日本の半導体メモリ産業の衰退要因 - keio...

日本の半導体メモリ産業の衰退要因

グループ3

米村崇 Lowery Samuel 渡邉直斗山岡悠弥

多田麗華王博雅岳嵐嵐

出所： 2

目次

1. 半導体メモリとは

2. 日本半導体メモリ産業の衰退

3. 衰退の要因

4. ゲーム理論から見る衰退の要因

5. エルピーダの事例

6. まとめ

出所： 3

目次



3. 衰退の要因



6. まとめ

出所： 4

様々な半導体

半導体は次のように分けられる

単体素子（個別トランジスター、ダイオード等）

オプトデバイス LED/LD

イメージセンサー CCD/CMOS

アナログ

標準リニア特定用途

デジタル

ロジック

メモリ

他のロジック

RAM

ROM

マイコン類

DRAM

フラッシュ NOR/NAND

MPU・一般MCU・DSP

汎用ロジックPLD（プログラマブル）ディスプレイ・ドライバー

特定用途ASSP（特定用途・標準）

ASIC(特定顧客向）

IC

出所： 5

様々な半導体

今回注目するのは、半導体メモリ

単体素子（個別トランジスター、ダイオード等）

オプトデバイス LED/LD

イメージセンサー CCD/CMOS

アナログ

標準リニア特定用途

デジタル

ロジック

メモリ

他のロジック

RAM

ROM

マイコン類

DRAM

フラッシュ NOR/NAND

MPU・一般MCU・DSP

汎用ロジックPLD（プログラマブル）ディスプレイ・ドライバー

特定用途ASSP（特定用途・標準）

ASIC(特定顧客向）

IC

出所： 6

80％を占めるデジタルICチップ

メモリー半導体は記憶機能を持った半導体

メモリー半導体“記憶”にあたる部分の半導体

DRAM

情報を保護するために定期的な刺激を必要とするメモリー

SRAM

一度書き込むと、情報が安定して保持されるメモリー

フラッシュメモリーなど

ロジック半導体“論理”を司る部分の半導体

MPU

（マイクロプロセッサ―）MCU

（マイクロコントローラー）DSP

（デジタル・シグナルプロセッサー）

電子の目とうわれる半導体

光・音声などアナログ情報をデジタル信号に変える半導体

DSP

CCD

出所： 7

目次



3. 衰退の要因



6. まとめ

出所： 8

マクロ視点の半導体産業

産業の「コメ」とも呼ばれるほど日本半導体産業は勃興するがその後世界に追い抜かれる

出所： 9

ミクロ視点の半導体産業

半導体企業のシェアランキングは以下のように

1986 1996 2006 2018

1位 NEC インテルインテルサムスン

2位日立製作所 NEC サムスンインテル

3位東芝モトローラテキサス・インスツルメンツ SKハイニックス

4位モトローラ日立製作所東芝マクロン・テクノロジー

5位テキサス・インスツルメンツ東芝 STマイクロエレクトロニクスブロードコム

6位フィリップステキサス・インスツルメンツルネサステクノロジークアルコム

7位富士通サムスンインフィニオンテクノロジーズテキサス・インスツルメンツ

8位松下電子工業富士通フィリップスウエスタン・デジタル

9位三菱電機三菱電機ハイニックス STマイクロエレクトロにクス

10位インテル SGSトムソン NECエレクトロニクス NXPセミコンダクターズ

出所： 10

ミクロ視点の半導体産業

日本企業はドンドンとシェアを落とす

1986 1996 2006 2018

1位 NEC インテルインテルサムスン

2位日立製作所 NEC サムスンインテル

3位東芝モトローラテキサス・インスツルメンツ SKハイニックス

4位モトローラ日立製作所東芝マクロン・テクノロジー

5位テキサス・インスツルメンツ東芝 STマイクロエレクトロニクスブロードコム

6位フィリップステキサス・インスツルメンツルネサステクノロジークアルコム

7位富士通サムスンインフィニオンテクノロジーズテキサス・インスツルメンツ

8位松下電子工業富士通フィリップスウエスタン・デジタル

9位三菱電機三菱電機ハイニックス STマイクロエレクトロにクス

10位インテル SGSトムソン NECエレクトロニクス NXPセミコンダクターズ

出所： 11

目次



3. 衰退の要因



6. まとめ

出所： 12

日本の半導体メモリ産業の衰退要因 ①日米貿易摩擦と法規制

二度にわたる協定により日本企業は設備投資縮小

1986年-1991年

1991年-1996年

日米半導体協定

