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Der japanische Inlandsmarkt boomt, die lokalen Unternehmen verfügen über liquide Mittel, um in neue Kapazitäten zu investieren, sie verfügen über modernste Prozesstechnologien, die von Branchenkonsortien bereitgestellt werden, und die Makrotrends der Elektronikindustrie sprechen für sich.

Im vergangenen Jahr überholte der japanische inländische Halbleiterverbrauch zum ersten Mal seit über einem Jahrzehnt den US-amerikanischen inländischen Halbleiterverbrauch. Dies spiegelt den Wandel von einem PC-dominierten Halbleitermarkt zu einem von digitalen Verbrauchern geführten Halbleitermarkt wider.
Die PC-Branche war eine von den USA dominierte Branche, in der Intel und Microsoft Maßstäbe setzten und den größten Teil des Gewinns mit einer Vielzahl von Unternehmen erzielten, die Komponenten und Software nach einem „horizontalen“ Branchenmodell lieferten.

Die digitale Konsumgüterindustrie ist eine von Japan dominierte Branche, in der die Branche nach einem „vertikalen“ Modell von Unternehmen organisiert ist, die jeweils die vollständige Kontrolle über das Produkt haben, vom Chipdesign über die Chipherstellung bis hin zur Endproduktmontage.

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Für die japanische Halbleiterindustrie ist diese Rückkehr zum integrierten, vertikalen Industriemodell ein Vorbote guter Zeiten.

„Die japanische Halbleiterindustrie kehrt zurück“, sagt Toshihiko Ono, President des Fujitsu-Geschäftsbereichs für Elektronikgeräte. „Der Grund dafür ist, dass mit den 0, 13-μm- und 90-nm- und zukünftigen Technologie-Generationen das fabless-Geschäftsmodell meiner Meinung nach nicht mehr funktioniert. "

„In den letzten zehn Jahren folgte in den USA und in Europa alles dem horizontalen Geschäftsmodell der Fabless / Foundry“, sagt Sartoru Ito, President von Renesas Technology, dem drittgrößten Halbleiterunternehmen der Welt integriertes Geschäftsmodell. “

„Der Markt verlagert sich von einem Fokus auf den PC - einem von den USA dominierten Bereich - hin zu einem Fokus auf Digital Consumer (DC) -Produkte, bei denen Japan die dominierende Rolle spielt“, sagt Dr. Tsugio Makimoto, Chief Technology Officer des Netzwerkkonzerns bei Sony Semiconductor .

Der Übergang von PC zu Gleichstrom bewirkt, dass das vertikal integrierte Halbleitermodell auf Kosten des horizontalen Fabless / Foundry-Modells an Stärke gewinnt.

„Je kleiner die Strukturen werden, desto stärker schwanken die Ergebnisse des Produktionsprozesses aufgrund von Abweichungen zwischen Konstruktion und Fertigung“, erklärt Makimoto. „Daher muss die Konstruktion die Fähigkeiten der Fertigung verstehen, die sich ständig ändern. Wenn die Herstellung nicht gut genug ist, können die Konstrukteure Sicherheitsfaktoren einbauen, um die Einschränkungen des Prozesses zu berücksichtigen. Das ist der Vorteil des Synergieeffekts, alles von der Konstruktion bis zur Herstellung unter Kontrolle zu haben. Dies ist der Grund, warum sich 0, 13 µm auf der Gießereiseite aufgrund der fehlerhaften Abstimmung von Design und Fertigung verzögerten. “

IBM stimmt zu. Im Februar gab Dr. Tom Reeves, Vice President und General Manager der IBM-Division Asic, bekannt, dass die Halbleiterindustrie im Allgemeinen eine Erstrichterrate von 50 bis 60 Prozent für 0, 13-µm-Silizium erhält, die Gießereiindustrie jedoch nur eine Fünf-zu-Fünf-Rate Zehn Prozent beim ersten Mal richtig.

Je kleiner die Strukturen bei 0, 13 & mgr; m und darunter werden, desto schwieriger wird es, das Design an die Fertigung anzupassen. Dies begünstigt das vertikale Industriemodell und folglich auch Japan. „Die Stärke Japans liegt in der Vertikale unserer Kultur: Wertschätzung der Teamarbeit und Beachtung sehr kleiner Details“, sagt Makimoto.

Mit dem Ende der langen Regierungszeit des PCs als Hauptmarkt für Halbleiter werden in den nächsten zehn oder sogar zwei Jahren DC-Produkte der wichtigste Halbleitermarkt sein: digitales Fernsehen, digitale Videorecorder, DVD, Kamerahandys, Spiele Maschinen, Digitalkameras, Camcorder, Autonavigationssysteme usw., die zuerst in Japan entwickelt und vermarktet wurden. Der Gleichstrommarkt wird dadurch erweitert, dass Produkte wie Mobiltelefone, PDAs und Notebooks / Handhelds zu Gleichstromprodukten werden.

