日本芯片，孤注一掷

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文章摘要

Rapidus，一家日本初创公司，正努力成为全球第四家能够大规模生产最先进计算机芯片的企业。2023年9月，Rapidus在千岁的新晶圆厂破土动工，并于2024年4月1日启动了2纳米节点芯片试验线，标志着其技术发展的重要里程碑。该公司与IBM合作，基于后者的纳米片晶体管结构开发了芯片制造配方，并安装了200多台尖端设备，其中包括价值超过3亿美元的极紫外（EUV）光刻系统。Rapidus计划在2025年第二季度初完成EUV光刻系统的首次曝光，并开始试生产。公司首席执行官Atsuyoshi Koike透露，原型芯片可能会在2024年7月生产，并正在与多家潜在客户洽谈，包括大型企业和人工智能初创公司。

Rapidus成立于2020年8月，由八家日本公司组成的财团支持，包括Denso、Kioxia、MUFJ Bank、NEC、NTT、Softbank、Sony和Toyota。日本政府为振兴国内半导体产业，提供了总额达1.72万亿日元（120亿美元）的补贴，但八家创始公司的股权投资仅为73亿日元（5100万美元），这引发了外界对Rapidus未来发展的担忧。公司估计，实现量产目标需要约5万亿日元（350亿美元）的投资。与台湾半导体制造股份有限公司（TSMC）在1990年代成立时的情形类似，Rapidus也依赖于政府的支持，而私营企业则持观望态度。早稻田大学教授Atsushi Osanai指出，政府是否提供足够支持将是Rapidus成功的关键。

尽管Rapidus起步迅速，但其计划在2027年实现2纳米芯片量产的目标可能比台积电、英特尔和三星落后两年。为了在竞争中迎头赶上，Rapidus采取了与三大制造商不同的策略，专注于单晶圆工艺和设计制造协同优化（DMCO）。单晶圆方法单独处理每个晶圆，而不是批量处理，这有助于生产针对特定应用的专用芯片和定制芯片。DMCO通过将设计与制造联系起来，利用AI优化生产参数，旨在提高设计速度和产量。Rapidus还采用了革命性的网格传输系统，以避免传统线性传输系统中的交通堵塞问题。

东京大学教授黑田忠宏认为，从制造过程中获取大量数据并反馈回系统，将缩短Rapidus客户的上市时间，这是半导体制造业的理想方案。然而，由于Rapidus依赖大量新技术，初期可能会遇到问题，延长其批量交付产品的时间。与此同时，台积电等竞争对手也在加速技术发展，计划在2028年投入生产1.4纳米节点芯片。

尽管面临挑战，专家们对Rapidus的未来持不同看法。Osanai认为，Rapidus的成功取决于2027年量产目标的顺利实现，而黑田则更为乐观，认为随着人工智能应用和数据中心的快速增长，对2纳米芯片的需求将非常巨大。如果Rapidus能够按时实现量产目标，这项由政府支持的、旨在让日本重新成为先进芯片制造业强国的努力可能会取得成功。