2021年6月1日，筆者受到日本眾議院科學(xué)技術(shù)特別委員會(huì)的邀請，作為半導(dǎo)體行業(yè)的專家在陳述意見時(shí)，曾斷言：“TSMC（臺(tái)積電）是不會(huì)來日本的！”其理由如下：從TSMC的各地區(qū)銷售額占比來看，日本僅占其4%（如下圖1）。
圖1：TSMC的各地區(qū)銷售額占比（%），筆者根據(jù)TSMC的歷史數(shù)據(jù)制作了此圖。（圖片出自：eetimes.jp）
就TSMC而言，擁有Apple、AMD、Qualcomm等美國大客戶，且這些大客戶所占銷售額約為60%~70%，然而對(duì)于美國提出的赴美建廠的要求，TSMC甚至提出了建設(shè)費(fèi)用高昂、基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用高昂等理由。無論是在日本還是在美國建廠，這些費(fèi)用都是要花費(fèi)的，然而在業(yè)務(wù)規(guī)模僅有4%的日本建設(shè)新工廠，對(duì)TSMC而言，實(shí)在沒有合理的理由。因此，筆者在文章的開頭做出了以上斷言。
然而，在2021年10月14日TSMC的財(cái)報(bào)說明會(huì)上，其表示要在日本建設(shè)新工廠（2021年10月15日的日本經(jīng)濟(jì)新聞也有報(bào)道）。據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道，TSMC在日工廠的工藝為22納米~28納米，預(yù)計(jì)索尼和電裝會(huì)參與合作，計(jì)劃在2022年動(dòng)工，2024年開始量產(chǎn)。此外，據(jù)2021年10月14日的JIJI.COM新聞報(bào)道，建廠的總費(fèi)用約為8,000億日元（約人民幣472億元），其中，50%的費(fèi)用為日本政府支出。
同時(shí)，岸田內(nèi)閣總理大臣于2021年10月14日舉行記者招待會(huì)時(shí)，表示：“今天新聞發(fā)布了坐擁全球尖端半導(dǎo)體的臺(tái)灣企業(yè)一一TSMC要赴日建廠。因此，這有望提高我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性、提高半導(dǎo)體的自給率，還有助于提高經(jīng)濟(jì)安全。民間企業(yè)對(duì)于TSMC的1兆日元（約人民幣590億元）資金投資將會(huì)寫入經(jīng)濟(jì)政策”。此外，筆者在NHK新聞中觀看了此次發(fā)言的現(xiàn)場直播。
也許會(huì)有人說：“湯之上隆說謊?。 保▽?shí)際上，筆者的SNS上已經(jīng)出現(xiàn)這樣的留言）。雖然TSMC赴日建廠幾乎是不可能的事情，但是，筆者的預(yù)測還是與事實(shí)出現(xiàn)了差異。因此，筆者甘心受到批評(píng)。
筆者無法理解，為何TSMC會(huì)做出如此不合理的決定。也許是出于某些政治因素的考慮。
對(duì)于無法理解的事情，怎么考慮都是無法理解，本文，筆者就TSMC在日建設(shè)新工廠后，工廠運(yùn)營時(shí)的問題點(diǎn)，做出評(píng)論。首先，是半導(dǎo)體后段工序的問題。其次，如何確保和培養(yǎng)半導(dǎo)體技術(shù)人員。尤其是后者尤其是重要，要解決技術(shù)人員的問題，筆者認(rèn)為，日本政府應(yīng)該確立并實(shí)施花費(fèi)十年一一數(shù)十年的時(shí)間培養(yǎng)半導(dǎo)體技術(shù)人員的政策。作為參考，筆者想在此介紹一下韓國推出的“K半導(dǎo)體構(gòu)想”。
日本政府和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的相關(guān)人員在招徠TSMC赴日之時(shí)，強(qiáng)調(diào)：“出于保障經(jīng)濟(jì)安全的考慮，很有必要確保半導(dǎo)體供應(yīng)鏈”。同時(shí)，大家也可以看到如今“半導(dǎo)體供應(yīng)鏈”這一詞語已經(jīng)成為流行語。
如今半導(dǎo)體的重要性已經(jīng)人盡皆知。甚至可以說沒有半導(dǎo)體，就無法創(chuàng)建人類文明。但是，一直以來被日本忽視的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突然“從天而降”，即使周邊都在強(qiáng)調(diào)“半導(dǎo)體供應(yīng)鏈?zhǔn)种匾?，?duì)于常年置身半導(dǎo)體行業(yè)的筆者而言也有點(diǎn)“丈二的和尚一一摸不著頭腦”！
