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日本半导体行业发展及展望


走入低谷
面对美国和韩国芯片业的双重夹击,从90年代 开始,日本芯片业一步步走向衰落。 2001年,日本芯片业所占全球市场份额已降为 29%,全行业总投资额比2000年减少了30% 。 2001年, NEC、东芝、日立、富士通、三菱 电机五大半导体厂商毛亏损为40亿美元。 2002年继续亏损12亿美元。
东芝(TOSHIBA)
首次在大规模集成电路设计中使用了与美国 Simplex Solutions公司共同开发的45度布线技术 “X架构”,处理速度提高20%,芯片面积缩小 10%; 与SanDisk公司联合开发出一款存储容量为1G的 闪存芯片,并正与日本的大学联合开发16G闪存芯 片,可望于2006年推向市场; 与索尼联合推出了目前规格最小的0.065微米 CMOS芯片制造工艺,率先将这一工艺应用于嵌 入式DRAM系统LSIS之中;斥资3500亿日圆在日本 设立两座尖端芯片厂,一座为系统芯片厂,计划于 2004年4月开始量产,另一座为存储芯片厂,将于 2006至2007年度投产。
未来展望
2004年全球半导体资本支出420亿美元,其 中日本占100亿美元,是全球资本支出最多 的地区 ,充分表明日本半导体在经过近3年 的紧缩开支后,又将大手笔扩充产能,尤 其在12英寸芯片生产线方面,包括Elpida, Renasas的Trecenti及Sony的熊本厂,皆 大幅扩增12英寸的产能。 在2004年半导体工业的进程中,45纳米及 12英寸硅片似两颗最耀眼的明珠,吸引了 众多半导体厂投入巨资去摘冠。
5 全球半导体市场趋向多极化
20世纪60年代,世界十大半导体厂商由美国一统天 下。 70年代基本上被美国霸占。 80年代日本半导体的崛起,导致世界十大半导体厂 商由日美两国平分。 90年代世界十大半导体厂商开始出现多极化,由日 本、美国、欧州和亚太地区瓜分。 2003 年进一步多极化,世界十大半导体厂商基本上 由美国、日本和欧洲三甲天下,韩国三星电子连续 名列第二位。 从1993年起英特尔已连续11年稳坐世界十大半导体 厂商冠军的宝座,并是世界微处理器市场的领头羊。
6 全球半导体设备市场趋向垄断化
世界十大半导体设备厂商除荷兰ASML外基 本上被美日两国瓜分,美国占3家,比上年 少一家;日本占6家,比上年多1家。 美国应用材料与日本东京电子连续12年稳 居前两名宝座,ASML连续两年获取季军。 详细数据见附表1、表2
表1 2003年世界十大半导体设备厂商的排名
B 经营市场转移
日本芯片业的内需市场有限,在欧美市场 的份额也很难提升。 日本逐渐加大向亚洲国家转移剩余芯片生 产线的力度。到2005年,中国大陆将占有 全球半导体代工市场的10%至12%,年销 售额估计可达361亿美元。
转移芯片制造工厂
三菱电机已把该公司的生产设备由日本转移到大陆,使 北京工厂的产能由1800万片提高到3500万片。 东芝投资50亿日元,把公司在无锡的芯片包装和测试工 厂的生产能力提高10倍,芯片月产将增加到3000万片。 2002年10月开始,NEC把日本芯片封装和测试业务转移 到首钢NEC,新的芯片封装和测试工厂投产之后封装能 力每月可达2千万片以上。2003年1月,NEC再次投资大 约100亿日圆,提高上海华虹NEC的芯片产能。 日立、富士通、三洋都在加速在中国市场扩大投资。
12英寸芯片生产线
日本新建的5个12英寸生产线扩大产能,其中 4个将于2004年投产。 东芝与Sony合作建12英寸厂,总投资为19亿 美元,并计划于2004年下半年投产,月产硅 片12500片。 松下计划投资12亿美元建12英寸厂,于2005 年投产,主要产品为消费类电子产品。
全球半导体市场历史与预测
日本半导体行业回顾与展望在技术上以引 进求赶超,其产业发展一直紧随美国之后,是 世界第二半导体产品生产大国。 1988年,日本的芯片产值占全球芯片业比重 高达67%,高峰时期雇用员工多达19万名,创 造附加价值高达2.8万亿日元。 1989年,日本电气、东芝和日立3家企业垄断 了世界半导体产量最大的公司的前三名。
2003年之前为实际值,2004年以后为预测值。
亚太地区增长较大
2003年之前为实际值,2004年以后为预测值。
各产品类别全球市场的与上年增长率
2003年之前为实际值,2004年以后为预测值。
世界半导体产业的十大发展趋势
1 全球半导体市场继续遵循“硅周期曲线” 2 摩尔定律在未来15-20年依然有效 3 推动半导体产业发展的两大轮子 4 半导体企业从纵向模式向横向模式过渡 5 全球半导体市场趋向多极化 6 全球半导体设备市场趋向垄断化 7 半导体厂商做大的两大法宝 8 半导体产品从单一功能向系统集成方向发展 9 半导体工艺向纳米尺度加工方向迈进 10 全球半导体产业向中国大陆转移
在研发领域向上游设计转移 在经营领域向新兴市场转移
A 研发方向转移
