--- title: "半导体产业发展简史" url: https://www.yuanzhezixun.com/bandaotichanyefazhanjianshi/ date: 2019-06-10 modified: 2019-06-10 lang: zh author: "chrislee" description: "根据WSTS 数据，在代工产业快速成长的带动下，2015 年台湾地区半导体产值的全球市占率（按照企业总部所在地进行地区划分）已经达到6%，仅次于美国（50%）、韩国（17%）、日本（11%）、欧洲（9%）地区。" categories: - "电子/电气" - "行业资讯" tags: - "半导体" word_count: 124 --- # 半导体产业发展简史   20 世纪40-50 年代使用半导体材料的晶体管和集成电路相继在美国诞生。1947 年12 月美国贝尔实验室的肖克来、巴丁和布拉顿基于量子力学发明了晶体管。1958 年美国德州仪器公司的基尔比为解决陆军通信兵团的需求成功研制出世界上第一块集成电路，在不超过4 平方毫米的面积上集成了20 多个元件。1959 年7 月仙童公司的诺伊斯等人采用先进的平面工艺研制出适于工业生产的IC，因此作为“IC 的最早发明者” 的基尔比和作为“提出适用于工业生产IC 的发明人”的诺伊斯被业界认为是IC 的共同发明人。IC 的诞生为电子、通信等产业日新月异的发展奠定了基础。 美国的半导体企业早期主要服务于军工市场，下游市场空间受限成为美国被日本反超的主要原因。1957 年诞生的仙童公司用半导体硅取代昂贵的半导体锗制成晶体管，用于美国空军XB-70 战略轰炸机和“民兵”洲际弹道导弹的导航计算机中，根据中国社会科学院统计数据，20 世纪60 年代初，美国对晶体管、IC 的军事需求约占到其全国半导体产品需求总量的50%，1965 年军方订单占美国IC 市场的比重更是高达72%。 日本通过晶体管收音机奠定了国内半导体产业的工业化基础，通过小型计算器促进了集成电路产业的快速扩张。基于技术引进和自主研发，1955 年前后东京通信研究所与神户工业公司相继推出晶体管收音机，这种比真空管收音机耗电少又便携的产品备受青睐，之后带动东芝、NEC（日本电气）等电机电子企业加强晶体管生产能力。根据SIA 数据，1957年日本晶体管产量只及美国的1/5，到1959 年已经与美国并驾齐驱，并向美国出口半导体收音机400 万台，1960 年日本晶体管产量突破1 亿只，连续两年超过美国。继晶体管收音机的成功之后，面对美国IC 企业在台式机、游戏机等领域的强势竞争，日本卡西欧与日立通过合作开发个人用的电子计算器为本土IC 企业开辟了新的广袤市场。 在日立LSI（大规模集成电路）产品的支持下，卡西欧于1972 年8 月成功推出了世界首款个人用电子计算器，成为了日本IC 工业发展的“起爆剂”，由此可见，通过下游产品创新为本土IC 企业创造成长空间是日本半导体产业成功起步的核心因素。 ![](https://img1.doubanio.com/view/group_topic/l/public/p182077547.webp) 政府发起的研究联盟成为日本半导体产业技术赶超的发动机。为了应对美国IBM 在1978-1980 年计划推出的VLSI（超大规模集成电路）新型计算机，日本通商产业省（日本旧中央省厅之一，承担着宏观经济管理职能）于1976 年从所属的电子技术综合研究所中挑选出具备从IC 设计、制造到封测全工序能力的半导体专家，由其牵头组织富士通、NEC、日立、东芝和三菱电机组成了“VLSI 研究联盟”，在1976-1980 年内针对先进的64K、256K 动态随机存取存储器（DRAM）基础技术进行集中攻坚。该项目规划的资金投入总计737 亿日元，其中五家企业出资446 亿日元，日本政府以提供免息贷款形式补助291 亿日元。 ![](https://img3.doubanio.com/view/group_topic/l/public/p182077813.webp) 20 世纪80 年代日本在DRAM 市场战胜美国，占据全球半导体产业半壁江山。根据日本通产省数据，在4 年的时间里，该研究联盟共提出了1200 多项专利、300 多项商业机密技术、发表了460 篇科技论文，并成功突破了1 微米加工制程。