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日本半導體產業(yè)潰敗的內因

電子工程師 ? 來源:長沙新一代半導體研究院 ? 作者:長沙新一代半導體 ? 2020-09-26 10:52 ? 次閱讀
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DARM,曾經是日本半導體稱雄全球的最好見證。

而在2000年,NEC和日立兩大日本半導體巨頭的DRAM部門宣布合并,成立了新公司Elpida。2003年Elpida合并了三菱電機的記憶體部門,日本五強中三家的DRAM部門都留在了這家新公司。

又過了十年,Elpida于2012年宣告破產,日本半導體在DRAM領域最后的“殘軍”徹底敗北。至此,這個支撐了日本半導體輝煌十年的產業(yè)全線告負,DRAM的生產中心徹底遷往韓國。同一年,著名硅島九州的半導體企業(yè)只剩下209家,僅為最高峰的四分之一左右。

如果說80年代是日本半導體燈火璀璨的十年,那么90年代則應了盛極必衰的說法,日本半導體僅用十年全線崩盤,逐漸成為原材料供應商,似乎再也回不到舞臺中央。

日本半導體的潰敗,似乎是必然,但也存在著諸多偶然;其結果與美國的鐵腕制裁直接相關,但也處處展現著日本人給自己埋下的禍端。這場美日半導體爭端,也是全球范圍內第一次被冠以“芯片戰(zhàn)爭”之名的國家貿易戰(zhàn)。

或許可以說,我們今天還生活在那場對壘的余波里,卻又踏上了一場類似的征途。

僵化的匠人VS“全球化絞肉機”

進入美國圍剿日本半導體的那段歷史前,或許有必要討論另一個話題:日本半導體產業(yè)潰敗的內因。

如果說,60、70年代的日本半導體企業(yè),是團結、堅韌、專精的代名詞,那么來到80年代中后期,已經成為龐然大物的半導體巨頭,則開始如其他成功的日本企業(yè)一樣走向僵化、封閉和缺乏變通。也許類似《菊與刀》的文化解碼在這里也能回答一些問題,日本匠人精神很容易成為一種差異化動力;但匠人走向極致就是不知回轉、極端自我。

這一點落在半導體產業(yè),最佳代表就是日本企業(yè)風行的IDM模式。所謂IDM模式,是指從半導體材料、設備,到中游設計、制造,直到封裝、檢測等全部自己完成的“半導體”生產一條龍模式。由于日本大型制造企業(yè)奉行一切自己做,盡量拓展產業(yè)領域,不與他人分利的傳統(tǒng)商業(yè)原則,日立、NEC、東芝等大企業(yè)在半導體上全部都是標準的IDM模式,就連著名的VLSI研究所也是只攻堅基礎技術,技術分享后幾家又回到各自封閉的狀態(tài)里。

客觀來說,這種模式在需要發(fā)展規(guī)模化產業(yè)、提高良品率的產業(yè)周期中非常有效,也促成了日本的成功。但在半導體產業(yè)越來越復雜、市場快速轉變、生產成本不斷升高的產業(yè)周期中,一條龍模式就難以為繼。

日本半導體企業(yè)的特征,是在結構穩(wěn)定中產生高效率、低成本。而如果發(fā)生技術快速迭代、產品高速變化,這樣難以調整方向的穩(wěn)定結構就成了過不去彎道的大車。同時也該客觀看到,半導體的成功也讓日本公司與政府缺乏調整商業(yè)、生產模式的興趣。企業(yè)管理者沉浸在輝煌的歷史中難以自拔,斷然沒有拆解業(yè)務線,全球尋找合作伙伴的動力與動機。

而與日本匠人精神、一條龍模式對應的,是全球化分工的半導體產業(yè)鏈正在崛起。這種模式認為,一家公司或者一個區(qū)位,可以只負責半導體產業(yè)的某個微小環(huán)節(jié)。這樣成本小、壓力輕,并且可以靈活調整以適應全球訂單的水漲船高。中國臺灣地區(qū)的臺積電就是這個思路的最佳代表,臺積電本身不設計芯片,而是給全球廠商做芯片代工。這樣芯片研發(fā)巨頭不用再照看體系龐大的工廠,而工廠可以專心加工并提升工藝,不用管芯片研發(fā)領域的紛擾。

