晶片破壁者(十二.上):“大頭兒子”模式下的韓國半導體

naojiti發表於2020-08-12

隨著美國第二輪制裁影響的持續,臺積電等代工廠斷供,“7nm及更高製程的晶片找誰造”成了中國晶片設計廠商不得不面對的問題。

有不少人就將目光投向了中國的東亞近鄰——韓國三星。韓國是全球半導體裝置的第二大生產國,三星更是亞太地區唯一一個擁有設計、製造和封測一體化IDM體系的廠商。

這也讓不少吃瓜群眾感到不可思議。要知道,韓國半導體產業的開端一般被認為是1959年,韓國金星社(LG 公司的前身)研製並生產出韓國第一臺真空收音機,當時的韓國連自主生產真空管的能力都沒有。而中國的南京無線電廠早在1953年,就生產出了電子管收音機,並大量投放市場。

起步比中國更晚的韓國半導體產業,究竟是什麼時候變得這麼強了??

除了歷史積澱之外,韓國半導體在產業鏈中的身位也面臨多方掣肘。從靠“抱美國大腿”崛起,到2019年被日本進行上游原材料制裁,獨立自主層面也存在不少隱憂。

韓國總統文在寅曾在出席矽晶圓廠商MEMC韓國第二工廠竣工儀式上時,說了這樣一番話——以韓國半導體產業的競爭力,若有穩定的關鍵零部件、新材料、技術裝備供應加持,任誰都無法撼動。

其中所表達出的自豪與遺憾,正交織出今日韓國半導體的榮耀與厄境。而這一切,早在韓國進入全球半導體舞臺之時,可能就早已註定。

對於今天的中國半導體產業,從韓國後來居上的成就與最新的發展態勢中,會得到許多值得借鑑和思考的啟示。

走向輝煌:“大頭兒子”模式的崛起之路

簡單來說,韓國半導體產業的發展經歷了四個階段:

第一階段是1965~1973年,韓國作為美日企業海外生產基地的低端裝配工廠時期;第二階段是1974 ~1982年,韓國國內開啟向垂直一體化IDM生產,從設計到晶片封裝全流程製造的轉移時期;第三階段是1983~2012年,超大規模積體電路DRAM開發生產時期;第四階段是2012至今,多元新業務的發展時期。

韓國半導體是如何從工業化初期階段開始逐步錘鍊出自身的競爭優勢?不少業內人士已經有過很多分析,比如美國密集的技術援助、韓國政府的強力保護,以及企業自身的奮鬥精神blabla……在此我們就不再拾人牙慧,而是希望從產業結構的角度,來讓大家對韓國半導體產業有一個整體認知。

一般情況下,“大頭兒子”現象,指的是在某些歷史階段,附加值低的中低端製造佔比,遠高於高技術含量的高階製造,而民營製造的發展遠低於國營集團等,產業結構不合理、不均衡的現狀。

而在韓國半導體的產業發展程式中,“大頭兒子”現象既是成功崛起的祕訣,也是被掣肘的軟肋。

從積極的一面來看,“大頭兒子”至少為韓國半導體的崛起起到了三重價值:

1.奠定基礎,佔據身位

正如前面所說,韓國半導體產業發力較晚、技術積累不足。與此同時,半導體產業要求的技術門檻又非常高,往往需要幾年甚至數十年的技術積累才能實現本質突破。而韓國半導體產業能從一片荒蕪,成長為繼美日之後的半導體第三大國,正是“中低端”的“大頭產業效應”所帶來的原始積累。

20世紀60年代中期到70年代,美國的快捷半導體(Fairchild)和摩托羅拉(Motorola)等公司開始在海外投資低價勞動力國家,來降低自身的生產成本。韓國作為“飛地”,就成為進口元器件組裝的承載國之一。隨後,三洋(Sanyo)和東芝(Toshiba)日本企業也將組裝業務交給韓國。最誇張的時候,韓國製造的90%產品都是用於出口的,是不是有種“血汗工廠”的感覺?