在TSMC赴日新建的工廠中預(yù)計(jì)生產(chǎn)的邏輯半導(dǎo)體究竟是如何制造出來的呢（如下圖2 ）。簡單來講，通過設(shè)計(jì)、前段工序、后段工序來實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體生產(chǎn)。
舉例說明計(jì)劃參加TSMC新工廠建設(shè)的索尼的CMOS圖像傳感器，索尼的CMOS圖像傳感器由Pixel、DRAM、邏輯半導(dǎo)體三種芯片貼合而成為最終產(chǎn)品。此處，索尼生產(chǎn)Pixel，DRAM是向美國的鎂光科技等存儲(chǔ)半導(dǎo)體廠家購買，邏輯半導(dǎo)體由TSMC代工生產(chǎn)。
圖2：邏輯半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝。（圖片出自：eetimes.jp）
圖3：索尼的CMOS圖像傳感器。（圖片出自：eetimes.jp）
的確，如果在日本熊本縣設(shè)立TSMC新工廠，且從鎂光的廣島工廠采購DRAM，即可以在日本國內(nèi)同時(shí)采購三種產(chǎn)品。但是，三種產(chǎn)品的貼合工作（即作為封裝的后段工序）在哪里進(jìn)行呢。
專門從事半導(dǎo)體后段工序的有ASE、Amkor、JCET等OSAT（Outsourced Semiconductor Assemblyand Test）企業(yè)，他們在臺(tái)灣、韓國、中國大陸以及亞洲其他地區(qū)設(shè)有工廠。如果在臺(tái)灣ASE進(jìn)行封裝的話，索尼生產(chǎn)的Pixel、TSMC在日本生產(chǎn)的邏輯半導(dǎo)體等產(chǎn)品都需要再送往臺(tái)灣。此外，在臺(tái)灣ASE封裝測試完成后的CMOS需要再送往位于中國大陸的鴻海精密工業(yè)（總部位于臺(tái)灣）的工廠，再組裝進(jìn)蘋果的“iPhone”等產(chǎn)品。
總之，即使TSMC赴日建廠，索尼的CMOS圖像傳感器還是需要?dú)v經(jīng)日本→臺(tái)灣→中國大陸的路程，才能組裝進(jìn)智能手機(jī)里。如此看來，即使TSMC赴日建廠、為索尼生產(chǎn)邏輯半導(dǎo)體，似乎沒有起到強(qiáng)化半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的作用，對(duì)此，招徠TSMC赴日建廠的日本政府、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省是如何考慮的呢？
接下來是更嚴(yán)重的問題一一半導(dǎo)體技術(shù)人員。
據(jù)2021年10月12日J(rèn)IJI.COM新聞報(bào)道，TSMC的新工廠預(yù)計(jì)要雇傭約2,000名員工。筆者認(rèn)為，其中一半以上的員工應(yīng)該是車間操作工。那么，作為運(yùn)營新工廠的核心人員一一半導(dǎo)體工藝技術(shù)人員的規(guī)模應(yīng)該會(huì)達(dá)到數(shù)百人的規(guī)模。日本如何確保這些核心人員呢？
日本的邏輯半導(dǎo)體在2010年前后發(fā)展到了65納米一一45納米，后來就落伍了。如下圖4所示，是邏輯半導(dǎo)體的各代技術(shù)節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)國、地區(qū)，28納米一一45納米節(jié)點(diǎn)中，日本僅占5%，即還無法生產(chǎn)28納米，僅能生產(chǎn)少許45納米。
圖4：邏輯半導(dǎo)體的各技術(shù)節(jié)點(diǎn)在各國、各地區(qū)的占比。（圖片出自：eetimes.jp）
因此，日本不具有已經(jīng)掌握了22納米一一28納米半導(dǎo)體工藝技術(shù)的技術(shù)人員，用以支持TSMC在日本建設(shè)的新工廠。對(duì)于日本人而言，這是一片未知的領(lǐng)域。那么，TSMC是否會(huì)向日本派遣數(shù)百名技術(shù)人員呢？應(yīng)該不會(huì)！