代工模式和半導體生產流程的分拆,另一個作用是打造了全球化的半導體產業(yè)鏈。各個國家與地區(qū)可以發(fā)揮自身獨特的地緣優(yōu)勢、企業(yè)優(yōu)勢,找到最適合自身的產業(yè)切入點。借助全球化的東風,半導體產業(yè)鏈的成本被壓縮到最低,迭代效率空前提高。這些都是單一日本企業(yè)難以復制和模仿的。

“全球化絞肉機”對日本半導體模式的打擊,最有代表性的案例就是尼康與ASML的光刻機之戰(zhàn)。我們知道今天光刻機已經完全是ASML的天下,但直到本世紀初,尼康依舊占據著全球超過50%的市場份額。然而,尼康押注發(fā)展了自身所擅長的“干式微影”技術,在ASML選擇的光刻技術面前喪失了成本與技術優(yōu)勢。并且ASML搭建了模塊化和標準化的外包模式,利用全球產業(yè)鏈生產出高精度、高吞吐量的光刻機產品。

由此,臺積電、三星英特爾等幾大尼康客戶相繼倒戈,成為了ASML的客戶。而且ASML的利潤共享方式也遠比日本公司靈活,先后讓幾家大客戶入股。以股權為依托,大客戶與ASML之間形成了堅固的利益共同體。這對于視股權如珍寶的日本公司來說簡直難以想象。

芯片市場有兩個核心規(guī)律,一是技術選擇必須精準,否則一步錯步步錯,很可能產生無法逆轉的頹勢;二是大多數環(huán)節(jié)都是寡頭游戲,失去核心客戶就等于喪失市場。墨守成規(guī)、不知變通、看不到變化的尼康從王座上跌下的姿態(tài),似乎也是日本半導體的縮影。

當垂直分工、全球化產業(yè)鏈成為半導體產業(yè)的通行證,日本企業(yè)也就只能一步步退回缺少競爭、技術門檻更高的原材料與小型生產設備等前端領域,成為全球產業(yè)鏈既重要,又缺乏存在感的一部分。

但可能我們還要換個角度看待日本半導體的這段往事:日本半導體企業(yè)的IDM模式留下的,可能不僅是教訓,還有眾多技術、產品、人才遺產。如果逆全球化不可阻止,中國半導體產業(yè)不得已要發(fā)展IDM模式的話,是不是能從日本半導體的“遺骸”中獲取更多呢?

芯片戰(zhàn)爭的硝煙味

內因說過了,讓我們回到那場極其慘烈的“芯片戰(zhàn)爭“本身。

前文說過,早在70年代美日之間已經爆發(fā)了針對半導體產業(yè)的貿易摩擦,并且美國出現了將貿易問題政治化的傾向。而隨著日本半導體產業(yè)全面崛起,來自美國的壓力也水漲船高。陽光底下無新事,這場全盤由美國發(fā)起的貿易戰(zhàn),與今天的眾多景象何其一致?

就像扎克·伯格成為封鎖Tik Tok急先鋒那樣,70年代末受到日本半導體直接競爭的美國企業(yè)家也是率先吹響貿易戰(zhàn)號角的人。“硅谷市長”、仙童半導體和英特爾的創(chuàng)始人羅伯特·諾伊斯在領導美國半導體行業(yè)協(xié)會時,就是開始積極游說各方政客,推動將日本半導體問題上升到政治層面進行解決。經過努力,美國將本土半導體行業(yè)的稅率大幅降低,但還沒有到發(fā)動貿易戰(zhàn)的程度。

1985年,已經致力于聯合起來對抗日本多年的美國半導體行業(yè)協(xié)會,決定發(fā)動一項美國的傳統(tǒng)藝能:起訴日本半導體公司威脅到美國的國家安全。嗯,有內味兒了對吧?

反正美國國家安全真的是很容易被威脅到,此后美國借助美日《廣場協(xié)議》的西風開啟了全面芯片戰(zhàn)爭,強迫日本簽署了兩次《半導體協(xié)議》,把蓬勃發(fā)展的日本半導體產業(yè)扼殺在了全盛階段。

事實上,在全面發(fā)動貿易戰(zhàn)之前,美國也優(yōu)先對日本幾大半導體公司進行了或這樣或那樣的制裁,并借機在國內大肆宣傳日本威脅論,制造對立情緒和民意恐慌。一切都是那么相似對不對?

