瞭望 | 日本晶片能“復燃”嗎?

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瞭望 | 日本晶片能“復燃”嗎?

來源:子非魚 釋出時間:2024-04-25 17:13

  為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃

  美政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤

  這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難

  荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗

  《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,更談不上保障國家安全

  文 | 周寧南

  當前,日本正以前所未有的鉅額補貼和推進速度發力半導體產業。一項最新資料顯示,在過去3年,日本用於半導體產業的補貼金額佔GDP比重達0.71%,高於其他主要西方國家。

  4月初,日本經濟產業省宣佈,2024年度將向本土晶片製造公司Rapidus最多提供5900億日元補貼。該公司於2022年11月在日本政府支援下由豐田、索尼、日本電氣、鎧俠、三菱日聯銀行等8家企業聯合設立。

  Rapidus計劃達成2027年量產2nm晶片的目標。把具備2nm晶片製造技術看作未來“晶片立國”之本的日本,將實現晶片“雄心”的希望寄託在國際合作上。Rapidus與IBM等公司展開合作,希望從IBM處求得核心技術,但IBM技術並不成熟,而且附帶地緣政治條件。日本的晶片技術引進吸收過程有不小風險,發展前景存在不確定性。

  日本的晶片“雄心”

  隨著全球晶片產業格局發生變化和晶片新技術架構湧現共振,為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃。

  第一步是透過吸引臺積電等全球提高前輩半導體公司在日本建廠,帶動日本本土掌握相對提高前輩的晶片製造能力。

  在此基礎上,第二步是透過建立晶片製造商Rapidus,藉助國際技術合作,掌握2nm製程提高前輩晶片的製造能力。

  這是一個雄心勃勃的戰略規劃。目前,日本本土的晶片製造水平停留在40nm製程的水平上,如果按部就班發展到2nm製程,需要突破從40nm到28nm、從28nm到7nm、從7nm到3nm、從3nm到2nm等多個技術門檻。這些技術門檻較高,臺積電、三星等巨頭用了超過10年時間突破,而環球晶圓等其他主要晶片製造商因為難度太大,索性放棄了28nm以下晶片製造能力的研發。

  日本把希望寄託在國際合作上。為了實現半導體戰略規劃的第一步,獲得臺積電等全球晶片巨頭的技術和經驗,把日本的晶片製造能力從40nm提升到英特爾等提高前輩晶片製造商7nm左右的水平,日本已經斥資近70億美元,補貼臺積電在日本熊本縣兩個晶片廠近40%的投資。

  根據規劃,臺積電在日建設的兩個晶片廠用於生產28nm晶片和7nm晶片。日本半導體戰略推進議員聯盟負責人甘利明闡述了日本引進臺積電建廠的打算。他表示,臺積電在日建設的28nm晶片廠和臺積電在世界其他地方建設的28nm晶片廠不同,具備製造接近10nm晶片的技術,這些晶片廠的日企股東,最終將接收、消化相關晶片製造技術。

  日本半導體戰略規劃的第二步是藉助美國技術,趕上臺積電、三星等公司的世界前沿水平。臺積電、三星、英特爾等晶片製造商在研的、製程在2nm及以下的晶片採用了與以往晶片架構“鰭式場效應電晶體”架構(FinFET)不同的新一代晶片架構“全環繞柵極場效應電晶體”架構(GAAFET)。2021年,IBM率先向全球宣佈研製出了基於GAAFET架構的2nm晶片原型,但由於臺積電等晶片製造商遵循自有技術路線,IBM的2nm晶片技術一時沒有用武之地。2022年,Rapidus成立,尋求實現2nm晶片技術,因此和IBM一拍即合。經美商務部長雷蒙多、時任日經濟產業省大臣西村康稔等人磋商,IBM當年就獲准將2nm晶片技術輸日。

  目前,日本2nm晶片的實質研發尚未啟動,臺積電在日晶片廠尚未投產,Rapidus派遣赴美學習IBM晶片技術、赴歐學習光刻機使用的員工也未完成培訓,但研發2nm晶片已具備不少有利的內外環境。從日本海內看,日本政府高度重視尖端晶片研發工作,經濟產業省迄今為止唯一一次對單個行業的補貼政策就用在了對Rapidus的補貼上。從國際環境看,尖端晶片製造裝置廠商阿斯麥、歐洲頂尖晶片技術研發機構微電子研究中心(IMEC)都積極和Rapidus合作。Rapidus總裁小池敦義對實現2nm晶片量產目標決心信念滿滿,聲稱“Rapidus將使世界震驚”。

  引進IBM 2nm晶片技術的風險

  日本雖然已獲准接觸IBM的2nm晶片技術,但該技術還沒有轉化成生產工藝,也缺少配套晶片產供鏈支撐,引進該技術存在較大風險。

  IBM的2nm晶片技術是實驗室產物,轉化為批次生產的晶片工藝仍有技術障礙難以解決。

  例如,GAAFET架構和以往架構相比,電晶體結構更加複雜,對電晶體的襯底材料提出了更高要求。IBM的GAAFET架構探索使用矽上金剛石等新型襯底材料。參與IBM晶片研發的研究員薩加里卡·穆克什稱,這些新材料“不太可能在大批次製造中採用”。日本雖然在晶片相關材料製備上具有一定程度的技術和產業優勢,但IBM自出售晶片製造部門後,所研究出的晶片技術已多年不指導業內主流晶片研發,所需的新型材料和業界主流研發方向有一定距離,日本能否解決相關技術量產瓶頸存在不確定性。

  目前看,不但業內對IBM技術路線能否轉化成量產工藝心存疑慮,Rapidus對IBM技術的量產效率也不託底。Rapidus董事長東哲郎闡述Rapidus發展方向時,明確指出Rapidus不能像臺積電、三星一樣大規模量產晶片,需要探索小批次生產晶片的運營模式。同時,Rapidus也在尋找IBM技術失敗時的替代品,如和東京大學、IMEC等規劃另一條提高前輩晶片工藝研發路徑。

  IBM的2nm晶片技術依賴上代晶片製造工藝,日本長期技術欠賬可能拖累研發進度。

  日本經濟產業省官員西川和美認為,Rapidus在GAAFET等新一代晶片架構發展初期參與研發存在跨越式發展機遇和“換道超車”可能,但是,目前三星等企業運用GAAFET架構的經驗表明,GAAFET架構下90%的製造工藝仍沿用前代FinFET架構的製造工藝和相關智慧財產權,而日本本土並不掌握FinFET架構製造工藝,IBM也沒有在14nm以下晶片製造中使用FinFET工藝的經驗,對日本愛莫能助。東哲郎稱,IBM向日本共享2nm晶片技術是“信任日本製造能力”,希望日本探索出IBM晶片技術的製造工藝。但臺灣資訊工業策進會產業情報研究所研究人員邱冠倫認為,美國政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤。

  IBM的2nm晶片技術並非主流方向,日本引進該技術存在產業配套難度。

  業界雖明確2nm晶片將採用GAAFET架構生產,但IBM在2nm晶片上對GAAFET架構的設計和臺積電、三星、英特爾等主流晶片製造商有較大區別,在零部件及材料使用上相對獨特,需要設計、研發較多額外零部件。

  三星曾參與IBM的2nm晶片的GAAFET架構研發,但考慮到產業配套,最終未採用IBM的技術路線,而是結合既有工藝、裝置重新設計了2nm晶片架構。韓國半導體官員在《韓國先驅報》上表示,日本雖然長於製造晶片零部件,但Rapidus不一定能生產出完整的晶片。

位於日本東京的日本國際機器人展現場(2023年11月30日攝)   錢錚攝/本刊

  Rapidus技術創新模式未打通

  目前看,Rapidus技術創新基礎和生態並不穩固,技術創新模式未打通。Rapidus一旦進入尖端晶片領域,艱難獲得的提高前輩晶片技術和工藝或很快落伍、被淘汰。

  第一,市場競爭力有限,難以維繫尖端技術創新發展。

  Rapidus從IBM求得提高前輩晶片研發能力,但過往IBM拋售晶片製造業務,以及三星和IBM在晶片技術上合作仍難以在FinFET架構晶片製造良率等關鍵指標上超過臺積電等,表明IBM的晶片技術國際競爭力有限。從臺積電、三星、英特爾已公佈的2nm和3nm晶片指標看,IBM的2nm晶片效能大致和其他晶片製造商的3nm晶片相當。也就是說,Rapidus引進IBM技術,在市場競爭力上沒有優勢。

