揭秘韩国半导体产业发家史 政府的巨额投资成主要因素
随着中兴被美国制裁七年之久,越来越多的国人开始关注芯片,一时之间半导体产业也被推到了风口浪尖上。作为半导体产业全球领先的韩国,他们的发家史又是怎样的呢?根据统计,政府的巨额投资成为了韩国半导体产业发家史的主要因素。
2017年半导体产业缔造了一项新纪录。国际研究机构Gartner研究总监GeorgeBrocklehurst表示,这项记录便是三星将英特尔挤下全球半导体营收龙头的宝座。英特尔自1992年以来连续25年“全球第一大厂”的名头就此让位。Gartner最新的统计结果显示,2017年全球半导体营收总计4204亿美元,较2016年的3459亿美元增长21.6%。
此外,根据ICIsights等机构的统计数据,从营收来看,全球前三大半导体公司中韩国占据两席,三星、SK海力士分别位居一、三名。三星、SK海力士在2017年营收大增,主要和芯片短缺造成的价格走高有关。
自20世纪80年代三星建立半导体研究与开发实验室起至今,韩国半导体产业发展可谓“励志”。
不到40年的时光中,韩国的半导体产业在起步比美国、日本晚上十几年的情况下,从一片荒芜逐渐生长为半导体产业之林的巨擘,离不开密集的技术援助、政府的强力保护以及企业的“死磕”。
沉淀:“政府+大财团”的模式
韩国的半导体产业以技术引入起步,经过20年左右的沉淀,在芯片设计与加工技术等领域完成了自身技术积累。
1959年,LG公司的前身“金星社”研制、生产出韩国的第一台真空管收音机,这也被认为是韩国半导体产业的起源。但当时的韩国并没有自主生产能力,只能对进口元器件进行组装。
20世纪60年代中期开始仙童半导体(Fairchild)和摩托罗拉(Motorola)等美国公司越来越多地投资于东南亚等低价劳动力国家,以降低其生产成本,韩国从这一趋势中获益,但仅停留在经济层面。
OECD(经合组织)在一份报告中指出,对于这些美国投资者的子公司而言,韩国只是“飞地”,对于韩国的技术进步未起到任何作用,“他们只是专门从事简单的晶体管和ICs的组装,用于出口,所需的材料和生产设备都是进口的”。
到了20世纪70年代,三洋(Sanyo)和东芝(Toshiba)等日本公司半导体公司也开始在韩国投资。但直到20世纪80年代初,韩国的半导体工业仍然非常局限,只是一个简单的、劳力密集的组装节点。
随着20世纪70年代外部世界市场环境变化以及韩国工资水平的提高,韩国轻工业产品出口比率大幅下降,外债也上升到危险的水平,韩国经济受到威胁。
为此,韩国政府在1973年宣布了“重工业促进计划”(HCI促进计划),旨在通过重工业和化学工业发展来建立一个自给自足的经济。1975年,韩国政府公布了扶持半导体产业的六年计划,强调实现电子配件及半导体生产的本土化。
韩国政府还组织“官民一体”的DRAM共同开发项目,即通过政府的投资来发展DRAM产业。
在半导体产业化的过程中,韩国政府推进“政府+大财团”的经济发展模式,并推动“资金+技术+人才”的高效融合。在此过程中,韩国政府还将大型的航空、钢铁等巨头企业私有化,分配给大财团,并向大财团提供被称为“特惠”的措施。
《经济学人》在1995年的文章中评论称,20世纪80年代韩国工业的发展得益于HCI促进计划,由于如此庞大的资源集中于少数财团,他们可以迅速进入资本密集型的DRAMs生产,并最终克服生产初期巨大的财务损失。
超越:三星的崛起
1983年是韩国半导体产业的历史转折点。韩国财团的进入让半导体行业进入大规模集成(VLSI)生产时代,这些包括三星、金星社以及现代公司(后改名为海力士半导体,并被SK集团收购)等企业。这实现了韩国工业的质变——从简单的装配生产到精密的晶片加工生产。
20世纪80年代,三星和现代的财团都在寻找未来的商业领域,最终他们的目标是,从工业基地转型为更具高科技导向的产业。当三星决定通过其电子业务进入大规模集成芯片生产时,现代决定将芯片生产作为实现其向电子产业多样化的一个途径。而随后金星社的加入,让韩国最大的三家财团均参与进VLSI生产。
三星发展半导体产业是一部浓缩的韩国半导体产业发展史
前三星集团首席执行官李秉哲(LeeByungChul)在1983年2月决定对内存芯片生产进行大规模投资。这被认为是一个非常大胆的决定。因为当时韩国仍是一个简单的装配生产基地,1983年,整个半导体生产中晶圆加工的份额也仅为4.3%。
根据三星的官方策略解释,三星电子公司当时遭遇了日本进口芯片的频繁交付问题。以上的所有因素促使李秉哲尝试进入VLSI芯片业务。