以DRAM 为例，1K、4K的DRAM 是美国于1970、1972 年研制出来的，但是16K 的DRAM 则是美、日于1976年同时研制出来的，到了64K 的DRAM，日本已经先于美国2 年，于1977 年成功推出，率先进入VLSI 时代，在之后256K、1000K 的DRAM 研制上，日本始终保持了领先地位。基于此，日本DRAM 的全球市场份额在20 世纪80 年代超越美国，在1986 年达到巅峰，接近80%，日本整个半导体产业的全球地位在随之快速提升，根据Gartner 数据，1987年日本的NEC、东芝、日立位列全球前3 大半导体厂，前20 名中日企占据10 席。 ![](https://img3.doubanio.com/view/group_topic/l/public/p182078111.webp) 下游需求由产品的稳定性向性价比切换，产业分工进一步细化，叠加广场协议下日元升值对出口竞争力的削弱，日本半导体产业由盛转衰。进入20 世纪90 年代后，个人电脑（PC）取代大型计算机成为主导产品，相较于更看重高质量、高可靠性的大型机、服务器而言，PC 产品更强调性价比，限制了日本DRAM 产品核心竞争力的发挥。 此外，由于美日在半导体产业上的交锋日益激烈，1982 年美国商务部调查日本芯片对美国的廉价倾销，随后要求日本废除半导体关税，1985 年6 月美国半导体协会就日本电子产品的倾销提起了301 条款起诉，同年日本签订“广场协议”导致日元大幅升值，削弱了日本半导体产品的出口竞争力。1986 年日美签订了为期5 年的《日美半导体保证协议》，要求日本扩大外国半导体企业进入日本市场的机会，从而加剧了国内半导体市场的竞争。1991 年日美签订了《第二次半导体协议》，日本承诺将美国半导体产品在国内的市场份额从原先的10%提升至20%。 在日美半导体贸易关系恶化的同时，半导体产业分工进一步细化，由传统IDM 厂商向“fabless（设计厂）+foundry（代工厂）”的模式切换，而以IDM 模式为主的日本半导体厂商并未及时跟进这一分工趋势。最终，在产品性价比走弱、产业格局变迁的背景下，日本半导体产业逐渐失去了DRAM 这一主要的产品市场，由盛转衰。根据IC insights 数据，1995 年美国半导体（按公司总部位置划分）销售额市占率重回世界第一。 ![](https://img3.doubanio.com/view/group_topic/l/public/p182078880.webp) 韩国半导体抓住了3C 产品的需求特性，逆周期扩张成为半导体强国。韩国的集成电路从“垂直分工”的下游环节起步，经历了不断向上游延伸的进军历程。以三星为例，20 世纪70 年代三星通过收购韩裔美籍科学家姜基东创立的半导体公司50%的股权进入半导体领域，早期三星从镁光进口64K DRAM 芯片进行组装，在生产率水平接近日本之后再开始研发工艺，最后布局制造和封测，通过培训、联合研究培养了大量本土工程师并开发了多项新技术。在20 世纪80 年代日美半导体激烈交锋的时间窗口期，DRAM 芯片价格大幅下跌造成英特尔退出、NEC 等日企减产，三星却逆产业周期进行产能、人才扩张，基于更高性价比的产品，借助PC 市场实现DRAM 全球份额的快速扩张，20 世纪90 年代三星的DRAM“双向型数据通选方案”被认定为行业标准，代表着韩国在DRAM 产业正式超越日本成为全球第一。 台湾半导体抓住了半导体产业链分工趋势，成为先进的半导体制造基地。同样是在美国、日本、韩国在半导体市场激烈竞争的20 世纪80 年代，台湾抓住了半导体产业链深化分工的趋势，在1985 年、1987 年先后由张忠谋博士、张汝京博士创立了芯片代工厂台积电、世大，2002 年上半年台积电成为首次进入全球前十大半导体厂商的晶圆代工厂，到了2018年，台积电已经位列全球半导体厂商第三位。根据WSTS 数据，在代工产业快速成长的带动下，2015 年台湾地区半导体产值的全球市占率（按照企业总部所在地进行地区划分）已经达到6%，仅次于美国（50%）、韩国（17%）、日本（11%）、欧洲（9%）地区。 摘自华泰证券研报 ### 欢迎与我们交流或定制研究项目 或请致电:(86)-21-6852 1029 与我们保持联络