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目標2027年在地量產2奈米製程 日本8家大企業出資成立Rapidus

《日本經濟新聞》、《NHK》報導,日本國內包含豐田汽車、日本電信電話(NTT)、索尼(SONY)等 8 家大型企業將成立新公司,以在日本國內生產新世代半導體為目標。預計在 2027 年量產 2 奈米製程,確立在經濟安全上佔有相當重要地位的半導體製造技術。

新公司的名稱為「Rapidus」在拉丁文是「快速」的意思。除了前述企業以外,還有日本電氣(NEC,恩益禧,提供資訊科技服務)、軟銀(電訊業)、電裝(Denso,全球第二大汽車零件供應商,主要生產點火系統等)、鎧俠(Kioxia,前東芝記憶體,全球第二大 NAND 記憶體廠商)以及三菱 UFJ 銀行會參與此公司的成立計畫。出資總額超過 70 億日圓(約新台幣 15.6 億元),之後也會持續鼓勵企業出資參與。

日本8家大型企業共同出資成立新公司「Rapidus」,目標在2027年確立2奈米製程。(圖/報呱製圖)

將開發在自動駕駛、人工智慧(AI)和智慧城市等即時處理大量數據的領域中不可或缺的新世代半導體。

經濟產業大臣西村康稔將會在近期宣布,日本政府預計提供約 700 億日圓(約新台幣 156 億元)用於支援新公司整建研發基地等。在日本政府的 2022 年度第二次補充預算中,約 1.3 兆日圓被指定用於振興、支援日本國內半導體產業。

美國在 8 月成立的法案中,投入超過 520 億美元(約新台幣 1.6 兆)用於半導體的開發和生產;歐盟也在今年2月在公、私部門投資 430 億歐元(約新台幣 1.37 兆);對此,日本政府從今年 4 月開始動用總計超過 6,000 億日圓(約新台幣 1,322 億)的資金來提供支援加強半導體的生產體系。

包含最初在 6 月補助最高 4,760 億日圓協助台積電與索尼、電裝一同在熊本縣設廠。補助鎧俠在三重縣整建新的生產設施,最高 929 億日圓。最高補助 464 億日圓協助美國美光科技在廣島縣建立生產設施。

《NHK》報導指出雖然日本過去也有由國家主導扶植半導體產業的計畫,不過並不是都很順利,也有在與外國企業的競爭中落敗的例子。

日本的半導體產業,在巔峰時期的 1988 年在全球市場擁有 50% 的市佔率,具有壓倒性的競爭力。然而也因為半導體出口造成和美國之間的貿易衝突,在後來締結了「日美半導體協定」,從此日本也必須購買國外製造的半導體。

在同一個時期,韓國和台灣的製造商漸漸抬頭,日本在半導體產業的競爭力也逐漸式微。到了 1999 年日立與 NEC 合併了 DRAM(動態隨機存取記憶體)部門,成立了爾必達記憶體(Elpida Memory)公司,2003 年合併三菱電機的記憶體部門,在全球 DRAM 市場的市佔率排行第三。

但是半導體產業,除了必須持續投資鉅額的設備,還會因為景氣導致需求和價格動盪。2009 年因為受到次級房貸風暴波及,產業經營環境急劇惡化,在政府的支持下,增加了 300 億日圓的資本著手重建。然而,由於當時日圓升值來到 1 美元兌 80 日圓左右的歷史新高,無法與外國企業競爭,爾必達在 2012 年破產。後來爾必達被美光收購,承接了業務,但還是有 270 多億日圓需要全民負擔。

報導提到爾必達的倒閉,其中一個原因是國家和公司無法負擔鉅額的投資。接下來的問題會是國家和公司能在多大程度上撐起業績會隨著經濟趨勢而波動的半導體產業。到了 2021 年,日本半導體在全球市場的市佔率僅剩 8.8%。

圖為鎧俠(KIOXIA)在日本三重縣的新工廠。在1987年鎧俠還是東芝記憶體的時候,發明了全世界最早的儲存型(NAND)快閃記憶體,這類型的記憶體就算在斷電後數據資料也不會消失,因此被廣泛使用在電腦及數位相機等電子產品上。接著在2007年開發出3D NAND快閃記憶體,2014年開發15奈米快閃記憶體。鎧俠在2020年的快閃記憶體出貨量排名世界第二。
(圖/KIOXIA)

半導體被運用在廣泛的領域,這幾年因為疫情影響,晶片不足的情況下曾導致汽車和電機製造商被迫停工或降低產能。

日本和美國在 7 月舉行的經濟版 2+2(日美經濟政策協議委員會)上,同意就新世代半導體的研發進行合作。新公司將與東京大學和產業技術綜合研究所(隸屬經濟產業省的研究機構)等參與的研發基地合作,在日本建立大規模生產技術。

在半導體中,電路線寬越細,處理能力越高。這家新公司的目標是生產還未確立製造技術的 2 奈米產品。

台積電(TSMC)引領先進半導體,截至 2019 年底,10 奈米以下的運算晶片製造中,台資市占率超過 9 成。而台積電的先進製程進展順利,3 奈米將在 2022 年下半年量產,升級版 3 奈米(N3E)製程將於 2023 年量產,2 奈米則預計於 2025 年量產。三星也預計 2025 年量產 2 奈米。

另一方面,日本富士通(Fujitsu)於 2022 年 11 月 8 日宣布,將自行設計 2 奈米製程的先進半導體,委託台積電代工。目標是 2026 年產出搭載 2 奈米晶片的節能 CPU。

日本目前正在整建較低階的 20 奈米以下的工廠。如果台灣發生武力衝突,晶片供應可能會因此中斷,而生活中各種產品都需要晶片,所以確保國內的生產據點是日本亟需處理的課題。

8 家出資公司

豐田汽車以及集團內的電裝公司,預估隨著自動駕駛和安全技術的發展,對先進半導體的需求也會提高,其目的在於確保國內能有穩定的貨源。

索尼集團在運用於智慧型手機照相機的半導體「CMOS 影像感測器」擁有全球高市佔率。

NTT 和 NEC 則擁有實現「智慧城市」所需的高度通訊基礎建設技術。

軟銀除了正著手開發比 5G 更高階的通訊技術,集團內還有英國半導體開發公司「ARM」。

鎧俠持續保有使用在智慧型手機、資料中心的快閃記憶體市場的高市佔率。

這些公司預計都將在新技術的開發中使用先進半導體,因此欲透過投資參與新公司,建立先進半導體的供應鏈並促使半導體的穩定供應。

參考新聞連結:
2022/11/10 日経 「日の丸半導体」へ、トヨタ・NTT・ソニーなど国内8社で新会社…台湾有事なら調達難しく
2022/11/10 NHK トヨタ・ソニーなど国内8社出資 先端半導体の国産化へ新会社
2022/03/29 Finasee 大企業・東芝の致命的ミス…買収1年で巨額の損、苦渋の撤退はなぜ起きた