Das Tag "Digital Consumer" ist ein bisschen eine Fehlbezeichnung. "Es gibt keinen Unterschied zwischen" analogen "Konsumgütern und" digitalen "Konsumgütern" ", sagt Dr. Susumu Kohyama, Senior Vice President bei Toshiba Semiconductor. "Die Qualität der Erfahrung des Verbrauchers hängt hauptsächlich von der Bild- und Tonqualität ab, und diese sind völlig analog."

Wie auch immer Sie es nennen, der Markteffekt von DC ist bedeutend. Im vergangenen Jahr waren nach Angaben der World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) erstmals für Verbraucher-, Kommunikations- und Automobilprodukte verkaufte Halbleiter mehr wert als in Computern verwendete Halbleiter. Das hat enorme Auswirkungen auf Japan.

„In den letzten zehn Jahren gab es in Japan keinen größeren Markt“, sagt Ito von Renesas. „Jetzt ist der digitale Verbraucher ein wichtiges Marktsegment, und Japan ist eindeutig führend, und aus Sicht der Halbleiter haben wir hier große Kunden und wir haben die Technologien, um sie zu unterstützen, wie z. B. hochdichte Verpackung und geringer Stromverbrauch. “

„Der Geschäftsbereich Digital Consumer unterscheidet sich stark vom PC-Geschäft“, fügt Ito hinzu. „Das PC-Geschäft ähnelt eher dem Box-Making mit einem klaren Standard von Intel und Microsoft. Wenn Sie in einem Bereich nur über begrenztes Fachwissen verfügen, können Sie ein Teil davon sein. Es zeichnet sich durch fragmentiertes Fachwissen rund um einen Standard aus. Der digitale Verbraucher hat keinen Standard. Wie Sie das Produkt für Verbraucher attraktiv machen, entscheidet über die Wettbewerbsfähigkeit des Produkts. “

Dr. Hajime Sasaki, Vorsitzender von NEC, sagt: „Die amerikanischen Spieler kommen von der PC-Seite, die japanischen von der TV-Seite. Aufgrund der Marktstruktur ist es schwieriger, von einem PC-Ansatz zu einem TV-Ansatz zu wechseln als von einem Fernseher zu einem PC. “

Während sich die US-Industrie an diese Struktur anpassen muss; Die japanische Industrie hat es bereits. Ein großer Vorteil der DC-Verbraucherprodukte für die Halbleiterindustrie besteht darin, dass sie einen viel höheren Wert für den Chip-Inhalt haben als die alten "analogen" Verbraucherprodukte, selbst wenn ein Großteil des Mehrwerts in DC-Produkten von analogen Bauteilen stammt.

Gleichstromprodukte können bis zu zehnmal mehr Halbleiter als die alten verwenden. Halbleiter in filmbasierten Kameras waren im Durchschnitt 4 US-Dollar wert, in Digitalkameras sind es rund 40 US-Dollar. Halbleiter in analogen Fernsehgeräten sind 20 US-Dollar wert, in digitalen Fernsehgeräten sind es 110 US-Dollar.

In Produkten wie Autonavigationssystemen macht der Halbleitergehalt mit rund 100 US-Dollar 17 Prozent des Endwerts des Produkts aus. Bei Mobiltelefonen macht ein Chip-Inhalt von 40 US-Dollar 20 Prozent der Endproduktkosten aus.

Die neuen, chipintensiven Gleichstromprodukte werden die Produktion der Halbleiterindustrie ankurbeln. Angesichts des aktuellen Halbleiteraufschwungs, der von Konsumgütern getragen wird, hat die japanische Halbleiterindustrie den Vorteil, dass die meisten Giganten der Unterhaltungselektronik vor der Haustür stehen.

Sony beispielsweise verwendet Halbleiter im Wert von 8 Mrd. USD pro Jahr. Andere wie Matsushita, Toshiba, NEC, Hitachi, Sanyo, Fujitsu, Mitsubishi und eine Reihe anderer japanischer Hersteller von elektronischen Konsumgütern halten Japan an der Spitze der Konsumelektronikindustrie.

Gemeinsam stellen japanische Unternehmen über 80 Prozent der weltweiten Camcorder, über 70 Prozent der weltweiten Spielautomaten und Kameratelefone sowie über 60 Prozent der weltweiten Digitalkameras und Autonavigationseinheiten her.

Die Versorgung dieser Unternehmen mit Halbleitern könnte die japanische Halbleiterindustrie auf eine 20-jährige Erfolgsgeschichte bringen.

„In der Vergangenheit waren Technologie und Markt in Japan, Südostasien, Europa und den USA unterschiedlich - Verbraucher in Asien, Kommunikation in Europa und Computer in den USA - und Toshiba war in all diesen Technologien und Märkten tätig. Aber jetzt wachsen diese Technologien und Märkte zusammen, und Toshiba kann all diese Technologien und all dieses Wissen anbieten “, sagt Kohyama von Toshiba.

