无法的复兴:日本半导体这十年

 行业新闻     |      2023-07-14 07:54

2022年8月,丰田、索尼、铠侠、NEC等8家日本公司一起建立了日本新一代半导体国家队Rapidus。日本政府助人为乐,供给700亿日元补助。

“Rapidus”的拉丁语意义为“快”,这家公司的方针是和台积电齐头并进,在2027年完结2nm工艺的国产化。

上一个担负重振日本半导体工业任务的公司是2002年建立的尔必达,与三星鏖战10年后,被韩国人打到破产,终究一点家当也被美光打包收走。

在那个移动终端商场迸发的前夜,整个日本半导体工业陷入了巨大的苍茫。正所谓国家不幸诗家幸,尔必达的破产也成为工业界重复咀嚼的方针,随之诞生了一系列以《失掉的制作业》为代表半导体伤痕文学。

同一时期,日本官方组织了多个追逐与复兴计划,但收效甚微。

2010年后的新一轮半导体职业增加期中,从前叱咤风云的日本芯片公司简直团体缺席,优势范畴被美国、韩国和台湾区域全部分割。

除开现已被贝恩本钱收入囊中的存储芯片公司铠侠,日本芯片工业终究的底牌,就只剩余了索尼瑞萨电子(Renesas Electronics

曩昔三年,全球大盛行叠加消费电子需求萎缩,本来应该是芯片工业的下行期。2023年,全球半导体工业仍在周期下行探底,日本却在2月*一切其他区域,首先完结销售额回涨,很可能成为本年欧洲以外*完结增加的区域。

也许是日本芯片公司的回暖,加之对供给链安全的诉求,推动了尔必达之后*的复兴计划Rapidus的诞生,其与IBM协作也被认为是“日本重返顶级半导体制作业的终究时机,也是*的时机。”

从尔必达破产的2012年算起,日本电子工业在这十年,终究发生了什么?

灾后重建

尔必达在2012年的破产是一个标志性的事情,与之并行的是日本半导体工业的全线崩溃,松下、索尼、夏普三大巨子制作了创纪录的亏本,瑞萨走向破产边际。这场破产引发的剧震,也给日本工业界带来了影响深远的次生灾祸:

其一是终端品牌的式微:夏普的电视、东芝的空调、松下的洗衣机和索尼的手机关的关卖的卖,消费电子巨子简直都缩短成了零部件供货商。最惨的是索尼,照相机、walkman、音响影视这些优势项目,一个接一个撞在了iPhone的枪口上。

其二是上游工业链的崩塌:从面板、内存,到芯片制作,能输给韩国人的仗根本都输了。从前大杀四方的日本存储芯片,只剩余东芝闪存一颗独苗,成果因为东芝转型核电受阻加之财政造假影响,闪存事务改名铠侠,挥泪甩卖给了贝恩本钱。

学术界团体反思的一起,日本官方和工业界也展开了一系列灾后重建作业,*个重建方针是尔必达的难兄难弟:瑞萨电子

和尔必达相似,瑞萨电子整合了NEC、日立、三菱除DRAM之外的半导体事务,2010年4月完结整合作业,出道即为全球第四大半导体公司。

在日本错失移动互联网年代的惋惜声中,瑞萨重金收买诺基亚的半导体部分,计划将其与自身处理器产品线结合,上一波智能手机的末班车。

但重金补票的价值是每月20亿日元的亏本,到了2011年,日本迸发福岛*核电站事端,叠加出产重心泰国的洪涝灾祸,瑞萨亏本到达626亿日元,半只脚踏进破产清算。

第二个重建方针,是一度被乔布斯视作电子工业模范的索尼。

索尼的阵痛可以归结为对软件才能的小看,这也是日本电子工业的通病之一。无论是其与爱立信合资品牌仍是索尼的智能手机,都被吐槽是用*的硬件做出了用户体会最差的手机。

2017年,重达半斤的Xperia XZ2P便是这种“硬件迷信”的集大成者。

2002年,索尼的支柱事务电视就开端继续亏本,Walkman直接被iPod绞杀,接着是数码相机、智能手机连续下跌神坛。2012年,索尼亏本到达了历年最高的4566亿日元,市值从2000年*的1250亿美元缩水到100亿美元,卖大楼的梗也诞生于此。

尽管两家公司都弊端缠身,但放在2012年,这现已是日本电子工业许多不多的底牌。

2012年4月,浑身是梗的平井一夫就任索尼CEO,同月发布“一个索尼(One Sony)”全集团整算计划。年末,瑞萨取得日本半官方基金工业改造组织(INCJ)和丰田、日产、佳能等八大客户注资的1500亿日元,宣告事务重组。

日本半导体走出泥潭的步履,百般无奈地开端了。

蛰伏的十年

2013年,瑞萨董事会面目一新,车企巨子丰田、日产高层纷繁入驻,具有丰厚轿车零部件供给链经历的作田久男称为新任CEO,预示大变革在即。

为了轻装上阵,作田久男决议先给瑞萨“减肥”。2000人规划的裁人不过是前菜,不挣钱的事务挨个感触到了寒气:

