2纳米芯片不是梦？日本打造芯片新项目|ibm|台积电|日本|韩国

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2024年是人工智能、武器系统和电动汽车等技术发展的关键一年，而这些技术背靠的先进芯片成为许多国家争夺的重点。当全球芯片的生产中心集中于韩国和中国台湾时，附近的日本显得有些坐立不安，宣布了新芯片战略政策。其一，通过提高补贴吸引外国公司到日本建厂；其二，日本新成立了一个名为Rapidus的本土企业，意图从2027年起开始大规模生产最先进的2纳米制程芯片。对于一个仅成立18个月且半导体生产能力远远落后于竞争对手的企业来说，这是一个难以置信的挑战。

冲击芯片强国的企业

2022年8月10日，在三菱日联银行、日本电气、索尼和丰田汽车等八家日本大公司的支持下，Rapidus成立了。同年，日本政府为Rapidus提供了700亿日元的补贴。2023年2月，Rapidus宣布选定位于北海道千岁市新千岁机场附近的场地作为计划中工厂的所在地。2023年4月，Rapidus加入专注于纳米科技的研究中心校际微电子中心（IMEC）的“核心合作伙伴计划”。

“其中涉及地缘政治、经济安全因素。”负责启动新代工厂的Rapidus高管清水敦夫（Atsuo Shimizu）指出，“日本需要成为半导体技术的全球参与者，这是为了国家的生存。”事实上，日本在对待半导体上极其认真。彭博社指出，不仅是为了自身，也是为了加强日本作为美国主导的全球供应链中关键盟友的信誉。在不到三年的时间内，日本已拨款4万亿日元（约合1921亿人民币）用于重振半导体实力。日本首相岸田文雄的目标是，在私营部门的支持下，对该行业的财政投入最终达到10万亿日元（约合4802亿人民币）；到2030年，日本产芯片销售额增加两倍，达到15万亿日元（约合7万亿人民币）以上。

岸田文雄的目标绝非夸大其词，回看过去，日本已经在部分关于半导体的项目上取得成功。据报道，全球最大的芯片制造商台积电投入70亿美元在日本南部的熊本建厂，另还有两家工厂已经投入建设，其中一家即将建成。通过利用世界领先制造商的专业知识，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和恢复增长。

“Rapidus项目令人兴奋又怀疑，它的成功取决于实现技术飞跃的可能性。但我们尚不清楚产品的最终成本如何，是否会有买家为其买单。”彭博社评价道。Rapidus所在的千岁市是一个长期被遗忘的制造业地区，当地只有大约20家与芯片制造相关的企业。另一方面，日本国家技术研究院的专业知识长期以来一直停滞在45纳米领域。为此，日本派出约100名工程师与美国跨国科技公司IBM合作，前往纽约奥尔巴尼学习美国前沿芯片专业知识。“在五年内，使用未经验证、无法判断其是否会成功的IBM技术实现2纳米芯片的大量产出实在是一个艰巨的任务。即使Rapidus能够在2027年实现这一目标，但台积电和韩国三星集团早在那之前就可以做到了。”

很多人并不看好Rapidus的前景。曾在日本富士通公司担任芯片制造负责人的藤井茂（Shigeru Fujii）说道：“问题是：会有顾客吗？”日本企业界对芯片项目的反应也非常冷淡，丰田汽车公司等大型公司迄今为止只承诺为Rapidus投资73亿日元。部分专家表示，即使IBM为Rapidus培训工程师，后者也很难聘请到创办代工厂所需的千名工程师和工人。从1999年到2019年，日本芯片行业流失了约 30%的就业岗位，在全球芯片制造市场的份额从50%以上降至不到10%。据日本经济产业省称，随着人口减少，未来十年将至少短缺4万名工人。

日立公司前工程师汤上隆史（Takashi Yunogami）在芯片战略发布之前就猛批日本政府的举措。他将Rapidus的2纳米芯片生产目标比作一个棒球小联盟球员试图在一夜之间变成超级明星大谷翔平（Shohei Ohtani）。“孩子们应该有梦想，但如果一个棒球男孩说他从明天开始努力，想成为一名棒球明星，我会说，‘坚持住。让我们一步一步来吧’。”

芯片热潮带动经济

不管外界的反对声音如何，清水敦夫隔空喊话所有不看好Rapidus项目的人：“我们能做到。我看不出有什么理由我们做不到。”他表示，Rapidus将采用全环绕栅极晶体管结构（Gate-All-Around），而不是许多工厂目前采用的FinFET结构，来缩短定制芯片的交付时间，最终达到增加产品价值的目的。缩短交付时间意味着不仅是缩短制造过程，还将缩短耗时的设计过程。

日本政府的承诺为许多人带来了希望。得益于Rapidus项目，千岁市房地产经纪人大井川雄斗（Yuto Oikawa）表示，这座城市从一潭死水转变成全国最热门的房地产市场之一。“我们现在人手不足，这让我感到不可思议。”

21岁的奥野丽奈（Rena Okuno）是一名就读于千岁科学技术学院的大三学生。她强烈反对日本文化中不支持女性从事工程方面工作的传统，希望为当地一家芯片制造公司工作。“工业部门的女性非常稀缺，我想为其他女学生展示多种可能性。我能在不背井离乡的情况下做自己想做的工作，这实在太棒了。”

千岁市当地研究人员估计，到2036年，Rapidus带动的经济收益将高达18.8万亿日元（约合9025亿人民币），另外还将创造3600个工作岗位。千岁市长横田龙一（Ryuichi Yokota）正努力满足Rapidus建成后关于基础设施和住房的需求。“这对我们来说是千载难逢的机会。我希望这成为下一代生活幸福和实现自我价值的转折点。”