半導(dǎo)體“芯”地圖 說一說荷蘭/法國(guó)/德國(guó)/英國(guó)/日本等國(guó)“芯”事
中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在加速發(fā)展,那世界上的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是什么情況呢?下面就給大家講一講世界”芯“地圖。先來看看荷蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等地的半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展情況。
荷蘭
恩智浦的產(chǎn)品技術(shù)與解決方案應(yīng)用于以下五個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域:汽車電子、智能識(shí)別、家庭娛樂、手機(jī)及個(gè)人移動(dòng)通信以及多重市場(chǎng)半導(dǎo)體,進(jìn)而建立各大市場(chǎng)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。而高通證實(shí)將業(yè)務(wù)擴(kuò)展的目標(biāo)定位汽車電子,才花重金收購(gòu)恩智浦的。
失去恩智浦,荷蘭還有ASML。ASML為半導(dǎo)體生產(chǎn)商提供光刻機(jī)及相關(guān)服務(wù),創(chuàng)立于1984年,在全球16個(gè)國(guó)家設(shè)有70多個(gè)辦事分支機(jī)構(gòu),全球員工超過14500人。ASML每年人均研發(fā)經(jīng)費(fèi)名列歐洲第二,吸引了全球技術(shù)領(lǐng)域最優(yōu)秀的人才。ASML所創(chuàng)造的技術(shù)和設(shè)備,成就了智能電子產(chǎn)品的普及,TWINSCAN系列是目前世界上精度最高、生產(chǎn)效率最高、應(yīng)用最為廣泛的高端光刻機(jī)型。
市場(chǎng)上提供量產(chǎn)商用的光刻機(jī)廠商有三家:ASML,尼康(Nikon),佳能(Canon),絕大多數(shù)市場(chǎng)份額還是ASML的,英特爾、臺(tái)積電、三星三大巨頭,也對(duì)ASML進(jìn)行聯(lián)袂投資,ASML在半導(dǎo)體業(yè)的關(guān)鍵地位無與倫比。
而在摩爾定律是否可以繼續(xù)走下去的今天,ASML成為了關(guān)鍵的廠商之一。ASML過去十年專注于生產(chǎn)更精細(xì)的光射線,藉此研發(fā)出體型更小的電晶體,而這些電晶體可以更緊密排列在晶片上。晶片若能容納更多電晶體,就能提升運(yùn)算速度或記憶容量等性能。ASML的新技術(shù)可能因此得以讓摩爾定律延續(xù)下去。ASML相信自家突破性的新技術(shù),能延后半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)步入衰敗期的時(shí)間,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的各家大廠均期待ASML能再次加快創(chuàng)新進(jìn)程,這很可能有辦法解決全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所面臨的問題:如何一面讓晶片保持現(xiàn)有尺寸,一面增加它們的性能。
法國(guó)
法國(guó),擁有40多個(gè)高科技園區(qū)。索菲亞園區(qū)是創(chuàng)辦最早、規(guī)模最大、也是最有影響的一個(gè),也是歐洲最大的科技園區(qū),位于法國(guó)東南部世界聞名的休閑地帶“藍(lán)色海岸”,里維埃拉地區(qū)。
在建設(shè)之前,這里的科技和基礎(chǔ)幾乎是空白,除了尼斯大學(xué)外,周圍沒有其它高校和工業(yè)。選址在此,只是借助地理、交通上的優(yōu)勢(shì),發(fā)展科技園優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。
信息通信業(yè)成為該園區(qū)主要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群,這里曾經(jīng)有300多家著名IT公司的地區(qū)總部,聚集了50多個(gè)國(guó)家的1.6萬多名工程師。索菲亞園區(qū)是法國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基地,創(chuàng)新、研發(fā)為主,以及少量的小批量生產(chǎn)。
法國(guó)另外一個(gè)知名的科技園區(qū)便是格勒諾布爾科技園區(qū),享有法國(guó)硅谷的美譽(yù),也是世界上最大的納米技術(shù)園區(qū),匯聚了十二家微電子企業(yè)和軟件企業(yè)、三個(gè)尖端科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,還有格勒諾布爾綜合理工大學(xué)以及傅立葉大學(xué)。
法國(guó)科技園挺多,但是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的情況并沒有荷蘭那么樂觀?,F(xiàn)在的巨頭以及未來的巨頭,當(dāng)屬1987年意大利SGS半導(dǎo)體公司和法國(guó)湯姆遜半導(dǎo)體合并后ST了。值得注意的是,ST公司總部設(shè)在瑞士日內(nèi)瓦,同時(shí)也是歐洲區(qū)以及新興市場(chǎng)的總部,并非法國(guó)也并非意大利。
ST是業(yè)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)品線最廣的廠商之一,從分立二極管與晶體管到復(fù)雜的片上系統(tǒng)(SoC)器件,再到包括參考設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件、制造工具與規(guī)范的完整的平臺(tái)解決方案,其主要產(chǎn)品類型有3000多種。意法半導(dǎo)體是各工業(yè)領(lǐng)域的主要供應(yīng)商,擁有多種的先進(jìn)技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)資源與世界級(jí)制造工藝。
現(xiàn)在,ST將智能駕駛和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及解決方案作為戰(zhàn)略重點(diǎn),并擁有三大業(yè)務(wù)區(qū)塊和六大產(chǎn)品線。
三大業(yè)務(wù)區(qū)塊分別為模擬產(chǎn)品和MEMS(AMG)、汽車和分立器件(ADG)和微控制器和數(shù)字IC(MDG)。六大產(chǎn)品線:一是汽車產(chǎn)品,包括數(shù)字、模擬、專用汽車芯片;二是功率和分立器件;三是微控制器,通用微控制器和安全微控制器;四是數(shù)字產(chǎn)品,特別是EEPROM系列和數(shù)字ASICs;五是模擬產(chǎn)品,普通和工業(yè)用及功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品;六是傳感器,比如MEMS傳感器,還有影像傳感器。
德國(guó)
提到德國(guó),不禁會(huì)想到慕尼黑電子展。德國(guó)的半導(dǎo)體除了“巨頭”,還有研發(fā)實(shí)力足夠強(qiáng)的各種“小兵”。
薩克森州首府德累斯頓過去的二十年以來被稱為德國(guó)的“硅谷”,是德國(guó)最大的半導(dǎo)體基地,曾經(jīng)全球生產(chǎn)的五分之二的微芯片來自薩克森?!八_克森硅谷”是歐洲范圍內(nèi)最大最成功的半導(dǎo)體、電子技術(shù)和微電子技術(shù)的行業(yè)聯(lián)合會(huì)。
英飛凌科技公司,曾經(jīng)的西門子半導(dǎo)體部門,在1999年4月拆分出來,總部位于德國(guó)Neubiberg,專注于迎接現(xiàn)代社會(huì)的三大科技挑戰(zhàn):高能效、移動(dòng)性和安全性,為汽車和工業(yè)功率器件、芯片卡和安全應(yīng)用提供半導(dǎo)體和系統(tǒng)解決方案。英飛凌的產(chǎn)品素以高可靠性、卓越質(zhì)量和創(chuàng)新性著稱,并在模擬和混合信號(hào)、射頻、功率以及嵌入式控制裝置領(lǐng)域掌握尖端技術(shù)。
