无奈的复兴:日本半导体这十年

芯世相 2023-07-15 09:02


2022年8月,丰田、索尼、铠侠、NEC等8家日本公司共同成立了日本新一代半导体国家队Rapidus。日本政府慷慨解囊,提供700亿日元补贴。


“Rapidus”的拉丁语含义为“快”,这家公司的目标是和台积电并驾齐驱,在2027年实现2nm工艺的国产化。


上一个肩负重振日本半导体产业使命的公司是2002年成立的尔必达,与三星酣战10年后,被韩国人打到破产,最后一点家当也被美光打包收走。


在那个移动终端市场爆发的前夜,整个日本半导体产业陷入了巨大的迷茫。正所谓国家不幸诗家幸,尔必达的破产也成为产业界反复咀嚼的对象,随之诞生了一系列以《失去的制造业》为代表半导体伤痕文学。


同一时期,日本官方组织了多个追赶与复兴计划,但收效甚微。


2010年后的新一轮半导体行业增长期中,曾经叱咤风云的日本芯片公司几乎集体缺席,优势领域被美国、韩国和台湾地区悉数瓜分。


除开已经被贝恩资本收入囊中的存储芯片公司铠侠,日本芯片产业最后的底牌,就只剩下了索尼瑞萨电子(Renesas Electronics)


过去三年,全球大流行叠加消费电子需求萎缩,原本应该是芯片产业的下行期。2023年,全球半导体产业仍在周期下行探底,日本却在2月领先所有其他地区,率先实现销售额回涨,很可能成为今年欧洲以外唯一实现增长的地区。


也许是日本芯片公司的回暖,加之对供应链安全的诉求,推动了尔必达之后最大的复兴计划Rapidus的诞生,其与IBM合作也被认为是“日本重返尖端半导体制造业的最后机会,也是最好的机会。”


从尔必达破产的2012年算起,日本电子产业在这十年,究竟发生了什么?




01

灾后重建




尔必达在2012年的破产是一个标志性的事件,与之并行的是日本半导体产业的全线崩溃,松下、索尼、夏普三大巨头制造了创纪录的亏损,瑞萨走向破产边缘。这场破产引发的剧震,也给日本产业界带来了影响深远的次生灾害:


其一是终端品牌的衰落: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,消费电子巨头几乎都收缩成了零部件供应商。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。


其二是上游产业链的坍塌:从面板、内存,到芯片制造,能输给韩国人的仗基本都输了。曾经大杀四方的日本存储芯片,只剩下东芝闪存一颗独苗,结果由于东芝转型核电受阻加之财务造假影响,闪存业务改名铠侠,挥泪甩卖给了贝恩资本。


学术界集体反思的同时,日本官方和产业界也展开了一系列灾后重建工作,第一个重建对象是尔必达的难兄难弟:瑞萨电子。


和尔必达类似,瑞萨电子整合了NEC、日立、三菱除DRAM之外的半导体业务,2010年4月完成整合工作,出道即为全球第四大半导体公司。


在日本错过移动互联网时代的遗憾声中,瑞萨重金收购诺基亚的半导体部门,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。


但重金补票的代价是每月20亿日元的亏损,到了2011年,日本爆发福岛第一核电站事故,叠加生产重心泰国的洪涝灾害,瑞萨亏损达到626亿日元,半只脚踏进破产清算。


第二个重建对象,是一度被乔布斯视作电子产业典范的索尼。


索尼的阵痛可以归结为对软件能力的轻视,这也是日本电子产业的通病之一。无论是其与爱立信合资品牌还是索尼的智能手机,都被吐槽是用最好的硬件做出了用户体验最差的手机。


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


2002年,索尼的支柱业务电视就开始持续亏损,Walkman直接被iPod绞杀,接着是数码相机、智能手机陆续跌落神坛。2012年,索尼亏损达到了历年最高的4566亿日元,市值从2000年巅峰的1250亿美元缩水到100亿美元,卖大楼的梗也诞生于此。


虽然两家公司都弊病缠身,但放在2012年,这已经是日本电子产业无数不多的底牌。


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)”全集团整合方案。年底,瑞萨获得日本半官方基金产业革新机构(INCJ)和丰田、日产、佳能等八大客户注资的1500亿日元,宣布业务重组。


平井一夫和他的前任Howard Stringer


日本半导体走出泥潭的步履,无可奈何地开始了。




02

蛰伏的十年




2013年,瑞萨董事会焕然一新,车企巨头丰田、日产高层纷纷入驻,拥有丰富汽车零部件供应链经验的作田久男称为新任CEO,预示大变革在即。


为了轻装上阵,作田久男决定先给瑞萨“瘦身”。2000人规模的裁员不过是前菜,不赚钱的业务挨个感受到了寒气:


