2奈米試產成功 力拚2027量產 揭日本半導體國家隊Rapidus神秘面紗
台積電(233)爆出內鬼案,疑似有員工洩漏2奈米技術,目前已有3名工程師被收押禁見,甚至還牽扯到日本半導體國家隊Rapidus,Rapidus到底是一家什麼樣的公司?它在2奈米突然異軍突起,資金、技術又是來自那裡?
資金來自日本龍頭企業、技術來自美國IBM
日本政府主導、總投資高達5兆日圓(約340億美元)的先進半導體國家戰略計畫「Rapidus」,7月中在北海道千歲市宣布一項重大進展:成功試產日本首顆2奈米晶片,並開始收集數據以優化製程。這是日本自90年代退出先進邏輯IC競賽後,首度重返全球先進晶片研發行列,儘管產品品質與客戶進度仍有待觀察。
根據《日經亞洲》7月中旬的相關報導,Rapidus執行長小池淳義(Atsuyoshi Koike)在當天試產成功的記者會上表示:「這是一個具有里程碑意義的時刻。」公司技術團隊採用來自荷蘭ASML的極紫外光(EUV)微影設備,在廠內24小時輪班工作,成功試產2奈米晶圓結構,為後續量產打下基礎。
目標2027年量產,良率仍在提升中
2奈米製程被視為當前最先進的半導體技術之一,代表著更高的效能與更低的功耗。台灣的台積電、南韓三星與美國的英特爾目前正競逐該領域,日本的Rapidus若能如期量產,將是日本數十年來首次成功量產先進邏輯晶片。
不過,小池坦言,產品品質與良率仍在持續優化中,未透露目前晶體管的實際性能與穩定性。根據先前《日經亞洲》的訪談內容,Rapidus初期良率目標設定為50%,未來希望提升至10%至20%。
Rapidus股東背景嚇人,日本政府還持有「黃金股」
Rapidus到底何方神聖?為何能夠在競爭激烈的半導體領域異軍突起?其實Rapidus正式成立於2022年,至今不過三年的時間,是日本政府推動先進半導體回流政策的旗艦項目,背後金主可是大有來頭,攤開一看,清一色都是日本一線產業龍頭企業,目前主要出資方包括:豐田汽車(Toyota Motor)、日本電信電話公司(NTT)、索尼集團(Sony Group)、NEC、Kioxia(原東芝記憶體)、軟銀(SoftBank)、日本政策投資銀行(DBJ)。
對於Rapidus這家堪稱日本國家隊的半導體公司,日本政府也透過「經濟產業省」與「政策投資銀行」直接注資,並承諾補助最多1.7兆日圓資金,這金額遠高於日本政府支援台積電熊本廠的1.2兆日圓。此外,2025年日本通過的國會法案,允許政府直接投資與擔保Rapidus貸款,並持有「黃金股」,以防止外資敵意收購。
根據《日經亞洲》報導,Rapidus今年目標是再籌集2,000億日圓資金,來自公部門與民間企業,但由於高風險性質,部分潛在投資方仍持觀望態度。
技術來源:美國IBM 與比利時 Imec
Rapidus的技術核心並非完全自研,而是建立在全球技術合作基礎上,其中IBM是Rapidus技術輸出核心夥伴,Imec(比利時微電子研究中心)則負責製程開發與材料研究。
其中在IBM的部分,IBM是一家美國跨國科技公司,除了提供資訊科技產品和服務,也是全球最大的科技和業務解決方案公司之一,當然IBM 是全球先進晶片技術研發的領導者,2021年率先開發出2奈米晶片樣本。Rapidus即採用IBM提供的2奈米技術平台,包括晶體管設計架構與製程節點。IBM 也是Rapidus在邏輯晶片設計與人才訓練上的關鍵支援來源。
至於Imec(比利時微電子研究中心)則是與Rapidus合作研發半導體材料、製程模擬與晶片封裝技術,是其歐洲技術夥伴。
此外,Rapidus也在矽谷設立業務據點,針對AI、雲端運算等應用領域積極接洽潛在客戶,如AI晶片新創公司 Tenstorrent,並與多家美國科技巨頭洽談中。
與傳統晶圓代工不同:一站式晶片解決方案
根據《日經亞洲》報導,為了與台積電、三星等既有晶圓代工龍頭區隔,Rapidus選擇走「一站式」業務模式,包括提供晶片設計支援、製造、封裝整合服務、可接受少量客製化訂單,快速回應中小型客戶需求以及減少外部協作成本,提高產品開發速度。
小池表示,這種垂直整合模式可大幅縮短開發初期如微影等關鍵流程的協調時間,是Rapidus相對於傳統晶圓代工的新優勢。
日本試圖補齊人才斷層,重新建立自主晶片供應鏈
儘管Rapidus取得初步技術突破,但挑戰仍多。根據《日經亞洲》報導,包括資金短缺、量產規模不明、國內半導體人才斷層,都是未來重大風險。
目前日本半導體工程師主力多為50歲以上老將,新一代技術人員仍在訓練中。Rapidus希望透過IBM與Tenstorrent等國際合作加速培訓與人才移轉。
業界觀察人士指出,全球能競逐2奈米製程的業者,目前僅剩台積電、三星與英特爾三強。即便Rapidus如期量產,也將比其他競爭者落後至少一年,且面臨其龐大經驗與規模壓力。
然而,若能成功,日本將在地緣政治風險升溫(特別是台海局勢緊張)之際,建立先進邏輯晶片的自主產能,強化供應鏈韌性。
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