首先是向日立和三菱開刀的“IBM間諜案”。1981年11月,日立公司派遣林賢治到美國,搜集美國公司的最新技術動向。在FBI的有意安排下,這位老兄認識了FBI探員假扮的“IBM高級經理”。在一段時間接觸后,林賢治提出了要購買IBM技術信息,于是被預謀已久的FBI抓了個現形。差不多同一時間,三菱公司的木村也落入了相同的圈套。這兩起商業(yè)間諜案在美國大肆發(fā)酵,被媒體形容為“新珍珠港事件”。此后,日立、三菱接受了美國曠日持久的調查與商業(yè)監(jiān)督,并且在國內背負了巨大罵名。

如果說商業(yè)間諜案很大程度是日本公司活該,那么更著名的“東芝案”就有幾分牽強了。80年代初,東芝受到了克格勃間諜的誤導,把數控機床賣給了蘇聯。東芝以為這只是一件面向歐洲的民用交易,結果卻讓蘇聯核潛艇技術得到了提升。這在冷戰(zhàn)背景下可是“十惡不赦”,東芝兩名職員被逮捕,東芝會長、社長先后引咎辭職,日本媒體高呼要東芝謝罪,稱其為“日本之恥”。隨后美國也對東芝進行了長期的出口禁令和商業(yè)審查。然而回頭看看這件事,會發(fā)現東芝很難發(fā)現這是一樁軍事交易,并且日本產通省也批準了相關出口文件。但是美國不管,解釋只在可以解釋的時候才存在。

雖然東芝的封鎖不因半導體而起,但商業(yè)審查和出口禁令帶給日本半導體巨頭以嚴重打擊,美國又拔除了一顆半導體產業(yè)的絆腳石。這件事非常有意思的一幕,是一些美國議員在義憤填膺地在白宮門口用斧子砸毀東芝產品,大罵東芝和日本人準備毀滅美國。妖魔化的手法,都與今天如出一轍——可能差別在于當時議員用斧子,如今總統(tǒng)用推特。

1984年開始,隨著美國在256K DRAM上一潰千里,日本企業(yè)獲得絕對優(yōu)勢。美國對日本的半導體貿易戰(zhàn)也開始發(fā)動。美國指責日本半導體在美國傾銷,并且認為美國半導體無法進入日本市場是因為不公正市場規(guī)則。

我們可以總結一下美國發(fā)動芯片戰(zhàn)爭的方法論:

1、你們竊取了知識產權。

2、你們給我們不喜歡的國家供貨。

3、你們傾銷且貿易保護。

4、你們威脅了美國國家安全。

5、你們是妖魔……

這一集我是真看過。

改變格局的美日《半導體協(xié)定》

對于日本來說,可能確實沒有不接受美國貿易制裁的最后一道鎧甲。而且美國悍然將貿易問題上升到國家政治層面,并且對盟友發(fā)動全球制裁,這在那個時代都是首次。錯愕的日本可能根本沒有想到會變成美國公敵。這或許也是今天與當年最不同之處了。

1985年9月,《廣場協(xié)議》的簽訂,讓美國成功動用政治手段強迫日元升值,并且逼迫日本加大對美國進口。而在重新制定的貿易規(guī)則里,日本半導體成為了美國炮火的直接覆蓋對象。

1986年底,日美簽訂了首次《日美半導體協(xié)定》。其中要求日本打開半導體市場,美國半導體要在日本市場份額達到20%以上;嚴禁日本半導體以低價在美國或其他國家市場傾銷,售價需要通過美國核算成本才可定價出售;命令禁止富士通收購仙童半導體公司。

總之,這個協(xié)議的宗旨就是日本必須買美國的半導體產品,日本想賣半導體要美國定價。而且美國還以立法的形式,明確了隨時可以向自己認為貿易不公平的國家進行全面報復。

但在《半導體協(xié)議》中,最困難的部分是美國產品要占日本市場20%以上。當時的美國產品在日本毫無競爭力,并且引導市場購買美國產品需要時間——當然,日本商界肯定也是能拖就拖。

