一场注定失败的骗局:业内专家解读日本半导体新政

2021-06-08 13:06:23 来源:EETOP
全球掀起半导体热潮

1987年笔者进入日立制作所,成为半导体技术人员至今已经过了34年,但在我的记忆中,半导体从未像现在这样受到关注。《日本经济新闻》连日来刊登了大量有关半导体的报道。另外,电视上也在报道日本政府及经济产业省的半导体政策,以及自民党的半导体议联的新闻。 

6月1日,笔者作为半导体专家应邀到众议院科技创新特别委员会进行15分钟的反思和分析,探讨日本半导体未来的发展方向。 

2021年1月,车载半导体的短缺引起了轩然大波,日本、美国和德国政府通过台湾地区“政府”,要求台积电增加车载半导体的产能。 

世界各国和日本的动向 

现在,世界各国都在投入巨资加强本国的半导体制造。据《日本经济新闻》6月3日报道,从去年(2020年)开始为吸引台积电而努力的美国,正在讨论对在美国国内设立工厂或研究开发基地的企业,在5年内支付4.3万亿日元(将近400亿美元)的补助金。

此外,欧盟计划在未来两到三年内在包括半导体在内的数字领域投资约 19 万亿日元(约1740亿美元)。另外,中国大陆在2014年成立了IC大基金,在半导体相关技术上投入巨额资金。

拥有台积电的中国台湾地区已启动补贴等激励措施,鼓励投资回流台湾岛内市场,已受理投资申请总额达2.7万亿日元,主要集中在高科技领域。此外,已成为存储器强国的韩国将在未来10年投资约50万亿日元(约4500亿美元),与公共和私营部门合作,在国内建立“K半导体带”半导体供应网。 

在这种情况下,日本政府也在增长战略原案中加入了半导体强化方案等,围绕半导体的动向非常活跃。 

但是,笔者对日本政府、自民党议会联盟、经济产业省等的动向却冷眼旁观。而且,日本的政策非常混乱,是脱节的,我认为这种热潮不过是暂时的,明年的这个时候就会烟消云散。 

在这篇文章中,我将简要回顾一下从 2021 年初到现在日本在半导体方面发生了什么。在此基础上,论述了这些毫无关联、互不相干的东西,尤其是自民党议会加强半导体的措施是荒谬的。 

日本半导体产业的动向

2021新年刚,就发现车用半导体缺货,汽车制造商叫苦不均。因此,以汽车为基础产业的日本、美国、德国各国政府于1月24日,经由中国台湾地区政府向台积电提出了增产车载半导体的要求。下面,让我们简单回顾一下此后日本围绕半导体的后续动向。

2月9日,《日经新闻》报道,台积电将在筑波建立一个后端研发中心。文章称,经济产业省(METI)正在努力吸引台积电来到日本,该公司将与拥有强大半导体材料和制造设备的日本合作,开发用于分层的各种半导体的"三维封装"。

Newswitch 4月3日报道,日本汽车制造商协会(JAMA)已经要求台积电在3月19日车载半导体制造商瑞萨(Renesas)的那珂工厂发生火灾后,生产替代的车载半导体(来源:日刊工业新闻,4月3日)。

 在4月16日的日美峰会之前,日本和美国政府已经开始协调合作,美日两国政府已经开始协调合作,为半导体等重要零部件构建稳定的供应网络。相关部委将成立工作组,划分研发和生产系统的角色(日经新闻4月2日)。

然而,日美峰会后的实际联合声明"同意日本和美国将投资总计45亿美元(约4900亿日元),用于开发5G高速、大容量标准和6G下一代标准的尖端通信技术,以应对中国在经济安全方面的威胁",但关于半导体,声明只是顺带提了一句,"日本和美国还将在包括半导体在内的敏感供应链上进行合作"

5月17日,《日经新闻》报道,日本自民党(LDP)将启动一个议会小组,讨论日本半导体行业的状况。文章称,领导经济和安全政策的税务委员会主席Akira Amari将担任主席,前首相安倍晋三和副首相兼财务大臣麻生太郎将担任该小组的首席顾问和其他高级成员,该小组将于5月21日举行第一次会议,并在今年秋天向政府提交建议,目的是在2022财政年度预算计划和其他文件中反映这些建议。

5月19日,《日经新闻》报道说,政府已经确定了一个增长战略的框架草案,将在6月作出决定,并计划鼓励集中投资,扩大先进半导体和蓄电池的国内生产。日本有一个总额为2000亿日元的基金,但它远远不如其他国家,因此目前的支持措施将大大扩展,使基金能够用于先进半导体和其他产品的制造技术的发展。 

5月27日,Newswitch报道,经济产业省(METI)已经率先计划在熊本县建立一个半导体工厂,作为索尼集团和台积电的合资企业。在用于智能手机和其他设备的CMOS传感器的世界市场上,索尼拥有超过50%的份额。该公司将其CMOS传感器的逻辑半导体的生产外包给台积电。文章称,预计总投资将超过1万亿日元(约90亿美元),到2021年底,将在索尼熊本工厂附近建立一个新工厂。