  Rapidus無力和臺積電、三星、英特爾競爭,已宣告無意角逐晶片代工市場。日本缺乏晶片設計能力,又沒有代工優勢,Rapidus的未來市場前景堪憂。從日本電氣股份有限公司(NEC)、日立、三菱等合力打造儲存晶片企業爾必達等多輪日本振興晶片產業的嘗試看,一旦相關企業市場競爭失利,即使發展初期能夠觸碰到當時全球尖端晶片製造水平,最終也不得不放棄提高前輩晶片研發,這也是日本晶片製造至今停滯在40nm水平的主要原因。

  Rapidus難以得到國際市場滋養,要填補日本2nm技術空白,屬於無本之木、無源之水,難免重蹈補貼包袱越背越重的覆轍,難以維持晶片技術發展創新。

  第二,創新路線不不亂,迭代創新路徑未形成。

  Rapidus在2nm晶片上照搬IBM技術,在1nm甚至亞奈米晶片上卻不打算在IBM技術基礎上發展,而是尋求同IMEC合作。這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難。

  此外,IBM和IMEC都沒有運營晶片廠或支撐晶片廠供應鏈的經驗,Rapidus把尖端晶片的寶押在IBM和IMEC身上,雖然是無處覓得尖端晶片技術的無奈之舉,但也加劇了日本全力發展尖端晶片的風險。荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險。

  第三,創新生態有短板,難以享受晶片發展潮流紅利。

  時任經濟產業大臣西村康稔曾稱,Rapidus的未來在於承接人工智慧、自動駕駛等領域的晶片製造業務。Rapidus也為此制定了名為“快速統一製造服務”的經營模式,將在晶片代工的基礎上,為晶片設計提供技術支援,加快晶片設計過程。雖然未來數年內,人工智慧、自動駕駛等需求將給晶片製造帶來可觀的市場,但Rapidus的經營模式卻難以保證享受這一輪半導體發展週期紅利。

  日本綜合研究開發機構會長金丸恭文稱,Rapidus在全球晶片產供鏈中缺乏“不可替代性”,最終難以避免和臺積電、三星等競爭代工業務的命運。日本新思科技株式會社社長藤井公雄稱,日本缺乏晶片設計能力是Rapidus的短板,日本不能打造晶片設計上有影響力的企業,在未來晶片發展浪潮中就沒有競爭力。

  讓出自主權技術發展空間受限

  日本視尖端晶片技術為保障國家安全的戰略技術,但Rapidus在2nm晶片技術上依賴美國的發展規劃,無異於拱手讓出日本重要戰略技術自主權,把未來晶片技術發展空間交給他國掌握。

  2021年6月,日本經濟產業省釋出了《半導體和數字產業戰略》。經產省制定半導體戰略之初並沒有成立Rapidus的打算,日本政壇對Rapidus為美國二流晶片技術提供研發資金、充當量產試驗“小白鼠”的做法至今仍有反對聲音。如,有日本眾議院議員認為,日本應鞏固在半導體制造裝置、材料領域的戰略優勢,透過“戰略不可替代”增強半導體產業話語權和影響力。日本經產省內部也有官員認為大量資金投向晶片製造的“無底洞”,擠佔了日本晶片設計企業的發展空間,對日本晶片長遠發展不利。金丸恭文甚至認為,藉助美國技術是日本政府受日本大企業裹挾做出的短視決議計劃,將帶偏日本半導體戰略,導致日本重蹈發展第五代計算機等戰略失敗的覆轍。

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗。這次美企環球晶圓起訴Rapidus引進IBM技術中存在的智慧財產權糾紛,已為Rapidus日後發展蒙上一層陰影。一旦Rapidus取得技術突破,威脅美國晶片企業市場競爭優勢,美國在晶片智慧財產權問題上慣用的長臂管轄手段或隨時對日本發動,葬送日本振興晶片產業的“最後機會”。

  美國的2nm晶片技術並非日本心心念唸的“免費午餐”,而是包藏了限制日本尖端晶片發展的陷阱。日本獲准接觸IBM的2nm晶片技術之際,正是美國施壓日本強化對華晶片出口管制之時。強化對華晶片出口管制導致日本晶片對華出口、在華市場份額萎縮。美、歐、韓等國家和地區已興建不少提高前輩晶片叢集,日本如果失去中國市場,將導致Rapidus的技術未來最多隻能在美歐以外的國家和地區尋求發展,一旦面臨晶片產業週期,存在產業消亡風險。

  縱觀美日晶片戰後的日本晶片技術發展歷程,日本晶片技術發展最順利的一段時期,正是NEC等日本企業和中國華虹等企業加強合作,藉助中國大晶片市場熨平晶片市場週期波動、實現跨晶片週期發展的階段。《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,日本的尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,日本更談不上保障國家安全。

  (作者單位:中國現代國際關係研究院科技與網路安全所)

  為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃

  美政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤

  這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難

  荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗

  《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,更談不上保障國家安全

  文 | 周寧南

  當前,日本正以前所未有的鉅額補貼和推進速度發力半導體產業。一項最新資料顯示,在過去3年,日本用於半導體產業的補貼金額佔GDP比重達0.71%,高於其他主要西方國家。

  4月初,日本經濟產業省宣佈,2024年度將向本土晶片製造公司Rapidus最多提供5900億日元補貼。該公司於2022年11月在日本政府支援下由豐田、索尼、日本電氣、鎧俠、三菱日聯銀行等8家企業聯合設立。

  Rapidus計劃達成2027年量產2nm晶片的目標。把具備2nm晶片製造技術看作未來“晶片立國”之本的日本,將實現晶片“雄心”的希望寄託在國際合作上。Rapidus與IBM等公司展開合作,希望從IBM處求得核心技術,但IBM技術並不成熟,而且附帶地緣政治條件。日本的晶片技術引進吸收過程有不小風險,發展前景存在不確定性。

  日本的晶片“雄心”

  隨著全球晶片產業格局發生變化和晶片新技術架構湧現共振,為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃。

  第一步是透過吸引臺積電等全球提高前輩半導體公司在日本建廠,帶動日本本土掌握相對提高前輩的晶片製造能力。

  在此基礎上,第二步是透過建立晶片製造商Rapidus,藉助國際技術合作,掌握2nm製程提高前輩晶片的製造能力。

  這是一個雄心勃勃的戰略規劃。目前,日本本土的晶片製造水平停留在40nm製程的水平上,如果按部就班發展到2nm製程,需要突破從40nm到28nm、從28nm到7nm、從7nm到3nm、從3nm到2nm等多個技術門檻。這些技術門檻較高,臺積電、三星等巨頭用了超過10年時間突破,而環球晶圓等其他主要晶片製造商因為難度太大,索性放棄了28nm以下晶片製造能力的研發。

  日本把希望寄託在國際合作上。為了實現半導體戰略規劃的第一步,獲得臺積電等全球晶片巨頭的技術和經驗,把日本的晶片製造能力從40nm提升到英特爾等提高前輩晶片製造商7nm左右的水平,日本已經斥資近70億美元,補貼臺積電在日本熊本縣兩個晶片廠近40%的投資。

  根據規劃,臺積電在日建設的兩個晶片廠用於生產28nm晶片和7nm晶片。日本半導體戰略推進議員聯盟負責人甘利明闡述了日本引進臺積電建廠的打算。他表示,臺積電在日建設的28nm晶片廠和臺積電在世界其他地方建設的28nm晶片廠不同,具備製造接近10nm晶片的技術,這些晶片廠的日企股東,最終將接收、消化相關晶片製造技術。

  日本半導體戰略規劃的第二步是藉助美國技術,趕上臺積電、三星等公司的世界前沿水平。臺積電、三星、英特爾等晶片製造商在研的、製程在2nm及以下的晶片採用了與以往晶片架構“鰭式場效應電晶體”架構(FinFET)不同的新一代晶片架構“全環繞柵極場效應電晶體”架構(GAAFET)。2021年,IBM率先向全球宣佈研製出了基於GAAFET架構的2nm晶片原型,但由於臺積電等晶片製造商遵循自有技術路線,IBM的2nm晶片技術一時沒有用武之地。2022年,Rapidus成立,尋求實現2nm晶片技術,因此和IBM一拍即合。經美商務部長雷蒙多、時任日經濟產業省大臣西村康稔等人磋商,IBM當年就獲准將2nm晶片技術輸日。

