今天提到芯片制造,人们想到的是台湾、韩国。但在 1980 年代,答案是日本。

那是日本半导体的巅峰。从 1978 年到 1987 年,日本在全球半导体市场的份额从约两成八升到约五成,而美国从约五成五跌到约四成四。1在存储芯片——尤其是当时最主流的 DRAM——上,日本的优势更夸张:它的全球 DRAM 份额一度从不到三成飙升到约七成五,而美国的 DRAM 份额从约七成崩到约两成。2东芝、NEC、日立、富士通这些名字,是那个年代芯片制造的代名词;这种集体崛起背后,有通产省牵头的「超大规模集成电路」(VLSI)联合攻关计划——把几家竞争对手组织起来共同攻克制造技术。13日本制造的可靠、廉价、高良率,让美国公司一度溃不成军。

那时的日本,守的是塔尖——是芯片制造本身,是这本书一直说「最显眼、最可见」的那一层。它后来怎么从塔尖跌下来、又沉到了地基,是这一章的主线。

转折点之一,是 1986 年的《美日半导体协定》。

1985 年,美国半导体行业协会发起「301 条款」申诉,指控日本通过通产省(MITI)的安排封闭本国市场、并在美国市场倾销。31986 年 9 月,美日签订半导体协定,为期五年——它要求日本停止倾销、并为外国芯片在日本市场争取份额。18协定加上随之而来的反倾销措施,被普遍认为侵蚀了日本半导体的竞争力。此后,日本的 DRAM 份额一路下滑——从 1987 年的约七成五,到 2001 年的约两成。4

衰落不只是因为一纸协定。1990 年代起,韩国的三星、SK 海力士,以及台湾的代工模式崛起,用更激进的投资和更灵活的机制,把日本的存储和制造份额一块块切走。日本企业的决策迟缓、过度多元、舍不得放弃旧路径,也加速了它在制造端的退场。到 2000 年代,日本已经从那个「占半壁江山」的霸主,退成了制造端的配角。

这里要避免一种过度简化:把日本制造的衰落归结为「美国一手打压」。1986 年协定是一个重要因素,但韩台的崛起、日本自身的战略迟滞,同样是原因。历史的因果是多线的,本书不把它压成单一意志的故事。

这场衰落的句点,是尔必达。

尔必达(Elpida)是日本最后一家独立的 DRAM 制造商,由 NEC 和日立的 DRAM 业务在 1999 年合并而成——它本身就是日本存储产业节节败退、抱团取暖的产物。2012 年 2 月,尔必达申请破产,负债约 4480 亿日元(约 55 亿美元),是当时日本制造业历史上最大的破产案之一。5它后来被美国美光收购,成了美光的日本子公司。一家由两家巨头合并而来、又最终被外国公司接手的企业,几乎是日本存储产业整个抛物线的缩影。14

尔必达的倒下,象征着日本在芯片制造端的全面退场——曾经压着美国打的存储霸主,最后一家独苗也没能撑住。如果故事到这里就结束,日本会是又一个「在芯片竞赛里掉队的国家」。但故事没有结束,因为就在制造端节节败退的同时,日本在另一层——材料层和设备层——不但没有退场,反而越扎越深。

为什么材料活了下来,而且活成了垄断?

第一个原因,是日本最强的那些材料,往往不是「为半导体而生」的公司做的,而是从邻近的化学产业跨界长出来的。这一点本书前面已经撞见过好几次,现在可以把它们排在一起看:JSR 从合成橡胶跨进光刻胶;味之素从味精、氨基酸化学跨进 ABF;信越化学从化工跨进硅片和光刻胶;Hoya、AGC 从光学玻璃跨进掩膜基板;富士胶片从胶片化学跨进电子材料。6这些公司在各自的本行里积累了几十年的化学功底,当半导体需要某种极致材料时,它们恰好能把这身功底转过来用——而且往往是别人转不过来的。

这种家底累积成了一个惊人的整体格局:据战略与国际研究中心的口径,日本在芯片制造所需约 14 种最关键材料类别里,多数都占有超过五成的份额。15而整个半导体材料市场 2024 年约 675 亿美元——一个不大的盘子,却被日本握住了其中最深的那些节点。16(需重申第二章的口径提醒:这是「14 个关键类别里主导多数」,不是「占材料市场总收入五成」。)

