日本芯片“大跃进”！从40纳米直接“肝”到2纳米！

EETOP编译自allaboutcircuits为了加强日本的半导体产业，IBM宣布与日本芯片研发公司Rapidus建立合作伙伴关系，该公司的目标大规模生产用于高级逻辑的2纳米工艺。这一宣布标志着日本半导体制造的重大转变，日本目前是全球第四大半导体制造设备市场。

IBM 并不是唯一一家将资源投入到 Rapidus 的组织，丰田和索尼等知名企业也支持该合资企业开发一种新的、更小的工艺。此外，日本经济产业省已向Rapidus拨款5.1亿美元。

Rapidus总裁小池敦吉（左）和董事长东哲郎（右）在宣布合作后举行了新闻发布会。图片由《亚洲时报》提供

向 2nm 的竞赛

摩尔定律指出，微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番。虽然这种趋势已经持续了多年，但它不能无限期地持续下去。为了在类似的芯片尺寸上支持更多的晶体管，半导体制造商多年来已经缩小了晶体管的物理尺寸。

IBM的2nm节点工艺已经报告了对当前节点的显著改进

采用7nm和5nm工艺的芯片是当今的标准配置。虽然存在较小的特征尺寸，但制造商没有足够的生产能力来扩展如此小的节点。去年，IBM公布了其2nm芯片技术，预计性能将提高45%，整体能耗降低75%。

重新进入芯片制造游戏

在1990年代，日本制造的半导体使全球半导体市场陷入困境。然而，多年来，日本公司在内存芯片领域落后于英特尔和DRAM领域的三星等公司。虽然日本在半导体市场总体上仍然站稳脚跟，但它在逻辑芯片领域已经失去了对台积电、三星和英特尔等公司的优势。

近年来，随着全球芯片市场的销售额增加，日本的半导体销售额落后于其他国家。

为了跳到2纳米，Rapidus和IBM合作开发了IBM的2纳米节点，以便在Rapidus新的日本制造工厂进行大规模生产。这个目标如果成功，对于日本半导体行业来说将是一项了不起的壮举，因为该国目前最先进的节点是40纳米。然而，在IBM和奥尔巴尼纳米技术综合体的研究人员的帮助下，该团队可以实现2纳米晶圆厂的目标。如果目标达成堪称“爆肝”之举！

竞争非常激烈

Rapidus的工厂预计将于2027年开始生产。尽管该项目得到了IBM的大力支持，但全球半导体市场仍存在不确定性。例如，据报道，台积电将完成其2纳米晶圆厂的建设，并于2025年开始生产，使其在Rapidus上领先两年。

IBM和Rapidus官员希望为下一代高性能和高效率芯片开发IBM的2纳米工艺。

无论生产时间表如何，Rapidus仍然具有明显的优势。极端紫外线光刻等尖端技术为Rapidus提供了竞争优势。此外，与IBM的合作使Rapidus能够获得独特的研发资源。

Rapidus总裁小池敦吉（Atsuyoshi Koike）强调了向外寻找突破性想法的重要性，并建议在与IBM合作后进行全球人才搜索。无论未来的道路如何，市场都准备继续向更小、更密集的晶体管发展，以提高下一代设备的效率和性能。