今年7月,日本國內官民合作、專攻尖端半導體制造的Rapidus公司宣布成功試制出2納米制程半導體核心部件,計劃2027年開始量產2納米芯片。對于日本半導體產業(yè)來說,這可謂是“點燃復活烽火的歷史性事件”。然而,此間媒體和專家并沒有盲目樂觀,多位專家指出,日本量產2納米芯片的計劃仍面臨多重難關。
由于新冠疫情中全球供應鏈斷鏈曾導致日本國內重要產業(yè)停工停產,經濟遭受重大打擊,加之近年來地緣政治格局發(fā)生深刻變化,日本政府在“供應鏈強韌化”方面不斷發(fā)力,砸重金在日本國內打造半導體產業(yè)。
2021年6月,日本政府制定“半導體和數(shù)字產業(yè)戰(zhàn)略”,決定斥巨資補貼日本國內的半導體研發(fā)和生產。
一方面,政府投入巨額補貼,吸引臺積電、美國西部數(shù)據(jù)公司、美光科技等海外企業(yè)來日建廠,擴大日本國內芯片產能、保障工業(yè)生產所需成熟制程芯片的供給。例如,臺積電與索尼集團合作在日本熊本縣建設的第一工廠已于2024年2月投產,產能主要集中于22至28納米制程及12至16納米制程芯片。日本政府為該廠提供了4760億日元補貼。相關人士稱,擬生產6納米芯片的臺積電第二工廠擬于2027年年底建成投產。
另一方面,從“供應鏈強韌化”出發(fā)的日本新半導體戰(zhàn)略并未止步于實現(xiàn)成熟制程半導體的國產化,同時也在竭力強化自身的尖端半導體研發(fā)及生產能力,以期讓日本重回半導體強國之列。
為了實現(xiàn)這一夢想,日本斥巨資組建自己的尖端半導體“國家隊”——負責設計及技術研發(fā)的LSTC(尖端半導體技術中心)和專攻高收益尖端半導體制造的Rapidus。其中,Rapidus成立于2022年,在經產省牽頭并資助下,索尼、鎧俠等日本八大行業(yè)巨頭共同組建該公司。該公司引進IBM技術,專攻2納米尖端半導體制造,目標是擁有匹敵臺積電等尖端半導體制造商的技術,針對超級計算機、AI、無人駕駛等特定領域,量產小批量、多品種2納米及以下尖端芯片,快速滿足客戶特定需求。截至今年3月底,日本政府累計向Rapidus提供援助1.8萬億日元。
不過,專家分析指出,要成為最先進半導體代工企業(yè),Rapidus至少面臨技術、市場、資金、人才、特朗普關稅政策五道難關。
技術方面,有專家指出,量產不同于試制,特別是維持良品率非常關鍵。向Rapidus提供技術的IBM公司10年前即退出半導體制造,并沒有量產尖端芯片的經驗,因此Rapidus的量產能力仍有待拷問。
市場方面,日本在最需要尖端芯片的智能手機和PC等消費電子領域的存在感很弱,其制造業(yè)目前主要使用成熟制程芯片。因此,媒體普遍認為,尖端芯片在日本缺乏應用場景。Rapidus也毫不掩飾其正在全球范圍內努力營銷,以確保有足夠多的大客戶。有專家表示,真正的大客戶大都以長期合同方式簽約臺積電,除非挖臺積電“墻角”,否則Rapidus很難盈利。
資金方面,量產2納米芯片需要巨額設備投資,且后續(xù)仍需源源不斷地投入研發(fā)資金,Rapidus不可能一直靠政府補貼。在客戶不確定、市場前景不明的情況下,如何確保資金來源穩(wěn)定對Rapidus來說并非易事。
人才方面,過去20年間,隨著日本半導體產業(yè)的萎縮,相關從業(yè)人員減少了約三成。特別是邏輯半導體、DRAM、NAND閃存、圖像傳感器等集成電路相關開發(fā)、設計、制造業(yè)人員,從1999年的約15萬人銳減至2023年的約6萬人。因此,人才短缺成為日本重振半導體產業(yè)難以逾越的一道坎。自從臺積電來日本投資辦廠,“人才荒”問題進一步凸顯,行業(yè)內已陷入人才爭奪戰(zhàn)。
此外,日本的半導體戰(zhàn)略還受到特朗普關稅政策的挑戰(zhàn)。特朗普8月曾揚言將對進口半導體征收100%關稅。由于日本國內缺乏2納米芯片應用市場、Rapidus一直在致力于開拓美國市場。在這種情況下,特朗普關稅政策對Rapidus來說猶如達摩克利斯之劍,一旦針對半導體的關稅開征,Rapidus的量產計劃將遭遇強烈逆風。

