到1960年代，日本半導體產業繼續追趕美國。當時，日本政府以關稅壁壘和貿易保護政策為產業的起步“保駕護航”。但外資開始“叩響”大門，終於在1968年，美國德州儀器以合資的模式進入日本市場，但得遵守嚴苛的技術轉讓等限制。
當時日本國內半導體製造設備的國產化比率只有20%，美國的反制措施讓日本半導體產業意識到自身的被動。其一，IBM在1970年宣布將在其新推出的大型計算機中使用半導體存儲器，半導體存儲器開始替代磁芯，在半導體存儲器中占據重要位置的DRAM內存芯片，成為潛力無限的大市場。一夜之間行業遊戲規則大變。其二，美國拒絕向日本提供 IC集成電路，使日本電子計算器在美國的市場份額從繁盛時期的80%跌至了1974年的27%。
由此，日本開始以“舉國之力”來進行自主研發。一個官產學研發項目徹底改變了日本半導體產業的地位。這個項目就是日本通商產業省（經濟產業省前身）發起成立的VLSI共同研究所（超LSI技術研究組合），“打造未來計算機必不可少的大規模集成電路”這一口號也顯示了日本的巨大野心。日本通產省將市場中的各大競爭對手（富士通、日立、三菱電機、東芝和NEC）的研發人員集結起來，總計投入700億日元，政府出資290億日元（幾乎相當於當時通產省補貼支出的一半）。
上述項目在4年到期後，取得專利1000多項。VLSI共同研究所所長、有日本半導體之父之稱的垂井康夫設定的方針或許總結了成功的秘訣：競爭者們能否互相協作是一個大問題，那麼我們就以”基礎的、共通的”為方針，從各家公司的共同點出發，來研發、制定未來的大規模集成電路技術。
1970年代日本對美國等外部的關鍵制程設備和生產原料依賴率達到80%，而到1980年代初，日本半導體製造裝置國產化率達到了70%以上，為日後超越美國成為半導體業霸主奠定了基礎。
由此日本半導體業開啟了“黃金時代”，全球市場份額不斷上升，在世界範圍內開始具有舉足輕重的地位。以1980年投入市場的64K DRAM為例，1981年，日立市場占有率全球第一，占40%的份額；第二位是富士通，占20%，NEC占9%。之後，NEC主導了256K時代，東芝主導了1MB時代。到1986年，日本半導體企業在全球DRAM的市占率達到了80%，超越了美國。
這一時期的日本產業發展主要靠出口。1970－1985年的15年間，日本該產業的產值增加了5倍，出口增加了11倍。
轉折：由盛而衰背後是未能抓住規模化機會
禍兮福所倚，福兮禍所伏。
1980年代後期，日本的DRAM市場份額開始大幅衰退，根本原因是DRAM市場結構發生巨變，頻繁發生的貿易摩擦也一定程度上阻礙了行業發展。
日本企業在早期大型計算機所用的存儲器上有技術優勢，看重的是存儲器的品質。但1980年代後期，隨著個人電腦市場蓬勃發展，對存儲器的可靠性和壽命要求較低，更側重於低價。但日本當時依舊以高可靠性為生產標準，未能很好地適應市場變化。
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