5月31日,日经新闻报道称,日本经济产业省决定支持台积电在日本的新基地。IBIDEN、旭化成、信越化学、长濑产业、芝浦机电等20多家日本企业将参与该项目总成本约370亿日元的一半费用,旨在开发尖端的半导体制造技术。公共和私营部门将与台积电合作,保持和提高国际竞争力。

6月1日,科技创新促进特别委员会在众议院召开,理化学研究所所长、一桥大学(工商管理)名誉教授、作者三人受邀为证人,每人意见15分钟,在发言的同时,还进行了长达三个半小时的半导体政策讨论。

6月2日,日经新闻报道,公布了政府决定的当月内增长战略草案,并公布了从经济安全角度调动一切政策促进半导体产业国内吸引力的政策。同日,该政策将在由内阁官房长官加藤胜信主持的增长战略会议上提出,经与执政党协调后,将在一个月内做出内阁决定。

6月4日,日经新闻报道称,日本经济产业省宣布了一项新战略,以加强半导体等数字产业的基础。考虑到海外代工厂的吸引力,明确表示将提供超越一般产业政策的“特殊待遇”,并在内阁会议后的记者招待会上,经济产业大臣梶山博他说,“超越私营企业支持的框架。我们将作为一个国家项目开展工作,”他说,“鉴于‘失去的 30 年’和最近的地缘政治变化,半导体希望做出重大的政策改变。”  

 

政府、经济产业省、自民党、众议院

这是对2021年初以来的发展的简要回顾。政府、经济产业省、自由民主党(LDP)和众议院是半导体行业的主要参与者。

当我被邀请参加6月1日的众议院会议时,我问秘书处,促进科学、技术和创新特别委员会与政府、经济产业省和自民党的活动有什么关系。另我惊讶的是,回答居然是:“没有关系!”

也许政府和经济产业省正在以某种方式进行合作。但至少,政府、经济产业省、自民党的半导体议会小组和众议院委员会之间没有任何关系,只是在进行零星的局部争斗。

 相比之下,拜登政府在美国的行动则有根本性的不同。在美国,拜登总统已经主动召开了两次半导体峰会,一次在4月12日,另一次在5月20日。峰会的目的是解决半导体的短缺问题,并加强国内半导体制造。

参加此次峰会的有英特尔、谷歌、戴尔、台积电、三星等半导体厂商和IT厂商,以及通用汽车、福特等汽车厂商。会议由拜登主持,国家安全事务顾问沙利文、商务部长莱蒙德也参与其中。总而言之,美国以拜登总统为首,政府和企业要团结一致,解决半导体短缺问题,加强本国半导体制造。虽然日美双方都想加强半导体产业,但不得不说其政治动向有着天壤之别。

作为对比,接下来我评论一下自民党的半导体议会组。

自民党半导体议会联盟

在5月25日的《阿贝玛时报》上,自民党半导体核心小组的三位顶级成员被描述为"A-A-A(三A)",这是"安倍、麻生和阿马里 "的缩写。当我看到这个时,我以为是某种糟糕的笑话。这就是将这三个人与半导体联系起来的难度。

这三位朋友是否知道,所谓半导体,其正式名称是“半导体集成电路”,其本质其实是被省略的“集成电路”中的“电路”呢?

此外,议会联盟主席阿马里表示,“半导体战略将成为关乎国家未来命运的战略和战役。可以毫不夸张地说,控制半导体就控制了世界。”笔者在众议院的意见声明中表示,日本半导体产业已不可挽回(图1)。因此,针对阿马里先生的言论,我不得不思考,“您现在在说什么?”

图1 国家项目、财团、合资全部失败,日本半导体产业无可挽回来源:半导体份额数据为Gartner及部分作者预测

此外,有100多名自民党议员参加了这个理事会,最高顾问安倍先生说:"我们必须创造不同层面的东西。从这个角度看,副首相兼财务大臣麻生太郎今天就坐在这里。"但我不明白为什么麻生太郎坐在这里会意味着我们已经实现了本理事会的很大一部分目标?

而且,对于这个议会联合会想要加强的4个领域,也不得不说荒唐,作为笔者,除了失望之外,只能是目瞪口呆。 

自民党和半导体议会联盟希望加强的四个领域

图2显示了议会联盟想要加强的四个半导体领域。让我一一发表我的看法。

图2 自民党半导体议会集团希望加强的4个半导体领域

(1) DRAM、NAND等存储器

铠侠是一家生产内存的日本公司,其应用是个人电脑和智能手机。首先,Kioxia只能生产NAND。日本没有DRAM制造商。在这种情况下,我们如何能够加强DRAM?