不過,儘管當時韓國半導體企業只能從事簡單的電晶體和IC電路組裝,所依賴的材料和生產裝置都必須進口,卻為後續的產業發展開啟了一扇窗,在外部世界市場環境變化以及國內經濟受到威脅的70年代,半導體產業就成為韓國的崛起之路。

1973年,不甘於永遠做代工的韓國發布了“重工業促進計劃”(HCI促進計劃),1975年又公佈了扶持半導體產業的六年計劃,準備實現電子配件及半導體生產的本土化。

具體的操作模式就是,從引進技術和從事硬體的生產、加工及服務開始,對相關技術進行消化吸收,然後研發一些技術等級簡單的晶片,逐步提升自主創新能力,最終掌握高階核心技術。

比如三星就從美國Micro Technology進口3000個64K DRAM 晶片,在韓國進行裝配,併購買64 K DRAM晶片設計的許可;現代公司與德州儀器公司簽訂代工(OEM)協議,為其組裝設計技術許可,並與AT&T公司的西部電子公司建立合資企業64K和256K DRAM,積累經驗;LG公司於1984年從美國Micro Technology公司等獲得晶片……

從中低端製造紮實前行,循序漸進引進技術,這些都為韓國後來的產業質變打下了基礎。

2.聚攏資源,重拳出擊

據市場調查機構TrendForce的統計,目前全球儲存器市佔率當中,韓國三星電子市佔率全球最高,達到43.5%,SK海力士居第二名,佔比29.2%。在新冠疫情期間,三星和海力士的停工,還曾被指可能影響全球儲存晶片供應,進而造成價格上漲。

從之前的文章中,我們知道日本突破美國封鎖拿下了DRAM市場的話語權,權柄是如何交到韓國廠商手中的?顯然與“大頭兒子”模式、集中力量辦大事的產業邏輯分不開。

1983年,韓國三星、金星社以及現代公司紛紛開始轉型,投入到大規模積體電路(VLSI)生產時代,從裝備製造轉型到精密的DRAM晶片加工。

三星發表了《半導體事業新投資計劃》,現代設立了現代電子公司,進入半導體產業,後改名為海力士半導體,被SK集團收購;LG集團則在1987年向儲存業務領域發展。

財團們集中資源重拳出擊,政府也在此時給予了頭部企業強力支援。

比如將大型的航空、鋼鐵等巨頭企業私有化,分配給大財團,並向大財團提供“特惠”措施。組織“官民一體”的DRAM共同開發專案,韓國電子通訊研究所KIST聯合三星、LG、現代與韓國六所大學,集中人才、資金,一起對4M DRAM進行技術攻關,政府承擔了1.1億美元研發費用的57%之多。此後16M和64M DRAM的研究開發,科研投入共計900億韓元,政府就投資了750億。

《經濟學人》就曾在一篇1995年發表的文章中寫到,韓國讓龐大的資源集中於少數財團,從而快速進入資本密集型的DRAMs生產,並克服了生產初期巨大的財務損失。

政府與財團們的強強聯合,讓內部研發能力和外部技術資源得以快速整合,形成了韓國產業在核心基礎技術上(韓國稱為源泉技術)的自主開發能力,奠定在半導體產業上的優勢。

3.乘勝追擊,克敵制勝

站住腳跟的韓國,又是怎樣打敗日本半導體廠家,用日本《電波新聞》的評語來說——學生超過先生,青出於藍而勝於藍呢?

韓國的“大頭兒子”模式,通過 “逆週期投資”,迫使 DARM 領域多數競爭企業走向負債破產,將當時第一半導體制造大國日本按在地上摩擦,再一次創造了令世人矚目的商業奇蹟。

一方面,韓國政府為企業提供優惠貸款、貿易行政、裝置投資等多方面的支援,促進大企業形成規模經濟和國際競爭力,得以通過“價格戰”來爭奪市場。

有資料顯示,當時在1984-1986年間,記憶體卡價格從每張 4 美元暴跌至每張 30 美分,而三星記憶體卡的生產成本是每張 1.3 美元,也就是說,每賣出一張記憶體卡便虧損 1 美元。與之相比,日本就顯得有些謹小慎微,紛紛大幅減產。逆週期投資的賭徒行為,讓韓國廠商成功擴大了自己在DRAM市場的份額。

隨後數年間,韓國通過主動發起“價格戰”,成功清除了一大部分競爭對手。加上日本經濟泡沫等不可抗力因素,韓國不斷趕超,日本半導體廠商相繼退出DRAM 市場。最終三星在1992年開發出世界第一個64M DRAM,超過日本NEC,成為世界第一大DRAM廠商。

隨後2008年全球金融危機,DRAM 價格暴跌,又讓三星抓住機會,將上一年的全部利潤用於擴大產能,血洗DRAM市場,德國廠商奇夢達隨即破產,日本爾必達也元氣大傷最終被美光收購。至此,全球DRAM領域巨頭只剩下三星、海力士和美光。韓國企業正式從日本手中拿過了DRAM的權柄。

