|细说芯片与贸易战,严峻形势下跟日本学如何“弯道超车”

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今天咱们来细聊一下芯片与贸易战 。 在当今国际社会商业竞争的大背景下 , 不同国家和地区之间的经济发展不平衡往往会导致贸易摩擦 。 例如反倾销、反补贴、跨国诉讼等外交措施 , 均属于国家与国家之间解决贸易摩擦问题所惯用的手段 。
近期 , 中美贸易战有愈演愈烈的态势 , 而在这所有的贸易摩擦中 , 作为现代高新技术产业的“食粮” , 芯片贸易战成为美国企图遏制中国高新技术企业和社会经济发展的工具 , 引发热议 。
芯片与现状我们常说的芯片(或集成电路) , 实际上指的是以半导体为主要原料的电子元件产品的统称 , 全称叫做“半导体集成电路” 。 半导体本身是指一类材料 , 由于其导电性能介于导体和绝缘体之间 , 因而被称作“半”导体 。 在半导体薄片上集成一定数量的晶体管、电容、电阻等电子元件 , 进而形成能够实现一定功能的电子电路 , 即芯片 。
由于芯片能够实现在很小的空间内集成大量的微电子器件 , 大大提升了计算机的运算速度和存储效率 , 因此 , 一个国家的芯片技术发展水平对该国的经济、科技、军事和民生等各个领域均意义重大 , 深刻影响着该国的国际竞争力和综合国力的提升 。
众所周知 , 我国是制造业大国 , 芯片作为电子信息技术产品制造中不可或缺的重要原材料 , 一定程度上决定着相关制造企业的科技水平、生产成本和经济效益 。
虽然我国的芯片产业起步并不算晚(二十世纪六十年代 , 而集成电路的诞生元年则是在1958年) , 但由于一些特定的历史原因 , 初期较长时间内芯片技术并没有在我国得到良好的发展 , 这使得中国芯片在产业结构和核心技术水平上明显落后于如美国、日本和韩国等技术先进国家 。
技不如人预示着受制于人 。 现阶段 , 国内的制造企业不得不受制于先进国家的技术垄断 , 以进口的形式大量采购国外芯片产品 , 由于芯片产业的高技术附加值特性 , 相关外国企业因此赚得盆满钵满 。 芯片也逐渐成为中美贸易摩擦中的敏感话题 , 成为美国对中国相关企业采取经济制裁的“杀手锏” 。
美国:占尽先机与垄断美国之所以能够在芯片产业发展占尽先机 , 一定程度上归因于集成电路技术在发展初期的特定历史条件:集成电路技术的发端是在美国 。 1947年 , 贝尔实验室成功制造出使用半导体材料的晶体管;此后的近十年间 , 世界各国研究人员开始着手研究如何在半导体硅制成的薄片上集成微晶体管的技术 。
1958年 , 德州仪器公司工程师杰克·基尔比(Jack Kilby , 1923年11月8日-2005年6月20日)为解决陆军通信兵遇到的数字信息泛滥的问题 , 成功研制出世界上第一块集成电路:将一个双极性晶体管 , 三个电阻和一个电容器集成在了同一个半导体晶圆表面上 , 其也由此被认为是现代集成电路的发明人 。
1959年2月 , 基尔比向美国专利局申报了专利并于1964年6月获得了发明专利授权 , 他将这种由晶体管和多个元件构成的微型固体组合件命名为“集成电路”(IC , Integrated Circuit) 。 正是凭借这一伟大发明 , 基尔比在时隔42年之后的2000年获得了诺贝尔物理学奖 。
而另一位为集成电路做出突出贡献的人则是仙童半导体公司和英特尔公司的创始人:罗伯特·诺伊斯(Robert Norton Noyce , 1927年12月12日-1990年6月3日) 。 1957年 , 美国仙童半导体公司提出半导体“平面工艺”关键技术并获得了发明专利授权 。 此外 , 诺伊斯等人还提出了更为实用 , 更适合工业生产的集成电路概念 。
在基尔比的集成电路专利未被美国专利局授予专利权之前 , 仙童公司和德州仪器公司围绕世界上首个集成电路专利究竟应该“花落谁家”展开了激烈的法庭交锋 。
1962 年摩托罗拉等公司宣布开发出第一批硅IC 芯片 , 被使用硅芯片的军用计算机和“民兵”导弹等项目所采用 , 从而赢得了美国军方的青睐 , 此后的一段时间里 , 美国的芯片技术发展更多的是服务于军用领域 。 1966年 , IBM公司制造出动态随机存储器(DRAM);1971年 , 因特尔公司研制出世界上首个商用微处理器4004 , 三年后又推出8位微处理器8008 。 之后 , 美国的半导体产业在技术上一直领跑全球 , 在很长的一段时间内几乎垄断了所有的核心技术 。