日米半導体新協定

日本製半導体製品のダンピング輸出防止

日本市場における外国製半導体シェアを

20%以上に

締結された協定内容

日本半導体企業は

設備投資を控える

出所： 13

日本の半導体メモリ産業の衰退要因 ②水平分業への遅れ

水平分業と垂直統合

論理設計

システム設計

独立の設計ツール

独立の設計手法独立のプロセス

回路設計

物理設計

試作評価

量産組立

独立の組立

論理設計

システム設計

回路設計

物理設計

試作評価

量産組立

設計前工程後工程

設計ファブレスファンドリー組立メーカー

全部自分でやる

IPベンダー設計ツールベンダー

垂直統合型

水平分業型

出所： 14

日本の半導体メモリ産業の衰退要因 ②水平分業への遅れ

日米韓台の半導体戦略

〜１９８０年〜１９９０年２０００年〜

DRAM用途メインフレーム PC PC

DRAMの競争力高品質低コスト低コスト

出所： 15

日本の半導体メモリ産業の衰退要因 ③過剰技術・過剰品質

日本は時代の移行についていけず、価格競争についていけなくなる

DRAMシェアNo.1

極限技術と高品質の技術文化形成

競争力喪失、DRAM撤退

過剰技術で過剰品質を作り続けた

SoC

何をどう作るの？

低コストDRAMでシェアNo.1 強大

変化なし変化なし

日本

韓国

出所： 16

日本の半導体メモリ産業の衰退要因 ④コンソーシアムの失敗

多数のコンソーシアムが矢継ぎ早に設立も機能しない

1994年

1995年

1996年

2001年

半導体産業研究所(SIRIJ)

半導体理工学研究センター(STARC)

半導体先端テクノロジーズ(Selete)など

MIRAIプロジェクト、あすかプロジェクトなど

国家プロジェクト名

出所： 17


これまでのまとめ

①日米貿易摩擦による協定のため積極的な設備投資を行うことができなかった

②垂直統合にこだわり水平分業に移行できなかった

③必要とされる以上の技術・品質にこだわり、価格競争力を持てなかった

④国を挙げたコンソーシアムが裏目に出た

出所： 18

目次



3. 衰退の要因



6. まとめ

Copyright © 2017 Rubato Co., Ltd. –Confidential-出所： 19

日本企業と海外企業との価格競争

ゲーム理論（囚人のジレンマ）

①パレート効率【日本・海外】価格→

数量→ × 単価→ = 売上→

②【海外】価格↓

数量↑↑ × 単価↓ = 売上↑（費用↓）【日本】価格→

数量↓↓ × 単価→ = 売上↓

③ナッシュ均衡【海外】価格↓

数量→ × 単価↓ = 売上↓

【日本】価格↓

数量→ × 単価↓ = 売上↓

①

② ③

価格維持値下げ

価格維持

5,5 0,7

値下げ

7,0 1,1

日本

韓国

泥沼の価格競争から抜け出せない・・・

Copyright © 2017 Rubato Co., Ltd. –Confidential-

繰り返しゲーム

繰り返し囚人のジレンマにおける戦略の代表例

企業活動であるので、何度も繰り返しプレーすることが多い。同じ戦略形ゲームが同じプレーヤーによって繰り返しプレーされるゲームを、（無限回）繰り返しゲームという。

出所：岡田章（2014）ゲーム理論・入門 139-144

割引因子をσとする。(0＜σ＜1）将来の利得を現在時点で評価する場合、額面より割り引いて評価するというものである。ある期まで両プレイヤーはトリガー戦略をとっているとする。次の期にプレイヤー1が戦略を変更して、値下げ戦略をとったとすると、その期以降、7+1+1+・・・しか得られない。一方、トリガー戦略をとり続けると、5+5σ+5σ^2+・・・=5/(1-σ) 等比数列の無限級数

All-価格維持いつも価格維持戦略をとる（利得5の無限列）

All-値下げいつも値下げ戦略をとる

トリガー最初は、価格維持戦略をとる。2回目以後は、双方が価格維持戦略をとり続ける限り価格維持戦略

をとる。しかし、1回でもどちらかが値下げ戦略をとれば、その後、ずっと値下げ戦略をとり続ける

しっぺ返し(tit for tat）

最初は、価格維持戦略をとる。2回目以後は、相手に裏切られたらこちらも1回だけ裏切る。しかし、相手が再び協力したらこちらも協力に戻る

Copyright © 2017 Rubato Co., Ltd. –Confidential-21

繰り返し囚人のジレンマ

利得行列

出所：岡田章（2014）ゲーム理論・入門 144-146.

