狂砸670亿美元 日本意图再次成为全球芯片强国

狂砸670亿美元 日本意图再次成为全球芯片强国 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。”日本已经展出了它的实力。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,是因为中美对抗,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《芯片和科学法案》(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(12nm到28nm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6nm到7nm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与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GAA(Gate-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。与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... PC版: 手机版:

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Rapidus在价值320亿美元的2纳米工厂计划中增加芯片封装服务 Rapidus 公司在其首座尖端工厂的最新进展中透露,他们还打算涉足芯片封装领域。这座耗资 5 万亿日元(约合 320 亿美元)的工厂建成后,将同时提供 2 纳米节点的芯片光刻服务,并为工厂内生产的芯片提供封装服务这在一个即使不完全外包封装(OSAT)也通常由专用设施处理的行业中是一个显著的区别。最终,虽然该公司想为台积电、三星和英特尔代工厂提供相同的客户服务,但该公司计划采取与竞争对手几乎完全不同的做法,以加快芯片制造从完成设计到从晶圆厂取出工作芯片的速度。Rapidus 公司美国分公司总经理兼总裁亨利-理查德说:"我们为自己来自日本而感到自豪,[......]我知道有些人可能会认为日本以质量和注重细节著称,但不一定以速度或灵活性著称。但我要告诉你们,Atsuyoshi Koike(Rapidus 的负责人)是一位非常特别的管理人员。也就是说,他既有日本人的品质,又有很多美国人的思维。因此,他是一个相当独特的人,而且肯定会格外专注于创建一家非常灵活、脚步极快的公司。"开篇即2纳米Rapidus 与传统代工厂的最大区别或许在于,该公司将只向客户提供最先进的制造技术:2027 年达到 2 纳米(第一阶段),未来达到 1.4 纳米(第二阶段)。这与包括英特尔在内的其他合约工厂形成了鲜明对比,后者倾向于为客户提供全套制造工艺,以争取更多客户,生产更多芯片。显然,Rapidus 希望有足够多的日本和美国芯片开发商愿意使用其 2 纳米制造工艺来生产他们的设计。尽管如此,在任何时候使用最先进生产节点的芯片设计商数量都相对较少仅限于那些需要先发优势并有足够利润来承担风险的大公司因此 Rapidus 的商业模式能否成功还有待观察。因此,Rapidus 公司的商业模式能否取得成功,还有待观察。该公司相信会取得成功,因为采用先进节点生产的芯片市场正在迅速增长。理查德说:"直到最近,IDC 还在估计 2 纳米及以下的市场规模约为 800 亿美元,我认为我们很快就会看到这一潜力被修正为 1,500 亿美元。[......]台积电是该领域的800磅大猩猩。三星和英特尔也将进入这一领域。但市场增长如此之快,需求如此之大,Rapidus 要取得成功并不需要很大的市场份额。让我感到非常欣慰的一点是,当我与我们的 EDA 合作伙伴以及我们的潜在客户交谈时,很明显,整个行业都在寻求完全独立的代工厂的替代供应。三星在这个行业有一席之地,英特尔在这个行业也有一席之地,这个行业目前由台积电拥有。但是,所有生态系统合作伙伴和客户都非常欢迎另一家完全独立的代工厂。因此,我对 Rapidus 的定位感到非常非常满意。"说到先进的工艺技术,值得注意的是,Rapidus 不打算在 2 纳米生产中使用 ASML 的 High-NA Twinscan EXE 光刻扫描仪。相反,Rapidus 坚持使用 ASML 成熟的低NA 扫描仪,这将降低 Rapidus 晶圆厂的成本,尽管这将需要使用 EUV 双图案化技术,但这会在其他方面增加成本并延长生产周期。SemiAnalysis分析师认为,即使有这些权衡,考虑到高NA EUV光刻工具的成本和减半的成像领域,低NA双图案化在经济上可能更加可行。理查德说:"我们认为,我们对当前 2 纳米的 [Low-NA EUV] 解决方案绝对满意,但我们可能会考虑 1.4 纳米的不同解决方案。"目前,只有英特尔计划在十年中期使用 High-NA 工具在其 14A(1.4 纳米级)制造工艺上制造芯片。台积电和三星晶圆代工厂则显得更为谨慎,因此 Rapidus 并不是唯一一家对 High-NA EUV 工具持这种态度的公司。尖端工厂的先进封装技术除了先进的工艺技术,高端芯片设计人员(如用于人工智能和高性能计算应用的芯片设计人员)还需要先进的封装技术(如用于 HBM 集成的封装技术),而 Rapidus 也已准备好提供这些技术。该公司与同行的不同之处在于,它计划在同一个晶圆厂内制造和封装芯片。理查德说:"我们打算将北海道(半导体工厂)的后端能力作为一项与众不同的优势。我认为,我们的优势在于可以从零开始,建造可能是业内第一座完全集成的前端和后端半导体工厂。其他公司会对现有产能进行改造和改装,而我们则是白手起家,小池之子为 Rapidus 带来的秘诀之一是一些非常有趣的想法,即如何将前端和后端整合在一起。"英特尔、三星和台积电都拥有独立的芯片制造和封装设施,因为即使是最复杂的封装方法,也无法与现代处理器的复杂性相媲美。用于制造硅中介板的工具与用于制造完整逻辑芯片的设备大相径庭,因此将它们安装在同一洁净室中一般意义不大,因为它们不能很好地互补。另一方面,将晶圆从一个生产基地运到另一个生产基地既费时又有风险,因此将所有生产基地整合到一个生产园区是明智之举,因为这样可以大大简化供应链。理查德说:"我们将重塑芯片设计、前端和后端协同完成项目的方式。[......]我们的整体思路是快速、高质量、高产量和极短的周期时间。" ... PC版: 手机版:

