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【芯视野】美日芯片同盟:漂亮国的霓虹灯 先进制造的焦虑症

来源:爱集微

#芯视野#

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#台积电#

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#英特尔#

6天前

尽管日本半导体业在美全方位的打压之下元气大伤,从半导体产业链的顶流迅速“边缘化”,只是在设备和材料领域还依稀映照昨日辉煌的荣光。但当美再次“深情”召唤时,日本显然来不及舔舐曾经的“伤痛”,依然甘做马前卒。这不,日本经济产业相萩生田光一5月2日访美,将与美商务部长雷蒙多举行会谈并公布关于推进两国半导体领域合作的声明。

《日本经济新闻》透露说,两国将合作构建最尖端半导体供应链,涉及2nm制造及Chiplet技术。媒体称其目的,一是为摆脱对我国台湾的依赖,二是“以中国为设想”防止技术外流。

不用费力扒拉,他们这一举动可谓是“司马昭之心”。不过值得玩味的是,这一宏大“目标”引发的冲击波究竟会如何收场?

2nm的四大“纵队”

先来看看最引人注目的先进工艺“方阵”,他们走过来了,这就是大名鼎鼎的台积电、三星、英特尔和IBM。

尽管在2nm赛道上,IBM最是先声夺人,在2021年5月发布全球首个2nm工艺,着实让人惊艳,但因属于实验室工艺,与量产工艺差距甚大。

有分析说,通常芯片工艺从实验室研发到正式量产商用,还需要代工厂不断提升良率。而即使解决了良率问题,IBM当前仍不具备大规模量产的能力。此前,IBM曾与三星、英特尔签署了联合研制2nm的协议,但因需要多方验证测试,可能还需几年才能投入市场。

而在台积电、三星、英特尔的三雄争霸中,英特尔马失前蹄、在10nm历经多年“失去的时光”之后,以IDM2.0战略豪情归来,意图东山再起重执“先进工艺”天下之牛耳。

在一系列密集投资、规划和部署的推进下,包括工艺路线图激进规划;投资达上千亿美元研发及扩建;外包台积电3nm制程生产等等,英特尔可谓志在必得。

不止英特尔如此高调,台积电和三星围绕2nm的争夺亦是明争暗斗,多路并进。上千亿美元的投资是“毫不手软”,扩张与新建据点亦“此起彼伏”,特别是围绕在量产时间上的争“先”分外抢眼,毕竟,这是决定胜负手的关键战役。

而2025年无疑是最后的“赛末点”。在这一轮新的争霸赛中,因三星面临产能、良率以及IDM模式等问题,业界认为,界时或英特尔将与台积电争夺“铁王座”。

了解到2nm的四大纵队之后,美日合作能否如愿成为新的一极?

美国的如意“盘算”

在美全力扶持日本开发2nm的背后,不得不让人想起三十年前为了遏制日本半导体业的发展,美大力扶持了韩国三星的崛起。

而今,历史重现,只是双方互换了“角色”。真的是三十年河东三十年河西?

而美方作为不同“剧本”的同一导演,无疑祭出了又是一场大戏。

选择日本落子,据业内资深人士方劲(化名)分析,尽管半导体制造业回流成为美宏大计划的主旨,也软硬兼施让台积电、三星在美设厂,但美天然的“基因”恐难以适应半导体制造业的文化。在大国博弈和地缘政治形势之下,美开启了新的“合纵连横”,在继游说韩国、日本、我国台湾组建“芯片产业联盟”形成新的“包围圈”之外,又拉更容易“拿捏”与控制的日本组建“芯片同盟”,以在2nm制造领域开辟新的“补给”基地。

如果这一“基地”落成,“对于美方来说,则可提升先进工艺代工渠道的多元化和安全性,降低对我国台湾和其他供应商的依赖,并对中国大陆构筑新的遏制之势。”方劲认为美此次选择回归“东亚”,在日本重新“布点”,可谓一举三得。

“相对来说,处在东亚圈的日本在半导体制造的运营和生产效率更具优势,而且日本出于国家战略考量,也立志于在半导体制造业实现突围,重振旗鼓,挽回‘失去的30年’,对美抛来的‘橄榄枝’当然是欣然接受。”方劲深入解读道。

无疑,美日在2nm制造领域合作有着极其互补的优势。美在半导体设计、设备、EDA、制造领域实力强劲,而日本在半导体材料傲视群雄,尤其是在EUV光刻工序中不可缺少的EUV光刻胶层面,同时在半导体设备领域也自成一派。

更何况,受供应短缺、贸易摩擦和经济不振等多重因素影响,不断强化先进工艺制造能力成为日本的“重心”,布局亦早有迹可循。

除力邀台积电赴日建设晶圆厂之外,去年3月宣布将出资420亿日元,联合佳能、东京电子等共同开发2nm制程,而IBM也是其中的参与者。在今年年初,日本政府半导体产业咨询组官员建议日本提供租税减免优惠,以便在未来十年内达到产能880亿美元的投资效益。同时,日本必须在十年内实现2nm制程量产。

