Ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu bắt nguồn từ Mỹ vào những năm 1950 và hoàn thành việc chuyển giao công nghiệp đầu tiên từ Mỹ sang Nhật Bản vào những năm 1970-1980. 

Trong thời kỳ chuyển giao này, chính phủ Nhật Bản cùng các doanh nghiệp và tổ chức nghiên cứu đã phối hợp để đạt được những thành tựu công nghệ to lớn. Với lợi thế về chi phí và công nghệ, các doanh nghiệp Nhật Bản đã nắm bắt cơ hội để phát triển và mở rộng nhanh chóng. 

Bán dẫn là nền tảng của công nghiệp thông tin điện tử và đại diện cho bước tiến công nghệ chính thống tiên tiến nhất trên thế giới. Khai sinh tại Mỹ, ngành công nghiệp bán dẫn từng trải qua ba cuộc chuyển giao quy mô lớn, lần đầu tiên xảy ra ở cuối thập niên 80 từ Mỹ sang Nhật Bản. Nhờ đó, Nhật Bản đã vươn lên thành trung tâm bán dẫn của thế giới. Lần thứ hai từ cuối thập niên 80 đến đầu thập niên 90, từ Nhật Bản sang Hàn Quốc, Đài Loan (Trung Quốc) và Singapore… Lần thứ ba đang diễn ra và Trung Quốc hưởng lợi nhờ chi phí nhân công thấp cùng các ưu thế khác.

Có thể chia lịch sử phát triển doanh nghiệp bán dẫn Nhật Bản làm bốn giai đoạn: trỗi dậy (thập niên 70), thịnh vượng (thập niên 80), suy thoái (thập niên 90) và chuyển mình (những năm 2000 đến nay).

Đầu thập niên 70, ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản nói chung tụt hậu hơn 10 năm so với Mỹ. Giữa những năm 1970, họ phải hứng chịu hai tác động nghiêm trọng. Một là Nhật Bản buộc phải mở cửa thị trường máy tính và chất bán dẫn trong nước vào năm 1975 - 1976 dưới áp lực của Mỹ; Hai là IBM đã phát triển một máy tính hiệu suất cao mới có tên là Futuresystem (F/s), sử dụng bộ nhớ DRAM vượt xa trình độ kỹ thuật của Nhật Bản.

Từ năm 1976, dưới sự chỉ đạo của chính phủ, Nhật Bản bắt đầu thực hiện dự án nghiên cứu công nghệ VLSI (mạch tích hợp quy mô rất lớn) với số vốn 72 tỷ yen. Sáu công ty máy tính lớn tham gia gồm Fujitsu, Hitachi, NEC, Mitsubishi Electric, NTT và Toshiba. Các công ty này quản lý một phòng thí nghiệm chung ở tỉnh Kanagawa, chỉ tập trung vào nghiên cứu công nghệ cơ bản cho chất bán dẫn và tránh rò rỉ công nghệ cho các đối thủ cạnh tranh.

Dự án nghiên cứu này đã góp phần phát triển một nền tảng công nghệ chung để các công ty hợp tác làm việc và chia sẻ thông tin thúc đẩy đổi mới. Ngoài 6 cái tên ban đầu, các công ty Nhật Bản sản xuất thiết bị và nguyên liệu thô để sản xuất chất bán dẫn cũng tham gia dự án. Điều này dẫn đến sự phát triển của một loạt các phát minh mới liên quan đến thiết kế và sản xuất chất bán dẫn.

Sau 4 năm, dự án đã phát triển kỹ thuật in thạch bản chùm tia điện tử (EBL), một cuộc cách mạng trong công nghệ thiết bị chế tạo chip, mở đường cho việc sản xuất chất bán dẫn thậm chí còn phức tạp hơn ở quy mô lớn. EBL cuối cùng đã được thương mại hóa bởi ASML, Nikon Corporation và Canon. Bước nhảy vọt về công nghệ này tạo điều kiện cho sự thống trị của Nhật Bản trên thị trường bán dẫn toàn cầu, các công ty Nhật Bản chiếm 51% doanh số bán hàng trên toàn thế giới vào năm 1988.

Đồng thời, chính phủ cũng có những hỗ trợ mạnh mẽ về mặt chính sách. Năm 1957, Chính phủ Nhật Bản ban hành Luật Các biện pháp tạm thời nhằm vực dậy ngành công nghiệp điện tử để hỗ trợ các doanh nghiệp trong nước tích cực học hỏi công nghệ tiên tiến của Mỹ và phát triển ngành bán dẫn. 

