【TechOrange 編輯部導讀】

過去的日本是半導體強國,但到 1980 年代末,因美國祭出貿易與競爭法案,日本半導體產業逐步衰落。但如今美日兩國考慮到地緣政治因素,擔心台海戰爭爆發,晶片供應鏈斷炊,兩國決定攜手合作打造 2 奈米晶片。

不過,日本當前晶片製程技術僅停留在 40 奈米,他們要如何與 IBM 合作,實現跳躍式的進程,值得所有人拭目以待。

繼台積電赴美國亞利桑那州建廠,日本九州成為台積電出海的第二據點。據《華爾街日報》,台積電與日本 Sony 合資建造的九州熊本晶圓廠,於 2022 年初動工,預計 2024 年能啟用生產。且據九州金融集團估計,台積電的新工廠預計在未來 10 年內,替熊本帶來約 4.3 兆日元,折合 315 億美元的景氣振興。

事實上,不只熊本縣菊陽町這塊種胡蘿蔔起家的小農村,即將因台積電的挹注,一躍而成日本「矽島」。2022 年對整個日本而言,可說是半導體產業的復興元年

首先,去年 7 月在美國華盛頓國務院舉行的美日經濟政策協商委員會 (EPCC) 會議中,美國國務卿布林肯與日本外務大臣林芳正共同宣布,將針對下一個世代的半導體產業成立新研發機構。

2022 年 8 月,Rapidus 正式成軍。該公司由 Toyota、Sony、日本電信龍頭NTT、日本電氣(NEC)、汽車零件大廠日本電裝(Denso)、NAND Flash 記憶體大廠 Kioxia、日本軟銀(Softbank)、三菱日聯銀行等 8 家日企共同出資,出資額為 73 億日圓,另日本政府也補助 700 億日圓作為該機構研發預算。

12 月初出席 SEMICON Japan 活動的 Rapidus 社長小池淳義表示:「我們將公司命名為 Rapidus,意思便是凡事都要迅速(rapid)。」小池淳義認為,從替客戶設計晶片一路到封裝,速度是所有環節的決勝關鍵。據《日經新聞》,Rapidus 的成軍,彰顯的是日本欲再次成為半導體強國的決心。

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供應鏈自主化的最後一塊拼圖!掌握全球電子業命脈的日本,如今獨缺半導體

據日本經濟產業省於 2017 年一項針對高科技產業的調查,日本企業稱霸至少 478 種不同高科技產品在全球的市場,其中 309 種產品的全球市佔份額更超過 50% 。但唯獨半導體例外。

日本曾是晶片製造大國,但如今半導體產業的全球市佔份額已從 1980 年代後期的 50% 以上,衰退到如今不到 10%。一大原因是,當時日本強大的半導體輸出能力與美國產生激烈貿易摩擦,招致美國在 1980 年代末期祭出一系列貿易與競爭法案,限制日本半導體出口,間接使韓國與台灣晶片製造商有機可趁。時至今日,日本在與韓國和台灣的投資競賽中敗北。

 「曾經有段時間,日本和美國在半導體領域陷入激烈貿易戰,但那已經是過去式。日本和美國現在是維繫經濟安全、穩定的合作夥伴。」日本日本經濟產業大臣西村康稔,在一月上旬一系列討論晶片法案的訪美行程中如此表示。

世界第一大與第三大的經濟體正密切合作半導體的先進技術,原因不外乎是地緣政治與疫後時代引發的供應鏈危機。

半導體作為 21 世紀的新石油,據《路透社》,如今全球 10 奈米以下的先進製程全大部分都在台灣,美國與日本兩國都擔心一旦台海局勢緊繃,晶片供應鏈恐將斷炊。

據《日本時報》,在 10 月的一次政策演講中,日本首相岸田文雄將半導體定位為維繫日本經濟安全的關鍵,並將半導體視為戰略物資的一環,主張維持半導體供應鏈的韌性,日本才有戰略自主的本錢,免於依賴他國。

然而,岸田文雄 12 月出席 Semicon Japan 活動時也承認日本無法獨自開發先進製程技術的半導體。「我們需要加強全球夥伴的合作關係,日本才能準備好大規模生產先進製程晶片。」岸田文雄指出日本的目標是要能在 2025 年後量產先進晶片。 

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晶片製程還停在 40 奈米!Rapidus 將與 IBM 合作,跳躍式生產 2 奈米晶片

目前 Rapidus 的首要目標是與 IBM 合作。雙方在 12 月宣布將進一步研發 IBM 的 2 奈米 (nm) 技術,以供 Rapidus 在日本的晶圓廠生產。

IBM 於 2021 年公布其突破性的 2 奈米技術。這種先進晶片可用於 5G 通信、量子計算、數據中心、自動駕駛汽車等,據 IBM 說法,該款 2 奈米晶片將比 7奈米晶片性能提升 45%,能效提升 75%。預計 2027 年能開始在日本生產。

不過這對當前晶片製程技術僅停留在 40 奈米的日本顯然是項大挑戰。相較之下,台積電和三星已在 3 奈米級晶片實現量產,並計劃在 2025 年量產 2 奈米級的晶片。那麼,日本如何跳躍式實現這種先進製程?

IBM 研發高層 Dario Gil 指出:「Rapidus 並不需要從頭開始。」作為協議的一部分,Rapidus 的科學家、工程師將與 IBM 研究人員在紐約號稱是世界上最先進的半導體研究機構 Albany Nanotech Complex 中合作。且除了 IBM,Rapidus 也在去年 12 月宣布與擁有最新製程技術的比利時研究機構 Imec 達成合作協議。

對於日本急起直追,台積電執行長魏哲家在接受英國《金融時報》採訪時指出:「我不會說闖入晶片產業,並在彎道上超車、領先其他老手是不可能的。但我會說這是一項非常艱鉅的任務。」

目前外界對日本能否重拾半導體強國的名號既期待又怕受傷害。但 Rapidus 社長小池淳義樂觀表示,日本人擁有適合製造半導體的企業文化和工作性格,且與 IBM 合作能揉合美日兩種文化的優點。「日本有機會在半導體領域為世界做出貢獻。」他說道。

面對國際市場快速發展的各項技術趨勢,台灣企業應當採取什麼策略?

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*本文開放合作夥伴轉載,參考資料:華爾街日報日經新聞 12日本時報 123、路透社 12IBM newsroom,圖片來源:unsplash

(責任編輯:游絨絨)