用于4G手机的LTE调制解调器业务卖给博通,用于手机摄像头的CMOS传感器工厂卖给索尼,用于显示屏的显示驱动IC业务卖给Synaptics。


一系列抛售意味着瑞萨彻底退出了智能手机市场,重新聚焦自己的传统优势项目:MCU。


MCU是俗称单片机,最大的应用场景是汽车。一直以来,汽车MCU都是瑞萨最赚钱也最有优势的业务,占据全球近四成市场。


重新聚焦MCU的瑞萨在2014年就迅速重整旗鼓,实现成立后盈利。但刷完无用的脂肪,如何增肌又成了新的难题。


对于小批量、多品种的MCU来说,强大的产品组合是立身之本。2015年,完成历史使命的作田久男功成身退,瑞萨迎来了既没干过半导体,也没干过汽车供应链的吴文精,他只擅长一件事:并购。


在吴文精掌舵期间,瑞萨接连收购美国公司英特矽尔(Intersil)、IDT,英国公司Dialog,补齐了电源管理芯片、无线网络和数据存储用芯片、无线通讯上的短板。


在稳坐汽车MCU老大的同时,瑞萨还渗透进工控、智能驾驶、智能手机领域,甲方从特斯拉到苹果,全是明星龙头。



相比瑞萨,索尼的复兴之路更加波折,但思路大同小异。


平井一夫“One Sony”改革方案的核心,是Playstation之外的终端产品,比如电视、手机、笔记本,做到挂名参战即可,输给韩国人也不丢人。


同时,将有限的研发资源,投入到以CIS芯片为代表的数码影像业务,以零部件供应商的身份参与移动终端浪潮。


CIS芯片(CMOS image sensor)是将光学图像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,也就是俗称的“底”。2011年,iPhone 4s首次采用索尼IMX145,CIS概念开始炙手可热。


可以参考雷军的技术贴


有苹果的示范效应,从三星的S7系列到华为的P8、P9系列,索尼的CIS芯片几乎成为旗舰机型标配。


等到2017年,索尼携三层堆叠CMOS图像传感器亮相ISSCC会议,霸主地位已无可撼动。



2018年4月,索尼年报以有史以来最高的营业利润,结束了长达十年的亏损。不久前宣布卸任CEO的平井一夫,露出了久违的姨夫的微笑。



与CPU、GPU这类依靠集成度提高计算能力的芯片不同,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,在设计和生产过程中非常依赖工程师的经验积累和大量的隐性知识(know-how)。


换句话说,就是非常依赖工匠精神。


比起索尼的高端CIS还需要台积电代工,瑞萨的MCU产品工艺制程大多停留在90nm甚至110nm,技术门槛不高、更新换代缓慢,但生命周期长,而且客户一旦选用不会轻易更换。


所以,虽然日本的存储芯片被韩国打得满地找牙,但在以模拟芯片为代表的产业话语权,日本几乎从未旁落。


另外,在蛰伏的十年中,瑞萨和索尼都抱上了一条足够粗的大腿。


日本汽车工业本身就有“肉烂锅里也不给老外吃”的传统,丰田近千万的汽车销量,为瑞萨提供了源源不断的订单。


索尼的手机业务虽然常年在others摆烂,但由于CIS芯片难以替代的地位,让索尼依然能在移动终端的末班车补了张站票。


2020年下半年起,前所未有的缺芯荒笼罩全球,多个行业因芯片停摆。作为长久以来被忽视的半导体产业的孤岛,日本又一次站上了台前。




03

日本式的胜利




2021年3月,汽车芯片供应最紧张的时期,瑞萨位于茨城县的核心产线那珂工厂发生了一次耐人寻味的火灾,本就紧绷的芯片供应链再遭重创。


产业界惊讶的发现,时至今日,日本芯片公司仍然掌握着整个产业链的命脉。

汽车MCU和CIS芯片,都是这次缺芯荒的绝对主角,而掌握两者最高产能的,恰恰是瑞萨和索尼。


不同于存储芯片“越亏越投”,在行业低谷顶住亏损、靠价格战挤压竞争对手的反周期打法,CIS和MCU依靠产品组合确立优势,且定制化程度和客户粘性高,反而对价格敏感度不高,越是全行业缺货的时候,越是有意控制产量,人为加剧供应紧张。


瑞萨产线失火的同一时期,恰好是美国西南部遭遇寒潮,同为MCU生产商的恩智浦半导体(NXP Semiconductors)和英飞凌(Infineon)顺势宣布停工躺平,进一步加剧缺芯。