2015年全球前20大半導(dǎo)體公司排名英飛凌居第11位,財(cái)報(bào)表現(xiàn)優(yōu)異收入達(dá)到58億歐元,四大業(yè)務(wù)部門(汽車電子、電源管理及多元化市場(chǎng)、工業(yè)功率控制、智能卡與安全)均有不俗表現(xiàn)。
Dialog是德國(guó)一家芯片商,主要向設(shè)備商提供電源管理芯片和嵌入式解決方案,而其客戶主要為蘋果和三星等大型客戶。據(jù)統(tǒng)計(jì),其電源、音頻和顯示技術(shù)組成的移動(dòng)系統(tǒng)占了公司82%的收入,另外其產(chǎn)品線還覆蓋了汽車工業(yè)、無線連接何電源轉(zhuǎn)化。
歐洲半導(dǎo)體具有超強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力無論“巨頭”還是“小兵”,在歐洲大陸也散落著一些獨(dú)具特色的半導(dǎo)體廠商,比如奧利地微電子(ams)。奧地利感應(yīng)器芯片商ams的大客戶包括蘋果、三星、華為等,有消息傳出ams一直在談判收購(gòu)德國(guó)Dialog半導(dǎo)體。歐洲半導(dǎo)體在被外界并購(gòu)的同時(shí),也在做著自身的整合并購(gòu)在巨頭之路上謀生。
英國(guó)
一萬個(gè)人眼中有一萬個(gè)英國(guó),貴族制、女王、莎士比亞、牛頓、倫敦腔發(fā)音。英國(guó)的教育資源,名校云集,著名的幾座院校是所有學(xué)子心目中的圣殿。劍橋、牛津、帝國(guó)理工。
英國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的核心部分是其突出的研發(fā)創(chuàng)新能力,研發(fā)中心多集中于大學(xué)校園區(qū)。英國(guó)約有70所高校參與半導(dǎo)體設(shè)計(jì)研究。電子類科技創(chuàng)新公司主要集中于劍橋地區(qū)、蘇格蘭地區(qū)、英格蘭東北部和南安普頓等地區(qū)。ARM的前身Acorn RISC Machine就是在劍橋成立的。一流的高校是高科技企業(yè)的基礎(chǔ),從地圖中可以看出,這些一流的大學(xué)點(diǎn)綴著英國(guó)的整個(gè)版圖。
半導(dǎo)體行業(yè)有幾類企業(yè),分別是IP供應(yīng)商、IC設(shè)計(jì)商(Fabless)、晶圓制造廠(Foundry)和封測(cè)廠,然而處于最上游的IP供應(yīng)商身份最為神秘。IP供應(yīng)商是以軟核、硬核等形式為IC設(shè)計(jì)公司和晶圓廠提供設(shè)計(jì)服務(wù),并且從它們手中收取授權(quán)費(fèi)以及版權(quán)費(fèi),所以IP供應(yīng)商本身沒有產(chǎn)品,一般這類公司的體量都會(huì)比較小,資金需求也不高,但是對(duì)技術(shù)的要求非常高。ARM就是這樣一家不賣芯片卻實(shí)力雄厚的IP供應(yīng)商。目前全世界99%的智能手機(jī)和平板電腦都是采用ARM構(gòu)架。業(yè)界盛傳,蘋果、英特爾都垂涎ARM許久,最終被軟銀豪擲320億美元拿下。
英國(guó)還有一家IP設(shè)計(jì)廠商——Imagination Technologies(下面簡(jiǎn)稱Imagination),目前業(yè)界最大的兩大IP供應(yīng)商就是ARM和Imagination。Imagination 成立于1985年,總部位于赫特福德郡,又叫幻想科技集團(tuán)。在移動(dòng)GPU市場(chǎng)上,Imagination是老大,其后分別是高通的Adreno、ARM的Mali,不過Imagination跟高通不同,他們自己不生產(chǎn)GPU芯片,而是對(duì)外提供IP授權(quán),供其他處理器廠商使用,蘋果、Intel、聯(lián)發(fā)科甚至三星都是或者曾是Imagination的大客戶。
Imagination公司最出名的產(chǎn)品就是PowerVR,移動(dòng)領(lǐng)域最流行的GPU圖形技術(shù),在很多手機(jī)上都能看到,一直是蘋果iPhone、iPad的御用技術(shù),每一代新品都是蘋果獨(dú)家首發(fā),而且經(jīng)常是專門定制的高級(jí)版本。iPhone 6s上A9芯片使用的就是PowerVR的GT7600。安卓設(shè)備上一度也有大量的PowerVR,但是隨著近年來ARM Mali借助其Cortex CPU老大哥的提攜而迅猛擴(kuò)張,PowerVR的身影在慢慢消退,不過聯(lián)發(fā)科、Intel等仍然非常喜歡它。
然而相比ARM能提供包括CPU、GPU以及總線技術(shù)在內(nèi)的一攬子方案,Imagination只能提供PowerVR GPU核心。為了改變這個(gè)局面,Imagination不惜巨資收購(gòu)了MIPS公司,但MIPS CPU相比ARM來說并不是那么受歡迎。Imagination的最終命運(yùn)是否會(huì)與ARM一樣被收購(gòu)。
英國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是世界巨頭們心中的香饃饃,曾經(jīng)那一起起收購(gòu)案說明了英國(guó)半導(dǎo)體的地位。
1,CSR公司(Cambridge Silicon Radio)1998年誕生于英國(guó)劍橋,早期技術(shù)主要在音頻領(lǐng)域,之后發(fā)展為世界知名的藍(lán)牙芯片設(shè)計(jì)企業(yè),該公司首創(chuàng)了藍(lán)牙接口的單片設(shè)計(jì),為全球超過50%的藍(lán)牙芯片提供設(shè)計(jì)。
2012年7月三星電子以3.1億美元的價(jià)格收購(gòu)芯片設(shè)計(jì)商CSR Plc(英國(guó)英橋無線電子)的無線技術(shù)部門;2014年10月15日,高通斥資25億美元收購(gòu)了英國(guó)芯片廠商CSR公司。高通對(duì)外宣稱這將擴(kuò)大高通的物聯(lián)網(wǎng)芯片業(yè)務(wù),其實(shí)CSR的藍(lán)牙m(xù)esh技術(shù)號(hào)稱是zigbee的大殺器。CSR的誘人之處正是此,讓三星與高通急不可耐掏腰包。
2,位于巴斯的PicoChip公司(主要從事無線通信設(shè)備的芯片設(shè)計(jì)),該公司提供一個(gè)具有200G指令/秒和40GMAC操作性能的處理器系列,并有成熟的軟件開發(fā)工具包和參考設(shè)計(jì)。
2012年1月份Mindspeed科技有限公司宣布:該公司已簽署一項(xiàng)收購(gòu)英國(guó)Picochip有限公司的最終協(xié)議。該項(xiàng)收購(gòu)的價(jià)格大約為5180萬美元,外加一筆最高為2500萬美元的基于經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)的待付收購(gòu)款項(xiàng)。通過合并,Mindspeed針對(duì)單模和多模3G/4G解決方案得以擴(kuò)展的產(chǎn)品規(guī)劃,將使其能夠從即時(shí)得到的小蜂窩無線基站市場(chǎng)加速發(fā)展中獲益,同時(shí)也能為全球所有的3G和4G空中接口標(biāo)準(zhǔn)提供全面的支持。2013年11月5日,MACOM宣布以2.72億美元現(xiàn)金收購(gòu)Mindspeed的模擬業(yè)務(wù)和其它業(yè)務(wù)。2013年12月,英特爾宣布將收購(gòu)Mindspeed公司的無線基礎(chǔ)業(yè)務(wù)。可以看出,并購(gòu)事件往往是大魚吃小魚,不管怎樣PicoChip公司成了那條誘人的小魚。
3,歐勝(WOLFSON)是一家以其音頻和圖像技術(shù)聞名全球的英國(guó)IC設(shè)計(jì)公司,專門為數(shù)字消費(fèi)市場(chǎng)提供高性能的混合信號(hào)芯片??偛课挥谟?guó)愛丁堡,超過370名員工分布在全球12個(gè)公司機(jī)構(gòu)。歐勝的高性能音頻和超低功耗聞名世界,很多世界頂級(jí)消費(fèi)電子產(chǎn)品都應(yīng)用了歐勝的音頻技術(shù)。