上个世纪80年代,日本半导体产品的优势集中于 动态随机存取存储器(DRAM)领域,进入90年 代,随着中国台湾和韩国厂商相继杀入这一市场, 并以低价挑战日本产品,日本DRAM制造商的优 势很快失去,在国际市场上所占份额也丢失大半。 日本政府作出重大战略调整,在芯片研发方向上 由中下游向上游转移,首先收缩DRAM业务,重 点投资大规模集成电路业务,以便在计算机、移 动通信、数字家电等领域创造更高的附加值。
B 对外实行强强联合
2003年4月开始,索尼、SCE(索尼计算机娱乐) 和东芝宣布与IBM结成统一阵线,正式投入下一代 芯片的开发。 2003年5月9日,英特尔投资Elpida Memory公司。
注:Elpida是由日立和NEC各出资一半组建的日本国内唯一 的DRAM(动态随机存取内存)专业制造商。
45纳米制造技术
2004年为了开发下一代半导体工业的需要, 日本将原先由富士通、东芝等12家日本半 导体大厂,以65纳米工艺制造技术为目标 的项目及经济产业省亦与24家半导体大厂, 以45纳米制造技术用半导体材料的开发项 目进行了合并,并由日本政府来主管,加 速下一代半导体技术的进展,提升日本的 国际竞争力。
改进措施
2001年初,日本政府下拨2.5亿美元,作为研制新 型超密度芯片的专款,日本经产省协同11家半导体 厂商共同实施Asuka 90纳米计划,成员包括富士 通、日立、松下、三菱、NEC、夏普、SONY及东 芝等国际厂商。 2002年初,日本国会通过2.4亿美元科技支出的追 加预算,分担了0.10微米芯片测试新厂的建设成本, 日本政府与25家公司合作,建立了两个无菌室,专 门用于测试更高密度的系统芯片。 2004年将陆续建起新的90纳米全新生产线,并准 备在两年内将日本SOC设计技术推进到70-50纳米。
NEC
计划在2003年内生产价值40亿日元的90纳 米系统芯片,主要应用于数字家电。 4月21日发布了全新的一体化芯片,该芯片 将应用于下一代娱乐设备,可作为数码视 频广播解码器,能把节目刻录到DVD或硬 盘上; 新近完成了全球最快的超级电脑"地球模拟 机(Simulator)",在最尖端的系统芯片领 域中处于世界领先水平。
2003年 排名 2002年 排名 生产厂商 销售额 (亿美元)
1
2
1
2
应用材料(美)
东京电子(日)
48
33
3 4
5 6 7 8 9 10
3 5
4 6 13 8 7 10
ASML(荷兰) 尼康(日)
富士通与AMD组建快闪内存芯片合资企业,并与德 州仪器联手,富士通的FDX DSL采用德州仪器的 ADSL芯片组,已在欧洲部署了50多万条DSL线路。
第二方案:战略转移
为了扭转日本半导体业的颓势,日本政府 组织芯片制造商和科研机构积极寻求对策, 随后,日本经产省发表一份报告,提出了 日本半导体今后的战略方向:
转移芯片制造工厂
东芝于2002年卖掉了设在美国的芯片工厂, 忍痛退出DRAM市场。 三菱2002年关闭了部分芯片工厂。 日立和日本电气剥离了DRAM业务,交由双 方合资成立的新公司Elpida运作。 东芝与富士通在大规模集成电路领域全面合 作,共同开发具有特殊用途的上游芯片产品。 日立与三菱的大规模集成电路业务已分别占 各自半导体销售额的50%和60%以上。
富士通(FUJITSU)
从2003年9月在量产用于高性能系统芯片; 成功开发出输出振幅达6Vpp以上、增益 15dB、带宽54GHz的LN(锂NbO3)光调 制集成电路(IC),该产品可用于40Gbps 光通信中的光源; 公布了SPARC64 V处理器的开发计划,其 工作频率达1.35GHz的处理器SPEC CPU2000测试成绩也已正式公布。
1 全球半导体市场继续遵循“硅周期曲线”
所谓硅周期曲线是指当年全球半导体市场对 上年增长率的有规律变化曲线。它的低谷和 高峰往往与当时某电子设备或某系统市场的 兴衰相对应,有时还与社会背景相对应。 全球半导体市场的历史平均增长率为9%, 近几年全球半导体市场处硅周期曲线小循环 的上升通道:2001年为-14%; 2002年为 1.4%;2003年为14.2%;预计2004年为20% 左右。
第三方案:攻坚之战
在军用半导体等纯技术领域,日本的很多芯片领 先于美国 ,但是,在商用计算机芯片市场上,尤 其是在芯片标准的制定上,日本却输给了美国, 几乎没有插足之地。美国的商用芯片设计远胜于 日本,不仅掌握了未来发展的方向,而市场转化 能力更非日本可比。 日本技术先进,市场滞后,根本原因在于,与美 国企业相比,日本芯片企业对市场需求的反应不 太敏感,决策后的行动缓慢。日本政府和产业界 已经清醒地意识到这种差距,今后,日本如果不 能加强尖端商用芯片的研发能力,将无缘参与新 一代芯片规格的设定。
痛定思痛,奋起直追
三大战略方案:
联合战线 战略转移 攻坚之战
第一方案:联合战线
无论是应对市场的变化,还是迎击对手的 挑战,日本芯片制造商之间进行资产重组, 是增强竞争力的一条捷径。 日本的大规模集成电路主要为两大阵营, 一个是以松下、日立、三菱集团,另一个 是索尼、东芝、富士通集团,资产重组以 后,两大集团在国际市场的竞争力将显著 增强。
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