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日本2nm,悬了

36氪文章 2026-11-10 17:56 12 阅读 查看原文

日本砸下超过2万亿日元,想重新杀回先进制程市场,但现在看来,这个计划可能没有想象中那么顺利。

据彭博社报道,日本政府支持的晶圆代工企业Rapidus,已经落后于原定的技术开发进度。公司此前承诺在2028年3月前实现2nm芯片量产,但如今这一目标可能难以兑现。

问题出在SRAM。

知情人士透露,Rapidus至今还没有成功制造出能够正常工作的SRAM存储单元。而按照原定计划,公司需要在今年夏季之前完成这一关键技术突破,才能确保后续2nm工艺开发和量产进度。如今这一节点未能实现,意味着Rapidus至少已经落后数月。

这不是一个可以轻易绕过去的问题。对于2nm先进逻辑芯片而言,SRAM是必不可少的组成部分,也是检验制造工艺是否真正成熟的重要环节。

为什么SRAM如此重要?

现代CPU、GPU以及AI加速器内部,都需要大量SRAM作为缓存,用来存储临时数据和指令,减少处理器访问外部存储器的时间。一颗先进处理器可能集成数亿个SRAM存储单元,这些单元必须在极小的尺寸下稳定工作。

问题是,SRAM对制造工艺的要求非常苛刻。一个存储单元通常由多个晶体管组成,晶体管之间需要保持精确的电气特性和匹配关系。进入2nm时代,器件尺寸进一步缩小,哪怕是非常微小的制造偏差,都可能影响存储单元的读写能力和数据保持稳定性。

所以,制造出可以工作的晶体管,并不意味着已经具备制造完整处理器的能力。SRAM能否正常工作,实际上是先进逻辑工艺必须解决的一道关卡。

这也让Rapidus目前的处境显得有些尴尬。

去年7月,Rapidus曾宣布成功制造出可工作的晶体管,这被视为其2nm研发取得进展的重要一步。但从那以后,公司公开披露的技术进展主要集中在工艺设计套件(PDK)的发布。如今,连SRAM这一关键环节都尚未突破,距离真正实现完整芯片制造和量产,显然还有不少工作要做。

而且,Rapidus面对的问题不只是SRAM。

据知情人士透露,公司目前还在解决洁净室内部的粉尘和颗粒物控制问题。对于先进制程来说,制造环境中的微小颗粒都可能造成缺陷,进而影响芯片良率。工艺开发、设备调试、环境控制和良率提升,任何一个环节出现问题,都可能拖慢整体进度。

Rapidus原定在2027财年下半年启动量产,也就是2028年3月之前。如今,这个时间表正面临越来越大的压力。

日本政府显然不希望这个项目轻易失败。

Rapidus成立于2022年,背后集结了日本多家大型企业,并获得政府大规模资金支持。截至目前,日本政府已经正式安排超过2万亿日元(约130亿美元)的公共资金投入。日本希望借助Rapidus重新建立先进逻辑芯片制造能力,减少对海外先进制程产能的依赖。

但与台积电、三星和Intel相比,Rapidus最大的短板就是缺乏成熟的先进制程量产经验。竞争对手已经在不断推进下一代工艺,Rapidus却还在补齐从晶体管到SRAM、从工艺开发到制造整合的基础能力。

更值得关注的是,Rapidus内部对于量产目标似乎也存在不同理解。

此前,公司独立董事Yoshimitsu Kobayashi曾表示,Rapidus的目标是实现至少80%的量产良率,也就是每生产五颗芯片,至少有四颗能够正常工作。不过,CEO Atsuyoshi Koike和代表董事Atsuo Shimizu并未完全认同这一标准是所有管理层共同采用的定义。

这也从侧面反映出,Rapidus距离真正的商业化量产,还有不少现实问题需要解决。

对于日本政府而言,Rapidus已经不仅仅是一家芯片公司,而是日本半导体产业重新争夺先进制造能力的重要抓手。日本经济产业大臣赤泽亮正上个月也表示,政府准备继续支持Rapidus,直到公司具备独立财务运营能力。

Rapidus方面则回应称,仍在全力推进原定量产计划,并表示技术开发细节属于保密信息。

当然,现在就断言Rapidus的2nm计划失败还为时尚早。即使无法赶上原定时间表,公司未来仍有机会通过延长研发周期实现目标。

但这次SRAM问题暴露出一个现实:先进制程竞争,远不只是建设晶圆厂、采购设备和引进技术那么简单。真正难的是把晶体管、存储单元、工艺整合和良率全部做出来,并且稳定地生产。

日本想重新拿回先进制程的话语权,Rapidus还有一场硬仗要打。

本文来自微信公众号“半导体行业观察”(ID:icbank),作者:编辑部,36氪经授权发布。