但是美國人在占便宜的時候一貫很著急。僅僅過了幾個月,美國就召開緊急會議,抗議《半導體協(xié)議》沒有奏效,要求日本答復。隨后,又有美國公司舉證日本企業(yè)在香港低價銷售半導體產品。其實舉證的是協(xié)議前產品,但美國政府和美國公司顯然在這時都沒有時間概念。于是在《半導體協(xié)議》達成還不到半年的1987年4月,美國就依照新《通商法》301條對日本實施報復,將日本彩電、半導體產品關稅提高到100%。

到了1987年11月,美國取消了一部分報復措施。隨后日美協(xié)定要在1992年將美國半導體在日本市場份額提升到20%,并且日本對傾銷嫌疑負責到底,實行自查。

1987 年,美日逆差進一步擴大,美國發(fā)現美國半導體產品在日本的份額并未提升,于是又進行了貿易報復,對日本 3 億美元的電子設備產品征收 100%的懲罰性關稅。1989 年,美國又迫使日本簽訂《日美半導體保障協(xié)定》,規(guī)定開放日本半導體產業(yè)的知識產權和專利。到1991 年,日本統(tǒng)計稱美國半導體份額已經達到 22%,但美國依舊認為不足20%,于是美國再次強迫日本簽訂了《第二次半導體協(xié)議》。

1993年,美國的半導體全球份額反超了日本,美日半導體爭鋒宣布進入了新的階段。即使已經贏回第一,美國其實依舊沒有準備放過日本,而是在第二次協(xié)議即將到期后準備簽署第三次協(xié)議,繼續(xù)給日本半導體放血。在1996年6月,美日在華盛頓進行談判。但這次日本聰明了許多,威脅稱如果談判破裂就聯合歐盟,推動半導體貿易自由化。當時逐漸壯大的歐盟也站在了日本這邊,加上全球半導體形式已經改變,日本擅長的DRAM市場萎縮,新業(yè)態(tài)中日本半導體不占優(yōu)勢,并且美國半導體在日本市場已經超過30%。多重動機下,美國最終放過了日本,沒有簽署第三次協(xié)議。而日本半導體已經走向了不可逆的衰退。

這場改變了日美半導體產業(yè)格局,乃至世界半導體走向的橫跨十年的談判與協(xié)議,其中有太多東西值得咀嚼。

尤其它告訴我們這樣一個道理:奉之彌繁,侵之愈急。

果有百因

內部企業(yè)僵化,外部戰(zhàn)場失利,二者當然可以視作日本半導體落敗的主要因素。但同時也該看到,日本半導體這個幾十年積累的龐然大物會突然失速,是一系列原因最終堆疊出的結果。

讓我們抽取幾個時代背景,來看看日本半導體為何會后繼乏力。

進入80年代末期,隨著日本經濟騰飛,房地產和金融市場一飛沖天。早先VLSI研究所時代巨額資金投入半導體研發(fā)的盛況不復存在。大量資本、人才、民眾注意力轉向了房地產和金融證券。這樣“紙醉金迷”的發(fā)展方式確實剝奪了日本企業(yè)的研發(fā)力量。尤其高素質人才被金融地產行業(yè)吸收,造成了日本半導體產業(yè)的“老齡化”。內部僵化,外戰(zhàn)乏力,與缺少年輕人才有直接關系。

而90年代日本經濟泡沫破裂,毫無疑問讓半導體的資金和人才困局雪上加霜。本就難以為繼的日本經濟,更不會把錢和人投到被美國盯死的半導體行業(yè)。反觀美國,在蘇聯解體后驅動了大量的國家工程來關注半導體創(chuàng)新和數字化工程。資本和市場的信心史無前例高漲,國際資本大量流向美國,造成半導體產業(yè)基礎力量的強弱分化明顯。

日本的另一個軟肋,是綜合環(huán)境嚴重依賴于美國。1989 年,美國一項民意測試顯示,有68%的美國人認為日本是最大的敵人,甚至認為日本比蘇聯更可怕。這樣的民意基礎與輿論氛圍下,日本半導體行業(yè)很難獲得日本大眾的支持,反而經常被拉出來當作要向美國老爺謝罪的替罪羊。軍事上嚴重依賴美國,也讓日本在半導體糾紛中難以拿出有效的反擊措施和談判底線,因為任何談判都不可能以結束美日同盟作為代價。所以能看到日本在進行對美半導體談判時,無法反擊,無法做出利益交換,無法堅守某種立場,他們能做的就是拖。于是幾次日美半導體協(xié)議都是在最后一秒才達成,堪稱談判史上的奇景。

