回顧美日DRAM芯片之爭

　　想占領(lǐng)日本市場?別做夢了

　　1960年代，為保護(hù)日本幼稚的電子工業(yè)，日本政府堅(jiān)決實(shí)行貿(mào)易保護(hù)主義，只允許進(jìn)口極少數(shù)的電子元器件，限制200日元以下的中低端IC元件進(jìn)口。采用提高進(jìn)口關(guān)稅、發(fā)放進(jìn)口許可證等方式，限制美國企業(yè)沖擊日本市場。最典型的例子是德州儀器。

　　1964年，美國德州儀器看到日本電子工業(yè)增速迅猛，便想在日本設(shè)立100%獨(dú)資子公司，但是日本通產(chǎn)省死活不同意。一直交涉了長達(dá)四年之后，日本政府終于松口了，卻提出了極為嚴(yán)苛的條件——拿核心技術(shù)來換?？雌饋硭坪跖c改革開放后，中國采用的“以市場換技術(shù)”買辦政策差不多，但里面的竅門差別就大了。

　　1966年，美國德州儀器為打開日本市場，以自己擁有的IC制程核心專利，來引誘日本。日本通產(chǎn)省為了拿到技術(shù)，同時保護(hù)日本市場，可謂絞盡腦汁。1968年4月，由日本索尼社長井深大出面，與德州儀器董事長哈格蒂(P.E.Haggerty)簽署協(xié)議，雙方各占股50%，設(shè)立合資公司。

　　條件是：在三年內(nèi)，德州儀器必須向日本公開相關(guān)技術(shù)專利。并且德州儀器的產(chǎn)品，在日本市場占有率，不得超過10%。有了如此嚴(yán)苛的限制，日本政府將本國市場牢牢掌握在自己手里，不怕美國企業(yè)不交出核心技術(shù)。其后韓國政府也學(xué)會了這招，用來對付日本和美國企業(yè)。

　　偉大革命家列寧說過：資本家為了利益，可以出賣絞死自己的繩子。日本產(chǎn)業(yè)界正是抓住了核心利益，使自身迅速發(fā)展壯大。這與改開后，中國采用“以市場換技術(shù)”政策，導(dǎo)致全國電子產(chǎn)業(yè)徹底崩潰;中國市場全面被日本、美國、韓國合資廠商聯(lián)合占領(lǐng)，形成了鮮明對比。改開三十年來，中國電子產(chǎn)業(yè)市場損失，至少超過1萬億美元。誰該承擔(dān)這一歷史罪責(zé)?

　　1964年，美國IBM公司推出的System-360計(jì)算機(jī)，具有劃時代意義，使計(jì)算機(jī)在社會運(yùn)行中，日益占據(jù)核心地位。

　　IBM大型計(jì)算機(jī)

　　在1960年代，盡管美國和日本都開始了集成電路產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，但美國的實(shí)力遠(yuǎn)非日本可比。1964年4月7日，美國IBM公司推出其第一款小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)System-360，運(yùn)算速度過百萬次大關(guān)。該機(jī)是IBM歷史上的一次驚天豪賭，耗資52.5億美元(約合4285噸黃金，現(xiàn)值1812億美元，足夠建7艘核動力航空母艦)。

　　IBM公司招募6萬余名新員工，新建5座工廠，攻克了指令集可兼容操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、集成電路等軟硬件難關(guān)，獲得超過300項(xiàng)專利。該機(jī)每臺售價250-300萬美元，到1966年已售出8000多臺，使IBM年?duì)I收突破40億美元，純利潤10億美元。迅速占領(lǐng)了美國大型計(jì)算機(jī)市場98%、歐洲78%，日本43%的市場份額。IBM成為世界電子產(chǎn)業(yè)難以撼動的藍(lán)色巨人。

　　年?duì)I收40億美元是什么概念呢?1961年美國建成世界第一艘核動力航空母艦，不過花費(fèi)4.5億美元。1966年中國外匯儲備為2.11億美元。中國動員全國力量研制原子彈、氫彈、導(dǎo)彈、衛(wèi)星，也不過花費(fèi)20億美元左右。由此可見當(dāng)年IBM如同巨人壓頂一般，讓其他企業(yè)喘不過氣來，逼死了大批競爭對手。

