近来,芯片成为网红、热词,把半导体行业和公司送上风口浪尖。上期全球商业观察我们梳理了国际半导体产业目前的竞争格局,本文焦半导体产业全球领先的韩国,看看它发展半导体产业的历程、现状和得失经验。
 
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 George Brocklehurst 表示,这项记录便是三星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 IC Isights 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(Lee Byung Chul)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 64K DRAM 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 64K DRAM。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 64K DRAM。1984 年秋季首次将其出口到美国。1985 年成功开发了 1M DRAM,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【KIST,由韩国科学和技术部(MOST)管理】牵头,联合三星、LG、现代与韩国六所大学,“官产学”一起对 4M DRAM 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 / 64M DRAM 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 256K DRAM 的严重短缺。这为韩国 256K DRAM 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 4M DRAM 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 64M DRAM,超过日本 NEC,成为世界第一大 DRAM 制造商。
 

 

赌徒:逆周期投资
超越日本成为世界第一大 DRAM 制造商只是三星带领韩国半导体产业迈向世界第一梯队的第一步。
 
1995 年之后,三星多次发起“反周期定律”价格战,使得 DRAM 领域多数厂商走向破产,并逐渐形成 DRAM 领域只有几家垄断市场的现状。
 
集邦咨询拓墣产业研究院研究经理林建宏对 21 世纪经济报道记者表示,半导体产业每年需投入大量资本支出,用于设备与技术的开发。三星是综合公司型态,即使存储器市场低迷,仍可透过其他事业部门注入资金。这让三星逐步成为半导体产业巨擘。
 
比如,三星于 1984 年推出 64K DRAM 时,全球半导体业步入一个低潮,内存价格从每片 4 美元暴跌至每片 30 美分,而三星当时的生产成本是每片 1.3 美元,这意味着每卖出一片内存三星便亏 1 美元。
 
在低潮期,英特尔退出 DRAM 行业,NEC 等日企大幅削减资本开支,而三星却像“赌徒”一般疯狂加码,逆周期投资,继续扩大产能,并开发更大容量的 DRAM。
 
到 1986 年底,三星半导体累积亏损 3 亿美元,股权资本完全亏空。但转机却瞬间来到,1987 年,日美半导体协议的签署使得 DRAM 内存价格回升,三星也为全球半导体市场的需求补缺,开始盈利,从逆势中挺了过去。
 
在 1996 年至 1999 年,三星再次祭出“反周期定律”,而彼时日立、NEC、三菱的内存部门不堪重负,被母公司剥离,加上东芝宣布自 2002 年 7 月起不再生产通用 DRAM,日本 DRAM 仅剩下尔必达一家。
 
再如,2007 年初,因全球 DRAM 需求过剩,叠加 2008 年金融危机,DRAM 颗粒价格从 2.25 美元暴跌至 0.31 美元。三星却将 2007 年公司总利润 118%用于 DRAM 扩产,使得 DRAM 价格接连跌破现金成本和材料成本。
 
在这样的攻势下,德国厂商奇梦达于 2009 年初宣布破产,日本厂商尔必达于 2012 年初宣布破产,三星市占率进一步提升,全球 DRAM 领域巨头只剩下三星、海力士和美光。
 
这场价格战的影响仍在持续,DRAM 从 2016 年下半年到 2018 年一季度,一直处于稳定缺货涨价期中,在此过程中,三星芯片业务销售额达 690 亿美元,成为全球最大的芯片制造商。
 
中国半导体投资联盟秘书长王艳辉在 5 月 3 日接受 21 世纪经济报道记者采访时表示,在品牌发展不顺的时候,三星等韩国的企业并未想到要转去做代工,而是继续投入,这是韩国能够出现三星、海力士等全球领先芯片品牌的原因。
 
 
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。
 
这一系列的政策也基本延续“政府+大财团”的产业政策,鼓励企业及大学间的结合,为芯片产业培养人才,以维持韩国在半导体产业上的优势。