狂砸670亿美元,日本意图再次成为全球芯片强国

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集微网消息日本正投入数亿美元进行一场漫长的赌注,以重振其芯片制造实力,使其经济免受日益加剧的中紧张局势的影响。

挖掘机和卡车在冰雪覆盖的地面上纵横交错,一座未来工厂的建设工作仍在继续,厂房前是一片草地。这一开发项目正在改变这个以农业、军事基地和千岁机场闻名的地区的面貌,该项目还旨在改变日本芯片业的面貌。

新成立的日本本土企业Rapidus希望在2027年从零起步大规模生产最先进的2nm逻辑芯片。按照行业标准,这对在半导体生产方面远远落后于海外竞争对手的成立仅18个月的日本企业来说,是一个难以置信的挑战。

但是,随着中美为获得最新的芯片制造技术和设备而竞争,日本察觉到了机会,那就是利用美国对供应链安全的担忧,重新回到它曾经主导的游戏中来。

先进芯片将成为人工智能(AI和电动汽车等十几项关键技术的基础。全球生产的很大一部分都集中在中国台湾和韩国,这使得未来的供应很容易受到地区紧张局势的影响。

负责启动新代工厂的Rapidus高管Atsuo Shimizu表示,这涉及到地缘政治和经济安全因素。日本要想生存下去,就必须在技术上成为全球参与者。

日本已经出了它的实力。在不到三年的时间里,日本已拨出约4万亿日元(约合267亿美元)的专款,用于重振半导体产业日本首相岸田文雄的目标是,在私营部门的支持下,为该产业提供的财政支持最终将达到10万亿日元(约670亿美元)。目标之一是到2030年将日本国产芯片销售额增加两倍,达到15万亿日元以上再次意图打造全球芯片强国


日本的新芯片战略有两个主要方面。首先,日本正努力将自己重新打造成为成熟芯片的主要生产地,通过提供高达一半建设成本的慷慨补贴,吸引该行业最大的海外公司来日本投资;第二方面,也是更雄心勃勃的一部分,是北海道的Rapidus项目,旨在恢复日本在硅芯片领域的领先地位。

日本经济产业省METI资讯科技业部门主管、该战略的设计者之一Kazumi Nishikawa说,“为什么我们为芯片做了这么多?老实说,是因为中对抗,如果来自中国台湾的芯片供应停止,将给各地带来数万亿美元的负面影响,经济将崩溃。”


日本已经在其战略的第一个方面即大部分取得了一些成功。全球最大的芯片制造商台积电很快意识到,与美国或其他国家/地区相比,由日本提供部分资金的芯片项目启动速度要快得多。

通过利用世界领先制造商的专业技能,日本希望重建与芯片相关的生态系统,为地区经济提供就业机会和新的增长点。同时,这些举措将有助于加强日本作为以美国为首的全球供应链中的重要盟友的地位,该供应链致力于保持从智能手机、汽车到最新导弹系统等各种产品的重要半导体生产线的运转。

日本战略的第二部分的命运似乎不那么确定。Rapidus项目既让人兴奋,也让人怀疑。它的成功取决于实现技术上的巨大飞跃,但对最终产品的成本和可靠性却知之甚少,也不知道是否会有买家客户。即使是行业领导者也在努力实现这一目标。

好的一面是,日本这次可以把美国当作盟友,而不是技术上的敌人。

作为Rapidus项目的一部分,IBM正在纽约奥尔巴尼培训约100名资深日本工程师,让他们尽快掌握美国前沿的芯片技术。

美国驻日本大使拉姆·伊曼纽尔(Rahm Emanuel)说,“我们是伙伴、盟友、合作者,要确保我们的国家安全和经济安全保持一致,因为威胁来自其他地方,比如中国大陆。我们同舟共济,朝着同一个方向划桨。”

日本的战略标志着与以往支持本国芯片产业的努力不同,以往主要是假定本国芯片产业不需要外部帮助,结果以失败告终。

除了台积电之外,美光科技、ASML和三星也在日本投资生产或研究设施,因为这些公司都在寻找最佳交易,以便在不确定的世界中巩固其未来的产出。

日本的援助速度与美国的政策僵局形成了鲜明对比。2022年美国《芯片科学法案》(2022 Chips and Science Act)预留了390亿美元的直接补贴,用于加强美国的制造业,但第一笔15亿美元的大额补贴直到近日才公布。劳动力和成本方面的挑战也推迟了台积电位于亚利桑那州的新工厂的投产。在德国,预算动荡引发了对台积电和英特尔补贴的担忧。

总部位于比利时的微电子研究中心IMEC CEO Luc Van den hove说:“日本这次采取了大胆的做法,实施了非常迅速的决策。回顾20年前或15年前,当时的政策要封闭得多,尤其是来自政府的政策。”

