yè)”的國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。發(fā)展至今，韓國以22%(907億美金)全球半導(dǎo)體市場份額成為僅次美國的半導(dǎo)體超級大國，三星更是超越英特爾成為全球第一半導(dǎo)體企業(yè)。區(qū)別其他國家地區(qū)以政府為主導(dǎo)(早期或者特定場景)，韓國財閥的推動作用更為突出。主要原因?yàn)?)美日爭霸期間，財閥主導(dǎo)的吸收模仿獲得跨越式技術(shù)提升;2)財閥+政府聯(lián)合，小企業(yè)依靠局面;3)不間斷地對設(shè)備、材料、人才的投資。

4.1 美日爭霸期間的“學(xué)習(xí)-模仿-超越”，儲備知識與技術(shù)

在歸國教授姜基東帶領(lǐng)下，韓國擁有了16K DRAM生產(chǎn)技術(shù)，但是基礎(chǔ)依舊薄弱，想要繼續(xù)研制64K DRAM非常困難，這決定了韓國無法自主生產(chǎn)需要借助外力。通過向美國購買技術(shù)、設(shè)備、海外學(xué)習(xí)并建立實(shí)驗(yàn)室，韓國4年內(nèi)就實(shí)現(xiàn)64K技術(shù)跨越。之后將相同戰(zhàn)略復(fù)制到256K、1M生產(chǎn)中，逐漸縮小與日本的差距。

1986年后，美國開始向三星、現(xiàn)代與其他八家日企提出技術(shù)版權(quán)訴訟，韓國與日本均以賠償而失敗收尾。不得不面對技術(shù)短板的韓國政府決定成立類似日本VLSI的國家4M  DRAM項(xiàng)目研究組，包括政府研究院、三家財團(tuán)與六所大學(xué)，3年內(nèi)耗費(fèi)2.5億美金，其中政府撥款57%。但不同的是，韓國聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)各自為政，政府領(lǐng)導(dǎo)能力并不強(qiáng)，更多起到的是基金調(diào)配作用，研發(fā)任務(wù)也是企業(yè)內(nèi)部完成。經(jīng)過前期知識鋪墊與政府資金支持，三家企業(yè)相互獨(dú)立、競爭研究，韓國DRAM技術(shù)大大提升，1994年全球第一推出256K DRAM，開啟之后先人一步的DRAM戰(zhàn)略。

期間，韓國芯片專利數(shù)量從1989年的708項(xiàng)激增到1994年的3336項(xiàng)，是其他國家總和的2倍之多，其中三星擁有2445項(xiàng)，現(xiàn)代擁有2059項(xiàng)。

4.2 財閥主導(dǎo)，中小企業(yè)依靠的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

在財閥攻克后，韓國對半導(dǎo)體的熱情高漲，眾多中小企業(yè)紛紛進(jìn)入。由于技術(shù)、資金等先決條件形成的門欄，這些企業(yè)較難突破三大財閥，衍變成為三星、海力士提供材料、設(shè)備、副產(chǎn)品加工的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。韓國半導(dǎo)體市場形成核心技術(shù)創(chuàng)造、上游設(shè)備材料供應(yīng)、海外終端需求的完整鏈條。

盡管企業(yè)之間多有競爭，但粗略來看，韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可以視作三星、海力士等頭部財閥的IDM模式放大版，形成以財閥主導(dǎo)帶領(lǐng)中小企業(yè)出口海外的行業(yè)策略。期間政府的作用多半在資金、政策環(huán)境等提供條件，領(lǐng)導(dǎo)能力不如其他國家。

4.3 瘋狂的對設(shè)備、材料、人才投資

半導(dǎo)體領(lǐng)域第一重要的為專業(yè)人才，第二就是材料設(shè)備，只有在這兩方面大量儲蓄才有可能實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級。90年代日本在經(jīng)濟(jì)泡沫與美國雙重打擊下，多數(shù)企業(yè)已沒有多余資金投入再研發(fā)，此時的韓國猶如饑餓的野獸，以重金瘋狂吸引這些人才。正如NHK紀(jì)錄片《重登頂峰，技術(shù)人員20年的戰(zhàn)爭》提到，即使如東芝一樣著名日本領(lǐng)軍企業(yè)，也遭受人才流失問題，其中70%被三星以三倍薪資挖走。