如果日本的2nm制造厂未来建立起来,日本或将成为美的半导体制造后花园。”方劲指出。

有得意就有失意,对于三星甚至韩国来说,美日合作此举无疑让其“五味杂陈”。

或许,因三星半导体对中国大陆的支持相对中立,美在先进工艺上选择与日本合作,相当于敲山震虎。”方劲剖析道,“或许三星在中国大陆的半导体投资及代工业务的推进,要进一步谨慎行事了。”

结盟的“NG”因子

尽管双方看上去“郎情妾意”,但如果再进一步深究,或许有形无形的因素仍会时不时冒出来“NG”。

想想看,毕竟美曾经360度无死角地让日本半导体业“元气大伤”,即便此次再次成为美的“新欢”,美依然是左右局势的棋手。

一位资深人士就认为,美在着力拉拢和构建自己的“小圈子”,力求半导体供应链强大与安全的同时,形成新的威慑力量,但选择与日本合作,会深入到什么程度?会持续多久?这还持续有待观察。

对于日本来说,先进制造能力要再度崛起不易,一方面日本在半导体材料市场扮演全球‘垄断’的角色,相信日本会持续专注和投资于优势材料的研发,在此基础上再着力提升和强化先进制造的能力。另一方面,在经历了失去的30年之后,日本半导体先进制造的因子已相对孱弱,再加上诸如地震、海啸、高度老龄化以及躺平文化的问题,要在先进制造领域重振雄风,殊非易事。”上述人士话锋一转说。

此外,还不得不提技术层面涉及的问题。研发2nm芯片四要素必不可少,如集微网在此前报道所述,这有“四道坎”需要迈过,包括架构、材料、设备和成本,而美日的2nm先进工艺成全看来要借助IBM或英特尔的支撑。

对此一家设备厂商告诉爱集微,IBM其实对量产工艺不熟,之前也曾失败过一次,现在能力是否完善了或许并不被看好。英特尔和日本虽可就制程材料方面交换经验,但日本非常保守,而且日本人的弹性比起大陆跟台湾还低,比起合作默契美不一定更有利,这要从美国人的心态和对工作的要求来看,而日本也会吸取前次教训必定也有所防备

对于这一话题,集微咨询总经理韩晓敏判断说,或许IBM会牵头,将日本的材料和设备能力整合,而英特尔可能还是相对独立,不会过多地参与。

也有业内分析,台积电或可望受邀加盟,成为美日联盟加速发展及提升良率的关键推手。因若将台积电排除在外,合作成功的机率则将大幅降低。

但韩晓敏从两个角度入手认为台积电不会加入:一则台积电的3nm将在今年下半年量产,按照正常节奏,其内部的2nm工艺应已经推进很深入了,按照台积电宣称“2025年量产2nm”,现在2nm的工艺路线应该基本已经确定了,再参与美日联盟意义不大。二则现在半导体先进工艺是全球最赚钱的,从台积电的经营业绩就可见一斑。在这种情况下,处于领先位置的企业不会加入这种旨在开放合作甚至共享的合作机制中。而且,台积电本身开发2nm工艺也需要调动美日欧的设备和材料企业一同配合,没必要专门再去加入这一同盟。

铁幕的冲击“几何”?

无论如何,一道新的半导体“铁幕”已隐约显现,而其引发的冲击波或将持续荡漾。

目前来看对台积电暂无影响,待日本2nm落成之后,可能会有部分订单转单,但台积电不会太Care,因这一量级对于台积电的代工规模来说可能无足挂齿,反而可能更有利于台积电获得相对自由的发展,集中更多的精力研发。”方劲分析说。

韩晓敏也提到,台积电的优势在于量产、良率以及人才优势,同时拥有数量最多的光刻机,与ASML合作多年,互有默契,美日合作从目前来看还难以撼动台积电地位。

至于韩国三星在美的东亚布局中被置于“替补”之位,方劲谈到,三星家大业大,并不仅是一个单纯代工的问题,与台积电的玩法是不同的,而且韩国是不能没有三星的,三星未来发展也必将得到韩国的全力支持。

更深层次来看,小小的芯片已然成为未来大国博弈战略制胜的竞争高地。美着力构建自己的“小圈子”,针对中国大陆半导体业打压与遏制的同时也在谋求实现扩展自己的“领地”,实现自己的“私利”。无疑,此举将导致越来越割裂的逆全球化经济竞争,也将倒逼大陆代工业破釜沉舟走上自救之路,这是唯一的选择,亦是唯一的救赎。

(校对/李延)

责编: 轶群

艾檬

作者

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