Ein weiterer Faktor, der den japanischen Aufschwung vorantreibt, ist der Effekt verschiedener Konsortien aus Industrie, Wissenschaft und Regierung in den letzten Jahren. "Im Falle der technologischen Entwicklung helfen staatliche Investitionen, die Brick Walls zu überwinden", sagt Sasaki von NEC. „In den neunziger Jahren hatte die Halbleiterindustrie eine Mauer von 100 nm. Wir hatten ähnliche Konsortien in den 1970er Jahren, als wir eine Mauer von 1 um hatten. Sobald es überwunden war, konnte die Technologie ohne grundlegende Änderungen verfeinert werden. “

In den 1990er Jahren haben die USA und die EU alle Arten von Aktivitäten zur Unterstützung der Industrie gestartet, sagt Ito von Renesas: „Makimoto hat der japanischen Regierung einen Bericht vorgelegt, aus dem das SNCC (Semiconductors in the New Century Committee) hervorging. Makimoto war der zentrale Anführer dieser Initiative. “

Das SNCC führte zu einer Reihe von Industriekonsortien, in denen die japanische Regierung die Finanzbeiträge der Industrie zu 50/50 abglich. Eine davon war die ASPLA (Advanced SOC Platform Technologies Activity), die Unternehmen beim Übergang in die 300-mm / 90-nm-Fertigung half.

Andere waren ASCA (Advanced Semiconductors through Collaborative Achievement), HALC (High Performance and Agilent Clean Room Association) und MIRAI (Millennium Research for Advanced Information Technology).

„Die Konsortien haben eine wichtige Rolle bei der Stärkung der Basistechnologie gespielt“, sagt Sasaki von NEC. „Gleichzeitig haben wir mit drei Schlüsselprodukten - LCD / PDP-Flachbildfernseher, DVD- Rekorder und die Digitalkamera. “

In einem glänzenden Jahr 2003 wuchs der japanische inländische Halbleitermarkt um 40 Prozent und ermöglichte es den japanischen Halbleiterunternehmen, ihre finanziellen Kassen aufzufüllen, um in neue Technologien und neue Fertigungskapazitäten zu investieren.

„Sony gab 2003 1, 2 Mrd. USD aus - das vierthöchste Investitionsvolumen der Branche. Halbleiterinvestitionen haben im Unternehmen höchste Priorität “, sagt Makimoto.

NEC verfügt mit 1 Mrd. USD aus dem Verkauf von Anteilen und 1 Mrd. USD aus dem operativen Geschäft über einen Topf von 2 Mrd. USD, um in eine neue 300 mm 90/65-nm-Waferfabrik zu investieren.

Die Halbleiter-Sparte von Toshiba erzielte im vergangenen Jahr einen positiven Cashflow von 1 Mrd. USD und gab im April den ersten Spatenstich für eine neue 300-mm-Wafer-Fabrik mit 90/65-nm-Technologie bekannt.

Trotzdem hat Fujitsu eine Strategie für den Bau eines 300-mm-90/65-nm-Fabs entwickelt, ohne die enormen Barguthaben von Toshiba und NEC. Sie hat die Partner überzeugt, sich an den Kosten zu beteiligen.

Der Grund, warum diese Unternehmen bereit sind, ihr Geld aufzubringen, liegt darin, dass sie Zugriff auf die 90-nm-Technologie von Fujitsu erhalten - die angeblich die weltweit beste Technologie für geringen Stromverbrauch ist. Das liegt daran, dass das Problem behoben wurde, das den 90-nm-Prozess aller anderen beeinträchtigt - Stromverlust.

„Wir haben eine hohe Geschwindigkeit bei geringer Leckage erreicht“, sagt Ono von Fujitsu. „Die Daten eines amerikanischen Kunden zeigen, dass bei unserem 90-nm-Prozess die Geschwindigkeit im Vergleich zu anderen Gießereien um 30 Prozent gesteigert und der Strom um ein Fünftel gesenkt wurde.“ TSMC und UMC.

Japan sieht die Umstellung der US-amerikanischen Computerfirmen auf DC-Produkte nicht als Bedrohung.

„Es ist ein sehr billiges Produkt - einfach zusammenbauen und versenden“, sagt Kohyama von Toshiba. „Wir können die Auswirkungen auf Produkte wie Low-End-Flachbildfernseher noch nicht erkennen, aber es kann die Kommerzialisierung des Produkts beschleunigen. Ich würde keinen in meinem Wohnzimmer haben wollen - das würde die Atmosphäre verderben. “

Ito von Renesas meint: „Ich denke, die USA werden im Consumer-Geschäft einige Erfolge erzielen, aber nicht in dem Maße, wie sie es in der PC-Welt geschafft haben. Sie werden lebensfähige Konkurrenten sein, aber nicht dominant. “