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和IBM合作 日本将研发2nm芯片Chiplet先进封装技术 左为Rapidus总裁兼首席执行官小池淳义,右为IBM日本副总裁森本典繁该协议是日本新能源和工业技术开发组织(NEDO)开展的“2nm半导体芯片和封装设计与制造技术开发”项目框架内国际合作的一部分,并建立在Rapidus与IBM共同开发2nm制程节点技术的现有协议基础上。作为协议的一部分,Rapidus与IBM的工程师将在IBM位于北美的工厂,合作开发和制造高性能计算机系统的半导体封装技术。多年来,IBM积累了用于高性能计算机系统的半导体封装的研发和制造技术。与此同时,IBM与日本半导体制造商以及半导体、封装制造设备和材料制造商在联合开发方面也有着非常丰富的经验。Rapidus的目标是利用IBM的这些专业知识,快速开发尖端的芯片封装技术。此前有报道称,Rapidus已经向IBM派遣了大概100名员工,目前正在美国纽约的奥尔巴尼纳米技术中心,专注于2nm工艺技术的开发工作。此外,Rapidus的员工还在向IBM的技术人员学习如何使用极紫外(EUV)光刻设备。Rapidus是由索尼、丰田、NTT、三菱、NEC、铠侠和软银等八家日本企业于2022年成立的合资企业,旨在实现本地化先进半导体工艺的设计和制造。Rapidus早在2022年底与IBM签署了技术授权协议,在日本北海道千岁市新建晶圆厂,计划2025年启动生产线,试产2nm芯片,并在2027年开始实现批量生产。 ... PC版: 手机版:

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日本政府将为半导体公司 Rapidus 提供多至5900亿日元额外支持 日本经济产业省将在 2024 财年再向芯片制造商 Rapidus 追加提供 5900 亿日元(约 39 亿美元)的支持,以促进国内先进半导体的制造,预计这一消息很快就会公布。其中,超过500亿日元将用于补贴制造工艺的“后端工艺”技术的开发。由丰田、索尼、NTT、NEC、软银、电装、铠侠和三菱日联银行八家企业共同成立的 Rapidus 计划在2020年代后期大规模生产2纳米芯片,日本此前已经为该计划提供了3300亿日元的补贴。