这也导致了一个非常有趣的现象:同为缺芯困扰的逻辑芯片(比如GPU),供应早已恢复,甚至老黄的新显卡都没人买。但以汽车MCU为代表的模拟芯片,虽然度过了最紧张的挤兑阶段,但芯片供应依然吃紧。


汽车业缺芯的另一个受益者是索尼,CIS芯片在自动驾驶中负责对环境信息的捕捉,也就是汽车的眼睛,重要性不言而喻。从2016年开始,索尼逐渐将CIS的战略重心转向车载领域,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《失去的制造业》中,曾总结过日本优势产业的特点:


日本公司的强项是在一条长坡厚雪的赛道做持续的创新,在产线上逐渐积累隐藏的know-how,比如电池和半导体材料这类“干中学、学中干”色彩强烈的产业,却对“技术延续性”比较弱的领域难以适应。


内存和面板的特点是标准化程度高、技术迭代快,需要依靠大规模的产能扩张压低成本。日本面板的衰退是个很好的例子:


1994年,日本液晶面板产量占到全球的95%,但这些产能大部分都是1、2代线。但由于经济衰退和亚洲金融危机,日本企业没有投资意愿,两年后就被猛砸3代线的韩国超越。


而CIS、MCU这类芯片反而看重稳定性和生产工艺的持续优化,三星的内存做到80%的良率就可以大赚特赚,但车企对MCU芯片的稳定性要求无限逼近100%。因此同样信仰技术第一,瑞萨可以重整旗鼓,尔必达的结局却是破产。


日本芯片产业得以保存下来的火种,从MCU、CIS、半导体材料再到半导体设备,其特点都是需要依靠工匠精神深耕细作。加上有汽车工业这张底牌,给产业转型留下了足够的腾挪空间。


因此,与其说日本半导体迎来了复兴,倒不如说日本公司逐渐收缩到了自己更擅长的领域,守住了工匠精神最后的壁垒。




04

最后的壁垒




在2000年后的消费电子市场大爆发中,曾经风靡世界的日本品牌遭到了全方位的打击,八大金刚只剩下了索尼还有些存在感。


这种放弃下游向上游收缩的过程,在《日本电子产业兴衰录》里被概括为:日本电子产业越来越具有零部件供应商的色彩。


这也是让日本官方和产业界难以介怀的地方:相比失去的传统优势项目,他们得到的实在太少了。无论是材料还是设备,合计不过一千多亿美元的市场,和面板、存储相比并不算大。


因此,日本官方从未放弃收复失地的目标,这也是瞄准2nm工艺的Rapidus成立的重要背景。另一方面,即便是MCU、CIS等最后的壁垒,也面临东亚邻居的挑战。


汽车MCU的技术门槛并不高,核心问题在于MCU车规认证标准严苛、条目繁多、流程漫长,因此产业格局非常稳定。


但即便如此,不少国内厂商已经进入车企供应链,虽然大部分是二供三供,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产业链。

另一方面,瑞萨能够度过危机重新崛起,多少要仰仗丰田没怎么受到资产负债表衰退的影响,但考虑到丰田在纯电路线上的欠账,这条大腿还能抱多久,也存在疑问。


索尼的CIS业务也面临类似的情况:老对手OmniVision被中资收购后,慢慢挤进了手机辅摄和三摄的供应链。三星在几年前祭出了“小像素”的技术路线,结合自家芯片制造的一体化能力,蚕食了很多主打性价比的非旗舰手机市场。

对索尼来说,曾经和它并驾齐驱的前辈们用高昂的学费换来了一个道理:永远不要小看韩国人。


芯片产业的一大特点是既需要高昂的投资购买设备建设产线,又需要充足的技术储备应对技术路线的变化。


从2002年尔必达成立算起,日本官方领导的产业复兴已经持续了20年,但无论是投资能力还是投资意愿,日本都难以和中韩相比。同时,引领技术创新的终端品牌与中小企业,日本也难与中美抗衡。


过去20年,日本的方法是不断将大公司的业务剥离重组,以谋求集中力量。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业务组成。


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


由八家公司共同组合而来的新一代国家队Rapidus,似乎又在重复这样的轮回。


在《失去的制造业》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,最终,“剥光了皮的洋葱,究竟还能剩下些什么?”


