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TUhjnbcbe - 2023/8/13 21:34:00

引言

80年代上半期,日本向美国半导体市场的进攻采用的是激光束”战略,集中在存储器这一部分市场上,在存储器市场中则又集中在动态随机存取存储器上,这是存储器中的主要产品。

虽然动态随机存取存储器也有好几百个品种,但一般说来是标准化批量产品,而且结构简单,只需把同类存储单元串连起来。基于上述理由,欧洲人特别愿意把动态随机存取存储器贬称之为“大路货”,自己不必生产,可以很简单地到世界市场上去采购。

然而,动态随机存取存储器却是计算机中绝对不可缺少的功能元件,也是未来数字电视机中绝对不可缺少的功能元件;今天对存储器功能元件的需求正在爆炸性地增长,~的供应危机已经表明,到世界市场上去采购并不总是那么“简单”。

然而决定性的却是第二点:动态随机存取存储器是生产技术的工艺推动器。它们提供的正是人们需要的简单结构和大批量生产的系列,可以通过不断微小的改进来优化复杂得难以想象的高集成电路片的生产。为了使人们具体了解其中奥妙,可以16兆字节的动态随机存取存储器为例。

这里就是要在一块硅芯片浇注万个功能结构,约需个工艺制作步骤,其中每个骤都需在至少是99.95%的绝对精度下进行操作。只有在此情况下,生产线的终端才能制造出80%的可用芯片,这是生产随机存取存储器能够获得盈利的最低标准。

因此,在动态随机存取存储器这里,人们可以学到加工流程,然后再将其转用到其他的集成电路生产上去。动态随机取存储器的集成密度通常要比其他集成电路,如专用集成电和微处理器要领先一代。日本人就利用上一代业已折旧的动态随机存取存储器生产线来制作新一代专用集成电路和其他集成电路。这样就提出了一个问题,如果没有动态随机存取储器生产线,到底还能不能按成本效益生产出高度集成化的专集成电路。

这就是说,谁在动态随机存取存储器方面是冠*,就有望到处当冠*。事实也正是如此,日本在80年代上半期占领了动态随机存取存储器的世界市场之后,便在下半期开始占领其余的集成电路市场,年日本人已在集成电路的整个市场上超过了美国人。两年以后,年,日本的集成电路生产厂家已获全球50%的市场份额;美国的市场份额在年还高达67%此时则降到了38%。

与此同时,日本上升为全球最大的半导体销售市场。19年北美的集成电路消费量总计占世界市场的51%,七年后年该比例下降到了33%;相反,日本的份额则从25%上到了38%。年美国在同日本的集成电路贸易中还有1.3亿美元顺差,到了年已变成15.5亿美元的逆差,到年该逆差则上升到了34亿美元。

80年代末美国人保留下来的唯一堡垒全就是32位微处理器。在除日本以外的世界范围内,英特尔公司为IBM兼容个人电脑微处理器制定了标准,摩托罗拉公司也为苹果公司麦金托什生产线的微处理器制定了标准。32位微处理器受到技术专利法的保护,而且美国公司还一改以往的做法,对低集成微处理器不再发放仿制许可证,于是,这一随着个人电脑的普及而爆炸性发展起来的32位微处理器市场依旧是美国的领地,在日本的历次进攻面前始终保住了技术专利权。

日本人则使出了浑身解数试图打破英特尔公司和摩托罗拉公司的垄断。在80年代末之前几乎整个日本的电子工业界都在TRON这一项目中进行合作,要共同开发一个公开的个人电脑式样以及附属微处理器,并在世界范围推广。然而日本的努力最后却被证明是徒劳的。

在美国,除了为市场生产的所谓商业型生产者外,还有第二类集成电路生产厂家也在发挥着重要的作用:即所谓自产自用型生产者,它们主要是为自己的需要而生产,IBM便是其中遥遥领先的最大公司,此外还有惠普计算机制造公司、数据设备电脑公司、通用汽车休斯汽车一航天康采恩集团和洛克威尔*火康采恩集团等。

80年代末美国的自产自用型生产者在世界集成电路生产上占据着11%的份额,但这一份额却在不断下降,到年仅占8%。有些自产自用型生产者放弃了生产;另一些公司,首先是ATT公司则转向商业型生产者店。这8%的份额之所以一直保持,应当归功于IBM公司,它在年生产出42.6亿美元的集成电路,仍然是世界最大的制造公司,在集成电路的开发中也始终名列前茅。