在政府基金、公司其他產(chǎn)業(yè)經(jīng)營等支援下，韓國對半導(dǎo)體的投資逐年加大，即使全球半導(dǎo)體行業(yè)在09年金融風(fēng)暴下不景氣也持續(xù)加大投資力度。通過“投資-擴(kuò)大生產(chǎn)-影響芯片價格”，韓國擠走眾多競爭企業(yè)實(shí)現(xiàn)市場份額的進(jìn)一步擴(kuò)大。且因?yàn)?017年芯片價格的提升，三星反超英特爾成半導(dǎo)體第一企業(yè)。

5 中國臺灣

Bloomberg BusinessWeek曾這么形容臺灣的半導(dǎo)體事業(yè)，“在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的地位無可取代，如同中東石油在全球經(jīng)濟(jì)的角色”。從時間來看，臺灣與韓國大約同時發(fā)展，在80年代臺積電首創(chuàng)Foundry模式后，以代工切入迅速攀升國際地位。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)提升，90年代以晶圓代工為主逐漸完善上中下游產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)統(tǒng)計，2017年臺灣IC產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值27623億新臺幣(約898億美金)，IC制造占49.5%，其中88.15%為晶圓代工，占全球代工市場的76%。臺灣半導(dǎo)體區(qū)別于韓國的崛起方式主要因?yàn)?)抓住行業(yè)需求積極參與全球化分工;2)新竹園區(qū)聚集效應(yīng)與海外人才的回流;3)包括工研院建立的政府政策、戰(zhàn)略規(guī)劃。

5.1 全球化分工

類似韓國的發(fā)展路徑，臺灣依靠早期給在臺建廠的美日廠商做基礎(chǔ)低端加工起步，積累所需知識與技術(shù)。80年代末，抓住美國逐漸轉(zhuǎn)向Fabless模式推行全球縱向分工的機(jī)會，將利潤不高、投資金額大的芯片制造、封測轉(zhuǎn)進(jìn)島內(nèi)。初期，臺灣在設(shè)計、制造、測試和封裝四個環(huán)節(jié)都有相應(yīng)發(fā)展，但最終與韓國不同的主要原因在于1)技術(shù)始終落后，當(dāng)時在臺的美日廠商愿意授權(quán)的僅為封測技術(shù)，缺少核心設(shè)計環(huán)節(jié);2)韓國財閥可以依靠運(yùn)營其他產(chǎn)業(yè)來給半導(dǎo)體行業(yè)提供資金支持，但臺灣的中小企業(yè)僅從事半導(dǎo)體，90年代的兩次芯片價格下跌對臺灣都造成巨大影響。因此，無領(lǐng)軍企業(yè)的臺灣融資能力與抗壓能力次于韓國;3)臺積電foundry模式的成功具有意義性質(zhì)的示范作用，島內(nèi)其他企業(yè)可以依照臺積電復(fù)制成功。

全球代工模式可以迅速獲得專利授權(quán)并打開市場，錯開與美日產(chǎn)業(yè)鏈有效降低與強(qiáng)國的競爭。因此，臺灣積極參與代工把產(chǎn)業(yè)鏈延伸到島內(nèi)，同時發(fā)揮生產(chǎn)成本優(yōu)勢規(guī)模經(jīng)濟(jì)，成功鞏固了全球代工地位。

5.2 政府政策、戰(zhàn)略規(guī)劃

臺灣當(dāng)局在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展起到以下三方面作用：

1)技術(shù)引進(jìn)與招商引資。最早的技術(shù)引進(jìn)為1977年與美國RCA公司合作的7微米CMOS技術(shù)轉(zhuǎn)讓，并建立第一家半導(dǎo)體示范工廠，完成技術(shù)消化到實(shí)際生產(chǎn)能力。之后，通過民間技術(shù)轉(zhuǎn)讓來吸引民間資本投資再帶動海外資本入島，活化島內(nèi)產(chǎn)業(yè)資金來源、發(fā)揮引導(dǎo)聚集作用。