TSMC在2020年一年內(nèi)招聘了約八千名員工，于是在2020年年末其員工數(shù)達(dá)到了約5萬6,000人。據(jù)2021年3月5日新聞報(bào)道稱，TSMC計(jì)劃在今年（2021年）新招約9,000人。對(duì)于TSMC而言，5納米已經(jīng)正式量產(chǎn)、3納米已經(jīng)開始風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)、2納米的研發(fā)正“漸入佳境”，此時(shí)會(huì)向日本派遣數(shù)百名的技術(shù)人員嗎？應(yīng)該不會(huì)！TSMC甚至?xí)紤]把日本的優(yōu)秀技術(shù)人員招到TSMC總部工作！
那么，計(jì)劃在熊本縣建立的新工廠將會(huì)如何啟動(dòng)呢？日本沒有22納米一一28納米的技術(shù)。因此，TSMC應(yīng)該僅會(huì)在建廠初期派遣一部分技術(shù)人員赴日。但是，后續(xù)就需要日本的技術(shù)人員來自行生產(chǎn)22納米一一28納米。至少需要招募數(shù)百名掌握半導(dǎo)體核心工藝的技術(shù)人員。這真的能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？
2010年日立制作所和三菱電機(jī)的合資公司一一瑞薩科技，與NEC電子合作后，更名為瑞薩電子，總員工數(shù)為4萬9,200人左右，但是，在2012年近乎倒閉，被日本產(chǎn)業(yè)革新機(jī)構(gòu)收購，歐姆龍出身的作田久男擔(dān)任CEO和會(huì)長后，以工廠和工藝為中心進(jìn)行了一場徹底的裁員大潮，結(jié)果，瑞薩的員工數(shù)在2020年末僅為1萬8,753人。
此外，東芝的SoC（System on Chip，SoC業(yè)務(wù)的規(guī)模曾一度超過包括NAND型閃存在內(nèi)的存儲(chǔ)事業(yè)部）的事業(yè)部也幾乎解散。雖然不了解其準(zhǔn)確的員工數(shù)量，但是在2020年末時(shí)間點(diǎn)，鎧俠（原東芝）的總員工數(shù)為1萬3,600人左右，那么可以推算出同樣數(shù)量的員工離開了東芝。
此外，員工近一萬名的爾必達(dá)（ELPIDA）于2012年破產(chǎn)。于2020年決定撤退半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的松下將北陸的三處工廠賣給了臺(tái)灣Winbond Electronics（華邦電子）旗下的Nuvoton Technology（新唐科技股份有限公司）。
如此“俯瞰”日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，可以看出近十年來，至少有五萬名半導(dǎo)體技術(shù)人員被裁員。也許其中一些優(yōu)秀的技術(shù)人員已經(jīng)加入了其他海外企業(yè)。此外，應(yīng)該也有一些技術(shù)人員入職了一些設(shè)備廠家、材料廠家。另外，也有一些技術(shù)人員迫不得已而進(jìn)入了其他行業(yè)。
那么，能否再次找回這些被裁員的技術(shù)人員呢？另外，還有一個(gè)問題一一這些被裁員的技術(shù)人員們已經(jīng)上了一定年紀(jì)了。比方說，在2010年處于人生中年（40多歲）的技術(shù)人員如今已經(jīng)50多歲，甚至接近退休年齡。這些技術(shù)人員能否在一個(gè)新的領(lǐng)域一一尖端半導(dǎo)體工藝中，生產(chǎn)出邏輯半導(dǎo)體呢？
如上所述，為TSMC新工廠匯集數(shù)百名半導(dǎo)體工藝技術(shù)人員，是十分困難的。即使成功匯集了這些技術(shù)人員，未來還有更加嚴(yán)重的問題。
2005年東京大學(xué)發(fā)生了一件大事，被稱為“東京大學(xué)Shock”。在大學(xué)生入學(xué)時(shí)，東京大學(xué)僅粗略地劃分了“理科Ⅰ類”等學(xué)科。后來，在學(xué)生由二年級(jí)升入三年級(jí)時(shí)，學(xué)校進(jìn)行了決定專業(yè)課的“升級(jí)分配”，當(dāng)時(shí)，按照學(xué)生在一年級(jí)至二年級(jí)的基礎(chǔ)課程的成績排列順序，安排了升級(jí)課程。
在20世紀(jì)90年代，電子、電氣相關(guān)學(xué)科人氣頗高、門庭若市。然而，在2005年前后，電子、電氣相關(guān)學(xué)科人氣下落，成為了“只要有意愿，誰都可進(jìn)入”的學(xué)科。相關(guān)人員把這件事情稱為“東京大學(xué)Shock”。此外，東京大學(xué)甚至擔(dān)心電子、電氣學(xué)科的招生人數(shù)低于學(xué)校的最低招生數(shù)。