  目前,日本2nm晶片的實質研發尚未啟動,臺積電在日晶片廠尚未投產,Rapidus派遣赴美學習IBM晶片技術、赴歐學習光刻機使用的員工也未完成培訓,但研發2nm晶片已具備不少有利的內外環境。從日本海內看,日本政府高度重視尖端晶片研發工作,經濟產業省迄今為止唯一一次對單個行業的補貼政策就用在了對Rapidus的補貼上。從國際環境看,尖端晶片製造裝置廠商阿斯麥、歐洲頂尖晶片技術研發機構微電子研究中心(IMEC)都積極和Rapidus合作。Rapidus總裁小池敦義對實現2nm晶片量產目標決心信念滿滿,聲稱“Rapidus將使世界震驚”。

  引進IBM 2nm晶片技術的風險

  日本雖然已獲准接觸IBM的2nm晶片技術,但該技術還沒有轉化成生產工藝,也缺少配套晶片產供鏈支撐,引進該技術存在較大風險。

  IBM的2nm晶片技術是實驗室產物,轉化為批次生產的晶片工藝仍有技術障礙難以解決。

  例如,GAAFET架構和以往架構相比,電晶體結構更加複雜,對電晶體的襯底材料提出了更高要求。IBM的GAAFET架構探索使用矽上金剛石等新型襯底材料。參與IBM晶片研發的研究員薩加里卡·穆克什稱,這些新材料“不太可能在大批次製造中採用”。日本雖然在晶片相關材料製備上具有一定程度的技術和產業優勢,但IBM自出售晶片製造部門後,所研究出的晶片技術已多年不指導業內主流晶片研發,所需的新型材料和業界主流研發方向有一定距離,日本能否解決相關技術量產瓶頸存在不確定性。

  目前看,不但業內對IBM技術路線能否轉化成量產工藝心存疑慮,Rapidus對IBM技術的量產效率也不託底。Rapidus董事長東哲郎闡述Rapidus發展方向時,明確指出Rapidus不能像臺積電、三星一樣大規模量產晶片,需要探索小批次生產晶片的運營模式。同時,Rapidus也在尋找IBM技術失敗時的替代品,如和東京大學、IMEC等規劃另一條提高前輩晶片工藝研發路徑。

  IBM的2nm晶片技術依賴上代晶片製造工藝,日本長期技術欠賬可能拖累研發進度。

  日本經濟產業省官員西川和美認為,Rapidus在GAAFET等新一代晶片架構發展初期參與研發存在跨越式發展機遇和“換道超車”可能,但是,目前三星等企業運用GAAFET架構的經驗表明,GAAFET架構下90%的製造工藝仍沿用前代FinFET架構的製造工藝和相關智慧財產權,而日本本土並不掌握FinFET架構製造工藝,IBM也沒有在14nm以下晶片製造中使用FinFET工藝的經驗,對日本愛莫能助。東哲郎稱,IBM向日本共享2nm晶片技術是“信任日本製造能力”,希望日本探索出IBM晶片技術的製造工藝。但臺灣資訊工業策進會產業情報研究所研究人員邱冠倫認為,美國政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤。

  IBM的2nm晶片技術並非主流方向,日本引進該技術存在產業配套難度。

  業界雖明確2nm晶片將採用GAAFET架構生產,但IBM在2nm晶片上對GAAFET架構的設計和臺積電、三星、英特爾等主流晶片製造商有較大區別,在零部件及材料使用上相對獨特,需要設計、研發較多額外零部件。

  三星曾參與IBM的2nm晶片的GAAFET架構研發,但考慮到產業配套,最終未採用IBM的技術路線,而是結合既有工藝、裝置重新設計了2nm晶片架構。韓國半導體官員在《韓國先驅報》上表示,日本雖然長於製造晶片零部件,但Rapidus不一定能生產出完整的晶片。

位於日本東京的日本國際機器人展現場(2023年11月30日攝)   錢錚攝/本刊

  Rapidus技術創新模式未打通

  目前看,Rapidus技術創新基礎和生態並不穩固,技術創新模式未打通。Rapidus一旦進入尖端晶片領域,艱難獲得的提高前輩晶片技術和工藝或很快落伍、被淘汰。

  第一,市場競爭力有限,難以維繫尖端技術創新發展。

  Rapidus從IBM求得提高前輩晶片研發能力,但過往IBM拋售晶片製造業務,以及三星和IBM在晶片技術上合作仍難以在FinFET架構晶片製造良率等關鍵指標上超過臺積電等,表明IBM的晶片技術國際競爭力有限。從臺積電、三星、英特爾已公佈的2nm和3nm晶片指標看,IBM的2nm晶片效能大致和其他晶片製造商的3nm晶片相當。也就是說,Rapidus引進IBM技術,在市場競爭力上沒有優勢。

  Rapidus無力和臺積電、三星、英特爾競爭,已宣告無意角逐晶片代工市場。日本缺乏晶片設計能力,又沒有代工優勢,Rapidus的未來市場前景堪憂。從日本電氣股份有限公司(NEC)、日立、三菱等合力打造儲存晶片企業爾必達等多輪日本振興晶片產業的嘗試看,一旦相關企業市場競爭失利,即使發展初期能夠觸碰到當時全球尖端晶片製造水平,最終也不得不放棄提高前輩晶片研發,這也是日本晶片製造至今停滯在40nm水平的主要原因。

  Rapidus難以得到國際市場滋養,要填補日本2nm技術空白,屬於無本之木、無源之水,難免重蹈補貼包袱越背越重的覆轍,難以維持晶片技術發展創新。

  第二,創新路線不不亂,迭代創新路徑未形成。

  Rapidus在2nm晶片上照搬IBM技術,在1nm甚至亞奈米晶片上卻不打算在IBM技術基礎上發展,而是尋求同IMEC合作。這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難。

  此外,IBM和IMEC都沒有運營晶片廠或支撐晶片廠供應鏈的經驗,Rapidus把尖端晶片的寶押在IBM和IMEC身上,雖然是無處覓得尖端晶片技術的無奈之舉,但也加劇了日本全力發展尖端晶片的風險。荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險。

  第三,創新生態有短板,難以享受晶片發展潮流紅利。

  時任經濟產業大臣西村康稔曾稱,Rapidus的未來在於承接人工智慧、自動駕駛等領域的晶片製造業務。Rapidus也為此制定了名為“快速統一製造服務”的經營模式,將在晶片代工的基礎上,為晶片設計提供技術支援,加快晶片設計過程。雖然未來數年內,人工智慧、自動駕駛等需求將給晶片製造帶來可觀的市場,但Rapidus的經營模式卻難以保證享受這一輪半導體發展週期紅利。

  日本綜合研究開發機構會長金丸恭文稱,Rapidus在全球晶片產供鏈中缺乏“不可替代性”,最終難以避免和臺積電、三星等競爭代工業務的命運。日本新思科技株式會社社長藤井公雄稱,日本缺乏晶片設計能力是Rapidus的短板,日本不能打造晶片設計上有影響力的企業,在未來晶片發展浪潮中就沒有競爭力。

  讓出自主權技術發展空間受限

  日本視尖端晶片技術為保障國家安全的戰略技術,但Rapidus在2nm晶片技術上依賴美國的發展規劃,無異於拱手讓出日本重要戰略技術自主權,把未來晶片技術發展空間交給他國掌握。

  2021年6月,日本經濟產業省釋出了《半導體和數字產業戰略》。經產省制定半導體戰略之初並沒有成立Rapidus的打算,日本政壇對Rapidus為美國二流晶片技術提供研發資金、充當量產試驗“小白鼠”的做法至今仍有反對聲音。如,有日本眾議院議員認為,日本應鞏固在半導體制造裝置、材料領域的戰略優勢,透過“戰略不可替代”增強半導體產業話語權和影響力。日本經產省內部也有官員認為大量資金投向晶片製造的“無底洞”,擠佔了日本晶片設計企業的發展空間,對日本晶片長遠發展不利。金丸恭文甚至認為,藉助美國技術是日本政府受日本大企業裹挾做出的短視決議計劃,將帶偏日本半導體戰略,導致日本重蹈發展第五代計算機等戰略失敗的覆轍。