　　美國公司取得的巨大成功，對日本產(chǎn)生強(qiáng)烈震撼。1966年，由日本通產(chǎn)省主導(dǎo)，進(jìn)行“超高性能大型計(jì)算機(jī)”開發(fā)計(jì)劃。目標(biāo)是在五年內(nèi)投資120億日元(0.34億美元)，追趕美國IBM大型計(jì)算機(jī)。由通產(chǎn)省電氣試驗(yàn)所牽頭，日立、東芝、NEC、富士通、三菱、沖電氣(OKI)等企業(yè)組成團(tuán)隊(duì)，對日立研制的HITAC 8000系列大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行升級改造。

　　HITAC 8000其實(shí)技術(shù)源自，美國RCA與日立合作研制的Spectra-70大型機(jī)。從集成電路、CPU、接口、軟件，全都是仿制美國貨。只投入這么點(diǎn)錢，就想追趕IBM，注定了該計(jì)劃要失敗。

　　有句話叫丟西瓜撿芝麻，盡管大型計(jì)算機(jī)計(jì)劃失敗了，但是參與該項(xiàng)目的日本NEC公司，卻成為日本第一家研制出DRAM內(nèi)存的企業(yè)。在1966年的時候，HITAC 8000要求配備512K容量的高速內(nèi)存，這是個極高的技術(shù)指標(biāo)。NEC于是對NMOS工藝進(jìn)行研究，1968年公開了使用NMOS工藝生產(chǎn)的144bit SRAM靜態(tài)隨機(jī)存儲器，研制者有NEC半導(dǎo)體部門的大內(nèi)淳義等人。這是個非常了不起的成果。兩年后，美國英特爾才推出同類產(chǎn)品。1970年英特爾研制出C1103 1K DRAM內(nèi)存后，日本NEC在第二年就推出了采用NMOS工藝的1K DRAM內(nèi)存(型號μPD403)。使得NEC成為日本內(nèi)存行業(yè)的龍頭企業(yè)。

　　1962年，日本富士通研制的FACOM 602磁帶機(jī)，將記錄密度提高到333bpi，用于FACOM 241D計(jì)算機(jī)。

　　逼迫日本開放市場

　　從1965年至1970年，美國集成電路市場的需求急劇增加，年增長率超過16%，日本政府和企業(yè)界，看到了這一商機(jī)，但是在產(chǎn)業(yè)技術(shù)上，與美國存在巨大差距。不過日本有個優(yōu)勢——大批日本人在美國工作。像江崎玲於奈之類的電子專家，長期在美國頂尖的IBM實(shí)驗(yàn)室工作，可以輕松獲得大量經(jīng)濟(jì)情報，提供給日本產(chǎn)業(yè)界。

　　1972年，美國IBM公司“FS(Future System)計(jì)劃”的部分內(nèi)容曝光。IBM計(jì)劃投入巨資，在1980年前開發(fā)出1M DRAM內(nèi)存芯片，應(yīng)用到下一代電腦。當(dāng)時，美國最先進(jìn)的DRAM內(nèi)存不過4K大小。這讓尚停留在1K DRAM技術(shù)層次的日本企業(yè)產(chǎn)生強(qiáng)烈危機(jī)感。

　　于是由日本電子工業(yè)振興協(xié)會不斷運(yùn)作，1975年以通產(chǎn)省為中心的“下世代電子計(jì)算機(jī)用超LSI研究開發(fā)計(jì)畫”構(gòu)想，開始商量如何應(yīng)對IBM的FS計(jì)劃。1975年7月，通產(chǎn)省設(shè)立了官民共同參與的“超LSI研究開發(fā)政策委員會”。當(dāng)時盡管日本各大廠商競爭激烈，但是在共同抵抗IBM巨人方面卻是一致的。(超LSI就是超大規(guī)模集成電路的意思)

　　1974年，日本在美國要求開放市場的政治壓力下，被迫放寬計(jì)算機(jī)和電子元件進(jìn)口限制。僅僅只用一年時間，美國IBM電腦，就如熱刀切黃油一般，橫掃日本各大計(jì)算機(jī)企業(yè)。

　　礙于技術(shù)差距，日本產(chǎn)業(yè)界放棄了在電腦整機(jī)上與IBM正面拼殺，而是選擇DRAM存儲器產(chǎn)品，作為產(chǎn)業(yè)突破口。因?yàn)槿毡拒浖芰Σ?，而CPU等部件與軟件關(guān)聯(lián)性高，日本啃不下來。DRAM內(nèi)存芯片，與軟件關(guān)聯(lián)度弱，卻有很高的毛利率。只要在生產(chǎn)工藝、成品率、產(chǎn)能方面下功夫，日本就有機(jī)會成功。