以上情況不僅限于東京大學(xué)。雖然沒有進(jìn)行過調(diào)查，不過可以推測，其他的大學(xué)的電子、電氣相關(guān)學(xué)科的招生人數(shù)應(yīng)該在下滑，對(duì)于學(xué)生而言更易于入學(xué)。總之，以東京大學(xué)為首的日本大學(xué)的電子、電氣院系曾經(jīng)很難招到優(yōu)秀的學(xué)生。
其原因在于2001年“IT泡沫”破裂時(shí)，日立、東芝、NEC等電機(jī)廠家進(jìn)行了大規(guī)模的裁員。其中，所有的電機(jī)廠家（爾必達(dá)除外）撤退DRAM業(yè)務(wù)的影響最大。很明顯，不會(huì)有優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)入這種夕陽產(chǎn)業(yè)的。
如此一來就出現(xiàn)了以下這種持續(xù)至今的惡性循環(huán)：電機(jī)廠家圍繞半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)行裁員→院系無法招到優(yōu)秀的學(xué)生→大學(xué)的半導(dǎo)體研究室減少→立志成為半導(dǎo)體技術(shù)人員的學(xué)生減少。
TSMC就這樣決定在這個(gè)無法培養(yǎng)優(yōu)秀半導(dǎo)體技術(shù)人員的日本國設(shè)立工廠了！其新工廠應(yīng)該不會(huì)在一兩年內(nèi)倒閉。工廠初期的啟動(dòng)會(huì)由臺(tái)灣派遣的技術(shù)人員進(jìn)行，后續(xù)的每一年應(yīng)該會(huì)陸續(xù)招聘應(yīng)屆畢業(yè)生。
如果日本政府是為了“重振日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)”而招徠TSMC，那么僅僅協(xié)助建設(shè)了新工廠就“撒手”的話，著實(shí)令新工廠很為難。對(duì)日本政府而言，很有必要構(gòu)建培養(yǎng)優(yōu)秀半導(dǎo)體技術(shù)人員的教育體系。日本政府有責(zé)任和義務(wù)策定法案、踐行法案。此外，希望日本政府了解踐行法案至少需要十年乃至數(shù)十年的時(shí)間。作為參考，筆者想介紹一下鄰國韓國的“K半導(dǎo)體戰(zhàn)略”構(gòu)想。
2021年5月13日，韓國的文在寅總統(tǒng)出席了在三星電子平澤事業(yè)所召開的“K半導(dǎo)體戰(zhàn)略”構(gòu)想報(bào)告會(huì)，并表示：“務(wù)必要達(dá)成以下目標(biāo)，穩(wěn)固韓國全球存儲(chǔ)半導(dǎo)體第一的地位，也要把韓國的邏輯半導(dǎo)體提高至全球最高水準(zhǔn)，到2030年，實(shí)現(xiàn)綜合半導(dǎo)體強(qiáng)國”。
此處的“K半導(dǎo)體戰(zhàn)略究竟是什么”？（下圖5）。首先，從首爾近郊京畿道的板橋到器興、華城、平澤、天安、溫陽南北一條線，其次，從京畿道的龍仁到利川、陰城東西一條線，最后再從龍仁到槐山、清州東南一條線，正好形成字母“K”的形狀，這就是韓國稱之為“K半導(dǎo)體Belt”的原因。
圖5：韓國的“K半導(dǎo)體Belt”構(gòu)想圖。筆者根據(jù)2021年5月21日東洋經(jīng)濟(jì)日報(bào)制作了此圖。（圖片出自：eetimes.jp）
以上這些據(jù)點(diǎn)的作用分別如下所示：首先，在首爾近郊京畿道的板橋設(shè)立Fabless據(jù)點(diǎn)，即“韓國Fabless Valley ”。其次，設(shè)立龍仁、華城據(jù)點(diǎn)用于生產(chǎn)材料、零部件、設(shè)備，預(yù)計(jì)還會(huì)增加天安。龍仁已經(jīng)形成了SK海力士的“半導(dǎo)體群”，已匯集了50多家材料、零部件、設(shè)備企業(yè)。
此外，由于芯片的3D堆疊，未來半導(dǎo)體后段工序（封裝）很有可能成為牽引摩爾定律的有效力量，槐山、溫陽、天安是有力據(jù)點(diǎn)。
同時(shí)，韓國“K半導(dǎo)體Belt”的中心是全球半導(dǎo)體銷售額TOP2的三星電子和TOP3的SK海力士。到2030年，兩家公司的合計(jì)投資額預(yù)計(jì)達(dá)到50兆日元（約人民幣29,500億元），著實(shí)令人驚愕！