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗。這次美企環球晶圓起訴Rapidus引進IBM技術中存在的智慧財產權糾紛,已為Rapidus日後發展蒙上一層陰影。一旦Rapidus取得技術突破,威脅美國晶片企業市場競爭優勢,美國在晶片智慧財產權問題上慣用的長臂管轄手段或隨時對日本發動,葬送日本振興晶片產業的“最後機會”。

  美國的2nm晶片技術並非日本心心念唸的“免費午餐”,而是包藏了限制日本尖端晶片發展的陷阱。日本獲准接觸IBM的2nm晶片技術之際,正是美國施壓日本強化對華晶片出口管制之時。強化對華晶片出口管制導致日本晶片對華出口、在華市場份額萎縮。美、歐、韓等國家和地區已興建不少提高前輩晶片叢集,日本如果失去中國市場,將導致Rapidus的技術未來最多隻能在美歐以外的國家和地區尋求發展,一旦面臨晶片產業週期,存在產業消亡風險。

  縱觀美日晶片戰後的日本晶片技術發展歷程,日本晶片技術發展最順利的一段時期,正是NEC等日本企業和中國華虹等企業加強合作,藉助中國大晶片市場熨平晶片市場週期波動、實現跨晶片週期發展的階段。《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,日本的尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,日本更談不上保障國家安全。

  (作者單位:中國現代國際關係研究院科技與網路安全所)

  為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃

  美政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤

  這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難

  荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗

  《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,更談不上保障國家安全

  文 | 周寧南

  當前,日本正以前所未有的鉅額補貼和推進速度發力半導體產業。一項最新資料顯示,在過去3年,日本用於半導體產業的補貼金額佔GDP比重達0.71%,高於其他主要西方國家。

  4月初,日本經濟產業省宣佈,2024年度將向本土晶片製造公司Rapidus最多提供5900億日元補貼。該公司於2022年11月在日本政府支援下由豐田、索尼、日本電氣、鎧俠、三菱日聯銀行等8家企業聯合設立。

  Rapidus計劃達成2027年量產2nm晶片的目標。把具備2nm晶片製造技術看作未來“晶片立國”之本的日本,將實現晶片“雄心”的希望寄託在國際合作上。Rapidus與IBM等公司展開合作,希望從IBM處求得核心技術,但IBM技術並不成熟,而且附帶地緣政治條件。日本的晶片技術引進吸收過程有不小風險,發展前景存在不確定性。

  日本的晶片“雄心”

  隨著全球晶片產業格局發生變化和晶片新技術架構湧現共振,為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃。

  第一步是透過吸引臺積電等全球提高前輩半導體公司在日本建廠,帶動日本本土掌握相對提高前輩的晶片製造能力。

  在此基礎上,第二步是透過建立晶片製造商Rapidus,藉助國際技術合作,掌握2nm製程提高前輩晶片的製造能力。

  這是一個雄心勃勃的戰略規劃。目前,日本本土的晶片製造水平停留在40nm製程的水平上,如果按部就班發展到2nm製程,需要突破從40nm到28nm、從28nm到7nm、從7nm到3nm、從3nm到2nm等多個技術門檻。這些技術門檻較高,臺積電、三星等巨頭用了超過10年時間突破,而環球晶圓等其他主要晶片製造商因為難度太大,索性放棄了28nm以下晶片製造能力的研發。

  日本把希望寄託在國際合作上。為了實現半導體戰略規劃的第一步,獲得臺積電等全球晶片巨頭的技術和經驗,把日本的晶片製造能力從40nm提升到英特爾等提高前輩晶片製造商7nm左右的水平,日本已經斥資近70億美元,補貼臺積電在日本熊本縣兩個晶片廠近40%的投資。

  根據規劃,臺積電在日建設的兩個晶片廠用於生產28nm晶片和7nm晶片。日本半導體戰略推進議員聯盟負責人甘利明闡述了日本引進臺積電建廠的打算。他表示,臺積電在日建設的28nm晶片廠和臺積電在世界其他地方建設的28nm晶片廠不同,具備製造接近10nm晶片的技術,這些晶片廠的日企股東,最終將接收、消化相關晶片製造技術。

  日本半導體戰略規劃的第二步是藉助美國技術,趕上臺積電、三星等公司的世界前沿水平。臺積電、三星、英特爾等晶片製造商在研的、製程在2nm及以下的晶片採用了與以往晶片架構“鰭式場效應電晶體”架構(FinFET)不同的新一代晶片架構“全環繞柵極場效應電晶體”架構(GAAFET)。2021年,IBM率先向全球宣佈研製出了基於GAAFET架構的2nm晶片原型,但由於臺積電等晶片製造商遵循自有技術路線,IBM的2nm晶片技術一時沒有用武之地。2022年,Rapidus成立,尋求實現2nm晶片技術,因此和IBM一拍即合。經美商務部長雷蒙多、時任日經濟產業省大臣西村康稔等人磋商,IBM當年就獲准將2nm晶片技術輸日。

  目前,日本2nm晶片的實質研發尚未啟動,臺積電在日晶片廠尚未投產,Rapidus派遣赴美學習IBM晶片技術、赴歐學習光刻機使用的員工也未完成培訓,但研發2nm晶片已具備不少有利的內外環境。從日本海內看,日本政府高度重視尖端晶片研發工作,經濟產業省迄今為止唯一一次對單個行業的補貼政策就用在了對Rapidus的補貼上。從國際環境看,尖端晶片製造裝置廠商阿斯麥、歐洲頂尖晶片技術研發機構微電子研究中心(IMEC)都積極和Rapidus合作。Rapidus總裁小池敦義對實現2nm晶片量產目標決心信念滿滿,聲稱“Rapidus將使世界震驚”。

  引進IBM 2nm晶片技術的風險

  日本雖然已獲准接觸IBM的2nm晶片技術,但該技術還沒有轉化成生產工藝,也缺少配套晶片產供鏈支撐,引進該技術存在較大風險。

  IBM的2nm晶片技術是實驗室產物,轉化為批次生產的晶片工藝仍有技術障礙難以解決。

  例如,GAAFET架構和以往架構相比,電晶體結構更加複雜,對電晶體的襯底材料提出了更高要求。IBM的GAAFET架構探索使用矽上金剛石等新型襯底材料。參與IBM晶片研發的研究員薩加里卡·穆克什稱,這些新材料“不太可能在大批次製造中採用”。日本雖然在晶片相關材料製備上具有一定程度的技術和產業優勢,但IBM自出售晶片製造部門後,所研究出的晶片技術已多年不指導業內主流晶片研發,所需的新型材料和業界主流研發方向有一定距離,日本能否解決相關技術量產瓶頸存在不確定性。

  目前看,不但業內對IBM技術路線能否轉化成量產工藝心存疑慮,Rapidus對IBM技術的量產效率也不託底。Rapidus董事長東哲郎闡述Rapidus發展方向時,明確指出Rapidus不能像臺積電、三星一樣大規模量產晶片,需要探索小批次生產晶片的運營模式。同時,Rapidus也在尋找IBM技術失敗時的替代品,如和東京大學、IMEC等規劃另一條提高前輩晶片工藝研發路徑。

  IBM的2nm晶片技術依賴上代晶片製造工藝,日本長期技術欠賬可能拖累研發進度。

  日本經濟產業省官員西川和美認為,Rapidus在GAAFET等新一代晶片架構發展初期參與研發存在跨越式發展機遇和“換道超車”可能,但是,目前三星等企業運用GAAFET架構的經驗表明,GAAFET架構下90%的製造工藝仍沿用前代FinFET架構的製造工藝和相關智慧財產權,而日本本土並不掌握FinFET架構製造工藝,IBM也沒有在14nm以下晶片製造中使用FinFET工藝的經驗,對日本愛莫能助。東哲郎稱,IBM向日本共享2nm晶片技術是“信任日本製造能力”,希望日本探索出IBM晶片技術的製造工藝。但臺灣資訊工業策進會產業情報研究所研究人員邱冠倫認為,美國政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤。

  IBM的2nm晶片技術並非主流方向,日本引進該技術存在產業配套難度。

  業界雖明確2nm晶片將採用GAAFET架構生產,但IBM在2nm晶片上對GAAFET架構的設計和臺積電、三星、英特爾等主流晶片製造商有較大區別,在零部件及材料使用上相對獨特,需要設計、研發較多額外零部件。