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欧美810亿美元补贴 全球芯片大战火力全开 “在与中国的技术竞赛中,我们已跨越了界限,尤其是在半导体领域。”兰德公司的高级中国战略技术顾问吉米·古德里奇(Jimmy Goodrich)表示,“双方都把这当作其国家战略的最高目标。”美国及其盟友在芯片领域的巨额投资加剧了国际贸易战的形势,包括在日本和中东等地。然而,这对英特尔而言是一线生机。作为曾经的芯片制造业巨头,英特尔近年来面对英伟达、台积电等强劲对手显得力不从心。美国的投资计划已进入关键阶段。上月,美国官员宣布向国内最大的计算机存储芯片制造商美光科技公司提供61亿美元的资助。这是美国为本土先进芯片制造工厂提供的最新一笔多亿美元补贴,此前其已向英特尔、台积电和三星电子等公司提供了近330亿美元的资金承诺。这一切的背后是美国总统乔·拜登(Joe Biden)签署的《2022年芯片与科学法案》。该法案承诺为芯片制造商提供总计390亿美元的资助,并额外提供价值750亿美元的贷款和担保,以及高达25%的税收抵免。这是拜登政府重振国内半导体生产,特别是尖端芯片生产的重要举措,也是其争取在11月大选中连任的关键策略。而美国的这些投资不仅仅是为了对抗中国,其目的还在于缩小与亚洲芯片产业中心的差距,如台湾和韩国。这场资金热潮还加剧了美国及其在欧洲和亚洲的盟友之间的竞争,因为他们都在争夺人工智能和量子计算等领域日益增长的设备需求市场。美国商务部长吉娜·雷蒙多(Gina Raimondo)在上月华盛顿的一场会议上表示:“技术正以前所未有的速度发展,而我们的竞争对手也毫不懈怠。他们在迅速行动,因此我们也必须加快步伐。”全球投资计划在大西洋彼岸,欧盟也不甘示弱,推出了价值463亿美元激励计划,旨在扩大本地制造实力。据欧盟委员会的预测,该行业的公共和私人投资总额将超过1080亿美元,主要用于支持大型制造基地。欧洲最大的两个项目都位于德国:英特尔计划在马格德堡(Magdeburg)投资约360亿美元建设的晶圆厂,预计将获得近110亿美元的政府补助;以及价值约110亿美元的台积电合资企业,其中一半资金将由政府提供。尽管如此,欧盟委员会尚未对这两家公司的政府援助给出最终批准。有专家警告说,欧盟目前的投资力度可能不足以实现其2030年生产全球20%半导体的目标。其他欧洲国家在筹集大型项目资金或吸引公司方面遇到了不小的挑战。西班牙在2022年宣布将向半导体领域投入近130亿美元,但由于该国缺乏半导体生态系统,迄今为止只向少数公司发放了少量资金。新兴经济体也在努力进入芯片行业。印度在今年2月批准了由100亿美元政府基金支持的投资计划,包括塔塔集团提出的建设该国首个主要芯片制造厂的投标。沙特阿拉伯的公共投资基金正在计划今年进行一项未具体说明的“大规模投资”,以开启该国进军半导体的大门,旨在实现其经济多元化,摆脱对化石燃料的依赖。日本自2021年6月启动芯片战略以来,已为其芯片计划筹集了约253亿美元。其中167亿美元已分配给包括在熊本设立的两家台积电代工厂以及在北海道设立的另一家代工厂的项目。此外,日本本土企业Rapidus计划于2027年在北海道开始大规模生产2纳米芯片。日本首相岸田文雄希望筹集642亿美元,其设定的目标是到2030年将国内芯片销售额提高至约963亿美元,约是目前的三倍。与此相对,韩国政府并未像美国和日本那样提供直接的财政补助和资金支持,而是选择以引导者的身份支持其资金雄厚的财阀集团。在半导体领域,韩国政府在约2460亿美元的支出中扮演了支持角色,这是韩国政府对从电动汽车到机器人技术等本土技术的广泛愿景的一部分。据韩国财政部周日透露,他们将很快公布一项73亿美元的芯片计划,以进一步推动这一努力。然而,全球政府支持的资金激增也带来了一个潜在的风险,即可能导致芯片供过于求。伯恩斯坦的分析师萨拉·鲁索(Sara Russo)警告说:“所有这些主要由政府投资而非市场驱动的制造业投资,最终可能会引发产能过剩的问题。”不过,由于计划中的新产能需要较长时间才能上线,这种风险在一定程度上得到了缓解。出口管制目前,像英伟达、高通和博通这样的公司在人工智能等关键领域的芯片设计上处于全球领先地位。然而,关于这一领先优势的幅度,业内存在着不同的观点。一些专家认为中国与领先水平相差多年,而另一些人则坚持认为,作为全球第二大经济体,中国正处于迎头赶上的关键时刻。当前,中国的半导体工厂建设数量位居全球之首,不仅生产常规的传统芯片,同时也在积累跨越性技术进步所需的专业知识。此外,中国正致力于开发与英伟达人工智能芯片及其他高端硅芯片相媲美的国产替代产品。为阻止其地缘政治对手获取最新的半导体技术,美国实施了一系列限制措施,这在一定程度上阻碍了中国的相关发展。目前,拜登政府正在努力争取欧洲和亚洲的盟友,以对制造最尖端芯片所必需的精密设备实施出口管制。前美国政府官员、现为奥尔布赖特·斯通布里奇集团(Albright StonebridgeGroup)的中国及技术政策专家保罗·特里奥罗(Paul Triolo)表示,美国主导的打击行动实际上极大激励了中国公司提升自身能力、向价值链高端攀升,并促进了企业间的合作。这一过程也加强了政府对于国内公司的支持。芯片供应中断的威胁也引起了雷蒙多的关注。这位前罗德岛州州长和前风险投资家的目标是,到2030年左右,美国工厂能生产全球20%的最先进逻辑半导体。而据半导体行业协会预测,到2032年,美国有望占据该市场28%的份额,从而成为全球第二大芯片生产国。在建造这些工厂的过程中,竞争也日趋激烈,这为寻求连任的拜登带来了一定的风险。他将制造业复兴的承诺置于与唐纳德·特朗普(Donald Trump)竞选连任的核心位置。亚利桑那州的芯片项目已经获得了数十亿美元的奖励,该州被视为11月美国大选胜利的关键。然而,英特尔和台积电计划在美国建设的晶圆厂需要很长时间才能建成并开始生产芯片,这将考验选民是否有耐心看到承诺的就业岗位兑现。截至目前,特朗普尚未阐明他的半导体计划,包括芯片法案资金。这些资金在经过长时间的尽职调查后,预计要到选举日左右才会开始拨付。 ... PC版: 手机版:

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