位于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

當前，日本正以前所未有的巨額補貼和推進速度發力半導體產業。一項最新數據顯示，在過去3年，日本用于半導體產業的補貼金額占GDP比重達0.71%，高于其他主要西方國家。

4月初，日本經濟產業省宣布，2024年度將向本土芯片制造公司Rapidus最多提供5900億日元補貼。該公司于2022年11月在日本政府支持下由豐田、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芯片的目標。把具備2nm芯片制造技術看作未來“芯片立國”之本的日本，將實現芯片“雄心”的希望寄托在國際合作上。Rapidus與IBM等公司展開合作，希望從IBM處求得核心技術，但IBM技術并不成熟，而且附帶地緣政治條件。日本的芯片技術引進吸收過程有不小風險，發展前景存在不確定性。

日本的芯片“雄心”

隨著全球芯片產業格局發生變化和芯片新技術架構涌現共振，為抓住“掌握先進芯片制造能力的最后機會”，日本政府出臺半導體戰略，制定了本土2nm制程先進芯片“兩步走”的研發規劃。

第一步是通過吸引臺積電等全球先進半導體公司在日本建廠，帶動日本本土掌握相對先進的芯片制造能力。

在此基礎上，第二步是通過建立芯片制造商Rapidus，借助國際技術合作，掌握2nm制程先進芯片的制造能力。

這是一個雄心勃勃的戰略規劃。目前，日本本土的芯片制造水平停留在40nm制程的水平上，如果按部就班發展到2nm制程，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芯片制造商因為難度太大，索性放棄了28nm以下芯片制造能力的研發。

日本把希望寄托在國際合作上。為了實現半導體戰略規劃的第一步，獲得臺積電等全球芯片巨頭的技術和經驗，把日本的芯片制造能力從40nm提升到英特爾等先進芯片制造商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芯片廠近40%的投資。

根據規劃，臺積電在日建設的兩個芯片廠用于生產28nm芯片和7nm芯片。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芯片廠和臺積電在世界其他地方建設的28nm芯片廠不同，具備制造接近10nm芯片的技術，這些芯片廠的日企股東，最終將接收、消化相關芯片制造技術。

日本半導體戰略規劃的第二步是借助美國技術，趕上臺積電、三星等公司的世界前沿水平。臺積電、三星、英特爾等芯片制造商在研的、制程在2nm及以下的芯片采用了與以往芯片架構“鰭式場效應晶體管”架構（FinFET）不同的新一代芯片架構“全環繞柵極場效應晶體管”架構（GAAFET）。2021年，IBM率先向全球宣布研制出了基于GAAFET架構的2nm芯片原型，但由于臺積電等芯片制造商遵循自有技術路線，IBM的2nm芯片技術一時沒有用武之地。2022年，Rapidus成立，尋求實現2nm芯片技術，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當年就獲準將2nm芯片技術輸日。

目前，日本2nm芯片的實質研發尚未啟動，臺積電在日芯片廠尚未投產，Rapidus派遣赴美學習IBM芯片技術、赴歐學習光刻機使用的員工也未完成培訓，但研發2nm芯片已具備不少有利的內外環境。從日本國內看，日本政府高度重視尖端芯片研發工作，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，尖端芯片制造設備廠商阿斯麥、歐洲頂尖芯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芯片量產目標信心滿滿，聲稱“Rapidus將使世界震驚”。

引進IBM 2nm芯片技術的風險

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

IBM的2nm芯片技術是實驗室產物，轉化為批量生產的芯片工藝仍有技術障礙難以解決。