  三星曾參與IBM的2nm晶片的GAAFET架構研發,但考慮到產業配套,最終未採用IBM的技術路線,而是結合既有工藝、裝置重新設計了2nm晶片架構。韓國半導體官員在《韓國先驅報》上表示,日本雖然長於製造晶片零部件,但Rapidus不一定能生產出完整的晶片。

位於日本東京的日本國際機器人展現場(2023年11月30日攝)   錢錚攝/本刊

  Rapidus技術創新模式未打通

  目前看,Rapidus技術創新基礎和生態並不穩固,技術創新模式未打通。Rapidus一旦進入尖端晶片領域,艱難獲得的提高前輩晶片技術和工藝或很快落伍、被淘汰。

  第一,市場競爭力有限,難以維繫尖端技術創新發展。

  Rapidus從IBM求得提高前輩晶片研發能力,但過往IBM拋售晶片製造業務,以及三星和IBM在晶片技術上合作仍難以在FinFET架構晶片製造良率等關鍵指標上超過臺積電等,表明IBM的晶片技術國際競爭力有限。從臺積電、三星、英特爾已公佈的2nm和3nm晶片指標看,IBM的2nm晶片效能大致和其他晶片製造商的3nm晶片相當。也就是說,Rapidus引進IBM技術,在市場競爭力上沒有優勢。

  Rapidus無力和臺積電、三星、英特爾競爭,已宣告無意角逐晶片代工市場。日本缺乏晶片設計能力,又沒有代工優勢,Rapidus的未來市場前景堪憂。從日本電氣股份有限公司(NEC)、日立、三菱等合力打造儲存晶片企業爾必達等多輪日本振興晶片產業的嘗試看,一旦相關企業市場競爭失利,即使發展初期能夠觸碰到當時全球尖端晶片製造水平,最終也不得不放棄提高前輩晶片研發,這也是日本晶片製造至今停滯在40nm水平的主要原因。

  Rapidus難以得到國際市場滋養,要填補日本2nm技術空白,屬於無本之木、無源之水,難免重蹈補貼包袱越背越重的覆轍,難以維持晶片技術發展創新。

  第二,創新路線不不亂,迭代創新路徑未形成。

  Rapidus在2nm晶片上照搬IBM技術,在1nm甚至亞奈米晶片上卻不打算在IBM技術基礎上發展,而是尋求同IMEC合作。這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難。

  此外,IBM和IMEC都沒有運營晶片廠或支撐晶片廠供應鏈的經驗,Rapidus把尖端晶片的寶押在IBM和IMEC身上,雖然是無處覓得尖端晶片技術的無奈之舉,但也加劇了日本全力發展尖端晶片的風險。荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險。

  第三,創新生態有短板,難以享受晶片發展潮流紅利。

  時任經濟產業大臣西村康稔曾稱,Rapidus的未來在於承接人工智慧、自動駕駛等領域的晶片製造業務。Rapidus也為此制定了名為“快速統一製造服務”的經營模式,將在晶片代工的基礎上,為晶片設計提供技術支援,加快晶片設計過程。雖然未來數年內,人工智慧、自動駕駛等需求將給晶片製造帶來可觀的市場,但Rapidus的經營模式卻難以保證享受這一輪半導體發展週期紅利。

  日本綜合研究開發機構會長金丸恭文稱,Rapidus在全球晶片產供鏈中缺乏“不可替代性”,最終難以避免和臺積電、三星等競爭代工業務的命運。日本新思科技株式會社社長藤井公雄稱,日本缺乏晶片設計能力是Rapidus的短板,日本不能打造晶片設計上有影響力的企業,在未來晶片發展浪潮中就沒有競爭力。

  讓出自主權技術發展空間受限

  日本視尖端晶片技術為保障國家安全的戰略技術,但Rapidus在2nm晶片技術上依賴美國的發展規劃,無異於拱手讓出日本重要戰略技術自主權,把未來晶片技術發展空間交給他國掌握。

  2021年6月,日本經濟產業省釋出了《半導體和數字產業戰略》。經產省制定半導體戰略之初並沒有成立Rapidus的打算,日本政壇對Rapidus為美國二流晶片技術提供研發資金、充當量產試驗“小白鼠”的做法至今仍有反對聲音。如,有日本眾議院議員認為,日本應鞏固在半導體制造裝置、材料領域的戰略優勢,透過“戰略不可替代”增強半導體產業話語權和影響力。日本經產省內部也有官員認為大量資金投向晶片製造的“無底洞”,擠佔了日本晶片設計企業的發展空間,對日本晶片長遠發展不利。金丸恭文甚至認為,藉助美國技術是日本政府受日本大企業裹挾做出的短視決議計劃,將帶偏日本半導體戰略,導致日本重蹈發展第五代計算機等戰略失敗的覆轍。

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗。這次美企環球晶圓起訴Rapidus引進IBM技術中存在的智慧財產權糾紛,已為Rapidus日後發展蒙上一層陰影。一旦Rapidus取得技術突破,威脅美國晶片企業市場競爭優勢,美國在晶片智慧財產權問題上慣用的長臂管轄手段或隨時對日本發動,葬送日本振興晶片產業的“最後機會”。

  美國的2nm晶片技術並非日本心心念唸的“免費午餐”,而是包藏了限制日本尖端晶片發展的陷阱。日本獲准接觸IBM的2nm晶片技術之際,正是美國施壓日本強化對華晶片出口管制之時。強化對華晶片出口管制導致日本晶片對華出口、在華市場份額萎縮。美、歐、韓等國家和地區已興建不少提高前輩晶片叢集,日本如果失去中國市場,將導致Rapidus的技術未來最多隻能在美歐以外的國家和地區尋求發展,一旦面臨晶片產業週期,存在產業消亡風險。

  縱觀美日晶片戰後的日本晶片技術發展歷程,日本晶片技術發展最順利的一段時期,正是NEC等日本企業和中國華虹等企業加強合作,藉助中國大晶片市場熨平晶片市場週期波動、實現跨晶片週期發展的階段。《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,日本的尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,日本更談不上保障國家安全。

  (作者單位:中國現代國際關係研究院科技與網路安全所)

  為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃

  美政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤

  這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難

  荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗

  《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,更談不上保障國家安全

  文 | 周寧南

  當前,日本正以前所未有的鉅額補貼和推進速度發力半導體產業。一項最新資料顯示,在過去3年,日本用於半導體產業的補貼金額佔GDP比重達0.71%,高於其他主要西方國家。

  4月初,日本經濟產業省宣佈,2024年度將向本土晶片製造公司Rapidus最多提供5900億日元補貼。該公司於2022年11月在日本政府支援下由豐田、索尼、日本電氣、鎧俠、三菱日聯銀行等8家企業聯合設立。

  Rapidus計劃達成2027年量產2nm晶片的目標。把具備2nm晶片製造技術看作未來“晶片立國”之本的日本,將實現晶片“雄心”的希望寄託在國際合作上。Rapidus與IBM等公司展開合作,希望從IBM處求得核心技術,但IBM技術並不成熟,而且附帶地緣政治條件。日本的晶片技術引進吸收過程有不小風險,發展前景存在不確定性。

  日本的晶片“雄心”

  隨著全球晶片產業格局發生變化和晶片新技術架構湧現共振,為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃。

  第一步是透過吸引臺積電等全球提高前輩半導體公司在日本建廠,帶動日本本土掌握相對提高前輩的晶片製造能力。

  在此基礎上,第二步是透過建立晶片製造商Rapidus,藉助國際技術合作,掌握2nm製程提高前輩晶片的製造能力。

  這是一個雄心勃勃的戰略規劃。目前,日本本土的晶片製造水平停留在40nm製程的水平上,如果按部就班發展到2nm製程,需要突破從40nm到28nm、從28nm到7nm、從7nm到3nm、從3nm到2nm等多個技術門檻。這些技術門檻較高,臺積電、三星等巨頭用了超過10年時間突破,而環球晶圓等其他主要晶片製造商因為難度太大,索性放棄了28nm以下晶片製造能力的研發。

  日本把希望寄託在國際合作上。為了實現半導體戰略規劃的第一步,獲得臺積電等全球晶片巨頭的技術和經驗,把日本的晶片製造能力從40nm提升到英特爾等提高前輩晶片製造商7nm左右的水平,日本已經斥資近70億美元,補貼臺積電在日本熊本縣兩個晶片廠近40%的投資。