2014年5月,Cirrus Logic公司以現(xiàn)金每股2.35英鎊的價(jià)格收購(gòu)歐勝微電子有限公司,歐勝微電子有限公司的企業(yè)價(jià)值為2.78億英鎊,或約4.67億美元。此次收購(gòu)加強(qiáng)了Cirrus Logic以高度差異化、針對(duì)便攜式音頻應(yīng)用的端到端的音頻解決方案來擴(kuò)展其客戶基礎(chǔ)的能力。
4,XMOS是一家總部位于布里斯托的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司,創(chuàng)辦于2005年,專門面向“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品設(shè)計(jì)高性能芯片,包括能夠通過嵌入式芯片接入互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人電子設(shè)備和家用電器。
2014年7月,華為攜手幾名小伙伴(博世、Xilinx)在英國(guó)開始了股權(quán)投資行動(dòng),對(duì)XMOS投資了2600萬美元,在英國(guó)態(tài)度方面,也是比較歡迎的,這不僅證明了XMOS的市場(chǎng)吸引力,也證明了歐洲科技市場(chǎng)對(duì)于世界的吸引力。
將這些公司羅列在英國(guó)地圖上,是這樣的:
日本
最近關(guān)于日本半導(dǎo)體企業(yè)的消息不斷的刷屏,夏普,東芝相繼被甩賣,但是日本半導(dǎo)體的實(shí)力還是非常雄厚的。日本半導(dǎo)體廠商眾多,僅僅是日本的硅島是九州島廠商數(shù)量就是驚人的,1990年200個(gè)、2000年達(dá)到400個(gè)、2005年企業(yè)數(shù)激增至650個(gè)。
日本集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,要追溯到20世紀(jì)50年代。二戰(zhàn)后的日本百?gòu)U待興,但是作為美國(guó)抵御蘇聯(lián)影響的橋頭堡,受到了美國(guó)極大的積極援助,而美國(guó)是世界半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)源地,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以科技為先導(dǎo),這給了日本強(qiáng)有力的“支援”。
1963年日本電氣公司(NEC)自美國(guó)Fairchild公司取得平面技術(shù)Planar Technology的授權(quán)。日本政府要求NEC將取得的技術(shù)和國(guó)內(nèi)其他廠商分享。由此項(xiàng)技術(shù)的引進(jìn),日本的NEC、三菱、京都電氣等開始進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。日本半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展由此開始。
發(fā)展初期,日本IC產(chǎn)業(yè)主要以“引進(jìn)趕超”、發(fā)展民用電子和瞄準(zhǔn)市場(chǎng)動(dòng)向?yàn)橹笇?dǎo)進(jìn)行發(fā)展。一方面,“引進(jìn)趕超”模式符合日本企業(yè)保守嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶攸c(diǎn),將已經(jīng)形成的獨(dú)創(chuàng)性研究拓展至應(yīng)用領(lǐng)域能極大的減少風(fēng)險(xiǎn);另一方面,日本采用民用電子市場(chǎng)的潛在需求刺激技術(shù)和集成電路產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。下圖為日本集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。
日本積極制定法案以及國(guó)家計(jì)劃,在政府主導(dǎo)下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以健康迅速的發(fā)展。
-1957年制定《電子工業(yè)振興臨時(shí)措施法》(電振法)
-1971年制定《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時(shí)措施法》(機(jī)電法)
-1978年制定《特定機(jī)械情報(bào)產(chǎn)業(yè)振興臨時(shí)措施法》(機(jī)情法)
-1995年出臺(tái)《科學(xué)技術(shù)基本法》
計(jì)劃包括超尖端電子技術(shù)開發(fā)計(jì)劃、飛鳥計(jì)劃與未來計(jì)劃、SOC基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。
日本半導(dǎo)體的發(fā)家技術(shù)靠的是DRAM、VLSI
DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)
Intel憑借雄厚的實(shí)力,量產(chǎn)第一顆DRAM時(shí),產(chǎn)品的可靠度并不高,雖然如此Intel還是坐實(shí)了DRAM龍頭的位置。PC市場(chǎng)的擴(kuò)大撬動(dòng)了DRAM存儲(chǔ)器需求膨脹的大門,整個(gè)市場(chǎng)都在等待著更高質(zhì)量、高性能DRAM存儲(chǔ)器的出現(xiàn)。當(dāng)日本殺入這一產(chǎn)業(yè)后,巨大的變化發(fā)生了。
伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,日本DRAM開始迅猛發(fā)展,日本花重金購(gòu)買大批集成電路專利、注重品質(zhì)提升和自身創(chuàng)新。日本采用CMOS工藝開發(fā)出了1M DRAM,算是DRAM發(fā)展史的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。
1980年代初,日本DRAM產(chǎn)品可靠性已超越美國(guó),80年代日本取代美國(guó)成為DRAM主要供應(yīng)國(guó),在世界市場(chǎng)上的份額為80%,以世界最高質(zhì)量著稱,被稱為“產(chǎn)業(yè)中樞”。
在很長(zhǎng)一段時(shí)間,全球半導(dǎo)體企業(yè)排名前三位都是由NEC、東芝和日立包攬,并一度擁有DRAM行業(yè)90%的市場(chǎng)份額。當(dāng)時(shí)涉及DRAM的美國(guó)公司,除了TI和美光外,其他廠商都基本被日本打得找不著北,而此時(shí)的Intel也不僅沒了威風(fēng)也被迫轉(zhuǎn)向了技術(shù)要求更高的微處理器。
然而在2000年,它卻不得不黯然退出半導(dǎo)體市場(chǎng)。僅存的一家NEC和日立的DRAM合資企業(yè)爾必達(dá),雖然其技術(shù)實(shí)力優(yōu)于三星,但它還是在2012年2月破產(chǎn),被美光并購(gòu)。
VLSI(超大規(guī)模集成電路)
日本政府在1976-1979年組織了一次著名的官產(chǎn)研相結(jié)合的超大規(guī)模集成電路的共同組合技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng),這為日本拿下半導(dǎo)體領(lǐng)域的地位奠定基礎(chǔ)。集成電路對(duì)微電子技術(shù)的發(fā)展來說十分關(guān)鍵, 通常被稱為高技術(shù)工業(yè)的糧食。
由日本通產(chǎn)省出面組織, 以富士通、日立、三菱、日本電氣、東芝五大公司為骨干,聯(lián)合日本工業(yè)技術(shù)研究院電子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所, 投資720億日元共同實(shí)施了超大規(guī)模集成電路(VLSI)項(xiàng)目。VLSI研發(fā)聯(lián)合體組織架構(gòu)圖。