　　最先行動起來的，是國營的日本電信電話株式會社(NTT)，從1975年至1981年，NTT投資400億日元(1.6億美元)，進(jìn)行超大規(guī)模集成電路研究。終于在1980年研制出256K DRAM。NTT的大量采購，使日本的256K DRAM迅速形成產(chǎn)能優(yōu)勢。在NTT之外，日本產(chǎn)業(yè)界還在同時進(jìn)行第二項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)計(jì)劃。

　　1977年5月5日，日本VLSI技術(shù)研究所，宣布研制成功可變尺寸矩形電子束掃描裝置。

　　日本砸720億研制核心設(shè)備

　　在1970年代，日本盡管可以生產(chǎn)DRAM內(nèi)存芯片，但是最關(guān)鍵的制程設(shè)備和生產(chǎn)原料要從美國進(jìn)口。為了補(bǔ)足短板，1976年3月，經(jīng)通產(chǎn)省、自民黨、大藏省多次協(xié)商，日本政府啟動了“DRAM制法革新”國家項(xiàng)目。由日本政府出資320億日元，日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大企業(yè)聯(lián)合籌資400億日元。

　　總計(jì)投入720億日元(2.36億美元)為基金，由日本電子綜合研究所，和計(jì)算機(jī)綜合研究所牽頭，設(shè)立國家性科研機(jī)構(gòu)——“VLSI技術(shù)研究所”(超LSI技術(shù)研究組合)。研究所地址就選在，位于川崎市高津區(qū)的NEC中央研究所內(nèi)。

　　日立公司社長吉山博吉擔(dān)任理事長，根橋正人負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)，垂井康夫擔(dān)任研究所長，組織800多名技術(shù)精英，共同研制國產(chǎn)高性能DRAM制程設(shè)備。目標(biāo)是近期突破64K DRAM和256K DRAM的實(shí)用化，遠(yuǎn)期在10-20年內(nèi)，實(shí)現(xiàn)1M DRAM的實(shí)用化。(VLSI是超大規(guī)模集成電路的簡稱)

　　在這個技術(shù)攻關(guān)體系中，日立公司(第一研究室)，負(fù)責(zé)電子束掃描裝置與微縮投影紫外線曝光裝置，右高正俊任室長。富士通公司(第二研究室)研制可變尺寸矩形電子束掃描裝置，中村正任室長。

　　東芝(第三研究室)負(fù)責(zé)EB掃描裝置與制版復(fù)印裝置，武石喜幸任室長。電氣綜合研究所(第四研究室)對硅晶體材料進(jìn)行研究，飯塚隆任室長。三菱電機(jī)(第五研究室)開發(fā)制程技術(shù)與投影曝光裝置，奧泰二任室長。NEC公司(第六研究室)進(jìn)行產(chǎn)品封裝設(shè)計(jì)、測試、評估研究，川路昭任室長。

　　在產(chǎn)業(yè)化方面，日本政府為半導(dǎo)體企業(yè)，提供了高達(dá)16億美元的巨額資金，包括稅賦減免、低息貸款等資金扶持政策，幫助日本企業(yè)打造DRAM集成電路產(chǎn)業(yè)群。到1978年，日本富士通公司，研制成功64K DRAM大規(guī)模集成電路。美國IBM、莫斯泰克、德州儀器也在同時發(fā)布了產(chǎn)品。這一年，由于日本64K動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)開始打入國際市場，集成電路的出口迅速增加。

　　1980年，日本VLSI聯(lián)合研發(fā)體，宣告完成為期四年的“VLSI”項(xiàng)目。期間申請的實(shí)用新型專利和商業(yè)專利，達(dá)到1210件和347件。研發(fā)的主要成果包括各型電子束曝光裝置，采用紫外線、X射線、電子束的各型制版復(fù)印裝置、干式蝕刻裝置等，取得了引人注目的成果。針對難度大的高風(fēng)險研究課題，VLSI項(xiàng)目采用多個實(shí)驗(yàn)室群起圍攻的方式，調(diào)動各單位進(jìn)行良性競爭，保證研發(fā)成功率。各企業(yè)的技術(shù)整合，保證了DRAM量產(chǎn)成功率，奠定了日本在DRAM市場的霸主地位。

　　1970年代，日本松下電器京都府長岡工場，整齊排列的100臺自動焊線機(jī)，只需要10個人操作。該廠從1968年開始半導(dǎo)體生產(chǎn)。1970年代美國向馬來西亞、韓國、臺灣轉(zhuǎn)移電子制造業(yè)，以降低人力成本。日本則采用大規(guī)模自動化生產(chǎn)的方式來降低成本。日本報紙震驚地寫道：半導(dǎo)體工廠的人都消失了。