  根據規劃,臺積電在日建設的兩個晶片廠用於生產28nm晶片和7nm晶片。日本半導體戰略推進議員聯盟負責人甘利明闡述了日本引進臺積電建廠的打算。他表示,臺積電在日建設的28nm晶片廠和臺積電在世界其他地方建設的28nm晶片廠不同,具備製造接近10nm晶片的技術,這些晶片廠的日企股東,最終將接收、消化相關晶片製造技術。

  日本半導體戰略規劃的第二步是藉助美國技術,趕上臺積電、三星等公司的世界前沿水平。臺積電、三星、英特爾等晶片製造商在研的、製程在2nm及以下的晶片採用了與以往晶片架構“鰭式場效應電晶體”架構(FinFET)不同的新一代晶片架構“全環繞柵極場效應電晶體”架構(GAAFET)。2021年,IBM率先向全球宣佈研製出了基於GAAFET架構的2nm晶片原型,但由於臺積電等晶片製造商遵循自有技術路線,IBM的2nm晶片技術一時沒有用武之地。2022年,Rapidus成立,尋求實現2nm晶片技術,因此和IBM一拍即合。經美商務部長雷蒙多、時任日經濟產業省大臣西村康稔等人磋商,IBM當年就獲准將2nm晶片技術輸日。

  目前,日本2nm晶片的實質研發尚未啟動,臺積電在日晶片廠尚未投產,Rapidus派遣赴美學習IBM晶片技術、赴歐學習光刻機使用的員工也未完成培訓,但研發2nm晶片已具備不少有利的內外環境。從日本海內看,日本政府高度重視尖端晶片研發工作,經濟產業省迄今為止唯一一次對單個行業的補貼政策就用在了對Rapidus的補貼上。從國際環境看,尖端晶片製造裝置廠商阿斯麥、歐洲頂尖晶片技術研發機構微電子研究中心(IMEC)都積極和Rapidus合作。Rapidus總裁小池敦義對實現2nm晶片量產目標決心信念滿滿,聲稱“Rapidus將使世界震驚”。

  引進IBM 2nm晶片技術的風險

  日本雖然已獲准接觸IBM的2nm晶片技術,但該技術還沒有轉化成生產工藝,也缺少配套晶片產供鏈支撐,引進該技術存在較大風險。

  IBM的2nm晶片技術是實驗室產物,轉化為批次生產的晶片工藝仍有技術障礙難以解決。

  例如,GAAFET架構和以往架構相比,電晶體結構更加複雜,對電晶體的襯底材料提出了更高要求。IBM的GAAFET架構探索使用矽上金剛石等新型襯底材料。參與IBM晶片研發的研究員薩加里卡·穆克什稱,這些新材料“不太可能在大批次製造中採用”。日本雖然在晶片相關材料製備上具有一定程度的技術和產業優勢,但IBM自出售晶片製造部門後,所研究出的晶片技術已多年不指導業內主流晶片研發,所需的新型材料和業界主流研發方向有一定距離,日本能否解決相關技術量產瓶頸存在不確定性。

  目前看,不但業內對IBM技術路線能否轉化成量產工藝心存疑慮,Rapidus對IBM技術的量產效率也不託底。Rapidus董事長東哲郎闡述Rapidus發展方向時,明確指出Rapidus不能像臺積電、三星一樣大規模量產晶片,需要探索小批次生產晶片的運營模式。同時,Rapidus也在尋找IBM技術失敗時的替代品,如和東京大學、IMEC等規劃另一條提高前輩晶片工藝研發路徑。

  IBM的2nm晶片技術依賴上代晶片製造工藝,日本長期技術欠賬可能拖累研發進度。

  日本經濟產業省官員西川和美認為,Rapidus在GAAFET等新一代晶片架構發展初期參與研發存在跨越式發展機遇和“換道超車”可能,但是,目前三星等企業運用GAAFET架構的經驗表明,GAAFET架構下90%的製造工藝仍沿用前代FinFET架構的製造工藝和相關智慧財產權,而日本本土並不掌握FinFET架構製造工藝,IBM也沒有在14nm以下晶片製造中使用FinFET工藝的經驗,對日本愛莫能助。東哲郎稱,IBM向日本共享2nm晶片技術是“信任日本製造能力”,希望日本探索出IBM晶片技術的製造工藝。但臺灣資訊工業策進會產業情報研究所研究人員邱冠倫認為,美國政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤。

  IBM的2nm晶片技術並非主流方向,日本引進該技術存在產業配套難度。

  業界雖明確2nm晶片將採用GAAFET架構生產,但IBM在2nm晶片上對GAAFET架構的設計和臺積電、三星、英特爾等主流晶片製造商有較大區別,在零部件及材料使用上相對獨特,需要設計、研發較多額外零部件。

  三星曾參與IBM的2nm晶片的GAAFET架構研發,但考慮到產業配套,最終未採用IBM的技術路線,而是結合既有工藝、裝置重新設計了2nm晶片架構。韓國半導體官員在《韓國先驅報》上表示,日本雖然長於製造晶片零部件,但Rapidus不一定能生產出完整的晶片。

位於日本東京的日本國際機器人展現場(2023年11月30日攝)   錢錚攝/本刊

  Rapidus技術創新模式未打通

  目前看,Rapidus技術創新基礎和生態並不穩固,技術創新模式未打通。Rapidus一旦進入尖端晶片領域,艱難獲得的提高前輩晶片技術和工藝或很快落伍、被淘汰。

  第一,市場競爭力有限,難以維繫尖端技術創新發展。

  Rapidus從IBM求得提高前輩晶片研發能力,但過往IBM拋售晶片製造業務,以及三星和IBM在晶片技術上合作仍難以在FinFET架構晶片製造良率等關鍵指標上超過臺積電等,表明IBM的晶片技術國際競爭力有限。從臺積電、三星、英特爾已公佈的2nm和3nm晶片指標看,IBM的2nm晶片效能大致和其他晶片製造商的3nm晶片相當。也就是說,Rapidus引進IBM技術,在市場競爭力上沒有優勢。

  Rapidus無力和臺積電、三星、英特爾競爭,已宣告無意角逐晶片代工市場。日本缺乏晶片設計能力,又沒有代工優勢,Rapidus的未來市場前景堪憂。從日本電氣股份有限公司(NEC)、日立、三菱等合力打造儲存晶片企業爾必達等多輪日本振興晶片產業的嘗試看,一旦相關企業市場競爭失利,即使發展初期能夠觸碰到當時全球尖端晶片製造水平,最終也不得不放棄提高前輩晶片研發,這也是日本晶片製造至今停滯在40nm水平的主要原因。

  Rapidus難以得到國際市場滋養,要填補日本2nm技術空白,屬於無本之木、無源之水,難免重蹈補貼包袱越背越重的覆轍,難以維持晶片技術發展創新。

  第二,創新路線不不亂,迭代創新路徑未形成。

  Rapidus在2nm晶片上照搬IBM技術,在1nm甚至亞奈米晶片上卻不打算在IBM技術基礎上發展,而是尋求同IMEC合作。這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難。

  此外,IBM和IMEC都沒有運營晶片廠或支撐晶片廠供應鏈的經驗,Rapidus把尖端晶片的寶押在IBM和IMEC身上,雖然是無處覓得尖端晶片技術的無奈之舉,但也加劇了日本全力發展尖端晶片的風險。荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險。

  第三,創新生態有短板,難以享受晶片發展潮流紅利。

  時任經濟產業大臣西村康稔曾稱,Rapidus的未來在於承接人工智慧、自動駕駛等領域的晶片製造業務。Rapidus也為此制定了名為“快速統一製造服務”的經營模式,將在晶片代工的基礎上,為晶片設計提供技術支援,加快晶片設計過程。雖然未來數年內,人工智慧、自動駕駛等需求將給晶片製造帶來可觀的市場,但Rapidus的經營模式卻難以保證享受這一輪半導體發展週期紅利。

  日本綜合研究開發機構會長金丸恭文稱,Rapidus在全球晶片產供鏈中缺乏“不可替代性”,最終難以避免和臺積電、三星等競爭代工業務的命運。日本新思科技株式會社社長藤井公雄稱,日本缺乏晶片設計能力是Rapidus的短板,日本不能打造晶片設計上有影響力的企業,在未來晶片發展浪潮中就沒有競爭力。