Vào năm 1971 và 1978, Luật Các biện pháp tạm thời nhằm phục hồi ngành công nghiệp điện tử và ngành cơ khí và Luật Các biện pháp tạm thời nhằm phục hồi ngành công nghiệp thông tin cơ khí lần lượt được ban hành, nhằm củng cố hơn nữa sự phát triển của ngành công nghiệp thông tin Nhật Bản mà trong đó chất bán dẫn là ngành công nghiệp cốt lõi.

Trong thập niên 80, lợi thế cạnh tranh chủ yếu của bán dẫn Nhật Bản nằm ở chi phí và độ tin cậy của sản phẩm. Sự trỗi dậy của ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản lấy bộ nhớ làm điểm khởi đầu, chủ yếu là DRAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động).

Đến những năm 1980, nhờ sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô Nhật Bản và thị trường máy tính quy mô lớn toàn cầu, nhu cầu DRAM tăng lên chóng mặt. Vào thời điểm đó, Nhật Bản đã đạt được công nghệ hàng đầu về DRAM. Các doanh nghiệp Nhật Bản dựa vào công nghệ sản xuất quy mô lớn để đạt được lợi thế về chi phí và độ tin cậy. Thông qua chiến lược cạnh tranh khuyến mãi giá thấp, họ nhanh chóng thâm nhập vào thị trường Mỹ và thay thế Mỹ trở thành nhà cung cấp DRAM chính trên thế giới. 

Với sự phát triển của chất bán dẫn Nhật Bản, thị trường thế giới trở nên xáo trộn. Đến năm 1989, thị phần chip Nhật Bản trên toàn cầu là 53%, của Mỹ là 37%, của châu Âu là 12%, của Hàn Quốc là 1% và của các khu vực khác là 1%.

Những năm 1980, ngành bán dẫn Nhật Bản chiếm vị trí thống trị tuyệt đối trên thị trường quốc tế. Tính đến năm 1990, các doanh nghiệp bán dẫn Nhật Bản chiếm 6 trong số 10 doanh nghiệp hàng đầu và 12 trong số 20 doanh nghiệp lớn nhất thế giới. Ngành công nghiệp bán dẫn của Nhật Bản đạt đến đỉnh cao trước khi suy giảm.

Do đó, thập niên 80 được xem là “hoàng hôn” ở Mỹ và “bình minh” ở Nhật Bản. Từ năm 1975, Texas Instruments của Mỹ là hãng bán dẫn số một thế giới, duy trì vị trí trong khoảng 15 năm. Năm 1985, NEC của Nhật Bản soán ngôi Texas Instruments, đại diện cho bước nhảy vọt của nước này trên mặt trận bán dẫn và là biểu tượng của kỷ nguyên “Nhật Bản số 1” – tên một cuốn sách của tác giả Ezra Vogel.

Cạnh tranh căng thẳng Mỹ - Nhật từ cuối thập niên 70 đến đầu thập niên 90 có thể xem là cuộc chiến bán dẫn đầu tiên trong lịch sử. Các công ty Mỹ chủ yếu tập trung quân sự hóa chất bán dẫn. Bóng bán dẫn được đưa vào máy bay chiến đấu và tàu không gian do nhẹ, tiết kiệm không gian, tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với thiết bị ống chân không.

Trong khi đó, doanh nghiệp Nhật Bản – bao gồm Sony – chuyển sự chú ý sang thị trường tiêu dùng. Sony dẫn đầu trong việc theo đuổi việc phát minh lại thiết bị điện tử tiêu dùng của Nhật Bản. Cuộc hành trình bắt đầu với việc Sony giới thiệu radio bỏ túi, ban đầu được coi là lựa chọn thay thế kém hơn cho các máy thu radio lâu đời hơn ở Mỹ và châu Âu.

Tuy nhiên, Sony và các công ty đồng hương đã tập trung tinh chỉnh quy trình thiết kế và sản xuất bóng bán dẫn. Chiến lược này mang lại kết quả hữu hình khi các sản phẩm điện tử dựa trên bóng bán dẫn của Nhật Bản đạt được sức hút, thúc đẩy nhu cầu ngày càng tăng đối với chất bán dẫn. Năm 1988, doanh nghiệp Nhật Bản chiếm 50,3% doanh số bán dẫn toàn cầu.

Thiết kế: Thu Hằng