2025年1月31日 星期五

讀《晶片戰爭》 - 「一個可以說No的日本」

《晶片戰爭》作者克里斯・米勒在塔夫茨大學(Tufts University)的弗萊徹學院教授國際史,他也是美國企業研究院(American Enterprise Institute)的Jeane Kirkpatrick客座院士、外交政策研究院(Foreign Policy Research Institute)的歐亞主任,以及總經與地緣政治顧問公司綠罩(Greenmantle)的董事。米勒著有《普丁經濟學》(Putinomics)等書,他也經常為《紐約時報》、《華爾街日報》、《外交事務》、《外交政策》、《美國利益》等媒體撰稿。他於耶魯大學取得歷史學博士學位,於哈佛大學取得歷史學學士學位。米勒特別專長美國與俄國歷史,他在研究冷戰武力競賽的過程中,發現半導體扮演了最關鍵的角色,因此決定以晶片為題展開龐大研究,橫跨三大洲,從台北到莫斯科,採訪上百位晶片業相關科學家、政府官員、工程師、企業家,首次為晶片業的發展提供了難得的歷史縱深。

本書總共可以分成八個部分:

  • 第一部  冷戰晶片
  • 第二部  美國世界的電路
  • 第三部  失去領導地位?
  • 第四部  美國的復興
  • 第五部  積體電路,整合世界?
  • 第六部  創新外移?
  • 第七部  中國的挑戰
  • 第八部  晶片鎖喉

OT再歸納成三個部分:「始於美國半導體的創新」(原書第一部到第二部)、「日本的挑戰」(原書第三部及第四部的前半)、「晶圓的全球化分工」(原書第四部的後半到第六部)、「中國大陸的挑戰」(原書第一七部及第八部)。本篇文章是閱讀「始於美國半導體的創新」及「日本的挑戰」的摘要,OT覺得「可以說No的日本」很符合「日本第一」的那個年代,所以決定把本篇文章子標題訂為「可以說No的日本」。

本圖取自博客來網路書店

如同所有考究歷史脈絡的書籍,《晶片戰爭》對於已經發生的事實陳述得相當透徹,且具備極高的技術含金量。例如,作者對於ASML各元件的描述,展現了其資料蒐集的深度,讓OT佩服不已,並從中獲得了許多知識。然而,在預測未來發展時,作者顯然因科技變化過於迅速,加上可能缺乏科技背景,顯得有些力不從心。畢竟,即使是行業內的專家,也難以準確預測未來技術的走向。因此,這並非作者知識局限的問題,而是科技行業的本質挑戰。儘管如此,理解過去的產業發展歷史,對於當前與未來的政策制定依然至關重要。雖然預測未來可能有其侷限性,但歷史教訓往往能提供寶貴的參考。

本書大多是從美國的視角出發,談論以美國為主的晶片發展史與戰略觀點。近代半導體的技術及產業起源於美國這是不爭的事實,但對於戰略觀點是否一定要緊跟美國,卻值得台灣以及其他美國盟友深入思考。以台灣為例,其在全球半導體產業中扮演著舉足輕重的角色,尤其是台積電在製造領域的領先地位,已使台灣成為全球供應鏈中不可或缺的一環。對於台灣而言,如何在美中競爭中保持技術優勢的同時,確保國家安全與經濟利益,是一個需要長期深思的重要課題。


半導體產業的全球化起源

本書第一部及第二部主要是回顧半導體的商業化,如何從美國軍事領域拓展到商業領域,因其龐大的商業利益逐漸脫離美國軍方及政府的掌控。半導體技術最初是在美國軍事用途中發揮關鍵作用,特別是在因應美蘇對抗的需求,美國國防部投入大量資金支持半導體技術的開發,將其用於飛彈制導系統、雷達、通訊等領域,確立了美國的技術領導地位。接著幾十年的時間,半導體技術逐漸從軍方控制逐漸過渡到商業領域,例如晶體管和積體電路被廣泛應用於消費電子產品,如電腦和家用電器;也因為商業化催生了像英特爾、德儀等公司的崛起,也使矽谷成為全球科技創新的核心地區。隨著商業利益的增長,半導體行業逐漸脫離軍方和政府的直接掌控,這也讓市場競爭的壓力和技術創新加速推動。