需要强调的是 , 美国在芯片领域的强势地位 , 得益于其完善的知识产权保护制度 。
举例来说 , 德州仪器公司与仙童公司分别掌握着基尔比专利与平面工艺专利 , 这是集成电路技术的两个最基础的专利 。 根据国际专利法规 , 专利具有在所属国境内的“独占排他权” , 也就意味着其他国家和企业如果不能取得这两个基本专利许可证 , 即使做出集成电路 , 也无法拿到市场销售 , 更不能用于进出口贸易 。 这使得美国在之后的相当长的一段时间内形成了对芯片技术的绝对垄断 , 并一直将领先优势保持至今 。
日本:顺势而为与寻求超越那么 , 在芯片技术的发展史上 , 是否存在哪个国家能够或曾经能够与美国“掰一掰手腕”呢?你别说还真有 , 那就是我们的近邻:日本 。
1948年7月 , 贝尔实验室发明晶体管的消息被《时代》杂志报道 , 以电子技术专家渡边宁为首的日本专家 , 敏锐的预见到晶体管发明的重大意义 。 尽管当时的日本在二战的影响下已满目疮痍、民不聊生 , 但技术专家们并未停下研究的脚步 , 并于1951年试制出了日本本土的晶体管 。
之后 , 受到战后美苏两阵营之间的冷战博弈的影响 , 日本被美国视为了自身在亚洲的“遏制共产主义的防波堤” , 进而开始拉拢日本 , 积极向日本转移先进技术 。 在这个大背景下 , 日立、东芝、神户工业等企业纷纷开始引进美国技术 , 建设晶体管工厂 。
基于对美国的技术引进和积极的自主研发 , 东京通信研究所(1958年改名为索SONY)与神户工业公司相继推出晶体管收音机产品 。
晶体管收音机上市后 , 迅速在日本国内的青年消费者中流传开来 , 借助日本“第一次婴儿潮”(1947-1949年)带来的人口红利 , 间接带动了日本本土晶体管工业的发展 。 1957年 , 日本的晶体管产量只占美国的1/5 , 而到了1959年 , 其产量便与美国并驾齐驱了 。 由于此时美国半导体企业的主要业务对象依旧是军方 , 军用需求显然无法与日本庞大的民用需求相比 , 这使得日本的半导体产业看到了赶超美国的希望 。
进入二十世纪60年代 , 日本的半导体企业对美国展开了新一轮的“赶超” 。 1960年 , 三菱电机公司职员在访问美国后 , 将一块IC样本带回国内 , 经过一系列的“逆向开发” , 虽然研制出了仿品 , 但是距离实际应用还存在诸多不足 。 1962年 , 日本电气股份有限公司(NEC)获取了美国仙童公司的平面工艺专利的实施权 。
二哥之前说了 , 美国方面关于IC的基础专利有两个 , 此时的日本公司仅取得了仙童公司的专利实施权 , 并未取得德州仪器公司基尔比专利的实施权 , 这使得日本的IC企业在技术发展路径上存在“先天缺陷” 。 德州仪器公司借此提出在日本设立全资子公司的要求 , 以期垄断日本的IC市场 。
面对的德州仪器的咄咄逼人 , 日本方面使用了一招“缓兵之计” 。 巧妙地利用了美国本土两家公司围绕专利问题的矛盾 , 声称德州仪器公司将美国制造的IC出口到日本触犯了仙童公司的专利权 , NEC作为仙童公司在日本的专利代理 , 要求德州仪器向仙童公司支付专利费 。 此举逼迫德州仪器与日本政府达成妥协 , 1968年德州仪器公司接受日本政府的条件 , 与索尼公司设立了合资企业 , 并以合理的价格取得了IC构造的基本专利的实施权 。
最终 , 索尼与德州仪器在1972年结束了合资关系 , 德州仪器虽然如愿获得了其在日本本土的全资子公司 , 但在此期间 , 日本的IC企业也争取到了宝贵的发展时间 , 从技术实力到产业效能均取得了质的飞跃 。 相比于美国较为松散的工业管理策略和偏高的人力资源成本 , 日本的IC企业更加注重对产品工艺和质量的控制 , 同时拥有着文化素质较高且极具匠人精神的一线工人 。
就这样 , 日本IC产品逐渐变成高性价比的代表 , 凭借70年代初的电子计算器热潮 , 以及80年代以动态随机存储器(DRAM)为代表的半导体微细加工技术的成功超越 , 使得日本逐渐从美国手中抢过了“第一把交椅” , 成为半导体行业的霸主 。 据统计 , 1980—1986 年间 , 美国制造的半导体产品在全球市场上所占份额从61%下降到43% , 而日本占比由26%上升至44% 。
美日半导体战争与经验教训然而 , 随着日本半导体产业对美国的赶超 , 一贯奉行单边主义的美国不出意外的发动了日美半导体贸易摩擦 。 这次摩擦贯穿20世纪70-80年代 , 实可谓旷日持久 , 被称作“半导体战争” 。