(1-σ)倍 All-価格維持 All-値下げトリガーしっぺ返し(tit for tat)

All-価格維持 5,5 0,7 5,5 5,5

All-値下げ 7,0 1,1 7-6σ,σ 7-6σ,σ

トリガー 5,5 σ,7-6σ 5,5 5,5

しっぺ返し 5,5 σ,7-6σ 5,5 5,5

1

2

All-値下げ戦略を採用するプレイヤー1の割引利得和は7+σ+σ^2+・・・=7+{σ/(1-σ)}

={7*(1-σ)} /(1-σ) +{σ/(1-σ)}

=7-6σ/1-σ

その際のトリガー戦略を採用するプレイヤー2の割引利得和は0+σ+σ^2+・・・=σ/(1-σ)

プレイヤー1の利得は7-6σ

従って、5≧7-6σ、すなわちσ≧1/3であるならば、プレイヤー2

がAll-値下げに変更しても利得は

大きくならない。＝トリガー戦略から離脱するインセンティヴは存在しない。（ナッシュ均衡）


海外企業トリガー戦略の変更

短期的な利得の増加と長期的な割引利得の損失

7

5

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

韓国企業の利得

韓国企業が値下げ戦略

日本企業も値下げ戦略

日本企業コスト競争力

で敗北

参考資料：岡田章（2014）ゲーム理論・入門 147

ALL-価格維持

海外企業が利得の増加＞利得の損失と判断、トリガーを引いた

(5-1)+(5-1)σ+(5-1)σ^2＋・・・=4/(1-σ) 2＞σ*{4/(1-σ)}


市場競争

需要と供給

数量(Q)

価格(P)

供給曲線

需要曲線

数量(Q)

価格(P)

供給曲線

需要曲線

P*

Q*

P*2

Q*2

均衡点

供給量↑ 価格↓

市場に商品を大量投入することにより、価格競争に持ち込んだ

大量生産により規模の経済が達成できる為、更なるコスト低下の実現も可能

出所：2001/10/25 日本経済新聞朝刊 13ページ 24

半導体ダンピング課税適用申請へ -韓国の低価格攻勢けん制-

日本側：「いくら安くてもとりあえず現金に換えてしまおうという売り方。もはや健全な市場競争とはいえない」いまやDRAM価格は製造原価の三分の一に暴落しているが、「この泥沼化を先導したのが、プライスリーダーである韓国勢」

ハイニックス社：「半導体価格の下落は世界的なIT（情報技術）不況による」

日本のDRAMメーカーには安値合戦を続ける体力は残っていない。土俵際に追い込まれた国内各社の姿を浮き彫りにしているともいえる。

出所： 25

目次



3. 衰退の要因



6. まとめ

出所： 26

エルピーダ再編

相次ぐ再編が起こる

NEC

DRAM日立

DRAM三菱電機DRAM

エルピーダ

台湾メモリ

日本台湾DRAM連合

~1999年

第一次再編1999~2003年

第二次再編2009~2011年

事業売却(2003)

合併(1999)

提携(2009)

27

エルピーダ衰退の沿革①

第一次再編

2002年9月30日日本経済新聞朝刊7面

2000年9月29日日経産業新聞8面

28

エルピーダ衰退の沿革②

第一次再編に至った理由 2000年11月29日日経産業6面

29

エルピーダ衰退の沿革③

第一次再編後


30

エルピーダ衰退の沿革④

第二次再編

2009年11月11日日本経済新聞朝刊3面2009年2月11日日本経済新聞朝刊1面

31

エルピーダ衰退の沿革⑤

第二次再編後


出所： 32

目次



3. 衰退の要因



6. まとめ

出所： 33

まとめ

外部環境・日米貿易摩擦による協定・諸外国の選択と集中

内部環境・設備投資不足・垂直統合へのこだわり・過剰技術・過剰品質・国との連係不足


日本企業コスト競争力

の低下

日本包囲網日本企業の驕り

海外企業による安値合戦の仕掛け？

出所： 34

ご清聴ありがとうございました

日本の半導体メモリ産業の衰退要因 - keio...

Documents