用于4G手机的LTE调制解调器事务卖给博通,用于手机摄像头的CMOS传感器工厂卖给索尼,用于显现屏的显现驱动IC事务卖给Synaptics。

一系列兜售意味着瑞萨完全退出了智能手机商场,从头聚集自己的传统优势项目:MCU

MCU是俗称单片机,*的使用场景是轿车。一直以来,轿车MCU都是瑞萨*钱也最有优势的事务,占有全球近四成商场。

从头聚集MCU的瑞萨在2014年就敏捷另起炉灶,完结建立后盈余。但刷完无用的脂肪,怎么增肌又成了新的难题。

关于小批量、多种类的MCU来说,强壮的产品组合是立身之本。2015年,完结历史任务的作田久男功遂身退 ,瑞萨迎来了既没干过半导体,也没干过轿车供给链的吴文精,他只拿手一件事:并购

在吴文精掌舵期间,瑞萨连续收买美国公司英特矽尔(Intersil)、IDT,英国公司Dialog,补齐了电源办理芯片、无线网络和数据存储用芯片、无线通讯上的短板。

在稳坐轿车MCU老迈的一起,瑞萨还渗透进工控、智能驾驭、智能手机范畴,甲方从特斯拉到苹果,满是明星龙头。

比较瑞萨,索尼的复兴之路愈加曲折,但思路迥然不同。

平井一夫“One Sony”改革计划的中心,是Playstation之外的终端产品,比方电视、手机、笔记本,做到挂名参战即可,输给韩国人也不丢人。

一起,将有限的研制资源,投入到以CIS芯片为代表的数码影像事务,以零部件供货商的身份参加移动终端浪潮。

CIS芯片(CMOS image sensor)是将光学图画转换为电信号的一种电子器件,是智能手机中不可或缺的零部件,也便是俗称的“底”。2011年,iPhone 4s初次选用索尼IMX145,CIS概念开端炙手可热。

可以参阅雷军的技能贴

有苹果的演示效应,从三星的S7系列到华为的P8、P9系列,索尼的CIS芯片简直成为旗舰机型标配。

比及2017年,索尼携三层堆叠CMOS图画传感器露脸ISSCC会议,霸主位置已无可撼动。

2018年4月,索尼年报以有史以来最高的经营赢利,完毕了长达十年的亏本。不久前宣告卸职CEO的平井一夫,露出了久别的姨夫的浅笑。

与CPU、GPU这类依托集成度进步核算才能的芯片不同,MCU和CIS作为“功能型芯片”,对先进制程要求不高,但对可靠性、耐用性的要求更高,在规划和出产进程中十分依托工程师的经历堆集和许多的隐性常识(know-how)。

换句话说,便是十分依托工匠精力。

比起索尼的高端CIS还需求台积电代工,瑞萨的MCU产品工艺制程大多停留在90nm乃至110nm,技能门槛不高、更新换代缓慢,但生命周期长,并且客户一旦选用不会容易替换。

所以,尽管日本的存储芯片被韩国打得满地找牙,但在以模仿芯片为代表的工业话语权,日本简直从未旁落。

别的,在蛰伏的十年中,瑞萨和索尼都抱上了一条满足粗的大腿。

日本轿车工业自身就有“肉烂锅里也不给老外吃”的传统,丰田近千万的轿车销量,为瑞萨供给了连绵不断的订单。

索尼的手机事务尽管常年在others摆烂,但因为CIS芯片难以代替的位置,让索尼仍然能在移动终端的末班车补了张站票。

2020年下半年起,史无前例的缺芯荒笼罩全球,多个职业因芯片停摆。作为长久以来被忽视的半导体工业的孤岛,日本又一次站上了台前。

日本式的成功

2021年3月,轿车芯片供给最严峻的时期,瑞萨坐落茨城县的中心产线那珂工厂发生了一次耐人寻味的火灾,本就紧绷的芯片供给链再遭重创。

工业界惊奇的发现,时至今日,日本芯片公司仍然把握着整个工业链的命脉。

轿车MCU和CIS芯片,都是这次缺芯荒的*主角,而把握两者最高产能的,恰恰是瑞萨和索尼。

不同于存储芯片“越亏越投”,在职业低谷顶住亏本、靠价格战揉捏竞争对手的反周期打法,CIS和MCU依托产品组合建立优势,且定制化程度和客户粘性高,反而对价格敏感度不高,越是全职业缺货的时分,越是有意操控产值,人为加重供给严峻。

瑞萨产线失火的同一时期,恰好是美国西南部遭受寒流,同为MCU出产商的恩智浦半导体(NXP Semiconductors)和英飞凌(Infineon)顺势宣告罢工躺平,进一步加重缺芯。