而催化這場(chǎng)日本VLSI研發(fā)聯(lián)合體的成立,進(jìn)行自主研發(fā)芯片原因:
● 日本被迫向美國(guó)開放其國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體市場(chǎng)
在日本開放市場(chǎng)之前,日本的半導(dǎo)體公司和計(jì)算機(jī)公司就面臨著美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手打價(jià)格而搶占市場(chǎng)的進(jìn)攻,并陷入虧損的危機(jī)。一旦市場(chǎng)開放,這類競(jìng)爭(zhēng)對(duì)日本半導(dǎo)體無疑是雪上加霜。
● 美國(guó)IBM公司正研發(fā)具有高性能、小體積特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——Future System
日本的計(jì)算機(jī)廠商在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額從1970年的60%下降為1974年的48%,而IBM卻占據(jù)了日本計(jì)算機(jī)市場(chǎng)40%的份額。IBM對(duì)日本整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)的生存造成巨大的威脅。
VLSI項(xiàng)目實(shí)行了四年,取得了大約1000多項(xiàng)專利,成果顯著。1980年,64K集成電路研制成功,比美國(guó)早了半年;日本電氣通信研究所研制成256K 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器,比美國(guó)早兩年。
1986年,日本的半導(dǎo)體產(chǎn)品占世界市場(chǎng)的45% ,成為世界最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國(guó)。1989年,日本公司占據(jù)了世界存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)53%的份額,而美國(guó)僅占37%。下圖為集成電路產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移時(shí)間表。
以上講的是輝煌發(fā)展,以下日本半導(dǎo)體有著輕微下滑趨勢(shì)。
●1990年,全球10大半導(dǎo)體公司中有日本占6家,NEC、東芝及日立高居前3大半導(dǎo)體公司,英特爾僅居全球第4,三星尚未能進(jìn)入前10排行榜
●1995年,全球10大半導(dǎo)體公司中有日本占4家,英特爾躍升為全球半導(dǎo)體公司龍頭,NEC、東芝及日立退居2、3、4名,三星電子及現(xiàn)代電子擠進(jìn)前10排行榜
●2000年,僅有NEC、東芝及日立進(jìn)入全球10大半導(dǎo)體排行榜,三星電子僅落在東芝及NEC之后排名第4,英特爾仍居全球第一
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)退出DRAM后,日本電子元器件向?qū)S妙I(lǐng)域——圖像傳感器、汽車電子和功率半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變。日本IC產(chǎn)業(yè)在慢慢摸索新興應(yīng)用的道路上前進(jìn)。
日本企業(yè)在面板和DRAM全面潰敗,但是日本在半導(dǎo)體的很多行業(yè)地位還是牢不可破的。
汽車電子
日立、三菱和NEC合資成立的瑞薩電子尤為突出,在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域以世界市場(chǎng)占有率的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)以及世界最高品質(zhì)聞名業(yè)界,但2015年NXP收購(gòu)Freescale之后,新NXP成為第一,2016年高通收購(gòu)了NXP,瑞薩要面對(duì)更強(qiáng)大的對(duì)手高通了。
NAND
2015年名列全球前10大半導(dǎo)體公司的日本公司僅剩東芝一家。東芝的主要依靠市占率為全球第2的NAND入榜。東芝社長(zhǎng)田中久雄看好NAND閃存的未來潛力,他預(yù)估到2020年全球市場(chǎng)規(guī)模將是2013年的10倍。但隨著三星電子、美光、SK海力士等企業(yè)的閃存崛起,東芝也逐漸表現(xiàn)出力不從心。東芝半導(dǎo)體目前正在尋求買家。
功率半導(dǎo)體
MarketsandMarkets的報(bào)告表明IGBT的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到82.56億美元,2015年到2020年以9.5%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng),預(yù)估了未來全球十大IGBT廠商,日本將擁有占據(jù)五席地位。
三菱電機(jī)推出三款應(yīng)用于軌道牽引和電力傳輸,以及電動(dòng)汽車領(lǐng)域的功率模塊,都搭載了第7代IGBT,既能提高產(chǎn)品熱循環(huán)壽命和功率循環(huán)壽命,還能降低熱阻。日本企業(yè)不僅僅布局傳統(tǒng)IGBT,還積極加速SiC的應(yīng)用進(jìn)度。三菱電機(jī)已開始引入混合SiC產(chǎn)品,即IGBT芯片用傳統(tǒng)的單晶硅,續(xù)流二極管用SiC, 恢復(fù)特性特別好,開關(guān)頻率高,節(jié)能效果更好。
CMOS圖像傳感器
索尼(Sony)的CMOS Image Sensor(CIS影像感測(cè)器),在全球市場(chǎng)具有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。索尼的CIS以約30%的市占率,高居全球第一,高端市場(chǎng)幾乎全部是索尼的天下。
半導(dǎo)體領(lǐng)域英特爾、三星和臺(tái)積電是ASML的股東,擁有芯片先進(jìn)制程設(shè)備的優(yōu)先供貨權(quán),它們壟斷了全球先進(jìn)芯片制程。而日本的芯片光刻機(jī)廠商尼康和佳能已無法硬撐,芯片光刻機(jī)進(jìn)入EUV時(shí)代,ASML從此奠定壟斷地位。佳能直接退出芯片光刻機(jī)領(lǐng)域了,僅保留低端半導(dǎo)體的i-line和Kr-F光刻機(jī)。
還有一點(diǎn)容易被忽略,可是卻非常重要。
據(jù)SEMI推測(cè),日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)上所占的份額達(dá)到約52%,而北美和歐洲分別占15%左右。日本的半導(dǎo)體材料行業(yè)在全球占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在硅晶 圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線框架等重要材料方面占有很高份額,如果沒有日本材料企業(yè),全球的半導(dǎo)體制造都要受挫。
日本消費(fèi)領(lǐng)域品牌或競(jìng)爭(zhēng)力在下降,被中韓趕超之勢(shì)已不可阻擋,但工業(yè)領(lǐng)域品牌或競(jìng)爭(zhēng)力并沒有下降多少。
同樣,消費(fèi)領(lǐng)域的品牌也在走著轉(zhuǎn)型之路。
綜上,日本這顆半導(dǎo)體的巨星是隕落了,失去以前耀眼的光芒,尤其是應(yīng)用于消費(fèi)領(lǐng)域的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),但是它為了今天的生存與明天的美好做著探索、做著轉(zhuǎn)型。目前可以看到一些成果,但這些努力也遭受著競(jìng)爭(zhēng)的威脅。我們無法判斷日本的半導(dǎo)體做的每一步努力是否是正確的,也無法判斷日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的明天是怎樣的。
2017-07-05 來源:OFweek電子工程網(wǎng)