另一方面,美國扶植韓國和中國臺灣,也成為當時吞噬日本產業(yè)優(yōu)勢的利劍。大量亞裔因為美國的仇日情緒受到不公正對待回到亞洲,后來成為了三星與臺積電的主力軍。說到這里還有插一句,今天美國的排華情緒,勢必造成可觀的亞裔人才回流。這也許才是必須抓住的戰(zhàn)略空間。

日本半導體還有一個顯著的特點,就是舉國體制留下的弊病。日本半導體習慣于專家領導、國家和產業(yè)聯盟選定方向,缺乏來自底層和市場的創(chuàng)造力。缺乏自由創(chuàng)新土壤的日本半導體,永遠是大公司利益第一位,硅谷車庫里那種天才式的創(chuàng)新很難實現。并且在VLSI模式嘗到甜頭之后,民眾和投資者也開始信賴這種“全力一擊”模式,希望永遠能精準的畢其功于一役,缺乏對多元化市場與底層創(chuàng)新的洞見。

這導致悄然生長起來,看上去沒那么重要的機會成為了顛覆日本半導體帝國的最終砝碼——或許可以說,美國壓倒日本半導體的武器不是航母,而是PC。

新時代

那句老話說的好,當時代想要拋棄你的時候,連聲招呼都不打。

回想一下,看起來可怕的議員砸東芝事件發(fā)生在80年代初,而日本半導體的輝煌剛剛開始。日美半導體協(xié)議后,日本半導體公司也沒有傷筋動骨,甚至很多下游美國公司受到了更大打擊。真正壓死駱駝的,是時代的稻草——硅谷的車庫又一次被點亮了,PC問世,信息革命和互聯網時代正式開始。而專注于匠人精神的日本半導體,在這個舞臺顯得茫然無措。

倒退回歷史現場,可能郁郁不平準備破釜沉舟的日本半導體公司,或者來勢洶洶的美國商人,都沒想到自己爭執(zhí)的DRAM產業(yè)會在幾年后自行跌落塵埃。日本半導體崛起所依靠的DRAM,是以大型計算機為產品依托的,要求DRAM產品高質量、高可靠,畢竟每臺大型計算機都價格不菲,支撐的是國計民生或者軍事設備。然而PC興起之后,家用電腦所需的內存特點是便宜、輕便、有市場競爭力。不習慣產品快速迭代,更討厭自身產品很快被淘汰的日本半導體廠商非常不適應。導致轉型遲緩,遲遲打不開局面,于是給了三星彎道超車的機會。

而PC和互聯網,帶給半導體產業(yè)更重要的變化不是DRAM,而是作為PC設備核心的CPU。看到了未來發(fā)展趨勢的美國企業(yè),已經在這場史無前例的信息革命中走向了CPU、操作系統(tǒng)、網絡設備。就像好不容易達成半導體協(xié)議之后,受到協(xié)議保護的英特爾卻沒有趁勢反擊日本DRAM市場,而是毅然選擇退出DRAM擁抱CPU。就此造就了另一端傳奇,以及我們今天依舊使用的計算世界。反觀日本企業(yè),卻因為與DRAM綁定得太死,只能苦苦支撐。最后以Elpida破產的悲劇來草草收場。

這個漫長的故事講完,讓我們也來給日本半導體王朝的傾塌總結幾段“經驗”:

1、產業(yè)業(yè)態(tài)墨守成規(guī),不知變通和創(chuàng)造,基本意味著死路一條。在IC產業(yè)全球化的背景下,產業(yè)鏈合作、生態(tài)化創(chuàng)新,甚至跨行業(yè)合作的效率遠大于一家公司單打獨斗。分工生產和輕制造模式,是半導體產業(yè)成本分攤,實現價值最優(yōu)的必然選擇。而在今天,則出現了將半導體產能分攤到不同技術領域里,構筑大量產業(yè)使用同一個半導體系統(tǒng)的趨勢。這是新的變軌,更加值得注意

