美日联合开发超越2nm技术，中韩台半导体大挑战（组图）

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日本多家大型企业最近合资成立一家名为Rapidus的半导体企业，将与美国合作开发超越2nm的最新一代晶片技术，其目的是避免目前由台湾与韩国领导的尖端晶片制造能力未来可能面临的地缘政治风险。此举未来的成败如何还难以预料，但是对全球半导体技术版图造成的衝击不可轻忽。尤其值得注意的是，美国对于尖端晶片制造技术在台湾发展，已有愈来愈紧迫的地缘政治危机感，台湾半导体产业是否在美国压力下走向空洞化，令人担忧。

日本将与美国合作开发超越2nm的最新一代晶片技术，原因是美国认为台湾半导体业有地缘政治风险。（图／Shutterstock)

日本这项Rapidus计划由丰田汽车、日本电信电话（NTT）、索尼（SONY）、NEC、软银、电装（DENSO）、铠侠（Kioxia）与三菱UFJ银行共8家企业组成，各自投资约10亿日元，由东京电子（TEL）前社长东哲郎等人主导，目的在与美国合作建立超级脑计算机和人工智慧（AI）新一代半导体在日本的供应系统。

日本经济大臣西村康稔最近宣布，日本政府投资近 10 亿美元来加强半导体开发和生产，积极参与全球半导体技术竞赛。（图／

这个被称为“超越2nm”的半导体制造体系，计划在2020年代末建立一条新一代逻辑晶片的生産线，并在2030年开始量产。《日经新闻》分析称，目前这些制造能力集中在台湾等地，在地缘政治风险不断上升的情势下，必须经由技术转型来改变半导体势力的格局，才能确保掌握尖端晶片的大规模生产技术。

日方编列了3500亿日元在今年底与美方合作成立研究中心，日本企业及国际研究机构将参与合作。（图／Shutterstock)

日本与美国的合作方案已经敲定，日方编列了3500亿日元在今年底与美方合作成立研究中心，日本企业及国际研究机构将参与合作，拟议中的名单包括美国IBM和比利时的研究机构imec。最后由Rapdius将研究成果整合成完整的技术，并建立生産新一代半导体生产线。日本新能源和工业技术开发机构(NEDO)已决 定投入700亿日元，用以支持半导体制造项目。

目前日本在半导体制造上仍落后台湾与韩国许多，台、韩现在已经开始3nm量产，并计划最早在2025年量産2nm産品。而日本的目前主要的半导体生产线仍在40nm阶段，为升级半导体造产业，特地吸引台积电到熊本县建厂生产12~28nm的逻辑运算晶片。即便如Rapdius计划在2030年生产2nm以下的晶片，要赶上台、韩的技术发展仍有一点距离。

美国在半导体设备上有最大的优势，除了光刻机之外几乎全部能生产。（图／美联社）

虽然制程工艺暂时赶不上台、韩，美国与日本仍在材料、设备与设计领域上拥有较大的优势。例如美国晶片设计上有博通、高通、辉达、AMD等顶尖厂家，半导体设备上除了光刻机之外几乎全部能生产，半导体设计的软体（EDA）与光刻软体则处于绝对垄断地位。唯一的短板是半导体材料。而日本则是在材料和半导体设备领域两大环节拥有优势，尤其在材料领域几乎有全球性的垄断优势，包括晶圆基片、光罩、光刻胶、溅镀靶材等等，显见美日的优势有极大的互补性，一旦合作，能力不可小觑。

目前日本在半导体制造上仍落后台湾与韩国许多，台、韩现在已经开始3nm量产，并计划最早在2025年量産2nm産品。图为三星电子的3nm制程半导体。（图／路透）

如果仅停留在技术层面，美日半导体联盟开发2nm以下制程仍有胜算，至少能解决他们对台积电控制最先进制程的焦虑。最近美国商务部长雷蒙多在受访时警告，美军最精密军用设备的晶有7成在台湾生产，这对美国而言是国安等级的风险，因此她呼吁在通过晶片与科学法案后，要加速让企业在美国本土制造晶片，以强化美国国家安全。

美日合作固然有坚强的技术能与相互间的互补作用，但是上世纪80年代美国对快速崛起的日本半导体业的打压，让日本半导体业足足停滞了数十年，这段历史至今仍是日本企业与美国合作时难解的心结。此外，美国还希望在美日联盟形成后能拉拢韩国加入，但是日本与韩国历史上与现实政治上的纠葛极其繁杂，双方要坦诚合作比起美国有更多现实上的困难。拜登首访亚洲选择韩国，日本看在眼裡不是滋味，而韩国对中国的贸易依赖程度接近50%，与台湾半导体业又尖锐竞争关係，一旦成为半导体联盟成员，韩国在中美间的角色会愈形尴尬，在美台半导体产业关係上又不易调和，反而影响半导体联盟原有的目标，可能会得不偿失。

美国拉拢日本建立新的半导体技术中心，担心的就是台湾可能面临地缘政治风险。（图／Sutterstock)

总之，美方担忧失去台湾的半导体制造业而拟定的备案中，各个成员都有其能力、条件与限制，这也正是现阶段全球半导体产业的缩影，在全球技术供应链相互依赖的现实下，没有哪个国家能完全掌握所有的技术与能力。这是全球化体系所造成，也是它结构上最不易突破的难点，对美国、日本来说是如此，对中国也是同样的道理。

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