2)整體規(guī)劃與政策支持。針對臺灣當(dāng)時技術(shù)與資金情況，最早提出“積體電路計劃草案”。之后政府主導(dǎo)代工的發(fā)展方向，并在后期逐漸豐滿其他產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，提出例如“兩兆雙星”的發(fā)展目標(biāo)。在發(fā)展過程中，輔以人才優(yōu)惠，高科技企業(yè)稅收減免等大力度傾斜性扶持政策。據(jù)統(tǒng)計，臺灣每年對創(chuàng)新技術(shù)的資助金額占總規(guī)劃的20%以上。

3)建立工研院，實(shí)行技術(shù)指引與組織交流職責(zé)。1974年臺灣效仿美國硅谷產(chǎn)學(xué)研模式建立電子工業(yè)研究中心，即工研院的前身。工研院主要職能為領(lǐng)頭規(guī)劃，加速人才與技術(shù)流通。此外，工研院還擔(dān)任最新技術(shù)研發(fā)工作，例如1975-1979第一期專案計劃的CMOS技術(shù)、1983-1987超大集成電路計劃的1-1.5微米制造與封測技術(shù)等。通過自身技術(shù)研發(fā)或引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力后再轉(zhuǎn)讓給民間其他企業(yè)，提高臺灣整體半導(dǎo)體技術(shù)。最重要的是，工研院還扮演孵化器角色，臺灣第一家設(shè)計與制造公司聯(lián)華電子(1979年)、全球最大晶圓代工廠臺積電(1987年)、第一家8英寸生產(chǎn)線世界先進(jìn)半導(dǎo)體公司(1994年)等均由工研院分衍出來。

5.3 產(chǎn)業(yè)園區(qū)的聚集效應(yīng)與人才回流

為了加強(qiáng)工研院影響能力、調(diào)整島內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，臺灣當(dāng)局1976年籌建以半導(dǎo)體為核心的新竹科技園區(qū)，并于1980年完成。首先，新竹園區(qū)從產(chǎn)業(yè)多方面吸引高科技企業(yè)來園區(qū)發(fā)展。管理方面，通過《科學(xué)工業(yè)園區(qū)設(shè)置管理?xiàng)l例》等進(jìn)行專項(xiàng)規(guī)劃管理;稅收方面，園區(qū)規(guī)定新辦企業(yè)在9年內(nèi)可任選連續(xù)5年免征所得稅，5年后每年?duì)I業(yè)所得稅不超過20%;風(fēng)投方面，開設(shè)政府“開發(fā)基金”，從1985到1990年共劃撥24億新臺幣設(shè)立種子基金，也鼓勵例如宏大風(fēng)險基金的民間投資。其次，發(fā)揮地理優(yōu)勢加強(qiáng)信息技術(shù)溝通、互相競爭來提高臺灣整體核心競爭力。這點(diǎn)在臺積電、聯(lián)華電子、宏基等臺灣半導(dǎo)體領(lǐng)頭廠商駐入后愈發(fā)明顯，從某個企業(yè)單純的代工模式到產(chǎn)業(yè)鏈全環(huán)節(jié)分布，形成聯(lián)合生產(chǎn)群。第三，海外人才的吸引、高校的合作提供豐富人才儲備。海外人才方面，臺灣當(dāng)局1985年在硅谷設(shè)立辦公室，監(jiān)測學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的同時召集華裔工程師，臺積電創(chuàng)始人張忠謀正是以此被請回臺灣。1983-1997年，海外人才以平均42%增速回到臺灣，得益于此，這段時間的臺灣制程技術(shù)不斷提升。高校方面，與臺灣清華大學(xué)、臺灣交通大學(xué)、臺灣電子技術(shù)研究院、中華工學(xué)院等眾多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)合作，為新竹園區(qū)培養(yǎng)了一大批儲備人才。

目前，新竹園區(qū)共487家企業(yè)，半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)占64.27%，銷售額占比高達(dá)90%以上，僅集成電路一項(xiàng)就支撐起臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額的31.25%，其重要程度不言而喻。

