Serie sobre la industria de semiconductores (1): el auge de la industria de semiconductores en Japón
Enlace original:/7332265621/133496263
Introducción: Los semiconductores tienen una amplia gama de aplicaciones, como circuitos integrados, electrónica de consumo, sistemas de comunicación, generación de energía fotovoltaica, Se puede decir que la iluminación y los grandes campos como la conversión de energía son la columna vertebral de la tecnología moderna. Un área clave de las aplicaciones de semiconductores son los circuitos integrados. La invención de los circuitos integrados se originó en los Estados Unidos, luego aceleró su desarrollo en Japón y ahora también se está desarrollando en la provincia de Taiwán. Este artículo tiene como objetivo presentar la historia de la industria de semiconductores de Japón, experimentar la sangre derramada durante la hegemonía de la industria de semiconductores de Estados Unidos y Japón en el último siglo, y encontrar algo de experiencia para el desarrollo de la industria tecnológica de China.
Instrucción: La industria de semiconductores de Japón
¿Cómo se globalizó la industria de semiconductores de Japón en medio del bloqueo tecnológico de Estados Unidos?
Contenido de vaca integrado
En la industria de los circuitos integrados, cada mejora tecnológica en el mundo va acompañada de una innovación modelo. Quien comprenda la relación entre tecnología, inversión y modelos podrá tomar el control de una nueva ronda de desarrollo y ocupar una posición más ventajosa en la competencia global. El proyecto VLSI es un ejemplo. La industria de circuitos integrados de Japón se desarrolló antes y tuvo una base de investigación en la década de 1960. Ha experimentado una historia de transformación y evolución de pequeño a grande, de débil a fuerte, entre los cuales el plan VLSI implementado desde 65438 hasta marzo de 2006 es un hito.
El punto de partida de los circuitos integrados de Japón
Antes de la implementación del plan VLSI, la industria de circuitos integrados de Japón ya tenía una cierta base. Como cabeza de puente de Estados Unidos contra la influencia soviética durante la Guerra Fría, el desarrollo de circuitos integrados de Japón recibió apoyo de Estados Unidos. En 1963, NEC obtuvo la licencia de tecnología plana de Fairchild Semiconductor y el gobierno japonés exigió a NEC que compartiera la tecnología con otros fabricantes japoneses. A partir de este punto de partida, Nippon Electric, Mitsubishi, Sharp y Kyoto Electric ingresaron a la industria de los circuitos integrados. En los primeros días del desarrollo de circuitos integrados en Japón, a diferencia de Estados Unidos, que se centró en el mercado militar durante el mismo período, Japón se centró en el mercado civil después de introducir la tecnología. La razón es que después de la Segunda Guerra Mundial, la construcción militar de Japón estuvo restringida. Durante la lucha espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética, la tecnología de semiconductores de Japón sólo podía usarse en el mercado civil. De esta manera, Japón se embarcó en un camino de desarrollo de circuitos integrados guiado por la demanda del mercado civil, y una vez superó a Estados Unidos en los años 1970 y 1980.
El gobierno japonés ha formulado una serie de políticas y medidas para el desarrollo de los circuitos integrados, como las "Medidas Provisionales para la Promoción de la Industria Electrónica" promulgadas en 1957, las "Medidas Provisionales para la Promoción de la Industria Electrónica" de Industrias Electrónicas Específicas e Industrias de Maquinaria Específicas" promulgadas en 1971, y las "Medidas Provisionales para la Promoción de Industrias Electrónicas e Industrias de Maquinaria Específicas" promulgadas en 1978. Se promulgaron las "Medidas Provisionales para la Promoción de Industrias de Información de Maquinaria Específicas".
En la década de 1970, bajo la presión de Estados Unidos, Japón se vio obligado a abrir sus mercados de semiconductores y circuitos integrados, mientras IBM desarrollaba sistemas informáticos miniaturizados y de alto rendimiento. En este contexto, en junio de 1974, la Asociación de Promoción de la Industria Electrónica de Japón propuso al Ministerio de Industria y Comercio Internacional que el gobierno, la industria y las instituciones de investigación desarrollaran conjuntamente "VLSI". Desde entonces, el gobierno japonés ha decidido desarrollar chips de forma independiente para reducir la brecha con Estados Unidos. De 1976 a 1979 se organizó un plan de investigación conjunto, el proyecto VLSI, y se planeó establecer una institución nacional de I+D, el Instituto de Investigación Tecnológica VLSI. Este plan está dirigido por el Ministerio de Comercio Internacional e Industria de Japón, con Hitachi, Mitsubishi, Fujitsu, Toshiba y NEC como organismos principales, y el Laboratorio de Tecnología Eléctrica del Ministerio de Comercio Internacional e Industria, el Instituto Japonés de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada Electrónica. Instituto de Investigación e Instituto de Investigación en Computación como organismo principal de apoyo. Su objetivo es concentrar talentos superiores, promover los intercambios y la cooperación entre empresas y promover la mejora de la tecnología de semiconductores y circuitos integrados, a fin de alcanzar y superar el nivel de la tecnología de circuitos integrados en los Estados Unidos.