在此过程中 , 美国试图通过贸易战迫使日本开放国内市场 , 让渡经济利益 , 从战略上遏制日本的技术追赶 。
首先 , 由于两国国力悬殊 , 使得日本天生不具备话语权 , 日美芯片贸易战从议题 , 到时间 , 再到方式 , 全都由美国确定 。
其次 , 美国有意扶持日本在半导体行业的其他竞争对手 , 例如韩国和台湾地区的芯片企业 , 进而对日本产生围攻之势 。
最后 , 进入20世纪90年代 , 个人电脑(PC)形成计算机市场的主导产品;一方面 , 美国在技术含量更高的微处理器领域具备压倒性优势;另一方面 , 受个人电脑热潮的影响 , DRAM产业的重心已转向对价格和成本的控制 , 而此时的日本企业却仍执着于研发高质量、高可靠性的DRAM , 加之人口红利的消逝 , 之前以成本优势著称的日本 , 逐渐成为了高成本的代名词 。
借助个人电脑的热潮 , 美国半导体产品的市场占有率再次反超日本 。 自此 , 虽然半导体行业愈发凸显其技术发展周期短、产品更新换代快的特点 , 但实事求是讲 , 再没有第二个国家能够真正撼动美国在芯片技术上的霸主地位 。
中美贸易摩擦与直面挑战站在自身角度 , 各国政府无非都是在追求同样的目标 , 即在保护本国市场的基础上 , 力求为本土产品打开其他国家的市场 。 然而 , 由于各国在价值观念、自然条件、科技水平和综合国力等方面存在差异 , 一定程度上使得某些国家在具体贸易事件中无法摆正自身立场 , 贸易摩擦和冲突日趋频繁激烈 。
需要承认一点 , 二战以后日本半导体技术的迅速发展 , 一定程度上取决于当时美国为应对苏联威胁的战略需求 。 而回头看我们自己 , 我国的半导体事业从一开始就受到美国的阻碍和管控 。 尤其是进入二十一世纪之后 , 中国经济的腾飞似乎又触动了某些国家脆弱的心理优势 , 开始千方百计地阻碍我国高新技术产业的正常发展 。
2016年 , 中兴出口通信设备和技术给伊朗;2017年3月 , 中兴因向伊朗出口违反美国相关贸易制裁规定 , 而向美国政府支付 11.9 亿美元罚款 。
2018年4月3日 , 美国提出价值约 500 亿美元 , 涵盖约 1300 项商品的商品建议清单 。 主要集中于高科技产品 , 目标锁定“中国制造2025” , 涉及信息科技、机械工业、通信技术和电子产品等关键行业 。 通过对这些领域加征 25%关税 , 美国企图让中国放开汽车、半导体以及金融领域的限制 , 并借此制约中国的产业转型升级 。
2018年12月1日 , 华为公司副董事长、CFO孟晚舟在加拿大被捕 。 2019年5月16日 , 美国商务部宣布将华为纳入实体制裁清单 。 此外 , 海康威视(监控安保)、大疆(无人机)等企业也因为与半导体产业有关而被美国制裁 。
2020年3月12日 , 美国总统特朗普以法律形式 , 命令禁止使用美国联邦政府资金购买包括华为在内的 , 对美国国家安全构成威胁的通信产品和设备 。
可以说 , 美国所挑起的每一次贸易摩擦 , 无不是站在其单边主义和霸权主义视角下的不平等诉求 。 美国之所以能够如此妄为 , 归根结底还是由于其掌握了芯片行业核心技术 , 也间接暴露了我国在芯片领域缺乏自主能力的“致命短板” 。
诚然 , 随着近些年我国互联网与信息技术产业的发展进步 , 我国芯片产业的研发能力和技术水平已获得长足进步 , 但我们不得不认清的另一个现实是 , 我国芯片企业所设计生产的主流产品仍集中在中低端 , 远未达到能够与技术先进国家角力以及全面进入国际主战场的水平 。
对此 , 我们的邻居日本似乎可以作为“前车之鉴” 。 芯片产业的发展离不开国家扶持下产业结构的转型升级;离不开相关领域科技人才的呕心沥血和敬业奉献;离不开产业上下游有效衔接、协调一致、攻克时艰 。
任何通往成功的道路都不是笔直的 , 面对挑战 , 最需要的还是攻坚克难的决心和恒心 , 想要摆脱贸易摩擦与技术封锁带来的负面影响 , 就需要着力于独立自主的研发核心技术 。 与其终日劳心于应对美国的无端挑衅 , 不如静下心来搞科研 , 发挥优势 , 补足短板 , 加强与相关科技大国之间的合作 , 一步一个脚印地努力前行 。
相关资料:《日本半导体产业发展的赶超与创新》_冯昭奎、《美中贸易战风起云涌 中国芯片业实力几何》_孙永杰
【|细说芯片与贸易战,严峻形势下跟日本学如何“弯道超车”】(本文图片源自网络)
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