6 對中國大陸的啟示

6.1 目前發(fā)展迅猛但技術(shù)自主能力不強(qiáng)，供需不平衡

中國集成電路發(fā)展勢頭兇猛。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)5411.3億人民幣，同比增長24.81%。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，設(shè)計、制造與封測三大產(chǎn)業(yè)增速均高于去年同期。設(shè)計業(yè)占比逐年攀升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從“大封測-中制造-小設(shè)計”到“大設(shè)計-中封測-中制造”轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸從低端走向高端，展現(xiàn)我國集成電路發(fā)展的突破。

我國需求供給不平衡不匹配現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，且將長期存在。自2015年起，集成電路超越原油成為我國第一大進(jìn)口商品，2017年出口金額663億美金，較進(jìn)口2579億美金存在1916億美金缺口，缺口比例(缺口額/總進(jìn)出口額)長期保持50%以上。從產(chǎn)品種類來看，微處理器與控制器長期占45%以上進(jìn)口額，說明我國在CPU、MPU等核心器件芯片的自主設(shè)計生產(chǎn)能力依舊薄弱，需要依賴于人。

隨著經(jīng)濟(jì)與政策、相對廉價勞動力支撐，目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸向中國轉(zhuǎn)移。正如開篇分析，半導(dǎo)體行業(yè)與宏觀經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)相關(guān)性將逐漸加強(qiáng)，我國每年的約6%GDP增速、例如集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金等扶持政策都是推動我國集成電路發(fā)展的重要力量。以晶圓廠為例，據(jù)不完全統(tǒng)計，至2022年，包括海內(nèi)外廠商約30座晶圓廠將在我國落地，主要聚集在上海、江蘇和安徽一帶。

6.2 啟示

從兩次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移展現(xiàn)出的各國與地區(qū)經(jīng)驗(yàn)來看，以美國為代表的領(lǐng)導(dǎo)者，依靠扎實(shí)的基礎(chǔ)研究、傾斜性支持政策、游戲制定身份來長期維持行業(yè)壟斷地位。以日韓臺為代表的追趕者，則從每次產(chǎn)業(yè)變遷抓住需求變動，依靠產(chǎn)業(yè)政策或財閥領(lǐng)導(dǎo)實(shí)現(xiàn)跨越式升級。其中，日本的失敗在于國家主權(quán)依賴程度高與對技術(shù)發(fā)展判斷失誤。

對此，中國需要：

1)強(qiáng)有力的政府領(lǐng)導(dǎo)作用。對待半導(dǎo)體行業(yè)，我國需開展類似對待“兩彈一星”策略，即從行業(yè)整體規(guī)劃出發(fā)，輔以相關(guān)稅收減免、資金調(diào)配、技術(shù)與人才引進(jìn)等政策。盡管我國近年加強(qiáng)對半導(dǎo)體行業(yè)的重視、將半導(dǎo)體集成電路列入發(fā)展綱要，但具體細(xì)節(jié)仍不夠規(guī)范，例如設(shè)計產(chǎn)權(quán)法規(guī)不夠明確、高科技企業(yè)稅收減免定義存在漏洞等，這些都需要政府加強(qiáng)指引。

2)統(tǒng)籌規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、技術(shù)路線，統(tǒng)一目標(biāo)與認(rèn)知。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)龐大，涉及支線眾多，一個企業(yè)甚至一個國家無法做到全精通，對于尚在發(fā)展階段的中國更是如此。目前我國并無明確組織或機(jī)構(gòu)部門統(tǒng)一規(guī)劃，出現(xiàn)三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為平均卻無突出點(diǎn)無重心：設(shè)計方面，增長快但核心芯片知識產(chǎn)權(quán)掌握程度低、IP供給率低;制造方面，設(shè)備材料依賴于人、及技術(shù)落后造成的遏制發(fā)展現(xiàn)象已經(jīng)明顯;封測方面，技術(shù)與利潤始終處于產(chǎn)業(yè)鏈低端。例如美國主攻高附加值領(lǐng)域、日本韓國DRAM起家與臺灣專精代工，我國需從產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀出發(fā)明確發(fā)展方向，可以先加強(qiáng)制造，提升上游材料設(shè)備來提高制程技術(shù)、減少海外依賴，提升自主產(chǎn)權(quán)設(shè)計為最終目標(biāo)來制定每三年或每階段發(fā)展目標(biāo)，統(tǒng)一各界認(rèn)知，凝聚產(chǎn)業(yè)力量。