此外,SSD是附加值最高的产品,即使仅限于NAND。从出货字节份额来看,铠侠在数据中心服务器用的企业级SSD和PC用的客户端SSD的份额都不高(图3)。

图 3 企业和客户端的 SSD 出货字节份额(2020 年第二季度)

 

无论是企业还是客户,铠侠都远远落后于其最大的竞争对手三星。此外,铠侠的份额也不及与其联合经营四日市工厂的西部数据(WD)。

铠侠的SSD份额较低,因为内部无法设计逻辑半导体(SSD控制器)来驱动SSD,制造外包给台积电等。另一方面,SSD市场占有率较高的三星,可以自行设计SSD控制器,并在自己的代工厂制造。此外,尽管西部数据将制造工作外包给台积电,但它自己也做设计工作。

总之,能否自主研发SSD控制器,能否自主制造,直接关系到SSD的竞争力。而且,铠侠的设计能力很低。因此,强化的重点应该是SSD(特别是用于企业级的)。而这在议会联合会的强化方案中是不存在的。

(2) 用于数据处理和设备控制的逻辑芯片

该领域的日本公司包括瑞萨和Socionext,他们的产品是PC和智能手机。我不得不怀疑议会对此的意见。

例如,瑞萨可以为汽车和工业设备制造微控制器(MCU)。但无法用于PC 或智能手机中。然而,我不明白为什么瑞萨被列在这里。

即使我们试图加强瑞萨为PC和智能手机制造CPU,瑞萨最多只能制造65纳米左右,而40纳米之后则外包给台积电。目前,用于PC和智能手机的CPU需要14至5纳米的尖端工艺,这是一个瑞萨无论如何也无法达到的水平。 如图1所示,日本逻辑半导体的竞争力已经急剧下滑。

(3) 模拟器件及传感器

诚然,就出货量而言,索尼在全球CMOS传感器市场的份额超过了50%。然而,我仍然对索尼的未来感到担忧。其原因如下。

索尼的实力仅限于消费类产品。索尼的CMOS传感器在高端智能手机中特别强大,如苹果的iPhone。然而,由于美国的制裁,华为被迫在2020年9月15日之后逐渐退出智能手机市场。这对索尼来说是一个重大打击。因为华为是索尼的一个巨大客户,与苹果齐名。

中国的小米、OPPO、vivo已经在取代华为的位置上取得了长足的进步。然而,这些新兴的中国智能手机制造商不需要像华为那样高端的CMOS传感器,所以这些厂家无法填补失去华为的空缺。

此外,CMOS传感器的主战场目前正从智能手机等消费类产品转向自动驾驶汽车、监控摄像头等工业设备。但是,索尼在汽车等工业设备市场份额很小,完全比不过美国的安森美半导体

鉴于这种情况,索尼的CMOS传感器应该加强用于汽车等工业应用。但是,自民党议联提出的强化方案中却只字未提这一点.

(4) 功率半导体

正如议会小组所表明的那样,功率半导体不仅用于铁路和发电厂,还用于预计未来市场会扩大的 EV(电动汽车)。这个领域的巨头是德国的英飞凌,日本也有三菱电机、东芝、富士电机等功率半导体制造商,虽然规模小,但正如国会联合会所指出的那样。因此,想要强化这一领域,在某种程度上可以理解。

但是我想说一件事。这是关于制造功率半导体的加贺东芝电子(石川县),尽管发生了聚集性的新冠肺炎感染,但政府并未提供任何救济。(去年 2020 年 4 月,生产功率半导体的东芝加贺发生聚集性的新冠肺炎感染,该公司被迫停产两周。) 

关于对待疫情的态度

2020年5月8日,笔者在总理府网站提交了书面意见,内容为“要求对半导体相关公司的员工进行及时的核算检测”。在该意见中,在解释了加贺东芝的情况后,如果符合以下两个条件的行业或公司的任何工人怀疑感染新冠,他要求立即进行核算测试。事实上,如果加贺东芝等公司制造的功率半导体供应出现停滞,将会阻碍铁路、发电厂、电梯等社会基础设施的运行。然而,政府并未对此作出回应。当时的首相是安倍先生,他目前是自民党半导体议会小组的首席顾问。为什么此时不理我的请愿?

在这方面,欧洲和美国的半导体工厂与日本有很大的不同。

2020年4月至5月左右,欧洲和美国西海岸的疫情感染传播尤为糟糕。然而,意大利和法国政府向欧洲意法半导体提供了最大的支持,以保障该工程不被关闭,,因为一旦半导体工厂停工,其负面影响将会非常大。

此外,在美国,如应用材料公司和拉姆公司,据说加州政府把设备制造商的工程师作为基本工人加以保护,并提供支持,以防止这些设备厂停工。

加贺-东芝集团的骚动已经过去一年多了。行业和政府都无视我的请求,现在他们想加强功率半导体? 我目前的真实感受是,"你一定是在跟我开玩笑。

在这篇文章的开头,我写道:"我一直在冷眼旁观日本政府、自民党国会、经济产业省(METI)和其他部门的行动,这些行动似乎是突然出现的。 

美国和中国正在举国努力加强半导体制造。其认真程度,毫无疑问是真实的。

然而,日本的半导体繁荣只是暂时的,我怀疑到明年这个时候,在半导体领域掀起的热潮将会被忘却,而将会掀起另一股热潮。日本的加强半导体政策将是一个骗局。

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