荷蘭
荷蘭半導(dǎo)體研發(fā)水平可謂一直位于世界前列,撫育了恩智浦、阿斯麥(ASML)等世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè)。荷蘭是全球少數(shù)在自身境內(nèi)即擁有完整半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家之一,除了核心產(chǎn)業(yè),還擁有許多半導(dǎo)體周邊產(chǎn)業(yè),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年收益高達(dá)百億歐元以上。
恩智浦的產(chǎn)品技術(shù)與解決方案應(yīng)用于以下五個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域:汽車電子、智能識(shí)別、家庭娛樂、手機(jī)及個(gè)人移動(dòng)通信以及多重市場(chǎng)半導(dǎo)體,進(jìn)而建立各大市場(chǎng)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。而高通證實(shí)將業(yè)務(wù)擴(kuò)展的目標(biāo)定位汽車電子,才花重金收購(gòu)恩智浦的。
失去恩智浦,荷蘭還有ASML。ASML為半導(dǎo)體生產(chǎn)商提供光刻機(jī)及相關(guān)服務(wù),創(chuàng)立于1984年,在全球16個(gè)國(guó)家設(shè)有70多個(gè)辦事分支機(jī)構(gòu),全球員工超過14500人。ASML每年人均研發(fā)經(jīng)費(fèi)名列歐洲第二,吸引了全球技術(shù)領(lǐng)域最優(yōu)秀的人才。ASML所創(chuàng)造的技術(shù)和設(shè)備,成就了智能電子產(chǎn)品的普及,TWINSCAN系列是目前世界上精度最高、生產(chǎn)效率最高、應(yīng)用最為廣泛的高端光刻機(jī)型。
市場(chǎng)上提供量產(chǎn)商用的光刻機(jī)廠商有三家:ASML,尼康(Nikon),佳能(Canon),絕大多數(shù)市場(chǎng)份額還是ASML的,英特爾、臺(tái)積電、三星三大巨頭,也對(duì)ASML進(jìn)行聯(lián)袂投資,ASML在半導(dǎo)體業(yè)的關(guān)鍵地位無與倫比。
而在摩爾定律是否可以繼續(xù)走下去的今天,ASML成為了關(guān)鍵的廠商之一。ASML過去十年專注于生產(chǎn)更精細(xì)的光射線,藉此研發(fā)出體型更小的電晶體,而這些電晶體可以更緊密排列在晶片上。晶片若能容納更多電晶體,就能提升運(yùn)算速度或記憶容量等性能。ASML的新技術(shù)可能因此得以讓摩爾定律延續(xù)下去。ASML相信自家突破性的新技術(shù),能延后半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)步入衰敗期的時(shí)間,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的各家大廠均期待ASML能再次加快創(chuàng)新進(jìn)程,這很可能有辦法解決全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所面臨的問題:如何一面讓晶片保持現(xiàn)有尺寸,一面增加它們的性能。
法國(guó)
法國(guó),擁有40多個(gè)高科技園區(qū)。索菲亞園區(qū)是創(chuàng)辦最早、規(guī)模最大、也是最有影響的一個(gè),也是歐洲最大的科技園區(qū),位于法國(guó)東南部世界聞名的休閑地帶“藍(lán)色海岸”,里維埃拉地區(qū)。
在建設(shè)之前,這里的科技和基礎(chǔ)幾乎是空白,除了尼斯大學(xué)外,周圍沒有其它高校和工業(yè)。選址在此,只是借助地理、交通上的優(yōu)勢(shì),發(fā)展科技園優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。
信息通信業(yè)成為該園區(qū)主要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群,這里曾經(jīng)有300多家著名IT公司的地區(qū)總部,聚集了50多個(gè)國(guó)家的1.6萬多名工程師。索菲亞園區(qū)是法國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基地,創(chuàng)新、研發(fā)為主,以及少量的小批量生產(chǎn)。
法國(guó)另外一個(gè)知名的科技園區(qū)便是格勒諾布爾科技園區(qū),享有法國(guó)硅谷的美譽(yù),也是世界上最大的納米技術(shù)園區(qū),匯聚了十二家微電子企業(yè)和軟件企業(yè)、三個(gè)尖端科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,還有格勒諾布爾綜合理工大學(xué)以及傅立葉大學(xué)。
法國(guó)科技園挺多,但是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的情況并沒有荷蘭那么樂觀?,F(xiàn)在的巨頭以及未來的巨頭,當(dāng)屬1987年意大利SGS半導(dǎo)體公司和法國(guó)湯姆遜半導(dǎo)體合并后ST了。值得注意的是,ST公司總部設(shè)在瑞士日內(nèi)瓦,同時(shí)也是歐洲區(qū)以及新興市場(chǎng)的總部,并非法國(guó)也并非意大利。
ST是業(yè)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)品線最廣的廠商之一,從分立二極管與晶體管到復(fù)雜的片上系統(tǒng)(SoC)器件,再到包括參考設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件、制造工具與規(guī)范的完整的平臺(tái)解決方案,其主要產(chǎn)品類型有3000多種。意法半導(dǎo)體是各工業(yè)領(lǐng)域的主要供應(yīng)商,擁有多種的先進(jìn)技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)資源與世界級(jí)制造工藝。
現(xiàn)在,ST將智能駕駛和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及解決方案作為戰(zhàn)略重點(diǎn),并擁有三大業(yè)務(wù)區(qū)塊和六大產(chǎn)品線。
三大業(yè)務(wù)區(qū)塊分別為模擬產(chǎn)品和MEMS(AMG)、汽車和分立器件(ADG)和微控制器和數(shù)字IC(MDG)。六大產(chǎn)品線:一是汽車產(chǎn)品,包括數(shù)字、模擬、專用汽車芯片;二是功率和分立器件;三是微控制器,通用微控制器和安全微控制器;四是數(shù)字產(chǎn)品,特別是EEPROM系列和數(shù)字ASICs;五是模擬產(chǎn)品,普通和工業(yè)用及功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品;六是傳感器,比如MEMS傳感器,還有影像傳感器。
德國(guó)
提到德國(guó),不禁會(huì)想到慕尼黑電子展。德國(guó)的半導(dǎo)體除了“巨頭”,還有研發(fā)實(shí)力足夠強(qiáng)的各種“小兵”。
薩克森州首府德累斯頓過去的二十年以來被稱為德國(guó)的“硅谷”,是德國(guó)最大的半導(dǎo)體基地,曾經(jīng)全球生產(chǎn)的五分之二的微芯片來自薩克森?!八_克森硅谷”是歐洲范圍內(nèi)最大最成功的半導(dǎo)體、電子技術(shù)和微電子技術(shù)的行業(yè)聯(lián)合會(huì)。
英飛凌科技公司,曾經(jīng)的西門子半導(dǎo)體部門,在1999年4月拆分出來,總部位于德國(guó)Neubiberg,專注于迎接現(xiàn)代社會(huì)的三大科技挑戰(zhàn):高能效、移動(dòng)性和安全性,為汽車和工業(yè)功率器件、芯片卡和安全應(yīng)用提供半導(dǎo)體和系統(tǒng)解決方案。英飛凌的產(chǎn)品素以高可靠性、卓越質(zhì)量和創(chuàng)新性著稱,并在模擬和混合信號(hào)、射頻、功率以及嵌入式控制裝置領(lǐng)域掌握尖端技術(shù)。