在半導體產業的早期階段,記憶體晶片(特別是DRAM)是主要產品,因為它們能滿足當時對大容量、高速度資料存取的需求。DRAM的普及代表了當時計算機技術進步的基石,尤其在大型電腦(Mainframe)和小型計算機中廣泛應用。為了降低成本,美國的半導體公司開始將一些人工密集型的製程(如組裝與測試)轉移到亞洲,如香港、新加坡、馬來西亞;這種外移策略使這些國家成為了全球最早的半導體製造聚落,為日後的半導體產業全球化奠定了基礎。1960年代至1970年代,美國半導體公司如英特爾、摩托羅拉等開始在馬來西亞建立封裝與測試廠,為當地創造了大量就業機會;馬來西亞的檳城成為全球首批「半導體聚落」之一,被稱為「東方矽谷」。不過,高附加值的設計與晶圓製造仍然保留在美國,而勞動密集型的後段製程則轉移到人力成本較低的國家,形成了早期的區域分工,也是半導體全球化佈局的開始。

以上世紀90年代起就被稱為「亞洲金融中心」的香港來說,很難想像當時的香港也曾經是一個重要的半導體聚落;在1960那個年代,需要聰明及手細的工人把矽晶片插上塑膠片的過程,首先需要透過顯微鏡來觀察矽片在逤膠片上的位置。接著,組裝工人把這兩片東西組再一起。然後,同樣是以手工連上細細的金屬線,好讓晶片導電。最後,必須把晶片插入儀表中做測試。就這樣一個過程,單調、需要耐心,正適合經濟正在崛起中的亞洲工人。以香港而言,每小時25美分的工資僅為為國的十分之一,卻是亞州最高的;1960中期,台灣工人每小時的工資是19美分,馬來西亞是每小時15美分,新加坡是每小時11美分,南韓是10美分。


美國與日本的半導體之戰

OT對本書最感興趣的除了台積電的發展過程外,特別好奇美日之間在半導體領域激烈競爭的年代,也就是本書的第三部和第四部內容。這段時期,美國在半導體產業面臨日本的強勁挑戰。然而值得注意的是,雖然我們知道「廣場協議」是壓制日本半導體競爭力的重要轉折點,但本書對此隻字未提。作者僅以「日幣升值對日本半導體產生衝擊」一筆帶過,卻未深入探討日圓升值背後的戰略背景,這對熟悉「廣場協議」的大部分亞洲讀者而言,實在有些令人費解。除此之外,在1980年代日本半導體的發展嚴重威脅到美國科技業,與30年後中國大陸科技業的發展嚴重威脅到美國科技業,其發展模式、或是美國打壓的方式幾乎如出一轍,實在很值得參考。

1980年代,美國半導體產業正面臨嚴峻挑戰,特別是來自日本的激烈競爭。當時的美國科技巨頭惠普(HP)發現,日本製晶片的品質顯著優於美國晶片:日製晶片的故障率遠低於美製晶片,而在效能與成本相同的情況下,市場自然更傾向於選擇日製晶片。然而,矽谷內部對日本企業普遍存在偏見,認為日本公司只是「模仿者」,忽視了它們在品質提升和製造效率方面的進步。事實上,日本企業最初確實依靠模仿美國產品打開市場,但很快意識到,僅靠模仿無法維持長期競爭力。像盛田昭夫這樣的日本企業領袖,帶領索尼推出了創新的隨身聽(Walkman),徹底改變了消費電子產品的市場標準,將「創新」重新定義為滿足消費者潛在需求的能力。

當時流行一種觀點:「日本人擅長實踐,美國人擅長創新。」這種看法在日本企業和媒體中被有意推廣,特別是面對美國受眾時,強調謙遜形象。然而事實上,日本不僅在製造上實現了高效率,也在創新方面展現了卓越的能力。索尼的隨身聽就是一個典型例子。這款產品將美國起源的積體電路技術加以產品化和全球化,徹底改變了人們聆聽音樂的方式,從固定場景轉向隨時隨地的移動體驗,成為1980年代日本創新能力的標誌。

從戰略層面看,日本半導體的崛起與美國的政策密不可分。二戰後,美國將電晶體技術知識轉移給日本,並扶植索尼等日本企業進入美國市場,目的是讓日本成為資本主義陣營的重要盟友。然而,這一策略雖成功讓日本經濟復甦,卻也導致了意想不到的結果——日本逐漸成為美國的競爭對手。日本企業透過全面品質管理(TQM)和高效生產流程,打造出超高品質的產品,對美國企業構成了巨大壓力。此外,日本工人對公司的高忠誠度和對工作的全心投入,也進一步強化了日本企業的競爭力,這與當時美國工廠內部勞資關係緊張的情況形成了鮮明對比。