在血腥的DRAM戰役中,韓國廠商的勝利固然與經濟形勢、歷史機遇不無關係,但政府對三星這類財團的大力支援,顯然起到了重要的“託底”作用,才得以在市場低迷時期,依然敢於瘋狂加碼、逆勢投資。

低端起家、財閥領頭、政府打輔助,這些形成了韓國半導體產業的歷史特色。其中,有些對中國半導體產業有極大的借鑑意義,所導致的一些現實問題也值得我們警醒與思考。

青山一道同雲雨:韓國往事與中國故事的淵源

之所以說,中國產業界能夠從韓國半導體的發展史中有所收穫,主要源自三個方面:

其一,是二者所面臨的歷史任務,都是擺脫進口依賴,完成產業轉型。

韓國半導體產業的崛起,源自於勞動密集型的重工業因為第二次石油危機的影響,受到了打擊。國內開始意識到,想要在國際競爭中佔據有利地位,必須發展高附加值、低能耗、高科技的“薄、小、輕產品工業”。韓國半導體的突圍與騰飛就是從此開始,逐步縮小與日本競爭廠商的距離 ,最終走到了世界 DRAM 生產和開發的前列。

中國今天對於半導體產業的重要性、新型經濟結構的轉型升級,都已經達成了基本面的共識。但同樣面對積累不足、缺乏核心技術支撐等現實問題,曾經的韓國與今日的中國卻選擇了不同的解決路徑,也將走向不同的未來。

其二,是二者所趕上了特殊的歷史機遇,在新技術背景下重新定位市場意味著無限前景。

韓國與日本在半導體行業的競爭中,主要圍繞搶奪DRAM產品研發與市場份額展開。除了“價格戰”這一殺手鐗,韓國產業界通過DRAM晶片的技術領先,獲得了彎道超車的優勢,搶跑新興領域,無疑是最關鍵的原因。

今天,中國所面對的半導體市場局勢,顯然是在摩爾定律趨向失效的背景下,尋求多元網路、智慧技術、泛終端裝置之間的最精準市場定位,從中尋找到消費端產品的突破機遇,或將改變半導體市場的基本盤。

其三,是二者都需要盡力規避國際局勢的不確定因素,但在面對阻礙也能奮力出擊。

韓國半導體在佈局之初,一直試圖避免與美國發生摩擦,比如將自家半導體裝置主要出口到亞洲地區,而不是跟日本一樣在美國本土打的昏天黑地。但產業崛起必然會引發競爭者的忌憚,比如韓國廠商進入DRAM市場時,國際貿易法規和智慧財產權保護條例就提出了限制,美國公司控告韓國 DRAM 廠商傾銷 ,致使美國貿易協會派人來韓國調查。

中國半導體產業在動盪的國際局勢間,或許失去了繼續“苟”的時機,但除了迎風前行,也別無選擇。

擇善而從:韓國半導體的上位啟示

當然,半導體行業發展至今,其技術動向已經引起了很多國家的注意。之前靠政府牽頭,傾舉國之力推動某個半導體環節發展的時代已經一去不復返。由市場所主導的行業競爭,就需要企業從多方面考慮,才能尋找到突破的機會,來贏得市場的青睞。

所以,在回溯歷史的時候,我們也必須對一些無法複製的成功予以揚棄,保留那些歷久彌新的經驗教訓。

從韓國半導體的上位中,會發現幾個至關重要的保障:

1.長久持續的產業政策

從上世紀七十年代鼓勵企業創新的HCI振興計劃,80年代解決1M到64M的DRAM晶片核心基礎技術的《超大規模積體電路技術共同開發計劃》,再到韓國進入第一梯隊後的“BK21”及“BK21+”等人才/技術計劃,以及後來21世紀為了強化競爭優勢,所推出的《新一代半導體基礎技術開發專案》《半導體設計人才培育專案》、2016 年“半導體希望基金”、2018年半導體研發國家政策計劃……

在歷史上,韓國政府也曾遇到過因國際局勢衝突而改變政策的情況。比如80年代初期韓國對美國的貿易從逆差轉為順差,就引發了美國要求韓國取消對特別產業的優惠政策、開放市場等要求;內部政權更迭期間,為了確保高新技術產業和大型企業的發展,也允許韓國企業從海外金融機構融資。