谈到自产自用型生产者,美国在集成电路世界市场上的地位还是十分看好的。年美国公司的集成电路产量占世界产量的43%,仅仅稍低于以44%份额领先的日本公司。欧洲的公司在世界市场上不起什作用,即使在*洲内部市场上也只能充当配角,年仅占世界产量的8%。相反,东亚的生产厂家却迅速崛起,其中主要是韩国的公司,其次是中国台湾、新加坡和中国的公司,尽管它们距韩国公司还有一大段距离。

全球集成电路领先生产厂家的名次排列表显示出的是同样的情景:年三个最大的生产厂家仍然是美国的IBM公司、得克萨斯仪器公司和摩托罗拉公司。年则不同了,三个最大的商业型生产厂家全都是日本公司:日本电气、东芝、日立;如果把IBM这样的自产自用型生产厂家也考虑在内,则日本的方阵便被突破,IBM要排在东芝之前,居第二位。

“半导体的依赖性”?

年2月美国国防科委给国防部长提交了一份报告,提请他注意:日本的半导体生产厂家不仅在生产数量上超过美国人一截,而且在工艺技术本身也高出一筹。国防科委调查了四个技术组:一硅电路:这里,日本人在制作技术方面占有明显的优势,他们可供使用的芯片产量较高,质量也较好,这说明他们在存储器芯片方面占有优势。美国人在设计密集型电路,如微处理器和专门用途的逻辑电路的技术工艺上还处于领先地位,在这两方面他们还明显地占据着市场优势。

非硅电路:这里指的是砷化镓以及其他化合物半导体电路。此类材料比硅更难以掌握,但却具有两个重要的优点:它们中的电子运动较快,使电路有可能在开关速度方面超过硅电路数倍,因此超级电子计算机生产厂家对化合物半导体颇感兴趣。更重要的是第二个特性:化合物半导体有别于硅的是,可以把电流变成激光而且能够反变换,从而成为光电技术以及建立在光纤技术基础上的新信息技术的关键部件。

半导体材料:这里日本人不仅在硅方面,而且在砷化镓材料上也处于领先地位。制作集成电路的加工机具:在调査期间,美国和日本在加工工艺、组装机具以及设计用的软件工具方面还大体相当,但在包装和试验仪器方面,日本人已经领先一步。

国防科委调查得出的总体结论是:年日本人在25项技术中领先12项,美国人仅为4项,另外9项双方势均力敌。然而即使是美国人领先或彼此相当的项目,发展趋势大多已对美国人不利。国防科委的报告是5年2月提出的、在随后的几年中美国的地位于以上各方面都在继续急剧恶化,唯有微处理器是个例外。80年代半导体集成电路的材料和加工工具的发展方向。

集成电路的发展方向相同的。在半导体材料方面,年的赫斯公司收购了美国孟山都化字来集团高纯硅的生产,这样,在硅电路的原材料上就没有什么的美国供货厂家了。

高纯硅世界市场现在实际上掌握在四家日公司和两家德国公司手中,年该市场的销售额达到44亿马克,日本四家大生产厂家占62.2%份额,两家德国公司则占25.5%的份额。年砷化镓的世界公开市场实际上完全掌握在日本人手中,同样,他们也垄断了砷化镓结构元件的生产。土通率先成批生产出砷化镓高速电路,专供超级电子计算机利功率工作站使用。

在芯片加工和芯片包装所需要的其他材料市场上,日本人也继续发动快速攻击,到80年代末日本的生产厂家几乎垄断了可在芯片上制造电路图形的光掩膜所用的石英坯件。当时西门子公司为了生产1兆字节动态随机存取存储器不得不按所需数量从日本空运瓶装的超纯化学材料,三分之二左右的陶瓷外壳来自京都陶瓷公司;年7月新居滨城发生了一次爆炸,炸毁了生产环氧树脂的住友工厂,此时世界才发觉,仅该厂就生产了一半包装集成电路所需的高纯密封树脂。

在半导体加工和试验机具方面的开发情况依然使人不无担忧:年美国的半导体装备生产厂还控制着世界市场75%的份额,到年该份额就下降到了45%,日本生产厂几乎与其持平。在光刻机方面,日本的照像机生产厂尼康占有世界市场50%的份额,佳能公司占有四分之一的份额。

结语

在80年代中期美国的佩金一埃摩公司还控制着光刻机市场,到年其整个加工装置部门被迫报价出售,尼康和其他日本公司出于对美国*府和公众反应的恐惧而未举牌认购,最后经IBM公司的努力才拼姿了一个购买集团、称作“硅谷集团”,继续了它的生产。

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