讀到這裡,讀者們應該可以輕易發現美日半導體競爭中的一些關鍵詞如「模仿」、「技術轉移」、「政府補貼」、「商業間諜」、「敬業」和「超越」,讓人聯想到當前美中科技競爭的局勢。過去,美國指責日本(甚至台灣)靠模仿、抄襲與瞟竊智財權起家,而如今類似的批評指向中國大陸。然而隨著技術實力的提升,中國大陸也開始在科技領域展現其影響力。這種情勢的演變再次讓美國企業意識到,競爭的壓力可能會倒逼它們重新尋求政府的支持。1980年代,美國矽谷的科技巨頭曾因為市場利益而要求政府「少干涉」,而在面對日本的激烈競爭時,卻不得不回頭向政府尋求幫助。如今,在面對中國大陸崛起的挑戰時,這一幕似乎正在重演。

之後美國科技巨頭們開始將美日半導體競爭形容為一場經濟戰,而非傳統意義上的槍砲戰爭。這場競爭關乎工作機會、財富和國家自尊,並指稱日本的DRAM公司被指依靠政府補貼、廉價資本以及智慧財產權侵權來獲得競爭優勢。而此時陸續爆發的日立、三菱電機的商業間諜案,以及東芝向蘇聯出售技術,更加劇美國對日本的不滿情緒。此外在市場上的不公平待遇,也是一個導火索,像是日本公司在美國市場上有更多的銷售自由,而美國公司在日本市場則受到限制;並且日本政府通過補貼與政策支持(如VLSI計畫)協助本土企業,而美國政府則更多採用市場導向的方式(如DARPA補助),同時美國的反托拉斯法限制了企業之間的合作,這使得其難以形成類似日本VLSI計畫的聯盟。

與日本在科技發展上在金融方面的不公平競爭也成為美國政府與企業間討論的焦點,當時美國企業的融資成本高達18%甚至更高,而這主要是由於美國聯準會為遏制通膨而採取的高利率政策(最高達21.5%);而本企業的資金成本僅為6%-7%,得益於與銀行的密切關係以及高儲蓄率帶來的大量低成本資金。除了資金成本之外,資金供應的模式也不同,美國企業需依賴資本市場或短期貸款,一旦未能盈利,便可能被銀行切斷資金;日本企業背靠大型財團,銀行提供長期貸款,即使企業處於虧損狀態,仍能獲得持續的資金支持,避免破產。所以日本企業比較有能力利用廉價資金爭奪市場份額,即使虧損也能持續運營,最終可能拖垮競爭對手;這種「虧損耐受型」的競爭策略在半導體行業中尤其有效,因為每一代技術革新都需要巨大的資本投入。舉例來說日本晶片製造商在半導體生產設備上的投資大幅增長,日立的資本支出在10年間從15億日元增至800億日元,而NEC則從35億日元增至1100億日元。這種高投入策略導致日本企業在市場份額上的快速增長,使其在1990年占全球晶片製造投資的一半。這導致了曾經率先推出DRAM的英特爾,在64K DRAM推出五年後,全球市占率僅剩1.7%。1980年代,美國在半導體領域的資本支出逐漸落後於日本。到1985年,日本占全球資本支出的46%,而美國僅占35%。

日本在晶片生產上的投入帶來的不僅是對DRAM市場的控制,也波及整個產業供應鏈,包括美國的設備製造商。作者花了許多篇幅在描述對GCA這樣公司的影響,事實上OT認為對於描述GCA的這段,有許多關於在半導體製程設備的精闢考究,OT對於作者的蒐集資料的功夫感到十分敬佩,因為涉及許多技術細節,OT建議各位朋友可以閱讀原文。總之因為日本只用自己的設備廠如Nikon、Canon等,再加上GCA內部管理及產品品質的問題,原本因為率先開發步進曝光機而取得市場先機,最後卻成為美日半導體競爭下的犧牲品。

