兩年后試制2nm!日本“半導體夢(mèng)之隊”能成功挑戰中國臺積電嗎?

王飽飽 2年前 (2023-01-30)

與其說(shuō)是挑戰,不如說(shuō)是追趕。

兩年后試制2納米!日本“半導體夢(mèng)之隊”能成功挑戰中國臺積電嗎?

臺積電的強勁對手,來(lái)了。

據外媒日經(jīng)亞洲的最新報道,被日本國內被稱(chēng)為“半導體夢(mèng)之隊”的Rapidus公司又有了新動(dòng)向——其總裁小池淳義最近表示:計劃最早在2025年上半年建成一條2nm原型產(chǎn)線(xiàn),并在“20年代后期”開(kāi)始大規模量產(chǎn),以盡快追上臺積電等世界級半導體廠(chǎng)商的步伐。

據悉,Rapidus計劃在今年3月前正式?jīng)Q定2nm產(chǎn)線(xiàn)原型設施的選址,預計該設施還將處理后續的大規模量產(chǎn)工作。小池淳義表示,該地點(diǎn)需要穩定的水電基礎設施,以及“輕松吸引國內外人才”的能力。

眾所周知,尖端半導體的電路越精細、復雜,從設計到量產(chǎn)所需要的時(shí)間就越長(cháng)。小池表示,將調整對用戶(hù)企業(yè)提供設計支援的體制和量產(chǎn)工序,以縮短量產(chǎn)所需要的時(shí)間。目標是通過(guò)可在短期內提供最尖端產(chǎn)品的業(yè)務(wù),與在量上遙遙領(lǐng)先的臺積電和韓國三星電子形成差異化。小池表示,將來(lái)“以?xún)H量產(chǎn)尖端產(chǎn)品的體制為目標,建立高收益商業(yè)模式”。

縱觀(guān)全球半導體市場(chǎng),今天的臺積電正在生產(chǎn)世界上90%最先進(jìn)的處理器芯片,獨特的商業(yè)模式(只制造、不設計)和長(cháng)期對制造工藝的專(zhuān)注讓其成為了世界最尖端的芯片制造企業(yè)。究竟是何種底氣,讓成立尚不足一年的Rapidus喊出“追趕臺積電”的口號?

1、“舉國之力”打造的“夢(mèng)之隊”

2022年8月,8家日本頂級企業(yè):索尼、豐田汽車(chē)、日本電信電話(huà)、日本電氣、日本電裝、軟銀、鎧俠和三菱日聯(lián)銀行分別出資3-10億日元不等,合資打造了這家定位高端芯片的“夢(mèng)之隊”。

Rapidus致力于研發(fā)、設計、制造和銷(xiāo)售先進(jìn)半導體產(chǎn)品,目標是在2025~2030年間實(shí)現2nm或更高端工藝芯片的研發(fā)和量產(chǎn),到2027年量產(chǎn)改良的2nm+超精細半導體,并且擁有自己的制造產(chǎn)線(xiàn)。此類(lèi)芯片將用于5G通信、量子計算、數據中心、自動(dòng)駕駛汽車(chē)和數字智能城市等領(lǐng)域。并且在創(chuàng )業(yè)之始,就獲得了日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省和新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)組織(NEDO)提供的先進(jìn)半導體開(kāi)發(fā)外包項目補貼,預計補貼額為700億日元。

兩年后試制2納米!日本“半導體夢(mèng)之隊”能成功挑戰中國臺積電嗎?

尤其令外界側目的是,Rapidus在成立不久,就迅速與手握高端技術(shù)的IBM搭上了線(xiàn)。

2022年12月初,IBM和Rapidus宣布建立“聯(lián)合開(kāi)發(fā)合作伙伴關(guān)系”。這意味著(zhù),IBM公司的2nm芯片將交由Rapidus代工生產(chǎn)。Rapidus將獲得2nm芯片相關(guān)的技術(shù)授權??偛眯〕卮玖x樂(lè )觀(guān)表示,“與具備技術(shù)的IBM建立了信任關(guān)系。能穩步實(shí)現(量產(chǎn))”。

除此之外,Rapidus也與比利時(shí)微電子研究中心(IMEC,是全球先進(jìn)工藝研發(fā)的核心機構之一)達成了合作協(xié)議。一番合縱連橫之后,這支“夢(mèng)之隊”,已經(jīng)被日本國內視為重新在高端半導體行業(yè)保持領(lǐng)先的“最后機會(huì )”。

2、日本半導體,夢(mèng)回30年前?