為了實(shí)現(xiàn)“K半導(dǎo)體Belt”構(gòu)想，韓國政府預(yù)計(jì)進(jìn)行以下支援。
一，為實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體生產(chǎn)中心地的飛躍，支援?dāng)U大基礎(chǔ)設(shè)施。
1-1）到2030年，計(jì)劃在半導(dǎo)體行業(yè)投資約510兆韓元（約人民幣27,540億元，甚至更多），且政府對(duì)于半導(dǎo)體相關(guān)的研發(fā)和設(shè)施進(jìn)行稅收優(yōu)惠。根據(jù)企業(yè)對(duì)研發(fā)的規(guī)模和技術(shù)內(nèi)容，實(shí)施2%一一50%的稅收優(yōu)惠，根據(jù)企業(yè)的設(shè)備投資規(guī)模、設(shè)備技術(shù)水平實(shí)施1%一一20%的稅收優(yōu)惠。
1-2）為了支援增建8英寸晶圓Foundry工廠，為了支援對(duì)材料、零部件、設(shè)備、尖端封裝設(shè)施的投資，預(yù)計(jì)新設(shè)一兆韓元（甚至更多）的“半導(dǎo)體等設(shè)備投資特別資金”。貸款利息減少1%，且歸還貸款的期限五年內(nèi)不變化，15年內(nèi)分期償還。
1-3）基礎(chǔ)設(shè)施的支援，如確保十年間的用于半導(dǎo)體的純水資源，支援50%的電力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等。
二，強(qiáng)化人才、市場、技術(shù)等半導(dǎo)體增長所需的基礎(chǔ)。
擴(kuò)大大學(xué)招生數(shù)量，支援學(xué)士、碩士、博士、專門教育等的所有課程，在2022年一一2031年十年間計(jì)劃培養(yǎng)約36,000名半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的人才。
三，強(qiáng)化應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體危機(jī)的能力
3-1）為支援半導(dǎo)體行業(yè)，已經(jīng)開始討論設(shè)立“半導(dǎo)體特別法”。包括特殊條例、培養(yǎng)人才、基礎(chǔ)設(shè)施的支援、加速研發(fā)等。
3-2）為了保護(hù)技術(shù)，強(qiáng)化國家對(duì)M&A的審核、對(duì)核心技術(shù)的安全管理。
韓國把半導(dǎo)體視為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。其中，入職三星電子被人們認(rèn)為是社會(huì)精英的象征，且具有一定的社會(huì)地位。據(jù)說還有為入職三星的專門培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。即，與現(xiàn)在的日本不同，在韓國的半導(dǎo)體行業(yè)匯集了最優(yōu)秀的人才。
此外，根據(jù)“K半導(dǎo)體Belt”構(gòu)想，韓國計(jì)劃通過在十年內(nèi)擴(kuò)大大學(xué)招生人數(shù)、新設(shè)學(xué)科等措施，培養(yǎng)3萬6，000名半導(dǎo)體技術(shù)人員。
另一方面，在日本，2010年企業(yè)聯(lián)盟結(jié)束以及國家項(xiàng)目“ASUKA”結(jié)束后，日本再無其他強(qiáng)化半導(dǎo)體的政策。而且，如上文所述，瑞薩裁員三萬人，東芝的SoC事業(yè)部幾乎“崩盤”，爾必達(dá)倒閉。
即，可以說當(dāng)下的日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正如二戰(zhàn)后的荒原一般。要想獲得重生，必須要構(gòu)筑比韓國“K半導(dǎo)體Belt”還要大膽的長期戰(zhàn)略。
如果，僅僅招徠TSMC赴日建廠后無其他努力行動(dòng)，就如同僅僅貼了一張“創(chuàng)可貼”。如果日本政府真的想要重振日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，請要做好十年以上的心里準(zhǔn)備。
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