第二个原因,是隐性的工艺积累与锁定。第九章讲过,材料的核心能力是难以言说、无法编码的经验。日本企业几十年如一日地在超高纯度、超平整表面、精细化学这些方向上磨,磨出了别人短期内补不上的手艺。7而一旦一座晶圆厂围绕某家供应商的材料把工艺调好了,更换的代价极高——这种「锁定效应」又反过来巩固了在位者的地位。19换句话说,时间既筑起了技术的墙,也筑起了客户关系的墙,两道墙互相加固。

第三个原因,是长期主义的产业结构。日本的系列(keiretsu)式的长期供应关系、企业之间稳定的协作、以及相对有耐心的资本,让材料企业可以在一个小而专的领域里,安安静静地深耕几十年,不必为季度财报折腾。8这种「慢」,在制造端是劣势(打不过激进投资的韩台),在材料端却成了优势——因为材料的护城河,恰恰是用时间一寸寸挖出来的。

把这三点合起来:日本丢掉制造,是因为制造拼的是投资速度和机制灵活,这是它的短板;日本守住材料,是因为材料拼的是化学家底、隐性经验和长期深耕,这恰恰是它的长板。它不是「守住了所有」,而是退守到了自己最不可替代的那一层。

不只是材料。日本在设备层也守住了一大块,而且和材料形成了互相加固的格局。

涂胶显影设备,东京电子占约九成到九成四;测试设备,Advantest 占约五成八;极紫外掩膜的制版设备,JEOL 和 NuFlare 两家合计约九成一;此外还有 SCREEN 的清洗设备、尼康佳能的非极紫外光刻。9这种地位至今稳固:在 AI 与高带宽存储的拉动下,日本设备厂商在 2026 财年业绩屡创新高,Advantest 的市值一度约二十年来首次超过东京电子;日本半导体设备协会(SEAJ)也预计本国设备销售将再创纪录。1017

材料和设备还常常是耦合的——第三章讲过,极紫外光刻胶和东京电子的涂胶显影机是配套调试的。日本同时握着这对耦合的两端,就形成了一种「材料 + 配套设备」的复合护城河,比单一环节更难绕开。11于是出现了那句精炼的概括:当台积电建一座 2 纳米工厂时,材料和相当一部分工具,来自日本。12

把这一章和全书连起来,能得到一个清晰的判断:制造可以输掉,化学家底输不掉。

日本输掉了存储、输掉了晶圆厂、输掉了那些醒目的、被资本和政策反复争夺的环节。但它守住了材料和配套设备——守住了那种钱买不到、间谍偷不走、几十年才长得出来的东西。它没有赢回塔尖,而是退守到了地基;而地基,恰恰是这本书反复论证的、最深、最难替代的一层。

这件事对其他追赶者是一个冷峻的提示。中国今天在材料层的国产替代,走的方向和当年的日本相反——它是从制造端往上游补,想自下而上地长出材料能力。它已经在一些环节真实地赢下了替代(靶材、CMP、特气、8 英寸硅片),但在最深的几样(极紫外光刻胶、掩膜基板、ABF、电子级多晶硅)上仍近乎空白。20能补的和补不动的,分界正落在「是工程,还是化学家底」这条线上——这是日本的故事反过来教给追赶者的一课。

而日本守得住,也意味着各国想在这一层「去风险」会格外困难。这就引到最后一章:当材料层既是最深的卡点、又被一个深耕了几十年的对手牢牢把着,各国的「去风险」努力,到底能补上多少?


参考文献

  1. 1978—1987 年日本全球半导体份额由约 28% 升至约 50%、美国由约 55% 跌至约 44%,见 NBER, “The U.S.–Japan Semiconductor Trade Conflict.”。https://www.nber.org/system/files/chapters/c8717/c8717.pdf

  2. 日本 DRAM 全球份额一度升至约 75%、美国由约 70% 跌至约 20%,见 NBER 与相关史料。https://www.nber.org/system/files/chapters/c8717/c8717.pdf

  3. 1985 年美国半导体行业协会发起 301 申诉(指控日本封闭市场与倾销),见 NBER。https://www.nber.org/system/files/chapters/c8717/c8717.pdf