这也导致了一个十分风趣的现象:同为缺芯困扰的逻辑芯片(比方GPU),供给早已康复,乃至老黄的新显卡都没人买。但以轿车MCU为代表的模仿芯片,尽管度过了最严峻的挤兑阶段,但芯片供给仍然吃紧。

轿车业缺芯的另一个受益者是索尼,CIS芯片在自动驾驭中担任对环境信息的捕捉,也便是轿车的眼睛,重要性显而易见。从2016年开端,索尼逐步将CIS的战略重心转向车载范畴,为了推销自家的激光雷达,索尼还专门做了两款概念电动车。

学者汤之上隆在《失掉的制作业》中,曾总结过日本优势工业的特色:

日本公司的强项是在一条长坡厚雪的赛道做继续的立异,在产线上逐步堆集躲藏的know-how,比方电池和半导体资料这类“干中学、学中干”颜色激烈的工业,却对“技能延续性”比较弱的范畴难以习惯。

内存和面板的特色是规范化程度高、技能迭代快,需求依托大规划的产能扩张压低本钱。日本面板的阑珊是个很好的比如:

1994年,日本液晶面板产值占到全球的95%,但这些产能大部分都是1、2代线。但因为经济阑珊和亚洲金融危机,日本企业没有出资志愿,两年后就被猛砸3代线的韩国逾越。

而CIS、MCU这类芯片反而垂青安稳性和出产工艺的继续优化,三星的内存做到80%的良率就可以大赚特赚,但车企对MCU芯片的安稳性要求无限迫临100%。因而相同崇奉技能*,瑞萨可以另起炉灶,尔必达的结局却是破产。

日本芯片工业得以保存下来的火种,从MCU、CIS、半导体资料再到半导体设备,其特色都是需求依托工匠精力深耕细作。加上有轿车工业这张底牌,给工业转型留下了满足的腾挪空间。

因而,与其说日本半导体迎来了复兴,倒不如说日本公司逐步缩短到了自己更拿手的范畴,守住了工匠精力终究的壁垒。

终究的壁垒

在2000年后的消费电子商场大迸发中,从前风行国际的日本品牌遭到了全方位的冲击,八大金刚只剩余了索尼还有些存在感。

这种抛弃下流向上游缩短的进程,在《日本电子工业兴衰录》里被归纳为:日本电子工业越来越具有零部件供货商的颜色。

这也是让日本官方和工业界难以介意的当地:比较失掉的传统优势项目,他们得到的实在太少了。无论是资料仍是设备,算计不过一千多亿美元的商场,和面板、存储比较并不算大。

因而,日本官方从未抛弃收复失地的方针,这也是瞄准2nm工艺的Rapidus建立的重要布景。另一方面,即便是MCU、CIS等终究的壁垒,也面对东亚街坊的应战。

轿车MCU的技能门槛并不高,中心问题在于MCU车规认证规范苛刻、条目繁复、流程绵长,因而工业格式十分安稳。

但即便如此,不少国内厂商现已进入车企供给链,尽管大部分是二供三供,但当年京东方和舜宇光学,也是靠着安卓手机的二供一步步打入了苹果工业链。

另一方面,瑞萨可以度过危机从头兴起,多少要仰仗丰田没怎么遭到资产负债表阑珊的影响,但考虑到丰田在纯电道路上的欠账,这条大腿还能抱多久,也存在疑问。

索尼的CIS事务也面对相似的状况:老对手OmniVision被中资收买后,渐渐挤进了手机辅摄和三摄的供给链。三星在几年前祭出了“小像素”的技能道路,结合自家芯片制作的一体化才能,蚕食了许多主打性价比的非旗舰手机商场。

对索尼来说,从前和它齐头并进的长辈们用昂扬的膏火换来了一个道理:永久不要小看韩国人。

芯片工业的一大特色是既需求昂扬的出资购买设备建造产线,又需求足够的技能储备应对技能道路的改变。

从2002年尔必达建立算起,日本官方领导的工业复兴现已继续了20年,但无论是出资才能仍是出资志愿,日本都难以和中韩比较。一起,引领技能立异的终端品牌与中小企业,日本也难与中 美抗衡。

曩昔20年,日本的办法是不断将大公司的事务剥离重组,以追求集中力量。尔必达就由日立、NEC和三菱的DRAM组合而来,瑞萨则由三家公司的其他事务组成。

日立和三菱一度想把两家的芯片制作事务剥离,组成“日本版台积电”,但未能成行。

由八家公司一起组合而来的新一代国家队Rapidus,好像又在重复这样的轮回。

在《失掉的制作业》中,汤之上隆将这种规划比喻为把洋葱的表皮从外到内一层一层剥下,终究,“剥光了皮的洋葱,终究还能剩余些什么?”

参阅资料

[1] 日本赌上“国运“组成“梦之队”Rapidus,EETimes

[2] 瑞萨电子:火灾带来丢失比估计严峻,全面康复需100天,汹涌新闻

[3] 日美向2nm半導體邁出一步,日经中文网

[4] 日本車「失算」的本相,日经中文网

[5]失掉的制作业,汤之上隆