台积电有充分的理由取得成功。其第一家工厂的产品(12nm28nm逻辑芯片)技术已经成熟。熊本位于日本南部的九州岛,那里有一个由大约1000家相关技术公司组成的生态系统,还有客户,包括日本的汽车制造商。

台积电今年2月早些时候正式宣布其第二家代工厂将在附近生产6nm7nm芯片。日本自民党半导体小组秘书长、立法委员Yoshihiro Seki表示,到2037年,来自代工厂的税收收入很可能政府最初的支出相抵

日本成为具有吸引力的地点还有其他原因。其拥有纪律严明的劳动力和可靠的服务。日元汇率跌至几十年来的最弱水平,也使在日本建设生产基地的成本大大降低。

日本也是芯片制造中使用的一些化学品和设备的全球主要供应商。包括东京电子在内的一些日本供应商利用了经济安全担忧的另一面,抓住了中国大陆需求激增的机会,因为中国大陆希望在更多限制措施出台之前提升现有的技术水平。


虽然日本作为芯片制造基地的某些原因在日本北部同样适用,但情况却截然不同。Rapidus公司起步于一个早已被遗忘的制造地区,当地只有约20家与芯片制造相关的企业。

日本国家技术研究所的专业技术长期以来一直停滞在45nm的水平上,因此Rapidus要想在五年左右的时间里利用未经证实的IBM技术大量生产2nm芯片,看起来是一个非常艰巨的任务。即使Rapidus能够在2027年之前实现目标,台积电和三星也很可能已经以一定的产量进入市场,从而获得成本优势。

Shigeru Fujii曾在日本富士通(Fujitsu)担任芯片制造主管,在过去的几十年里,富士通输给了中国台湾和韩国的低价竞争对手。他还没有看到Rapidus能够打入残酷的全球市场的证据。他认为问题是会有客户吗?

Rapidus公司的Atsuo Shimizu说,这次将有所不同,他曾在Shigeru Fujii手下工作过。Rapidus将通过缩短定制芯片的交付时间来增加产品价值,不仅通过制造工艺,还通过帮助客户缩短耗时的设计过程。

Atsuo Shimizu表示,公司无法在商品化设备方面与台积电和三星竞争,因此该公司将更多地瞄准高端利基市场。技术的转变也会对Rapidus有帮助。公司设想的2nm芯片将使用GAAGate-All-Around全环绕栅极)晶体管结构,而不是目前的FinFET结构,这将使公司更容易打入市场。他认为其能做到这一点。

到目前为止,日本已承诺拨款3300亿日元,并额外拨出6460亿日元作为支持Rapidus项目的基金。这些资金应能满足2万亿日元初始投资的一半,但这家私营公司尚未说明如何筹集剩余资金或在代工厂启动后扩大运营所需的额外3万亿日元。

Rapidus获得的政府支持形成鲜明对比的是,日本企业界的反应却很冷淡。到目前为止,丰田汽车公司等大公司仅承诺为该企业提供73亿日元的资金。

商业智能行业分析师Masahiro Wakasugi表示,日本最新的芯片战略看起来比以往更加深思熟虑。但平衡有点偏向Rapidus和熊本。Rapidus面临的挑战是巨大的,成功与否或许不应取决于利润。如果它能在2027年之前制造出可靠的2nm芯片,那将是日本在经济安全方面的一次成功。


专家说,即使IBM为公司培训工程师,Rapidus也很难招聘到启动代工厂所需的1000名左右工程师和工人。在截至2019年的二十年间,日本芯片业流失了约30%的工作岗位,其在全球芯片制造市场的份额从50%以上下降到不足10%。根据日本经济产业省(METI)的数据,随着人口的减少,日本未来十年将至少缺少4万名工人。

Takashi Yunogami是日立公司的前工程师,他猛烈抨击日本政府过去的举措,他把Rapidus2nm目标比作棒球界的小球员试图一夜之间变成超级巨星大谷翔平Shohei Ohtani

不过,除了IBM的支持外,总部位于加利福尼亚州的泛林集团和IMEC也计划在北海道厂。Rapidus还与加拿大的Tenstorrent公司达成协议,共同开发人工智能设备中的半导体IP

日本经济产业省的Kazumi Nishikawa说,Rapidus面临的风险和挑战太多,它仍处于研发阶段。

尽管如此,日本的巨额补贴表明,日本经济产业省再次下定决心,要利用机会夺回日本的部分芯片实力。这也反映了一种观点,即在芯片技术上砸钱总比没有任何应急计划要好。

种种国际事件都提醒世界,确保芯片供应和加强防御系统至关重要。

校对/张杰

责编: 赵月
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