2015年全球前20大半導(dǎo)體公司排名英飛凌居第11位,財(cái)報(bào)表現(xiàn)優(yōu)異收入達(dá)到58億歐元,四大業(yè)務(wù)部門(汽車電子、電源管理及多元化市場(chǎng)、工業(yè)功率控制、智能卡與安全)均有不俗表現(xiàn)。
Dialog是德國(guó)一家芯片商,主要向設(shè)備商提供電源管理芯片和嵌入式解決方案,而其客戶主要為蘋果和三星等大型客戶。據(jù)統(tǒng)計(jì),其電源、音頻和顯示技術(shù)組成的移動(dòng)系統(tǒng)占了公司82%的收入,另外其產(chǎn)品線還覆蓋了汽車工業(yè)、無線連接何電源轉(zhuǎn)化。
歐洲半導(dǎo)體具有超強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力無論“巨頭”還是“小兵”,在歐洲大陸也散落著一些獨(dú)具特色的半導(dǎo)體廠商,比如奧利地微電子(ams)。奧地利感應(yīng)器芯片商ams的大客戶包括蘋果、三星、華為等,有消息傳出ams一直在談判收購(gòu)德國(guó)Dialog半導(dǎo)體。歐洲半導(dǎo)體在被外界并購(gòu)的同時(shí),也在做著自身的整合并購(gòu)在巨頭之路上謀生。
英國(guó)
一萬個(gè)人眼中有一萬個(gè)英國(guó),貴族制、女王、莎士比亞、牛頓、倫敦腔發(fā)音。英國(guó)的教育資源,名校云集,著名的幾座院校是所有學(xué)子心目中的圣殿。劍橋、牛津、帝國(guó)理工。
英國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的核心部分是其突出的研發(fā)創(chuàng)新能力,研發(fā)中心多集中于大學(xué)校園區(qū)。英國(guó)約有70所高校參與半導(dǎo)體設(shè)計(jì)研究。電子類科技創(chuàng)新公司主要集中于劍橋地區(qū)、蘇格蘭地區(qū)、英格蘭東北部和南安普頓等地區(qū)。ARM的前身Acorn RISC Machine就是在劍橋成立的。一流的高校是高科技企業(yè)的基礎(chǔ),從地圖中可以看出,這些一流的大學(xué)點(diǎn)綴著英國(guó)的整個(gè)版圖。
半導(dǎo)體行業(yè)有幾類企業(yè),分別是IP供應(yīng)商、IC設(shè)計(jì)商(Fabless)、晶圓制造廠(Foundry)和封測(cè)廠,然而處于最上游的IP供應(yīng)商身份最為神秘。IP供應(yīng)商是以軟核、硬核等形式為IC設(shè)計(jì)公司和晶圓廠提供設(shè)計(jì)服務(wù),并且從它們手中收取授權(quán)費(fèi)以及版權(quán)費(fèi),所以IP供應(yīng)商本身沒有產(chǎn)品,一般這類公司的體量都會(huì)比較小,資金需求也不高,但是對(duì)技術(shù)的要求非常高。ARM就是這樣一家不賣芯片卻實(shí)力雄厚的IP供應(yīng)商。目前全世界99%的智能手機(jī)和平板電腦都是采用ARM構(gòu)架。業(yè)界盛傳,蘋果、英特爾都垂涎ARM許久,最終被軟銀豪擲320億美元拿下。
英國(guó)還有一家IP設(shè)計(jì)廠商——Imagination Technologies(下面簡(jiǎn)稱Imagination),目前業(yè)界最大的兩大IP供應(yīng)商就是ARM和Imagination。Imagination 成立于1985年,總部位于赫特福德郡,又叫幻想科技集團(tuán)。在移動(dòng)GPU市場(chǎng)上,Imagination是老大,其后分別是高通的Adreno、ARM的Mali,不過Imagination跟高通不同,他們自己不生產(chǎn)GPU芯片,而是對(duì)外提供IP授權(quán),供其他處理器廠商使用,蘋果、Intel、聯(lián)發(fā)科甚至三星都是或者曾是Imagination的大客戶。
Imagination公司最出名的產(chǎn)品就是PowerVR,移動(dòng)領(lǐng)域最流行的GPU圖形技術(shù),在很多手機(jī)上都能看到,一直是蘋果iPhone、iPad的御用技術(shù),每一代新品都是蘋果獨(dú)家首發(fā),而且經(jīng)常是專門定制的高級(jí)版本。iPhone 6s上A9芯片使用的就是PowerVR的GT7600。安卓設(shè)備上一度也有大量的PowerVR,但是隨著近年來ARM Mali借助其Cortex CPU老大哥的提攜而迅猛擴(kuò)張,PowerVR的身影在慢慢消退,不過聯(lián)發(fā)科、Intel等仍然非常喜歡它。
然而相比ARM能提供包括CPU、GPU以及總線技術(shù)在內(nèi)的一攬子方案,Imagination只能提供PowerVR GPU核心。為了改變這個(gè)局面,Imagination不惜巨資收購(gòu)了MIPS公司,但MIPS CPU相比ARM來說并不是那么受歡迎。Imagination的最終命運(yùn)是否會(huì)與ARM一樣被收購(gòu)。
英國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是世界巨頭們心中的香饃饃,曾經(jīng)那一起起收購(gòu)案說明了英國(guó)半導(dǎo)體的地位。
1,CSR公司(Cambridge Silicon Radio)1998年誕生于英國(guó)劍橋,早期技術(shù)主要在音頻領(lǐng)域,之后發(fā)展為世界知名的藍(lán)牙芯片設(shè)計(jì)企業(yè),該公司首創(chuàng)了藍(lán)牙接口的單片設(shè)計(jì),為全球超過50%的藍(lán)牙芯片提供設(shè)計(jì)。
2012年7月三星電子以3.1億美元的價(jià)格收購(gòu)芯片設(shè)計(jì)商CSR Plc(英國(guó)英橋無線電子)的無線技術(shù)部門;2014年10月15日,高通斥資25億美元收購(gòu)了英國(guó)芯片廠商CSR公司。高通對(duì)外宣稱這將擴(kuò)大高通的物聯(lián)網(wǎng)芯片業(yè)務(wù),其實(shí)CSR的藍(lán)牙m(xù)esh技術(shù)號(hào)稱是zigbee的大殺器。CSR的誘人之處正是此,讓三星與高通急不可耐掏腰包。
2,位于巴斯的PicoChip公司(主要從事無線通信設(shè)備的芯片設(shè)計(jì)),該公司提供一個(gè)具有200G指令/秒和40GMAC操作性能的處理器系列,并有成熟的軟件開發(fā)工具包和參考設(shè)計(jì)。
2012年1月份Mindspeed科技有限公司宣布:該公司已簽署一項(xiàng)收購(gòu)英國(guó)Picochip有限公司的最終協(xié)議。該項(xiàng)收購(gòu)的價(jià)格大約為5180萬美元,外加一筆最高為2500萬美元的基于經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)的待付收購(gòu)款項(xiàng)。通過合并,Mindspeed針對(duì)單模和多模3G/4G解決方案得以擴(kuò)展的產(chǎn)品規(guī)劃,將使其能夠從即時(shí)得到的小蜂窩無線基站市場(chǎng)加速發(fā)展中獲益,同時(shí)也能為全球所有的3G和4G空中接口標(biāo)準(zhǔn)提供全面的支持。2013年11月5日,MACOM宣布以2.72億美元現(xiàn)金收購(gòu)Mindspeed的模擬業(yè)務(wù)和其它業(yè)務(wù)。2013年12月,英特爾宣布將收購(gòu)Mindspeed公司的無線基礎(chǔ)業(yè)務(wù)。可以看出,并購(gòu)事件往往是大魚吃小魚,不管怎樣PicoChip公司成了那條誘人的小魚。
3,歐勝(WOLFSON)是一家以其音頻和圖像技術(shù)聞名全球的英國(guó)IC設(shè)計(jì)公司,專門為數(shù)字消費(fèi)市場(chǎng)提供高性能的混合信號(hào)芯片??偛课挥谟?guó)愛丁堡,超過370名員工分布在全球12個(gè)公司機(jī)構(gòu)。歐勝的高性能音頻和超低功耗聞名世界,很多世界頂級(jí)消費(fèi)電子產(chǎn)品都應(yīng)用了歐勝的音頻技術(shù)。
