从落后到超越，日本如何自主创“芯”
2018年4月16日，美国商务部宣布，将禁止美国公司向中兴通讯销售芯片、软件和技术，而且此禁令的有效期长达七年！中兴遭美国“封杀”的消息震动中国，举国上下群情激愤。但是，批判的武器代替不了武器的批判，要不受制于人，真正做大做强中国的半导体产业，或许有必要了解上世纪七、八十年代日本在技术创新，尤其是自主创“芯”方面的经验。由政府牵头，将多个具有竞争关系的民间企业以及国立科研院所结合在一起组建“研究组合 （，即技术创新联盟，共同进行关键共性技术的开发是日本推进自主创新，迎接贸易自由化和投资自由化挑战的一种重要模式，曾引起了国际社会的广泛关注。其中，日本通商产业省 在上个世纪极力推进的“超大规模集成电路 （VLSI） 技术研究组合”被认为是奠定日本半导体产业竞争力基础的经典之作。
拟通过考察日本的“VLSI技术研究组合”这个典型案例，深入揭示日本政府与民间企业合作，面向国家战略需求和世界科技前沿，组建创新联盟，开展集智创新，取得重大突破的一些特点，以期为我国自主创“芯”、突破封锁提供一些启示。
“VLSI技术研究组合”的成立经纬
1.追赶计算机巨人IBM
1964年，美国IBM公司宣布使用了集成电路 （IC） 的第三代计算机360系统问世。同一年，法国最大的计算机生产商被美国通用电气公司 （GE） 收购。这使日本政府深刻地意识到本国企业在计算机领域所存在的巨大差距，从而坚定了无论如何也要保护和培育国内计算机产业的决心。
日本通产省于1966年启动了“超高性能电子计算机的开发” 大型项目研究。该项目的目标非常明确，就是开发出可同IBM360系列竞争的高性能第三代计算机。此项目通产省直接支付给参与企业的补助金总额高达100亿日元。在通产省所属工业技术院电子技术综合研究所以及民间企业、高等院校的共同努力下，1972年预期目标总算得以实现。
1970年，IBM又开发出了使用大规模集成电路 （LSI） 的370系列计算机。于是，日本通产省又被迫启动了数个与计算机相关的大型项目研究，如1971年的“图像信息处理系统的开发”。该项目跨度为十年，总补助金额为220亿日元。1972年，通产省又创设了“电子计算机新机种开发促进费补助金制度”。其主要内容是，在1972-76年的四年里，拿出570亿日元的补助金用于资助富士通和日立、日本电气 （NEC） 和东芝、三菱电机和冲电气三个企业联盟分别从事IBM370系列对抗机型的开发。在此补助金的援助下，日本计算机生产企业的技术能力获得了快速提升。
但在几近赶上IBM370的水准之时，又传来了IBM将着手开发第四代计算机“未来系统”的消息。该型计算机计划使用M比特的超大规模集成电路 （VLSI） ，而日本企业当时在IBM370对抗机种中使用的只不过是16K的LSI。这意味着日本的集成电路技术与美国存在着相当大的差距，如果不能在此关键技术领域取得突破，日本企业想超越IBM根本不可能。
2.难以缩小的集成电路差距
实际上，早在基尔比 （J. S. Kilby） 和诺伊斯 （R. N. Noyce） 发明集成电路的第二年，也就是1960年，日本就开始了IC的研究。1960年，日本晶体管的年产量突破1亿个，连续两年超过了美国。此时，日本半导体企业没有料到美国在1962年就跨入了IC的实用化时代。
1964年，基尔比所在的德州仪器公司 （TI） 向日本政府提出，要在日本设立全资公司生产IC。由于日本企业此时尚未启动IC的生产，通产省对TI的设厂申请极力拖延。与此同时，日本政府利用融资优惠、税收优惠等手段开始积极引导本国企业从事IC的研发和批量生产。TI在独资设厂受阻的情况下，决定拒绝将IC基本专利转让给日本企业。而日本政府则寻找口实迟迟不批准其在日本提出的IC专利申请，以致日本企业在国内从事IC的生产无需太多地顾忌专利侵权问题。
1968年，TI见到跻身IC生产领域的日本企业越来越多，自己的先发优势正在日益减弱，决定接受通产省提出的同日本企业合资设厂的要求。此时，日方也担心TI会以专利侵权为理由阻止日本的IC关联产品出口到美国，故很快同TI达成了妥协。协议的结果是，TI同SONY对半出资建厂，并将IC专利转让给NEC、日立、东芝等日本企业。1968年起日本企业公开从事IC生产、销售的条件便完全具备了。由于IC生产还涉及到仙童公司 （FC） 和西部电子 （WE） 的基本专利，而这些专利费加在一起占到了销售额的10%；加上无法像美国企业那样可以获得大量的军用和宇宙开发用订单，日本企业的IC生产虽然在1960年代后期全面启动了，但规模一直上不去，价格也缺少竞争力。1968年，日本的IC产值只有美国的一成。
进入1970年后，日本的IC研发和生产情况发生了显著变化。这主要是因为日本的IC下游厂家使用集成电路完成了一系列重大技术创新。如夏普、卡西欧等公司1970年前后陆续将使用LSI的电子计算器推向市场。这种计算器不仅功能强大，而且价格便宜，受到了消费者的追捧。这些民用电子产品的热销拉动了日本国内的IC，尤其是LSI的研发和生产。这一时期，日本产IC的销售额快速攀升。1971年，日本产IC的销售额只有432亿日元，但1973年就翻了一倍，达946亿日元。不过，电子计算器、电子表等民用品需要的主要都是一些诸如MOS-IC/LSI之类的低速廉价产品，在计算机、测量器械、控制装置用逻辑电路比较多、速度比较快的双极数字式集成电路产品的研发和生产方面，日本仍然明显落后于美国。即使在用MOS-IC/LSI生产计算机用存储器领域，日本也不是美国的对手。例如，1974年前后，日本的企业虽然也参与了计算机用4K动态随机存取存储器 的竞争，但其4KDRAM产值只占到全球的10%，而美国企业却占据了全球的85%。
正当日本企业为难以缩小日美集成电路技术差距而懊恼之际，听说IBM又要开发VLSI技术，这着实令日本上下大吃一惊。
编辑：ZQY 最后修改时间：2022-06-20