参考资料

[1] 日本赌上“国运“组建“梦之队”Rapidus,EETimes

[2] 瑞萨电子:火灾带来损失比预计严重,全面恢复需100天,澎湃新闻

[3] 日美向2nm半導體邁出一步,日经中文网

[4] 日本車「失策」的真相,日经中文网

[5] 失去的制造业,汤之上隆



芯片超人花姐粉丝福利
扫码加好友
领取100G半导体产业资料包
(内含汽车芯片、芯片设计等文字视频资料)


聊行情、买卖芯片、商务合作
扫码添加芯片超人花姐

内容转载自微信公众号「远川研究所」(ID:YuanChuanInstitution),作者:何律衡

推荐阅读:

 ......TISTNXP

 TISTNXP

▶ 英伟达A800显卡从7万飙到10万,需求倒爷满天飞

▶ AI服务器价格涨近20倍!带火哪些芯片?

 TI

点击查看往期内容
“在看”我吗?

芯世相 芯片电子元器件IC半导体分销教科书式必读公众号【芯世相】;国产替换,供应链配套,借展出海,方案买卖就找芯片超人。
评论
  • TOF多区传感器: ND06   ND06是一款微型多区高集成度ToF测距传感器,其支持24个区域(6 x 4)同步测距,测距范围远达5m,具有测距范围广、精度高、测距稳定等特点。适用于投影仪的无感自动对焦和梯形校正、AIoT、手势识别、智能面板和智能灯具等多种场景。                 如果用ND06进行手势识别,只需要经过三个步骤: 第一步&
    esad0 2024-12-04 11:20 109浏览
  • 11-29学习笔记11-29学习笔记习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-02 23:58 92浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 144浏览
  • 遇到部分串口工具不支持1500000波特率,这时候就需要进行修改,本文以触觉智能RK3562开发板修改系统波特率为115200为例,介绍瑞芯微方案主板Linux修改系统串口波特率教程。温馨提示:瑞芯微方案主板/开发板串口波特率只支持115200或1500000。修改Loader打印波特率查看对应芯片的MINIALL.ini确定要修改的bin文件#查看对应芯片的MINIALL.ini cat rkbin/RKBOOT/RK3562MINIALL.ini修改uart baudrate参数修改以下目
    Industio_触觉智能 2024-12-03 11:28 112浏览
  • 当前,智能汽车产业迎来重大变局,随着人工智能、5G、大数据等新一代信息技术的迅猛发展,智能网联汽车正呈现强劲发展势头。11月26日,在2024紫光展锐全球合作伙伴大会汽车电子生态论坛上,紫光展锐与上汽海外出行联合发布搭载紫光展锐A7870的上汽海外MG量产车型,并发布A7710系列UWB数字钥匙解决方案平台,可应用于数字钥匙、活体检测、脚踢雷达、自动泊车等多种智能汽车场景。 联合发布量产车型,推动汽车智能化出海紫光展锐与上汽海外出行达成战略合作,联合发布搭载紫光展锐A7870的量产车型
    紫光展锐 2024-12-03 11:38 126浏览
  •         温度传感器的精度受哪些因素影响,要先看所用的温度传感器输出哪种信号,不同信号输出的温度传感器影响精度的因素也不同。        现在常用的温度传感器输出信号有以下几种:电阻信号、电流信号、电压信号、数字信号等。以输出电阻信号的温度传感器为例,还细分为正温度系数温度传感器和负温度系数温度传感器,常用的铂电阻PT100/1000温度传感器就是正温度系数,就是说随着温度的升高,输出的电阻值会增大。对于输出
    锦正茂科技 2024-12-03 11:50 143浏览
  • 概述 说明(三)探讨的是比较器一般带有滞回(Hysteresis)功能,为了解决输入信号转换速率不够的问题。前文还提到,即便使能滞回(Hysteresis)功能,还是无法解决SiPM读出测试系统需要解决的问题。本文在说明(三)的基础上,继续探讨为SiPM读出测试系统寻求合适的模拟脉冲检出方案。前四代SiPM使用的高速比较器指标缺陷 由于前端模拟信号属于典型的指数脉冲,所以下降沿转换速率(Slew Rate)过慢,导致比较器检出出现不必要的问题。尽管比较器可以使能滞回(Hysteresis)模块功
    coyoo 2024-12-03 12:20 170浏览
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 140浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 114浏览
  • 作为优秀工程师的你,已身经百战、阅板无数!请先醒醒,新的项目来了,这是一个既要、又要、还要的产品需求,ARM核心板中一个处理器怎么能实现这么丰富的外围接口?踌躇之际,你偶阅此文。于是,“潘多拉”的魔盒打开了!没错,USB资源就是你打开新世界得钥匙,它能做哪些扩展呢?1.1  USB扩网口通用ARM处理器大多带两路网口,如果项目中有多路网路接口的需求,一般会选择在主板外部加交换机/路由器。当然,出于成本考虑,也可以将Switch芯片集成到ARM核心板或底板上,如KSZ9897、
    万象奥科 2024-12-03 10:24 96浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 107浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