2014年5月,Cirrus Logic公司以現(xiàn)金每股2.35英鎊的價(jià)格收購(gòu)歐勝微電子有限公司,歐勝微電子有限公司的企業(yè)價(jià)值為2.78億英鎊,或約4.67億美元。此次收購(gòu)加強(qiáng)了Cirrus Logic以高度差異化、針對(duì)便攜式音頻應(yīng)用的端到端的音頻解決方案來擴(kuò)展其客戶基礎(chǔ)的能力。
4,XMOS是一家總部位于布里斯托的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司,創(chuàng)辦于2005年,專門面向“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品設(shè)計(jì)高性能芯片,包括能夠通過嵌入式芯片接入互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人電子設(shè)備和家用電器。
2014年7月,華為攜手幾名小伙伴(博世、Xilinx)在英國(guó)開始了股權(quán)投資行動(dòng),對(duì)XMOS投資了2600萬美元,在英國(guó)態(tài)度方面,也是比較歡迎的,這不僅證明了XMOS的市場(chǎng)吸引力,也證明了歐洲科技市場(chǎng)對(duì)于世界的吸引力。
將這些公司羅列在英國(guó)地圖上,是這樣的:
日本
最近關(guān)于日本半導(dǎo)體企業(yè)的消息不斷的刷屏,夏普,東芝相繼被甩賣,但是日本半導(dǎo)體的實(shí)力還是非常雄厚的。日本半導(dǎo)體廠商眾多,僅僅是日本的硅島是九州島廠商數(shù)量就是驚人的,1990年200個(gè)、2000年達(dá)到400個(gè)、2005年企業(yè)數(shù)激增至650個(gè)。
日本集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,要追溯到20世紀(jì)50年代。二戰(zhàn)后的日本百?gòu)U待興,但是作為美國(guó)抵御蘇聯(lián)影響的橋頭堡,受到了美國(guó)極大的積極援助,而美國(guó)是世界半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)源地,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以科技為先導(dǎo),這給了日本強(qiáng)有力的“支援”。
1963年日本電氣公司(NEC)自美國(guó)Fairchild公司取得平面技術(shù)Planar Technology的授權(quán)。日本政府要求NEC將取得的技術(shù)和國(guó)內(nèi)其他廠商分享。由此項(xiàng)技術(shù)的引進(jìn),日本的NEC、三菱、京都電氣等開始進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。日本半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展由此開始。
發(fā)展初期,日本IC產(chǎn)業(yè)主要以“引進(jìn)趕超”、發(fā)展民用電子和瞄準(zhǔn)市場(chǎng)動(dòng)向?yàn)橹笇?dǎo)進(jìn)行發(fā)展。一方面,“引進(jìn)趕超”模式符合日本企業(yè)保守嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶攸c(diǎn),將已經(jīng)形成的獨(dú)創(chuàng)性研究拓展至應(yīng)用領(lǐng)域能極大的減少風(fēng)險(xiǎn);另一方面,日本采用民用電子市場(chǎng)的潛在需求刺激技術(shù)和集成電路產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。下圖為日本集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。
日本積極制定法案以及國(guó)家計(jì)劃,在政府主導(dǎo)下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以健康迅速的發(fā)展。
-1957年制定《電子工業(yè)振興臨時(shí)措施法》(電振法)
-1971年制定《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時(shí)措施法》(機(jī)電法)
-1978年制定《特定機(jī)械情報(bào)產(chǎn)業(yè)振興臨時(shí)措施法》(機(jī)情法)
-1995年出臺(tái)《科學(xué)技術(shù)基本法》
計(jì)劃包括超尖端電子技術(shù)開發(fā)計(jì)劃、飛鳥計(jì)劃與未來計(jì)劃、SOC基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。
日本半導(dǎo)體的發(fā)家技術(shù)靠的是DRAM、VLSI
DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)
Intel憑借雄厚的實(shí)力,量產(chǎn)第一顆DRAM時(shí),產(chǎn)品的可靠度并不高,雖然如此Intel還是坐實(shí)了DRAM龍頭的位置。PC市場(chǎng)的擴(kuò)大撬動(dòng)了DRAM存儲(chǔ)器需求膨脹的大門,整個(gè)市場(chǎng)都在等待著更高質(zhì)量、高性能DRAM存儲(chǔ)器的出現(xiàn)。當(dāng)日本殺入這一產(chǎn)業(yè)后,巨大的變化發(fā)生了。
伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,日本DRAM開始迅猛發(fā)展,日本花重金購(gòu)買大批集成電路專利、注重品質(zhì)提升和自身創(chuàng)新。日本采用CMOS工藝開發(fā)出了1M DRAM,算是DRAM發(fā)展史的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。
1980年代初,日本DRAM產(chǎn)品可靠性已超越美國(guó),80年代日本取代美國(guó)成為DRAM主要供應(yīng)國(guó),在世界市場(chǎng)上的份額為80%,以世界最高質(zhì)量著稱,被稱為“產(chǎn)業(yè)中樞”。
在很長(zhǎng)一段時(shí)間,全球半導(dǎo)體企業(yè)排名前三位都是由NEC、東芝和日立包攬,并一度擁有DRAM行業(yè)90%的市場(chǎng)份額。當(dāng)時(shí)涉及DRAM的美國(guó)公司,除了TI和美光外,其他廠商都基本被日本打得找不著北,而此時(shí)的Intel也不僅沒了威風(fēng)也被迫轉(zhuǎn)向了技術(shù)要求更高的微處理器。
然而在2000年,它卻不得不黯然退出半導(dǎo)體市場(chǎng)。僅存的一家NEC和日立的DRAM合資企業(yè)爾必達(dá),雖然其技術(shù)實(shí)力優(yōu)于三星,但它還是在2012年2月破產(chǎn),被美光并購(gòu)。
VLSI(超大規(guī)模集成電路)
日本政府在1976-1979年組織了一次著名的官產(chǎn)研相結(jié)合的超大規(guī)模集成電路的共同組合技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng),這為日本拿下半導(dǎo)體領(lǐng)域的地位奠定基礎(chǔ)。集成電路對(duì)微電子技術(shù)的發(fā)展來說十分關(guān)鍵, 通常被稱為高技術(shù)工業(yè)的糧食。
由日本通產(chǎn)省出面組織, 以富士通、日立、三菱、日本電氣、東芝五大公司為骨干,聯(lián)合日本工業(yè)技術(shù)研究院電子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所, 投資720億日元共同實(shí)施了超大規(guī)模集成電路(VLSI)項(xiàng)目。VLSI研發(fā)聯(lián)合體組織架構(gòu)圖。