三星制定了一个详细的计划,根据这个计划,三星全部半导体产品中大约50%应该是DRAM。通过对精心挑选的DRAM领域关注,实现规模经济和成本的竞争力。
其后,SST国际公司在硅谷成立,成为三星的技术前哨。SST国际公司(与Tristar半导体公司同年更名)为三星的产品开发做出了重大贡献,SST国际公司成功开发的产品会转让给韩国的母公司SST,用于批量生产,这对三星的技术开发起到了至关重要的作用。
1983年,三星在京畿道器兴地区建成首个芯片厂,并开始了接下来的一系列动作。三星电子首先向当时遇到资金问题的美光(Micron)公司购买64KDRAM技术,加工工艺则从日本夏普公司获得,此外,三星还取得了夏普“互补金属氧化物半导体工艺”的许可协议。
在此过程中,三星等韩国公司已逐渐熟悉渐进式工艺创新,加上这些公司逆向工程方面的长期经验,韩国的半导体产业进入了发展的快车道。
在选择DRAM作为主要产品后不久,三星于1983年11月成功研发了64KDRAM。从技术上讲,韩国半导体行业实现了从相对简单的LSI技术到尖端的VLSI技术的重大飞跃。由此,1983年标志着韩国VLSI芯片时代的开始。不可否认的是,在最初阶段,外国技术许可在三星产品开发中发挥了至关重要的作用。
随后,三星电子1984年成立了一家现代化的芯片工厂,用于批量生产64KDRAM。1984年秋季首次将其出口到美国。1985年成功开发了1MDRAM,并取得了英特尔“微处理器技术”的许可协议。
此后三星在DRAM上不断投入,韩国政府也全力配合。由韩国电子通信研究所牵头,联合三星、LG、现代与韩国六所大学,“官产学”一起对4MDRAM进行技术攻关。该项目持续三年,研发费用达1.1亿美元,韩国政府便承担了57%。随后韩国政府还推动了16M/64MDRAM的合作开发项目。
1983年至1987年间实施的“半导体工业振兴计划”中,韩国政府共投入了3.46亿美元的贷款,并激发了20亿美元的私人投资,这大力促进了韩国半导体产业的发展。
在1987年,世界半导体市场还出现另一个机会,这源自美国和日本之间的半导体贸易冲突以及随后的政治调控。1985年以后,日本DRAM生产商市场份额的增加,被认为是牺牲了美国生产商的利益,美日之间的贸易冲突日益加剧。
日本首先宣布对外国半导体生产商实施半导体贸易协定(STA),美国政府则于1987年3月宣布了对含日本芯片的日本产品征收反倾销税等报复措施。
最终,日本承诺通过减少DRAM产量来提高芯片价格。但当时美国计算机行业需求增长,导致全球市场上256KDRAM的严重短缺。这为韩国256KDRAM生产商提供了重要的“机会之窗”。
此后韩国一直在赶超。1988年三星完成4MDRAM芯片设计时,研发速度比日本晚6个月,随后三星又趁着日本经济泡沫破裂,东芝、NEC等巨头大幅降低半导体投资时机,加大投资,引进日本技术人员。并于1992年开发出世界第一个64MDRAM,超过日本NEC,成为世界第一大DRAM制造商。
如何保持第一梯队优势
王艳辉指出,韩国的半导体产业是从产业转移开端,在政府主导下,发展出自有品牌。
在韩国发展半导体产业的过程中,韩国政府对于产业的支持力度非常强,研发时大力投入,产出后进行保护。
从1990年开始,韩国半导体产业投资兴起。从研发投入来看,1980年时半导体领域研发投入约为850万美元,到1994年时为9亿美元。专利技术也从1989年底的708项上升至1994年的3336项。
1994年,韩国推出了《半导体芯片保护法》。此后,韩国政府还指定芯片产业及技术为影响国家竞争力的核心技术,致力于高度保障技术及产权。
庞大的半导体产业也发展出以三星和SK海力士为龙头,IC制造企业、半导体设备企业和半导体材料企业层层分工,通过外包、代工的方式构建出的庞大半导体产业链,形成了龙仁、化成、利川等等半导体产业城市群,支撑着韩国的半导体产业链。
在韩国的半导体产业进入全球半导体产业的第一梯队后,韩国仍希望保持其自身的优势,不仅通过“BK21”及“BK21+”等计划对大学、专业或研究所进行精准、专项支援。还在2016年时推出半导体希望基金,投资于半导体相关企业,旨在聚焦新技术的开发,尤其是储存新技术方面。
韩国半导体产业之所以不断发展壮大,和“政府+大财团”的产业政策是密不可分的。同时,为了培养芯片技术方面的人才,韩国政府也鼓励企业和大学之间的结合,这些方法也许值得中国借鉴。