跨越時(shí)間的長(cháng)河,日本半導體產(chǎn)業(yè)的歷史可以總結為三個(gè)階段:1970年代到1980年代逐漸崛起;1990年代到2000年代逐漸衰落,以及從2000年代到現在,日本半導體產(chǎn)業(yè)重新受到日本國內的重視。

1970年代到1980年代,隨著(zhù)消費電子的時(shí)代到來(lái),日本努力在滿(mǎn)足國內需求的同時(shí),也致力于成為全球芯片產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導者。大阪經(jīng)濟大學(xué)發(fā)表的一份報告顯示,隨著(zhù)該行業(yè)私人投資的飆升,1970~1980年代是日本半導體產(chǎn)業(yè)最具有國際競爭力,也是最成功的時(shí)期。1988年,日本半導體產(chǎn)業(yè)的全球市場(chǎng)份額超過(guò)50%。

兩年后試制2納米!日本“半導體夢(mèng)之隊”能成功挑戰中國臺積電嗎?

然而,在擔心日本向美市場(chǎng)“傾銷(xiāo)”及過(guò)分保護本國市場(chǎng)的背景下,美國開(kāi)始推動(dòng)日本政府的貿易讓步——1986年,雙方簽訂了《美日半導體協(xié)議》,該協(xié)議授權美國政府為美國芯片設定最低公平市場(chǎng)價(jià)格,同時(shí)還將日本半導體市場(chǎng)的外國份額從10%提高到20%。日本在國內外半導體市場(chǎng)的競爭力被同時(shí)削弱,美韓等其他國家地區的半導體公司則趁勢而起。

時(shí)光推移,臺積電的成立和順利運營(yíng)宣告了半導體行業(yè)邁向了“專(zhuān)業(yè)化”,設計和制造不再必須融為一體。但日本業(yè)界明顯沒(méi)有跟上這股趨勢。因此,在多重因素的影響下,日本的半導體市占率持續滑落,一路跌到現在市占率不到10%的位置。

那么,如今被寄予厚望的Rapidus,真的有機會(huì )挑戰臺積電,讓日本半導體重新站上“高地”嗎?

3、與其說(shuō)是挑戰,不如說(shuō)是追趕

綜合來(lái)看,Rapidus并非毫無(wú)優(yōu)勢。

在生產(chǎn)方面,Rapidus將得到日本眾多半導體設備和材料公司以及歐美公司的支持。從光刻到組裝,從包裝和測試,再到電子設計自動(dòng)化和陶瓷組件。Rapidus有望依靠歐美和日本的整個(gè)半導體生態(tài)系統的支持向2nm邁進(jìn)。

從歷史上看,“舉國之力”的案例,在日本科技發(fā)展史上也并非首次,在新技術(shù)上集中資源,進(jìn)行長(cháng)期、有野心和明確目標的項目是日本政府和科技界的“偏愛(ài)”,例如針對65納米制程的“ASKA”項目,或針對45納米制程工藝技術(shù)的“MIRAI項目”等等。大投入,或許能夠獲得高回報。

兩年后試制2納米!日本“半導體夢(mèng)之隊”能成功挑戰中國臺積電嗎?

然而劣勢也是明顯的,對于Rapidus而言,資金缺口巨大是首要解決的問(wèn)題。據介紹,目前2nm的技術(shù)確立就需要2萬(wàn)億日元,而籌備量產(chǎn)線(xiàn)還需要3萬(wàn)億日元;同時(shí),制造工藝的打磨絕非一朝一夕。Rapidus究竟能對臺積電帶來(lái)多大的威脅難以確認,但在短期內來(lái)看,前者必然處于“追趕”的階段。

在拉丁語(yǔ)中,Rapidus意味著(zhù)“快速”,反映了日本渴望“重回”半導體世界頂端行列的愿景。但今天的半導體之爭已經(jīng)不僅僅是企業(yè)之間的競爭,Rapidus能否“逆襲”臺積電來(lái)?yè)尩貌糠质袌?chǎng),仍然有待觀(guān)察。

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