En los cuatro años transcurridos desde que se implementó el proyecto, * * * ha obtenido miles de patentes, lo que ha mejorado enormemente el nivel técnico de los circuitos integrados japoneses y allanó el camino para que las empresas japonesas participen en la competencia de circuitos integrados. en la década de 1980 y logró el efecto esperado. Para captar la tendencia general de la competencia mundial y juzgar la dirección futura del desarrollo se requiere el apoyo de la cognición profesional con cohesión y coordinación general. Aunque en retrospectiva, el efecto de implementación del plan VLSI de Japón fue ideal, el proceso de implementación no fue fluido. Según cálculos anteriores, el plan requiere una inversión de 300 mil millones de yenes, y la industria espera recibir 654,38+050 mil millones de yenes en financiación gubernamental. Posteriormente, en los cuatro años de implementación, * * * invirtió 73,7 mil millones de yenes, de los cuales el gobierno invirtió 296,5438+00 mil millones de yenes. Durante este período, Takahashi Toisaburo, presidente de la Alianza Parlamentaria de la Industria de la Información del Partido Liberal Democrático, hizo muchos esfuerzos con la esperanza de que el gobierno aumentara la inversión, pero no lo logró. La inversión gubernamental no cumplió con las expectativas y la moral de las empresas participantes se vio afectada hasta cierto punto. Fu'an Yimei de Fujitsu, que participó en el proyecto en ese momento, dijo: "En ese momento, todos se sentían abandonados por la empresa y no esperábamos desarrollar productos que desafiaran a IBM".
El La inversión fue menor de lo esperado y también contrató investigadores de varias empresas. Fue transferido temporalmente de una institución pública y el desarrollo de VLSI en Japón no fue fluido por un tiempo. Es común que las personas en diferentes laboratorios de investigación desconfíen entre sí en lugar de comunicarse entre sí. En ese momento, Yasufuku Tatei se puso de pie. Kamei Yasuo nació en Tokio en 1929. Se graduó en el Primer Instituto de Tecnología de la Universidad de Waseda en 1951. Solicitó patentes relacionadas con transistores en 1958 y es el iniciador de la investigación japonesa sobre semiconductores.
Cuando se creó la Asociación de Investigación Tecnológica VLSI en 1976, fue nombrado director del instituto conjunto de investigación.
Yasuo Tatei era muy conocido en la industria japonesa en ese momento y sus habilidades de liderazgo convencieron a todos los miembros. Yasuo Vertical brindó orientación activa a los participantes, señalando que sólo trabajando juntos se puede cambiar el atraso de la tecnología básica. Una vez completado el desarrollo de la tecnología básica, cada empresa desarrollará sus propios productos, cambiando así la situación de hacerlo solo. en el dilema competitivo internacional. Los esfuerzos de Yasuo por los pozos verticales fueron rápidamente aceptados por el personal de I+D y se integraron eficazmente varias fuerzas. Cuatro años de arduo trabajo y esfuerzos concertados se han convertido en la mejor fuerza impulsora para el desarrollo de la industria de circuitos integrados de Japón. Además de Yasuo Kamei, Kenichi, que se había retirado del Ministerio de Industria y Comercio Internacional de Japón, hizo muchas contribuciones. En ese momento, la Asociación de Investigación Tecnológica VLSI estableció una junta directiva, presidida por Jift Kumar, presidente de Hitachi, pero Masato Genji desempeñó un muy buen papel de coordinación en el proceso de implementación real.
Kenichi tiene muchos años de experiencia en la promoción de proyectos de investigación nacionales a gran escala. Tiene un buen conocimiento de las habilidades e intereses de todos los participantes en el plan y resuelve conflictos a través de su comunicación efectiva dentro del plan, lo que allanó el camino para que Mitsui uniera exitosamente al equipo. Se puede observar que en la investigación y desarrollo de circuitos integrados, además de la inversión de fondos y recursos, el trabajo en equipo y la integración tecnológica son las claves del éxito.
