參考消息網(wǎng)8月18日報道《日本經(jīng)濟(jì)新聞》網(wǎng)站8月12日發(fā)表題為《日本重振半導(dǎo)體的戰(zhàn)略》的文章,作者是中山淳史。作者認(rèn)為,日本和美國聯(lián)合研發(fā)電路線寬2納米的最先進(jìn)半導(dǎo)體,是日本挽回在半導(dǎo)體方面劣勢的“最后機(jī)會”。全文摘編如下:
日本和美國在前些日子的外交和經(jīng)濟(jì)部長參加的日美“經(jīng)濟(jì)版2+2”會談中,針對聯(lián)合研發(fā)任何企業(yè)都未量產(chǎn)的電路線寬2納米的最先進(jìn)半導(dǎo)體達(dá)成協(xié)議。根據(jù)發(fā)布的消息,美國國立研究機(jī)構(gòu)和日本的大學(xué)計劃在日本國內(nèi)成立聯(lián)盟,但除此以外浮出水面的是在半導(dǎo)體微細(xì)化研究方面走在世界最前列的IBM和英特爾的參與。
兩家企業(yè)或其中一家有可能提供技術(shù)平臺,與日本的制造設(shè)備和原材料廠商合作開發(fā)在日本用于數(shù)據(jù)中心和自動駕駛等的高性能芯片的量產(chǎn)技術(shù)。汽車和通信企業(yè)也被認(rèn)為將參與其中。
有報道稱,時任日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相萩生田光一今年5月考察了紐約州的IBM的研究所,日本方面感興趣的是該公司主導(dǎo)的聯(lián)盟擁有的“FinFET工藝”和“全環(huán)繞柵極”(gate-all-around,簡稱GAA)等技術(shù),尤其是后者,這是決定半導(dǎo)體處理能力(晶體管的集成數(shù))在一年半到兩年里翻番這一“摩爾定律”今后能否繼續(xù)維持的重要技術(shù)。韓國的三星電子最近利用這項技術(shù),在3納米芯片(2納米的上一代)的量產(chǎn)化方面取得了進(jìn)展。
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)曾位居世界第一,但微細(xì)化的水平目前停留在40納米左右,停在了3納米的6-7代之前,按時間來說則是10多年之前。
背后原因是在20世紀(jì)80年代以后的日美貿(mào)易摩擦中,日本被迫接受了不利的競爭條件。與此同時,日元升值導(dǎo)致日本電子產(chǎn)品失去競爭力,這也產(chǎn)生巨大影響。那么為何如今“日美聯(lián)手推進(jìn)最尖端技術(shù)開發(fā)”呢?這是因為時代的需求已發(fā)生巨大改變。
提到采用最尖端產(chǎn)品的硬件,目前是智能手機(jī)和數(shù)據(jù)中心。不過到10-15年以后,隨著自動駕駛汽車和***醫(yī)療等普及,數(shù)據(jù)中心和基站都將需要比目前具備更高的性能。美國已開始考慮將重心轉(zhuǎn)向日本加強(qiáng)合作。
日本的***和高科技產(chǎn)業(yè)認(rèn)為要挽回劣勢,此次日美合作是最后機(jī)會。如果繼續(xù)在尖端產(chǎn)品開發(fā)方面掉隊,目前處于最前沿的日本制造設(shè)備和原材料廠商也將在中長期失去競爭力,在包括汽車和基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,也難以打開局面。
日本正在吸引臺積電進(jìn)駐熊本縣,臺積電相對于IBM與英特爾,合作的意義有所不同。臺積電攜手索尼集團(tuán)等建設(shè)的是采用5代之前技術(shù)(22-28納米)的工廠。
但是,日本吸引臺積電進(jìn)駐的意義重大。按支撐摩爾定律的微細(xì)化技術(shù)來說,日本只能制造傳統(tǒng)的“PlanarFET”這一晶體管陣列結(jié)構(gòu)最為簡單的芯片。如果按人類的成長階段來說,PlanarFET相當(dāng)于初中生,而FinFET則是高中生。3納米或2納米以后將轉(zhuǎn)向開頭提及的名為“全環(huán)繞柵極”技術(shù)的另一種結(jié)構(gòu),但難度進(jìn)一步提高,與FinFET也存在類似于高中和大學(xué)的差距。仍未完成高中課程的日本要掌握全環(huán)繞柵極技術(shù),按常理來說也許存在困難。
此次的日美合作有可能在兩個意義上成為重要轉(zhuǎn)折點。其一是改善日本在數(shù)字服務(wù)領(lǐng)域的國際收支。日本在云服務(wù)領(lǐng)域嚴(yán)重依賴美國亞馬遜等,如果這個領(lǐng)域的逆差持續(xù)下去的話,被認(rèn)為很有可能從2021年的1.4萬億日元增至2030年的10萬億日元以上。這是與能源進(jìn)口領(lǐng)域的國家財富外流類似的局面。日本想要改善收支,或許需要追溯至尖端半導(dǎo)體,考慮在日本國內(nèi)構(gòu)建適應(yīng)自動駕駛時代等的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。
另一個是產(chǎn)業(yè)本身的重塑。以前筆者曾在文章中指出“亞馬遜在過去20多年里以年率28%的復(fù)利擴(kuò)大營業(yè)收入,增長軌道呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)曲線”。包括該公司在內(nèi),美國大型IT企業(yè)“GAFA”(谷歌、蘋果、臉書和亞馬遜的首字母組合)的增長軌跡歸根結(jié)底是在經(jīng)營戰(zhàn)略的方方面面受益于摩爾定律帶來的計算機(jī)指數(shù)級性能提高的結(jié)果。
如果要在自動駕駛、新一代通信標(biāo)準(zhǔn)“6G”和元宇宙領(lǐng)域贏得競爭,日本也需要重新推進(jìn)半導(dǎo)體開發(fā),發(fā)展尖端技術(shù)。能否重回摩爾定律的最前沿,應(yīng)該會明顯影響日本今后30年的增長潛力。