2、全球化是人類發(fā)展的共同紅利,誰拋棄全球化就會跌入風險。這一點在今天的中美科技博弈中同樣重要。90年代初的日本半導體,變成了一個沒有朋友的產業(yè)。歐洲、韓國、中國臺灣地區(qū)都從日本的衰落中分到了蛋糕,美國更不必提。而中國半導體的崛起和突圍,必須是除了美國都能分到蛋糕,甚至大量美國公司、美國產業(yè)工人也能從中受惠的事。只有如此才有未來可言。大量樹敵會讓劣勢疊加劣勢,局面難以扭轉。

3、跟不上新技術是最大的危險。在PC崛起的時代里,英特爾用日本最擅長的民用市場干掉了日本。而如何準確預判民用趨勢和技術發(fā)展非常重要。就美日半導體沖突而言,美國發(fā)揮了長期占據核心技術的優(yōu)勢,在此基礎上培養(yǎng)出了市場創(chuàng)造力。

4、外部環(huán)境非常重要。在日美芯片戰(zhàn)爭里,日本似乎從開始就注定了命運。軍事、財政、外交都掌握在美國手中,日本半導體其實只有馬上屈服和拖一拖再屈服兩個選擇。半導體是綜合國力的突顯,同時也坐落于綜合國力之中。

此后,日本在CPU、GPU、移動芯片等一系列關鍵戰(zhàn)役中一再失去主動。悄然間來到了今天,日本半導體產業(yè)根本猶在,但卻還在艱難探索機器人物聯網自動駕駛等芯片的再次崛起之路。

而伴隨日本半導體衰落,是美國大力扶持韓國半導體崛起,成為肢解日本半導體的核心力量。三星的旗幟冉冉升起,而那又是另一個故事了。

原文標題:芯史 | 回看日本半導體的傾塌

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責任編輯:haq

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    <b class='flag-5'>日本</b>人對本國芯片制造領域的<b class='flag-5'>產業(yè)</b>結構的反思與分析。

    英特爾攜手日本AIST共建半導體研發(fā)中心

    近日,英特爾宣布將與日本國立產業(yè)技術綜合研究所(AIST)展開合作,共同投資約1000億日元(折合7億美元),在日本興建一座最先進的半導體研發(fā)中心。該中心預計將于2027年正式投入運營
    的頭像 發(fā)表于 10-22 17:09 ?732次閱讀

    PCB半導體封裝板:半導體產業(yè)的堅實基石

    PCB半導體封裝板在半導體產業(yè)中具有極其重要的地位。它是連接半導體芯片與外部電路的關鍵橋梁,為芯片提供了穩(wěn)定的電氣連接、機械支撐和環(huán)境保護。 從技術層面來看,PCB
    的頭像 發(fā)表于 09-10 17:40 ?1122次閱讀

    日本與英特爾合建半導體研發(fā)中心,將配備EUV光刻機

    英特爾將在日本設立先進半導體研發(fā)中心,配備EUV光刻設備,支持日本半導體設備和材料產業(yè)發(fā)展,增強本土研發(fā)能力。 據日經亞洲(Nikkei A
    的頭像 發(fā)表于 09-05 10:57 ?672次閱讀

    英特爾擬成立半導體研究中心

    英特爾宣布了一項重大合作計劃,擬與日本產業(yè)技術綜合研究所在日本共同建立一所先進的半導體研究發(fā)展中心。該中心旨在通過聚焦半導體制造技術,助力日本
    的頭像 發(fā)表于 09-04 15:56 ?529次閱讀

    日本加速SiC供應鏈布局,強化功率半導體競爭力

    在電動車等領域至關重要的功率半導體市場中,日本廠商雖占據全球前十大席位中的四席,但在基于第三代半導體材料碳化硅(SiC)的關鍵領域卻面臨挑戰(zhàn)。據日媒報道,日本在SiC器件及基板量產上已
    的頭像 發(fā)表于 08-29 16:10 ?719次閱讀

    日本半導體設備公司排名

    來源:moneyDJ AI普及,GPU、高頻寬記憶體(HBM)需求夯,日本半導體制造裝置協(xié)會(SEAJ)上修日本半導體(芯片)設備銷售額預估,2024年度將史上首度沖破4兆日圓大關、
    的頭像 發(fā)表于 07-10 13:38 ?982次閱讀
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