1980年代,隨著個人電腦和電子設備(如飛機、汽車、微波爐、索尼隨身聽等)的普及,積體電路成為現代生活的基礎,每個美國人家中與汽車裡都包含數十個晶片,類似於石油在能源中的核心地位;因此英特爾的創辦人桑德斯將晶片比作「1980年代的原油」,這一觀點無疑是正確的,沒有晶片,現代科技產業無法運作,經濟發展也將受阻;桑德斯的警告:「日本正在成為半導體業的沙烏地阿拉伯」,強調了美國在技術與供應鏈依賴上的潛在風險。1973年與1979年的阿拉伯石油禁運讓美國經濟遭受嚴重打擊,導致長期的經濟停滯、通膨和外交危機;此後美國的外交政策因此聚焦波斯灣,以確保石油供應,甚至動用軍事力量(如護航油輪、解放科威特)。如果日本在半導體市場上取得壟斷地位,美國的經濟與國防將面臨與石油禁運類似的風險。1970年代,矽谷企業從國防合約轉向民用市場,逐漸遠離政府的支持,試圖依靠自由市場競爭;到了1980年代,在日本半導體企業的強勢崛起下,矽谷意識到需要政府的干預來保護美國的半導體產業。桑德斯的呼籲標誌著美國企業從市場主導轉向尋求政策干預的一個轉折點。

到1986年,日本的晶片生產量超越美國,並在全球微影成像設備市場占據了70%的份額,這導致美國在曾由自己發明的行業中,全球市占率驟降至21%,顯示出日本的快速崛起對美國的威脅。為了避免這樣的情況繼續惡化,桑德斯的企業領袖成立了美國半導體協會(SIA),成為與政府合作的一個窗口。這個時期美國軍事支出中約17%已用於電子設備,顯示出半導體技術對現代軍事的核心地位,從衛星、雷達到精確導彈,先進晶片是所有高科技武器系統的基礎,技術優勢直接依賴於半導體的領先地位,所以美國政府也有合理介入半導體競爭的理由:半導體不僅是經濟問題,更是國家安全問題。

近幾年有專家認為北京政府擁有20年的「戰略機遇期」,所說的是因為2001年9月11日因為蓋達組織攻擊美國紐約的世貿雙塔,而導致美國出兵阿富汗長達20年的時間;而其實在這之前,美國本來就已經想抑制經濟越來越強盛的中國大陸。但因為911事件,美國政府不得不投入額外的資源分心去中東地區,反而可以讓北京政府更加致力於發展經濟。這與當時的日本的狀況有些類似,二戰後,日本受《共同防禦條約》的約束,日本將軍費限制在GDP的1%左右,與此同時,美國承擔了日本的國防責任,成為日本的軍事屏障,這反而讓日本有理由將更多資金投入到經濟成長和高科技製造業,使其能專注於發展經濟。換句話說,美國國防支出是日本的5到10倍,不僅用於保衛日本,還得用於對抗蘇聯,這給美國經濟帶來了沉重負擔。原本美國希望的是,冷戰期間,美國鼓勵日本專注於經濟,而自己負責對抗共產主義;然而,隨著日本經濟的崛起,美國逐漸意識到這種分工的副作用:日本的經濟進步不僅提升了其全球影響力,也使其在高科技產業中威脅美國的領導地位。在當時不僅是矽谷,美國汽車業早就被日本汽車業打垮,底特律早已失去全球影響力。

最終在民間企業的遊說下,《半導體晶片保護法》的通過,加強了美國半導體公司的智慧財產權,應對日本企業的「合法抄襲」問題;同時在資金成本方面,這些企業也成功遊說國會降低資本利得稅(從49%降至28%),並放鬆對退休基金投資創投的監管。這些政策改革吸引了大量資金流入矽谷的創投公司,為半導體業和新創企業提供了更充足的資金來源。


一個可以說No的日本

索尼的創辦人稻盛和夫與當時日本右派的政治家石原慎太郎和著的《一個可以說No的日本》,其論述方式像極了前幾年北京政府的國策「2025中國製造」,直接踩著美國人的尊嚴挑釁了美國,結果換來的是美國人體無完膚的修理,成就了日本經濟「失落的三十年」。所以OT讀起本書,既視感真是無比強烈。不過不同的是,美國與中國大陸的科技戰仍方興未艾,我們身在其中,除了享受站在歷史的搖滾區中,也可看這次歷史的結果是否會有不同。

