半導體是霸權的產物。晶體管和集成電路(IC)最初被應用於導彈、雷達和計算機系統等國防技術領域,由此得到了飛躍式的發展。實際上,半導體的地位與國力密切相關。20世紀50-60年代,美國在這一領域一枝獨秀。1958年,德州儀器(Texas Instruments)發明了第一個集成電路(IC),此後仙童半導體(Fairchild Semiconductor)和英特爾(Intel)等半導體公司接踵而至,代表了這一時期的技術潮流。
進入80年代後,日本半導體行業崛起,以東芝、NEC、日立和三菱電機爲主要力量。然而,隨後韓國企業逐漸佔據主導地位,三星電子和SK海力士成爲這一時期的核心角色。如今,AI芯片領域的英偉達和代工領域的台積電(TSMC)引領潮流,韓國、美國和台灣形成了主導半導體生態系統的格局。
在半導體霸權爭奪中,日本經歷了失利。盡管曾一度掌控存儲器市場,但最終在與韓國企業的競爭中落後。1999年,日本政府牽頭整合了NEC、日立和三菱電機的存儲器業務部門,成立了爾必達存儲(Elpida Memory)。盡管爾必達一度攀升至全球第三,但最終在2012年破產,被美國美光(Micron)收購。東芝也因多次衰退將半導體業務剝離,成立了新的品牌“鎧俠”(Kioxia),但其在NAND市場的份額僅爲12.4%,遠不及三星電子和SK海力士。
Rapidus項目的起航
半導體與電子裝備息息相關,而電子裝備又是AI等尖端技術的基礎。因此,日本政府絕不會輕易放棄半導體產業,推動復興勢在必行。尤其是2020年後,美中對立愈發激化,日本在美國的支持下加速推進半導體發展。同年,美國總統拜登與日本首相岸田文雄將先進半導體視爲國家安全的核心資產,宣布兩國將共同开發下一代半導體。2022年5月,日美達成協議,共同开發先進半導體,並於同年10月开始實施技術合作項目。
在此背景下,日本政府推出了Rapidus項目,由豐田、索尼、鎧俠、NTT、軟銀、NEC、電裝、三菱UFJ銀行等九家企業出資成立。這些公司不僅是Rapidus的投資者和股東,也將成爲其主要客戶。Rapidus的CEO小池敦義曾主導西部數據(Western Digital)日本分公司,積累了豐富的半導體存儲技術經驗。他表示:“此次項目是明治維新以來日本最重要的產業項目之一。”
Rapidus的主要目標包括:恢復日本的先進半導體技術;成功开發2納米工藝;在2027年前完成生產體系並提升良率。
爲此,Rapidus與美國IBM及歐洲IMEC半導體研究所達成了技術合作協議。目前,Rapidus正選擇在北海道千歲市建設主要工廠。北海道不僅擁有豐富的潔淨水資源,還能提供大面積土地,且地震和海嘯風險較低,同時低溫環境有助於降低冷卻成本。
Rapidus的核心技術之一是單片晶圓加工(Single Wafer Processing),通過逐片處理晶圓,實現定制化芯片的生產,並加快生產速度。這種技術與三星電子和台積電的大規模批量處理(Batch Processing)方式不同,適合多品種、小批量的生產模式。Rapidus希望避开與巨頭的正面競爭,通過服務特定客戶的定制化需求切入市場。
不過,這一战略也引發了業內質疑。台積電在美國亞利桑那州建設的工廠預計耗資400億美元,三星電子也計劃到2030年在代工和系統LSI領域投資133萬億韓元。相較於巨頭的大規模投入和規模經濟,拉皮達斯的小批量生產模式是否能成功尚存疑問。
日本政府的支持與未來展望
日本政府爲Rapidus提供了累計9200億日元(約8.2萬億韓元)的資金支持。然而,達到量產目標仍需至少5萬億日元(約45.3萬億韓元)。爲此,日本政府計劃追加投資2000億日元,並探討通過IPO籌集更多資金。
若Rapidus能夠在2027年實現2納米工藝的量產,日本將有望成爲全球代工行業的一匹黑馬,並有可能牽制台積電的市場壟斷地位。然而,若項目失敗,北海道的生產設施可能面臨被廉價出售的命運。
盡管存在風險,但日本政府對半導體產業的高度重視令人羨慕。岸田文雄曾邀請三星電子、台積電、英特爾、IBM、美光、應用材料(Applied Materials)等七家全球半導體企業的高管赴首相官邸參加宴會,承諾提供補貼等積極支持,呼籲擴大對日本的投資。
參考鏈接
https://www.mk.co.kr/jp/it/11187518
標題:日本芯片代工,如何彎道超車
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