3)對比全球，繼續(xù)加強(qiáng)投資。由于我國半導(dǎo)體發(fā)展晚、技術(shù)落后，對比其他國家，我國無論在設(shè)計人才培養(yǎng)、制造材料設(shè)備購買、封測技術(shù)升級的花費(fèi)金額更甚。盡管在國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金帶領(lǐng)下，對60多個項(xiàng)目投約1400億人民幣，拉動整個產(chǎn)業(yè)投資，但長期發(fā)展留下的技術(shù)差異仍顯不夠。第二，投資無主攻目標(biāo)。與產(chǎn)業(yè)整體無主要規(guī)劃發(fā)展方向相同，投資方面也顯得雜亂無章。從產(chǎn)業(yè)最大的集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金來看，盡管投資總額大，但每個項(xiàng)目平均金額并不高，而且產(chǎn)業(yè)性質(zhì)決定了無法全面優(yōu)質(zhì)發(fā)展，需要根據(jù)發(fā)展實(shí)情調(diào)配基金。

4)大力度培養(yǎng)人才。目前我國集成電路人才面臨數(shù)量低、質(zhì)量低和海外流出高的“兩低一高”問題。據(jù)《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書》統(tǒng)計，我國2017年集成電路從業(yè)人員規(guī)模約40萬人，其中設(shè)計類14萬、制造類12萬、封測類14萬。但每年僅12%集成電路專業(yè)畢業(yè)生最終進(jìn)入行業(yè)就業(yè)，數(shù)量約3萬人，遠(yuǎn)少于需求端數(shù)量。據(jù)估計，到2022年我國集成電路人才缺口將達(dá)32萬人。其次，面對行業(yè)發(fā)達(dá)國家教育、人才積累，我國缺乏復(fù)合型、經(jīng)驗(yàn)型人才，并每年流出一定比例。對于此，國家或?qū)W校需發(fā)揮主導(dǎo)作用，吸引海外優(yōu)質(zhì)人才的同時，加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研”形式的學(xué)校、企業(yè)與政府的互動，培養(yǎng)本土人才，提高人才待遇、改善就業(yè)環(huán)境。

5)建立區(qū)域性整體提高競爭優(yōu)勢，發(fā)揮群聚效應(yīng)。美國的硅谷、韓國的京畿道區(qū)與臺灣的新竹工業(yè)園區(qū)在各自國家與地區(qū)半導(dǎo)體發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。目前，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要集中在上海、江蘇、安徽等地區(qū)，有向中部的四川、湖北遷移趨勢，但仍沒有形成大規(guī)模區(qū)域整體。對此，學(xué)習(xí)美韓臺經(jīng)驗(yàn)，利用地理優(yōu)勢加強(qiáng)地區(qū)性產(chǎn)業(yè)規(guī)劃來發(fā)揮群聚效應(yīng)，聯(lián)合配套設(shè)施、政策、教育、企業(yè)帶動知識與技術(shù)的高效流動、活化資金，先以培養(yǎng)某些龍頭來帶動整個地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，集中力量辦大事。

6)堅持政策自主，保持發(fā)展獨(dú)立性。80年代美日兩次簽訂的半導(dǎo)體雙邊協(xié)議，正是因?yàn)槿毡驹谲娛屡c國防高度依賴美國而無法保持政策的獨(dú)立自主，令日本尚未實(shí)現(xiàn)技術(shù)全方位壓制就遭受打擊，嚴(yán)重拖累日本半導(dǎo)體發(fā)展。因此，面對此次美國借貿(mào)易戰(zhàn)名義打壓遏制“中國制造2025”為代表的高科技領(lǐng)域，我們要堅持自主底線，不能受到外界壓力喪失自主權(quán)。（編輯：劉瑞）