  讓出自主權技術發展空間受限

  日本視尖端晶片技術為保障國家安全的戰略技術,但Rapidus在2nm晶片技術上依賴美國的發展規劃,無異於拱手讓出日本重要戰略技術自主權,把未來晶片技術發展空間交給他國掌握。

  2021年6月,日本經濟產業省釋出了《半導體和數字產業戰略》。經產省制定半導體戰略之初並沒有成立Rapidus的打算,日本政壇對Rapidus為美國二流晶片技術提供研發資金、充當量產試驗“小白鼠”的做法至今仍有反對聲音。如,有日本眾議院議員認為,日本應鞏固在半導體制造裝置、材料領域的戰略優勢,透過“戰略不可替代”增強半導體產業話語權和影響力。日本經產省內部也有官員認為大量資金投向晶片製造的“無底洞”,擠佔了日本晶片設計企業的發展空間,對日本晶片長遠發展不利。金丸恭文甚至認為,藉助美國技術是日本政府受日本大企業裹挾做出的短視決議計劃,將帶偏日本半導體戰略,導致日本重蹈發展第五代計算機等戰略失敗的覆轍。

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗。這次美企環球晶圓起訴Rapidus引進IBM技術中存在的智慧財產權糾紛,已為Rapidus日後發展蒙上一層陰影。一旦Rapidus取得技術突破,威脅美國晶片企業市場競爭優勢,美國在晶片智慧財產權問題上慣用的長臂管轄手段或隨時對日本發動,葬送日本振興晶片產業的“最後機會”。

  美國的2nm晶片技術並非日本心心念唸的“免費午餐”,而是包藏了限制日本尖端晶片發展的陷阱。日本獲准接觸IBM的2nm晶片技術之際,正是美國施壓日本強化對華晶片出口管制之時。強化對華晶片出口管制導致日本晶片對華出口、在華市場份額萎縮。美、歐、韓等國家和地區已興建不少提高前輩晶片叢集,日本如果失去中國市場,將導致Rapidus的技術未來最多隻能在美歐以外的國家和地區尋求發展,一旦面臨晶片產業週期,存在產業消亡風險。

  縱觀美日晶片戰後的日本晶片技術發展歷程,日本晶片技術發展最順利的一段時期,正是NEC等日本企業和中國華虹等企業加強合作,藉助中國大晶片市場熨平晶片市場週期波動、實現跨晶片週期發展的階段。《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,日本的尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,日本更談不上保障國家安全。

  (作者單位:中國現代國際關係研究院科技與網路安全所)

  為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃

  美政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤

  這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難

  荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗

  《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,更談不上保障國家安全

  文 | 周寧南

  當前,日本正以前所未有的鉅額補貼和推進速度發力半導體產業。一項最新資料顯示,在過去3年,日本用於半導體產業的補貼金額佔GDP比重達0.71%,高於其他主要西方國家。

  4月初,日本經濟產業省宣佈,2024年度將向本土晶片製造公司Rapidus最多提供5900億日元補貼。該公司於2022年11月在日本政府支援下由豐田、索尼、日本電氣、鎧俠、三菱日聯銀行等8家企業聯合設立。

  Rapidus計劃達成2027年量產2nm晶片的目標。把具備2nm晶片製造技術看作未來“晶片立國”之本的日本,將實現晶片“雄心”的希望寄託在國際合作上。Rapidus與IBM等公司展開合作,希望從IBM處求得核心技術,但IBM技術並不成熟,而且附帶地緣政治條件。日本的晶片技術引進吸收過程有不小風險,發展前景存在不確定性。

  日本的晶片“雄心”

  隨著全球晶片產業格局發生變化和晶片新技術架構湧現共振,為抓住“掌握提高前輩晶片製造能力的最後機會”,日本政府出臺半導體戰略,制定了本土2nm製程提高前輩晶片“兩步走”的研發規劃。

  第一步是透過吸引臺積電等全球提高前輩半導體公司在日本建廠,帶動日本本土掌握相對提高前輩的晶片製造能力。

  在此基礎上,第二步是透過建立晶片製造商Rapidus,藉助國際技術合作,掌握2nm製程提高前輩晶片的製造能力。

  這是一個雄心勃勃的戰略規劃。目前,日本本土的晶片製造水平停留在40nm製程的水平上,如果按部就班發展到2nm製程,需要突破從40nm到28nm、從28nm到7nm、從7nm到3nm、從3nm到2nm等多個技術門檻。這些技術門檻較高,臺積電、三星等巨頭用了超過10年時間突破,而環球晶圓等其他主要晶片製造商因為難度太大,索性放棄了28nm以下晶片製造能力的研發。

  日本把希望寄託在國際合作上。為了實現半導體戰略規劃的第一步,獲得臺積電等全球晶片巨頭的技術和經驗,把日本的晶片製造能力從40nm提升到英特爾等提高前輩晶片製造商7nm左右的水平,日本已經斥資近70億美元,補貼臺積電在日本熊本縣兩個晶片廠近40%的投資。

  根據規劃,臺積電在日建設的兩個晶片廠用於生產28nm晶片和7nm晶片。日本半導體戰略推進議員聯盟負責人甘利明闡述了日本引進臺積電建廠的打算。他表示,臺積電在日建設的28nm晶片廠和臺積電在世界其他地方建設的28nm晶片廠不同,具備製造接近10nm晶片的技術,這些晶片廠的日企股東,最終將接收、消化相關晶片製造技術。

  日本半導體戰略規劃的第二步是藉助美國技術,趕上臺積電、三星等公司的世界前沿水平。臺積電、三星、英特爾等晶片製造商在研的、製程在2nm及以下的晶片採用了與以往晶片架構“鰭式場效應電晶體”架構(FinFET)不同的新一代晶片架構“全環繞柵極場效應電晶體”架構(GAAFET)。2021年,IBM率先向全球宣佈研製出了基於GAAFET架構的2nm晶片原型,但由於臺積電等晶片製造商遵循自有技術路線,IBM的2nm晶片技術一時沒有用武之地。2022年,Rapidus成立,尋求實現2nm晶片技術,因此和IBM一拍即合。經美商務部長雷蒙多、時任日經濟產業省大臣西村康稔等人磋商,IBM當年就獲准將2nm晶片技術輸日。

  目前,日本2nm晶片的實質研發尚未啟動,臺積電在日晶片廠尚未投產,Rapidus派遣赴美學習IBM晶片技術、赴歐學習光刻機使用的員工也未完成培訓,但研發2nm晶片已具備不少有利的內外環境。從日本海內看,日本政府高度重視尖端晶片研發工作,經濟產業省迄今為止唯一一次對單個行業的補貼政策就用在了對Rapidus的補貼上。從國際環境看,尖端晶片製造裝置廠商阿斯麥、歐洲頂尖晶片技術研發機構微電子研究中心(IMEC)都積極和Rapidus合作。Rapidus總裁小池敦義對實現2nm晶片量產目標決心信念滿滿,聲稱“Rapidus將使世界震驚”。

  引進IBM 2nm晶片技術的風險

  日本雖然已獲准接觸IBM的2nm晶片技術,但該技術還沒有轉化成生產工藝,也缺少配套晶片產供鏈支撐,引進該技術存在較大風險。

  IBM的2nm晶片技術是實驗室產物,轉化為批次生產的晶片工藝仍有技術障礙難以解決。

  例如,GAAFET架構和以往架構相比,電晶體結構更加複雜,對電晶體的襯底材料提出了更高要求。IBM的GAAFET架構探索使用矽上金剛石等新型襯底材料。參與IBM晶片研發的研究員薩加里卡·穆克什稱,這些新材料“不太可能在大批次製造中採用”。日本雖然在晶片相關材料製備上具有一定程度的技術和產業優勢,但IBM自出售晶片製造部門後,所研究出的晶片技術已多年不指導業內主流晶片研發,所需的新型材料和業界主流研發方向有一定距離,日本能否解決相關技術量產瓶頸存在不確定性。

  目前看,不但業內對IBM技術路線能否轉化成量產工藝心存疑慮,Rapidus對IBM技術的量產效率也不託底。Rapidus董事長東哲郎闡述Rapidus發展方向時,明確指出Rapidus不能像臺積電、三星一樣大規模量產晶片,需要探索小批次生產晶片的運營模式。同時,Rapidus也在尋找IBM技術失敗時的替代品,如和東京大學、IMEC等規劃另一條提高前輩晶片工藝研發路徑。