在1950年代初期,盛田昭夫首次訪美時,對美國的繁榮感到震撼,認為美國是「什麼都有」的國家。但是自1950年代以來,美國經歷了多次內外部危機,包括越戰、種族衝突、水門案和經濟困境(如停滯性通膨和貿易赤字),使美國的吸引力逐漸下降;盛田昭夫敏銳地察覺到這些變化,並從中找到日本崛起的契機。盛田昭夫意識到,日本需要從廉價製造轉向創新,通過技術提升和品牌塑造改變世界對日本的印象;而在美國電晶體技術的授權下,索尼等公司抓住機會,迅速發展成為消費電子領域的全球領導者。30年來,盛田昭夫成功將索尼打造成全球知名品牌,將「日本製」從廉價商品的象徵轉變為高科技與品質的代表。而盛田昭夫的家族因索尼的成功而致富,他本人也成為國際商業與文化圈的重要人物;在美日貿易關係日益緊張的背景下,盛田昭夫利用自己的社會網絡,為日本發聲。他與美國商業和政治領袖的密切聯繫,使其成為推動雙邊理解的重要人物。

但是盛田昭夫也從1980年代的美國危機中看到了其深層次的問題,包括經濟體制失靈、高科技產業危機和貿易逆差,他開始對美國過度關注短期利益、缺乏對基層員工的重視以及「培養律師」而非「培養工程師」批評,同時也反映了他對日本長期思維與體制優勢的認同。也就是說盛田昭夫認為,日本的制度在許多方面運作得更有效率,尤其是在經濟與工業發展上。在《一個可以說No的日本》中,盛田昭夫提出日本不應再一味追隨美國,而是應該更自信地維護自己的利益,表達自己的立場。這本書在日本國內外引起了廣泛爭議,尤其是它的標題和內容被視為挑戰了美日之間的不平等關係,並呼籲日本應該更加自信地表達自己的利益。

更具挑釁還不是這個標題,而是《一個可以說No的日本》合著的另一位作者—石原慎太郎。石原慎太郎作為爭議性的極右派政治家,提倡日本應該更加積極地在國際舞台上維護自己的地位,石原以極端民族主義的語調批評外國勢力,並強調日本的文化與經濟優勢。這些論點卻恰好與盛田昭夫的經濟觀點在某些層面形成了共鳴。雖然在書中盛田昭夫的文章主要批評美國的商業實務缺陷,表達對美國短視管理和傲慢態度的不滿,並強調日本在經濟與科技上的優勢;但石原慎太郎的文章卻是更加直接地批評美國的「霸道專橫」,並呼籲日本擺脫美國控制,展現出強烈的民族主義色彩。盛田昭夫選擇與極具爭議的極右派政治人物石原慎太郎合作,對美日關係的挑戰意味十分明顯,尤其是在1980年代美日經濟摩擦的背景下;而石原慎太郎挑釁性的論點,尤其是他將日本在半導體技術上的領先地位視為對美國的籌碼,以及他對冷戰軍事平衡的影響的臆測,則更令美國擔心。

當盛田昭夫認為日本的科技實力和經濟影響力已經使日本成為全球強權之一,並曾公開表示「軍事上,我們永遠無法贏過美國,但經濟上,我們可以超越美國,成為世界第一。」時,石原慎太郎則指出半導體是軍事裝備(如中程核武器和洲際彈道飛彈)運作的核心,並聲稱此類晶片幾乎完全由日本生產;石原強調日本在半導體領域的領先地位,特別提到日本的技術至少比美國領先五年,並且差距正在擴大。石原因此提出一個激進的想法:日本不應屈服於美國的要求,並提倡以日本的技術實力為基礎,增強國際自主性;如果需要,日本甚至可以將半導體技術出售給蘇聯,以改變軍事格局。這是一種挑釁性極強的假設,這種觀點反映了典型的零和心態,即美日關係中一方的得益必然以另一方的損失為代價,日本也因此徹底了惹惱了美國。後來的故事我們都知道了,不過作者將美國半導體的復甦歸功於矽谷的創新,完全忽略了「廣場協議」;少了對於廣場協議的考究,讓OT讀完本書後感到有點美中不足。

1985年,美國在廣場飯店與西德、日本、英國和法國簽署了「廣場協議」,目的是讓日圓升值、美元貶值,藉此縮小美國的貿易赤字,特別是對日本的龐大逆差。因為廣場協議,導致日圓迅速升值,日本出口商品的國際競爭力大幅下降,尤其是半導體等對價格敏感的產品。日圓升值進一步壓縮了日本半導體公司的利潤空間,削弱了其市場主導地位,為美國的半導體復興提供了喘息機會。廣場協議不僅是經濟事件,也是一場地緣政治博弈。其背後反映了美國利用匯率手段遏制日本經濟崛起的戰略思維。


民國114年1月31日
OTORI Z.+

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