“要是有一臺 EUV 光刻機,咱們多久能造出芯片?” 不少人覺得以中國的實力,半年應該能成。但最近有個國家用實際行動刷新了大家對芯片制造的認知 —— 日本剛宣布,他們的 2nm 芯片已經進入測試生產階段,這匹突然殺出的 “黑馬”,說不定要讓芯片行業的老格局徹底改變。
芯片這東西,現在就像所有高科技產品的 “發動機”,手機、電腦、新能源汽車,少了它都沒法正常運轉。而芯片制造,就是整個芯片產業里最關鍵的一環,哪怕設計出再牛的芯片,造不出來也只能是空想。
在全球芯片制造這塊,臺積電和三星一直是 “老大”“老二” 的存在。這兩家早就能生產 3nm 芯片了,還在使勁研發 2nm 工藝。雖說臺積電 3nm 芯片的良率還不到 50%,2nm 試產良率也就 40% 左右,但在大家心里,它還是 “頂梁柱”—— 畢竟全世界能穩定生產先進制程芯片的,也就這兩家。
可就在 7 月 19 日,芯片圈炸開了鍋:日本的 “芯片國家隊” Rapidus 傳來消息,旗下工廠已經開始 2nm 全環繞柵極(GAA)晶體管的測試晶圓原型制作,而且早期的 2nm 測試晶圓,電氣特性完全達到了預期。這意思就是,日本不光正式開始搞 2nm 工藝芯片,還用了臺積電和三星都在鉆研的下一代 GAA 技術。
這事兒之所以讓人驚訝,是因為日本半導體之前的處境實在不怎么樣。在臺積電大規模去日本建廠前,日本連 40nm 制程的芯片都很難量產,制程水平比中國大陸還差一大截。那時候日本的老舊產線基本都停了,就剩下少數設備在勉強運行,被中國臺灣和韓國的半導體產業遠遠甩在后面。
而 Rapidus 這家公司,2022 年才剛成立,是日本半導體的 “希望之光”。它的核心團隊成員都來自東芝、瑞薩這些日本頂級半導體企業,都是在行業里摸爬滾打幾十年的老手;背后還有軟銀、索尼、豐田這些日本巨頭撐腰,錢和資源都不用愁。
從硬件準備來看,Rapidus 的速度也快得讓人咋舌。它的 IIM-1 廠區 2023 年 9 月才開始動工,2024 年就把無塵室建好了,到 2025 年 6 月,已經連接了 200 多套設備,其中就包括制造先進芯片必不可少的 DUV 和 EUV 光刻工具。更厲害的是,這家公司去年 12 月才從 ASML 拿到 3800E EUV 光刻機,才過了半年,就搞出了 2nm GAA 芯片的試產,這個速度連臺積電都得高看一眼。
現在 Rapidus 正在測試芯片的各項性能,像臨界電壓、驅動電流、開關速度這些關鍵指標,都達到了預期。要知道,原型制作是半導體生產中很重要的一步,能走到這一步,說明他們的技術路線沒跑偏,設備也能正常運轉,離量產又近了一步。按照計劃,2027 年他們就要正式量產 2nm 芯片了。
為啥說這會讓芯片行業迎來洗牌呢?
首先,臺積電和三星看著是 “本土企業”,其實背后都有美國資本支持,說白了,更像是披著韓、臺島外衣的美國企業。而且這兩家的大部分客戶都是美國公司,業務上難免會有沖突和牽制。而日本的 Rapidus 是實打實的日本 “國家隊”,背后大多是軟銀、索尼、豐田這些日本企業。以后這些日本企業肯定會把更多訂單放到本土的 Rapidus,給它帶來穩定的業務。
另外,Rapidus 和臺積電一樣,只專心搞芯片制造,業務垂直度很高。可三星就不一樣了,業務范圍太廣,手機、家電、造船都做,很難把所有精力都放到芯片制造上。只要日本在技術方向上不出錯,Rapidus 未來的技術水平很可能超過三星,達到和臺積電相當的水平。關鍵日本在芯片制造環節,還壟斷著全球芯片制造業所需要的半導體材料光刻膠,實力不容小覷。
所以,未來全球芯片制造業很可能就不再是臺積電、三星兩家壟斷先進制造市場了。以后很可能形成三足鼎立的局面,芯片行業自然會迎來全面洗牌。
當然,現在說 Rapidus 全面趕上臺積電、三星還太早。試產成功不代表能穩定量產,臺積電為了提高良率花了不少時間,Rapidus 要走的路還很長。但不可否認的是,日本半導體這次逆襲,已經給全球芯片行業敲響了警鐘。
曾經連 40nm 芯片都難量產的日本,如今在 2nm 芯片領域嶄露頭角,這足以說明芯片行業沒有永遠的霸主。隨著 Rapidus 的崛起,全球芯片產業的格局正在悄然改變,未來的芯片江湖,注定會更加熱鬧。
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