  IBM的2nm晶片技術依賴上代晶片製造工藝,日本長期技術欠賬可能拖累研發進度。

  日本經濟產業省官員西川和美認為,Rapidus在GAAFET等新一代晶片架構發展初期參與研發存在跨越式發展機遇和“換道超車”可能,但是,目前三星等企業運用GAAFET架構的經驗表明,GAAFET架構下90%的製造工藝仍沿用前代FinFET架構的製造工藝和相關智慧財產權,而日本本土並不掌握FinFET架構製造工藝,IBM也沒有在14nm以下晶片製造中使用FinFET工藝的經驗,對日本愛莫能助。東哲郎稱,IBM向日本共享2nm晶片技術是“信任日本製造能力”,希望日本探索出IBM晶片技術的製造工藝。但臺灣資訊工業策進會產業情報研究所研究人員邱冠倫認為,美國政府沒有能力同時資助英特爾和IBM的提高前輩晶片技術,因此選擇由《晶片和科學法案》優先資助把握更大的英特爾晶片技術,把風險更大的IBM晶片技術交給日本接盤。

  IBM的2nm晶片技術並非主流方向,日本引進該技術存在產業配套難度。

  業界雖明確2nm晶片將採用GAAFET架構生產,但IBM在2nm晶片上對GAAFET架構的設計和臺積電、三星、英特爾等主流晶片製造商有較大區別,在零部件及材料使用上相對獨特,需要設計、研發較多額外零部件。

  三星曾參與IBM的2nm晶片的GAAFET架構研發,但考慮到產業配套,最終未採用IBM的技術路線,而是結合既有工藝、裝置重新設計了2nm晶片架構。韓國半導體官員在《韓國先驅報》上表示,日本雖然長於製造晶片零部件,但Rapidus不一定能生產出完整的晶片。

位於日本東京的日本國際機器人展現場(2023年11月30日攝)   錢錚攝/本刊

  Rapidus技術創新模式未打通

  目前看,Rapidus技術創新基礎和生態並不穩固,技術創新模式未打通。Rapidus一旦進入尖端晶片領域,艱難獲得的提高前輩晶片技術和工藝或很快落伍、被淘汰。

  第一,市場競爭力有限,難以維繫尖端技術創新發展。

  Rapidus從IBM求得提高前輩晶片研發能力,但過往IBM拋售晶片製造業務,以及三星和IBM在晶片技術上合作仍難以在FinFET架構晶片製造良率等關鍵指標上超過臺積電等,表明IBM的晶片技術國際競爭力有限。從臺積電、三星、英特爾已公佈的2nm和3nm晶片指標看,IBM的2nm晶片效能大致和其他晶片製造商的3nm晶片相當。也就是說,Rapidus引進IBM技術,在市場競爭力上沒有優勢。

  Rapidus無力和臺積電、三星、英特爾競爭,已宣告無意角逐晶片代工市場。日本缺乏晶片設計能力,又沒有代工優勢,Rapidus的未來市場前景堪憂。從日本電氣股份有限公司(NEC)、日立、三菱等合力打造儲存晶片企業爾必達等多輪日本振興晶片產業的嘗試看,一旦相關企業市場競爭失利,即使發展初期能夠觸碰到當時全球尖端晶片製造水平,最終也不得不放棄提高前輩晶片研發,這也是日本晶片製造至今停滯在40nm水平的主要原因。

  Rapidus難以得到國際市場滋養,要填補日本2nm技術空白,屬於無本之木、無源之水,難免重蹈補貼包袱越背越重的覆轍,難以維持晶片技術發展創新。

  第二,創新路線不不亂,迭代創新路徑未形成。

  Rapidus在2nm晶片上照搬IBM技術,在1nm甚至亞奈米晶片上卻不打算在IBM技術基礎上發展,而是尋求同IMEC合作。這種“狗熊掰棒子”式的規劃不利於技術、智慧財產權、晶片人才等積累,也不利於製造裝置和工藝重複利用,不但推升Rapidus晶片技術升級成本,其前後兩代晶片技術銜接也會面臨額外困難。

  此外,IBM和IMEC都沒有運營晶片廠或支撐晶片廠供應鏈的經驗,Rapidus把尖端晶片的寶押在IBM和IMEC身上,雖然是無處覓得尖端晶片技術的無奈之舉,但也加劇了日本全力發展尖端晶片的風險。荷蘭某著名晶片雜誌甚至以《日本Rapidus追求晶片復興終將失敗》為題,警示Rapidus違背臺積電等企業堅持自主研發尖端晶片路線,即使有日本政府慷慨解囊,仍將難免失敗的風險。

  第三,創新生態有短板,難以享受晶片發展潮流紅利。

  時任經濟產業大臣西村康稔曾稱,Rapidus的未來在於承接人工智慧、自動駕駛等領域的晶片製造業務。Rapidus也為此制定了名為“快速統一製造服務”的經營模式,將在晶片代工的基礎上,為晶片設計提供技術支援,加快晶片設計過程。雖然未來數年內,人工智慧、自動駕駛等需求將給晶片製造帶來可觀的市場,但Rapidus的經營模式卻難以保證享受這一輪半導體發展週期紅利。

  日本綜合研究開發機構會長金丸恭文稱,Rapidus在全球晶片產供鏈中缺乏“不可替代性”,最終難以避免和臺積電、三星等競爭代工業務的命運。日本新思科技株式會社社長藤井公雄稱,日本缺乏晶片設計能力是Rapidus的短板,日本不能打造晶片設計上有影響力的企業,在未來晶片發展浪潮中就沒有競爭力。

  讓出自主權技術發展空間受限

  日本視尖端晶片技術為保障國家安全的戰略技術,但Rapidus在2nm晶片技術上依賴美國的發展規劃,無異於拱手讓出日本重要戰略技術自主權,把未來晶片技術發展空間交給他國掌握。

  2021年6月,日本經濟產業省釋出了《半導體和數字產業戰略》。經產省制定半導體戰略之初並沒有成立Rapidus的打算,日本政壇對Rapidus為美國二流晶片技術提供研發資金、充當量產試驗“小白鼠”的做法至今仍有反對聲音。如,有日本眾議院議員認為,日本應鞏固在半導體制造裝置、材料領域的戰略優勢,透過“戰略不可替代”增強半導體產業話語權和影響力。日本經產省內部也有官員認為大量資金投向晶片製造的“無底洞”,擠佔了日本晶片設計企業的發展空間,對日本晶片長遠發展不利。金丸恭文甚至認為,藉助美國技術是日本政府受日本大企業裹挾做出的短視決議計劃,將帶偏日本半導體戰略,導致日本重蹈發展第五代計算機等戰略失敗的覆轍。

  這些擔憂並非杞人憂天,日本多次重振晶片產業的努力都因美國的打壓而失敗。這次美企環球晶圓起訴Rapidus引進IBM技術中存在的智慧財產權糾紛,已為Rapidus日後發展蒙上一層陰影。一旦Rapidus取得技術突破,威脅美國晶片企業市場競爭優勢,美國在晶片智慧財產權問題上慣用的長臂管轄手段或隨時對日本發動,葬送日本振興晶片產業的“最後機會”。

  美國的2nm晶片技術並非日本心心念唸的“免費午餐”,而是包藏了限制日本尖端晶片發展的陷阱。日本獲准接觸IBM的2nm晶片技術之際,正是美國施壓日本強化對華晶片出口管制之時。強化對華晶片出口管制導致日本晶片對華出口、在華市場份額萎縮。美、歐、韓等國家和地區已興建不少提高前輩晶片叢集,日本如果失去中國市場,將導致Rapidus的技術未來最多隻能在美歐以外的國家和地區尋求發展,一旦面臨晶片產業週期,存在產業消亡風險。

  縱觀美日晶片戰後的日本晶片技術發展歷程,日本晶片技術發展最順利的一段時期,正是NEC等日本企業和中國華虹等企業加強合作,藉助中國大晶片市場熨平晶片市場週期波動、實現跨晶片週期發展的階段。《日本經濟新聞》等輿論正在反思日本受到“只有跟隨美國的出口管制制度才能實現國家安全”這一錯誤認知的矇蔽,認為日本一旦脫離中國大市場,日本的尖端晶片技術將無從發展,而戰略技術如果發展失敗,日本更談不上保障國家安全。

  (作者單位:中國現代國際關係研究院科技與網路安全所)

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