而催化這場(chǎng)日本VLSI研發(fā)聯(lián)合體的成立,進(jìn)行自主研發(fā)芯片原因:
● 日本被迫向美國(guó)開放其國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體市場(chǎng)
在日本開放市場(chǎng)之前,日本的半導(dǎo)體公司和計(jì)算機(jī)公司就面臨著美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手打價(jià)格而搶占市場(chǎng)的進(jìn)攻,并陷入虧損的危機(jī)。一旦市場(chǎng)開放,這類競(jìng)爭(zhēng)對(duì)日本半導(dǎo)體無疑是雪上加霜。
● 美國(guó)IBM公司正研發(fā)具有高性能、小體積特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——Future System
日本的計(jì)算機(jī)廠商在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額從1970年的60%下降為1974年的48%,而IBM卻占據(jù)了日本計(jì)算機(jī)市場(chǎng)40%的份額。IBM對(duì)日本整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)的生存造成巨大的威脅。
VLSI項(xiàng)目實(shí)行了四年,取得了大約1000多項(xiàng)專利,成果顯著。1980年,64K集成電路研制成功,比美國(guó)早了半年;日本電氣通信研究所研制成256K 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器,比美國(guó)早兩年。
1986年,日本的半導(dǎo)體產(chǎn)品占世界市場(chǎng)的45% ,成為世界最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國(guó)。1989年,日本公司占據(jù)了世界存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)53%的份額,而美國(guó)僅占37%。下圖為集成電路產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移時(shí)間表。
以上講的是輝煌發(fā)展,以下日本半導(dǎo)體有著輕微下滑趨勢(shì)。
●1990年,全球10大半導(dǎo)體公司中有日本占6家,NEC、東芝及日立高居前3大半導(dǎo)體公司,英特爾僅居全球第4,三星尚未能進(jìn)入前10排行榜
●1995年,全球10大半導(dǎo)體公司中有日本占4家,英特爾躍升為全球半導(dǎo)體公司龍頭,NEC、東芝及日立退居2、3、4名,三星電子及現(xiàn)代電子擠進(jìn)前10排行榜
●2000年,僅有NEC、東芝及日立進(jìn)入全球10大半導(dǎo)體排行榜,三星電子僅落在東芝及NEC之后排名第4,英特爾仍居全球第一
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)退出DRAM后,日本電子元器件向?qū)S妙I(lǐng)域——圖像傳感器、汽車電子和功率半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變。日本IC產(chǎn)業(yè)在慢慢摸索新興應(yīng)用的道路上前進(jìn)。
日本企業(yè)在面板和DRAM全面潰敗,但是日本在半導(dǎo)體的很多行業(yè)地位還是牢不可破的。
汽車電子
日立、三菱和NEC合資成立的瑞薩電子尤為突出,在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域以世界市場(chǎng)占有率的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)以及世界最高品質(zhì)聞名業(yè)界,但2015年NXP收購(gòu)Freescale之后,新NXP成為第一,2016年高通收購(gòu)了NXP,瑞薩要面對(duì)更強(qiáng)大的對(duì)手高通了。
NAND
2015年名列全球前10大半導(dǎo)體公司的日本公司僅剩東芝一家。東芝的主要依靠市占率為全球第2的NAND入榜。東芝社長(zhǎng)田中久雄看好NAND閃存的未來潛力,他預(yù)估到2020年全球市場(chǎng)規(guī)模將是2013年的10倍。但隨著三星電子、美光、SK海力士等企業(yè)的閃存崛起,東芝也逐漸表現(xiàn)出力不從心。東芝半導(dǎo)體目前正在尋求買家。
功率半導(dǎo)體
MarketsandMarkets的報(bào)告表明IGBT的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到82.56億美元,2015年到2020年以9.5%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng),預(yù)估了未來全球十大IGBT廠商,日本將擁有占據(jù)五席地位。
三菱電機(jī)推出三款應(yīng)用于軌道牽引和電力傳輸,以及電動(dòng)汽車領(lǐng)域的功率模塊,都搭載了第7代IGBT,既能提高產(chǎn)品熱循環(huán)壽命和功率循環(huán)壽命,還能降低熱阻。日本企業(yè)不僅僅布局傳統(tǒng)IGBT,還積極加速SiC的應(yīng)用進(jìn)度。三菱電機(jī)已開始引入混合SiC產(chǎn)品,即IGBT芯片用傳統(tǒng)的單晶硅,續(xù)流二極管用SiC, 恢復(fù)特性特別好,開關(guān)頻率高,節(jié)能效果更好。
CMOS圖像傳感器
索尼(Sony)的CMOS Image Sensor(CIS影像感測(cè)器),在全球市場(chǎng)具有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。索尼的CIS以約30%的市占率,高居全球第一,高端市場(chǎng)幾乎全部是索尼的天下。
半導(dǎo)體領(lǐng)域英特爾、三星和臺(tái)積電是ASML的股東,擁有芯片先進(jìn)制程設(shè)備的優(yōu)先供貨權(quán),它們壟斷了全球先進(jìn)芯片制程。而日本的芯片光刻機(jī)廠商尼康和佳能已無法硬撐,芯片光刻機(jī)進(jìn)入EUV時(shí)代,ASML從此奠定壟斷地位。佳能直接退出芯片光刻機(jī)領(lǐng)域了,僅保留低端半導(dǎo)體的i-line和Kr-F光刻機(jī)。
還有一點(diǎn)容易被忽略,可是卻非常重要。
據(jù)SEMI推測(cè),日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)上所占的份額達(dá)到約52%,而北美和歐洲分別占15%左右。日本的半導(dǎo)體材料行業(yè)在全球占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在硅晶 圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線框架等重要材料方面占有很高份額,如果沒有日本材料企業(yè),全球的半導(dǎo)體制造都要受挫。
日本消費(fèi)領(lǐng)域品牌或競(jìng)爭(zhēng)力在下降,被中韓趕超之勢(shì)已不可阻擋,但工業(yè)領(lǐng)域品牌或競(jìng)爭(zhēng)力并沒有下降多少。
同樣,消費(fèi)領(lǐng)域的品牌也在走著轉(zhuǎn)型之路。
綜上,日本這顆半導(dǎo)體的巨星是隕落了,失去以前耀眼的光芒,尤其是應(yīng)用于消費(fèi)領(lǐng)域的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),但是它為了今天的生存與明天的美好做著探索、做著轉(zhuǎn)型。目前可以看到一些成果,但這些努力也遭受著競(jìng)爭(zhēng)的威脅。我們無法判斷日本的半導(dǎo)體做的每一步努力是否是正確的,也無法判斷日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的明天是怎樣的。
2017-07-05 來源:OFweek電子工程網(wǎng)