  4. 1986 年《美日半导体协定》(为期五年)后日本 DRAM 份额由 1987 年约 75% 降至 2001 年约 20%,见 NBER 与相关分析。https://www.nber.org/system/files/chapters/c8717/c8717.pdf

  5. 尔必达(日本最后一家独立 DRAM 厂)2012 年 2 月破产,负债约 4480 亿日元(约 55 亿美元),后被美光收购,见 Nippon.com, “Elpida and the Failure of Japan Inc.”。https://www.nippon.com/en/currents/d00032/elpida-and-the-failure-of-japan-inc.html

  6. 日本材料企业的跨界来源(JSR 合成橡胶、味之素氨基酸、信越化工、Hoya/AGC 光学玻璃、富士胶片胶片化学),见味之素企业故事与 Brookings 综述。https://www.brookings.edu/articles/the-renaissance-of-the-japanese-semiconductor-industry/

  7. 材料核心能力为难以编码的隐性工艺积累,见 arXiv 2509.18768, “Purer than pure.”。https://arxiv.org/pdf/2509.18768

  8. 日本系列(keiretsu)式长期供应关系、稳定协作与耐心资本,见 CSIS, “Japan Seeks to Revitalize Its Semiconductor Industry.”。https://www.csis.org/analysis/japan-seeks-revitalize-its-semiconductor-industry

  9. 日本设备份额:东京电子涂胶显影约 90%–94%、Advantest 测试约 58%、JEOL+NuFlare EUV 制版约 91%,见 CSIS / CSET 与行业数据。https://cset.georgetown.edu/wp-content/uploads/The-Semiconductor-Supply-Chain-Issue-Brief-1.pdf

  10. 2026 财年日本设备厂商业绩创新高,Advantest 市值一度约二十年来首超东京电子(AI/HBM 测试需求),见行业报道,2026年。https://www.trade.gov/country-commercial-guides/japan-semiconductors

  11. 极紫外光刻胶与东京电子涂胶显影机的配套耦合(材料+设备复合护城河),见 SemiAnalysis。https://newsletter.semianalysis.com/p/lam-research-tokyo-electron-jsr-battle

  12. 「当台积电建 2nm 工厂时,材料与相当部分工具来自日本」,见 Brookings, “The renaissance of the Japanese semiconductor industry.”。https://www.brookings.edu/articles/the-renaissance-of-the-japanese-semiconductor-industry/

  13. 日本通产省牵头的 VLSI(超大规模集成电路)联合攻关计划对 1980 年代日本半导体崛起的作用,见 NBER 与产业史综述。https://www.nber.org/system/files/chapters/c8717/c8717.pdf

  14. 尔必达由 NEC 与日立 DRAM 业务 1999 年合并而成、2012 年破产后被美光收购,见 Nippon.com, “Elpida and the Failure of Japan Inc.”。https://www.nippon.com/en/currents/d00032/elpida-and-the-failure-of-japan-inc.html

  15. 日本在约 14 种最关键芯片材料类别中多数占有超 50% 份额,见 CSIS, “Japan Seeks to Revitalize Its Semiconductor Industry.”。https://www.csis.org/analysis/japan-seeks-revitalize-its-semiconductor-industry

  16. 2024 年全球半导体材料市场约 675 亿美元,见 SEMI。https://www.semi.org/en/semi-press-releases/2024-global-semiconductor-materials-market-posts-67.5-billion-dollars-in-revenue-semi-reports

  17. 日本半导体设备协会(SEAJ)预计本国设备销售创纪录,见 SEAJ 预测与行业报道,2026年。https://www.trade.gov/country-commercial-guides/japan-semiconductors

  18. 1986 年《美日半导体协定》要求日本停止倾销并为外国芯片争取日本市场份额,见 NBER。https://www.nber.org/system/files/chapters/c8717/c8717.pdf

  19. 材料供应商的「锁定效应」(晶圆厂围绕特定材料调好工艺后更换代价极高)巩固在位者地位,见 ITBusinessToday / CEPA 行业分析。https://arxiv.org/pdf/2509.18768

  20. 中国材料国产替代在成熟环节(靶材/CMP/特气/8 英寸硅片)取得突破、在最深环节(EUV 光刻胶/掩膜基板/ABF/电子级多晶硅)近乎空白,见本书第三至七章来源汇总与行业研报。https://www.stcn.com/article/detail/3530439.html