A juzgar por la estructura organizativa del proyecto VLSI, además del instituto de investigación conjunto dirigido por Yasuo Atui, en el proyecto VLSI también participan dos instituciones de investigación conjunta previamente establecidas, establecidas conjuntamente por Hitachi, Mitsubishi y Fujitsu Computer Research Institute y Toshiba Information Systems, una empresa conjunta entre NEC y Toshiba. Los tres institutos se dedican respectivamente a la investigación y el desarrollo de circuitos integrados, computadoras y sistemas de información a muy gran escala. Entre ellos, el instituto de investigación conjunto es responsable de la investigación y el desarrollo de tecnologías básicas y generales, y los otros dos institutos son responsables de la investigación y el desarrollo de tecnologías básicas y generales. Responsable de la investigación y el desarrollo de tecnologías prácticas (centrándose en el diseño de chips de memoria de 64 KB y 256 KB e I + D). En un esfuerzo conjunto, todos los participantes enviaron a sus mejores ingenieros. Ingenieros de varios países trabajan codo con codo, viven juntos y realizan investigaciones intensivas en el mismo instituto de investigación, y han logrado avances en tecnología de micromecanizado y equipos relacionados, tecnología de cristalización de obleas de silicio, tecnología de diseño de circuitos integrados, tecnología de procesos y pruebas. tecnología. Entre ellos, el Instituto Conjunto de Investigación es el principal responsable de la investigación en tecnología de micromecanizado y equipos relacionados, tecnología de cristalización de obleas de silicio, etc. También es responsable de la parte general de otras tecnologías, y otros dos institutos se encargan del desarrollo práctico.
En concreto, entre los seis laboratorios de investigación, diferentes empresas son responsables de la coordinación: el primer, segundo y tercer laboratorio de investigación se ocupan principalmente de la tecnología de micromecanizado, y Hitachi, Fujitsu y Toshiba son respectivamente responsables de la coordinación; el cuarto laboratorio investiga problemas clave. La tecnología de cristalización está coordinada por el Instituto de Síntesis Electrónica del Instituto de Investigación de Tecnología Industrial; el quinto laboratorio de investigación es responsable de la tecnología y Mitsubishi es responsable de la coordinación; Evaluación y coordinación de tecnología de productos. La tecnología de micromecanizado es el foco del programa. Sobre la base de los resultados de la investigación del instituto conjunto de investigación, Japón ha desarrollado tres tipos de dispositivos de mapeo de haces de electrones, software de mapeo de haces de electrones, máscaras y dispositivos de inspección de alta resolución y tecnologías de análisis para el contenido de oxígeno y de carbono de las obleas de silicio. Yasuo Shao comentó que después de la implementación del plan, la tecnología de semiconductores de Japón ha seguido el ritmo de IBM. En el plan, las empresas japonesas tienen un profundo conocimiento de la DRAM, y sus chips DRAM de mayor calidad y mayor rendimiento brindan a Japón la oportunidad de ponerse al día con los Estados Unidos.
De 1980 a 1986, la cuota de mercado de semiconductores de las empresas japonesas aumentó del 26% al 45%, mientras que la de las empresas estadounidenses cayó del 61% al 43%. En 1980, el trabajo de investigación del instituto conjunto se completó por completo, mientras que los otros dos institutos proporcionaron fondos adicionales (* *aproximadamente 13 mil millones de yenes) para un mayor desarrollo tecnológico, el primer período de 1980 a 1982 y de 1983 a 65438+. El diseño de estos sistemas jugó un papel crucial en el rápido desarrollo de la industria de semiconductores de Japón.
En términos de personal, durante el período de planificación, habrá aproximadamente 100 personas de I+D en el Joint Research Institute, aproximadamente 400 personas de I+D en el Computer Research Institute y aproximadamente 370 personas de I+D en Toshiba Information Systems de NEC. . Durante la fase de inversión posterior, el número de investigadores disminuyó de 65.438 a 0.985, el personal de I+D del Instituto de Investigación en Computación se redujo a unas 90 personas y el personal de Toshiba Information Systems se redujo a unas 30 personas. Aunque el personal de I + D del Instituto Conjunto de Investigación es relativamente pequeño, está relacionado con la base de desarrollo futuro de cada empresa, por lo que cada empresa envía talentos de primera clase para participar. Durante este proceso, Kamei Yasuo conocía muy bien todas las empresas y les pidió que enviaran a sus talentos favoritos por su nombre.
Después de la implementación del proyecto VLSI y los programas de financiación posteriores, los productos semiconductores japoneses representaron el 45% del mercado mundial en 1986, superando a los Estados Unidos para convertirse en el mayor productor de semiconductores del mundo. Desde 65438 hasta 0989, la cuota de mercado de las empresas japonesas en el campo de los chips de memoria alcanzó el 53%, en marcado contraste con la cuota de mercado del 37% de los Estados Unidos. En la cima de las empresas japonesas, NEC, Toshiba e Hitachi se ubicaron entre las tres primeras del mundo en el campo de la memoria dinámica, con una cuota de mercado de incluso más del 90%. Por el contrario, Texas Instruments y Magnum Technology están luchando por mantenerse.