可以說,在不同的國際局勢和產業環境中,即使韓國成為半導體強國以後,政府也一直在用政策和資金引領著產業發展的大方向,是名副其實的掌舵人。一以貫之的政策扶持與國家意志,成為韓國半導體企業能夠不斷髮展、持續穩定投入的前提。

2.獨立自主的產業目標

如果說早些時候韓國半導體的中高低端產業結構還存在“大頭兒子”問題,那麼發展到後期,韓國基本已經形成了一體化、全產業鏈發展的模式。

這種局面的出現,與韓國一開始就專注於獨立自主的研發與產業發展目標不無關係。

1974年三星半導體前身成立,就收購了一家由回國留學生創立的垂直一體化企業,具備了電晶體、電子手錶用晶片等非儲存器產品的一體化生產能力。

隨後的1982年,韓國政府也出臺了國內半導體產業扶持計劃,要求國內民用消費電子產品需求和生產裝置完成進口替代,實現完整的國內自給自足的目標。在產業制度上,也原則上不鼓勵合資政策,防止太依賴於國外的技術。

國產化替代的目標,讓韓國半導體內需市場進入成長期,也鼓勵了許多企業進入半導體產業,通過設計、製造、加工、封裝、運輸等每個環節都精細分工,從而建構起了完整的產業鏈條。

比如以三星電子和SK海力士為龍頭,背後有兩萬多家大中小型配套企業,數量龐大的企業湧現,催生出了龍仁、水原、華城、利川等多個半導體產業城市群,也確保了韓國半導體的快速發展。

可以看到的是,今天中國儘管在某些領域,比如晶片設計、晶片製造、封裝等的一些環節能夠達到國際一流水平,但生產裝置、基礎材料、IC製造等完整環節佈局以及整體質量,都是存在缺位的。

3.內外夾攻的人才網羅

一個正確的廢話是“半導體產業最後都是人才的戰爭”。要保持技術快速發展、更新甚至彎道超車,人才的儲備與引進就至關重要了。道理大家都懂,但具體怎麼做呢?

韓國在半導體研發中,從上世紀開始就充分利用了與旅美科學家、工程師的聯絡,從他們那裡拿到了專利授權乃至產業情報,快速獲得了技術發展所需的顯性與隱性知識。政府提供住宅 、汽車、高薪等優厚待遇吸引在海外獲得學位的人才,許多曾在歐美國家留學的韓國學子也陸續回國,進入國立研究機關,以及三星、SK 海力士這些半導體大企業。

本世紀甚至還試圖與“亡國滅種”之仇的日本半導體產業握手言和、搞共同研發。

除了加強外部合作,韓國在國內人才培養上,從1999年就通過“BK21”計劃,對 580 所大學或研究所發起了專項支援,由此掀起了一場半導體專業熱,後來為半導體企業輸送了大批技術人才。

當然,目前中國面臨的人才困境更加急迫,依靠海外併購、合作、引入人才的方式難度也日益加大。比如福建巨集芯投資基金收購德國晶片製造商愛思強公司的許可,就被德國經濟部撤回而失敗、美國仙童也迫於 CFIUS 壓力拒絕華潤微電子和北京清芯華創聯合收購要約等等等。

這種局面下,推動產學研融合,向更底層人才培養體系中滲透,或許需要拿出十年樹人的決心與耐心。

看到這裡,大家可能會覺得,韓國“大頭兒子”模式似乎發展的還不錯。那麼,可能有必要來繼續聊聊韓國半導體的“月之暗面”。

重工業的根基、國家政策的傾斜、韓國社會文化的傾覆,最後導致國家財富和產業升級的未來都集中在幾十家“財閥”手中。韓國最初DRAM生產的涉足者,就是韓國國內最大的四個“財閥"三星、現代、大宇、金星。

“集中力量辦大事”讓韓國半導體快速集結力量、開始騰飛。同時也額伴隨著許多問題:比如由於政府的過度支援,大企業始終能迅速成長,吞噬了中小企業的成長和創新力;家族財閥壟斷市場,甚至可以直接影響政策制定,過度強調商業效益,對上游技術、基礎研發等興趣缺缺等。

這也就讓今日的韓國半導體巨人,一半強大,一半晃動。“大頭模式”是如何讓韓國半導體走進“燈下黑”的?為什麼日本一出手加強對韓材料管制,韓國立馬“冷抖哭”?始終無法穿越“死亡谷”的韓國半導體又有哪些前車之鑑?我們下篇繼續聊。

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