1946年，就在贝尔实验室展示首个功能型晶体管的前一年，一家拥有20名员工的小型初创企业——东京通信工业株式会社成立了[1]。几年后，它发展成为我们今天都熟知的公司：索尼公司。在获得贝尔实验室/西部电气公司生产晶体管的许可后[2]，东京通信工业株式会社于1955年推出了其首款全晶体管收音机TR-55(图1)。

图1

在20世纪50年代和60年代，其他日本电子工业企业，如NEC、日立和东芝，纷纷效仿索尼。最初，它们专注于高质量、主要呈现为微型尺寸的消费电子产品。

然而，一个重大的飞跃发生在20世纪70年代。1976年，日本通商产业省启动了超大规模集成电路项目[3]。这一举措的推动力来自于认识到电子工业的未来与集成电路的发展直接相关。该项目建立了日本领先科技公司之间的合作关系，发展了一个研究和制造基础设施，使日本能够在80年代超越美国，成为DRAM芯片制造的领导者。

图2显示了美光公司在1981年出货的第一款64K DRAM器件[4]。1984年，美光发布了全球最小的256K DRAM器件，随后在1987年发布了1 Mbit DRAM。构成DRAM基础的单晶体管存储单元是由在IBM工作的电气工程师罗伯特·登纳德于1966年发明的。

图2

据估计，在80年代中期，日本公司控制了全球70%的DRAM市场和85%的1 Mbit DRAM市场。此外，日本DRAM的故障率低于美国制造的同类型产品，美国公司花费了数年时间才填补这一差距[5]。

鼎盛时期

在80年代中期，日本控制了全球超过50%的半导体市场[6]。日本芯片在全球非常受欢迎，被认为是价格合理、高质量、可靠的器件。NEC、东芝和日立等公司是DRAM制造的领导者，DRAM是当时计算机的关键部件。

日本半导体制造商获得的市场份额如此之高，以至于美国开始担心其国家安全和经济竞争力，有时指责日本公司在美国以低于成本的价格销售DRAM产品。结果，美国实施了贸易限制，最终在1986年达成了《美日半导体协议》。通过该协议，日本同意限制其DRAM产品对美国的出口，同时向外国半导体开放其市场。

在此期间，日本保持了其在存储芯片制造领域的领导地位，并持续投资于面向消费电子产品和汽车的逻辑芯片和微处理器的开发。

衰落

日本的衰落是多种因素共同作用的结果。日本资产价格泡沫的破裂冻结了对研发的投资，并开启了经济停滞时期[7]。

与此同时，亚洲的主要竞争对手，如台积电和三星电子，采用了更灵活的商业模式，包括纯代工模式。而日本则继续采用成本更高的集成器件制造商模式。

到21世纪末，日本在半导体制造业的市场份额大幅下降，该行业由中国台湾、韩国和美国主导。一些日本公司难以适应。此外，国内对数字产品停滞不前的需求限制了公司的收入，减少了用于研发和引入结构性变革的预算。

重生

有两项主要举措正在振兴日本半导体产业[8]。第一项是台积电熊本项目，这是在日本政府和包括索尼集团和电装公司在内的本地合作伙伴支持下开发的制造工厂。初步计划侧重于面向汽车、工业和消费应用的成熟制程半导体生产。其主要目的是提高日本国内的供应链可靠性。

然而，台积电最近更新了先前的计划，预计熊本工厂将在2028年之前准备好进行先进制程生产，达到每月生产15,000片12英寸晶圆的产能[9]。

与此同时，在2022年，包括丰田汽车公司、软银集团和索尼集团在内的八家日本主要企业组成的联盟成立了Rapidus公司。Rapidus在日本政府的资助下，专门从事面向自动驾驶汽车和人工智能等应用的先进半导体的大规模生产。Rapidus的目标是到2027年开发并制造出2纳米芯片。这项工作得到了与IBM和imec等国际合作伙伴合作的支持。目标是重建日本在尖端半导体制造领域的地位。

Rapidus最近宣布了其AI智能体设计框架[10]，以支持先进的2纳米半导体的开发(图3)。该解决方案将AI直接嵌入到电子设计自动化流程中，从而解决该技术节点的设计复杂性。

图3

Raads生成器使用大型语言模型将高层次的设计规范转换为针对Rapidus 2纳米工艺优化的寄存器传输级代码，以减少手动编码工作量。

罗姆、东芝和三菱电机联盟

3月下旬，罗姆、东芝和三菱电机达成合作，以加强日本在全球半导体市场的地位[11]。该谅解备忘录整合了东芝的半导体业务、三菱电机的功率器件和罗姆的产品组合，以创建一个更具竞争力和韧性的产业结构(图4)。

图4

功率半导体和模拟半导体是电动汽车、工业系统和数据中心等应用所必需的，这是三家公司业务重叠的领域。该谅解备忘录有助于协调这些半导体巨头的产品组合，以构建更均衡的业务结构，从而抵御市场波动并支持长期增长。

根据罗姆的公告，罗姆、三菱电机和东芝产品组合的结合将使新实体在全球功率器件市场排名第二;同样，罗姆和东芝产品组合的统一将使新实体在全球小信号分立器件市场排名第二。