日美向2纳米半导体迈出一步

寂静回声

  为了推动新一代半导体的国产化，日本和美国已经开始合作。日本Rapidus向美国IBM派遣了100名技术人员。目标是掌握电路线宽2纳米的时代所需的GAA（全环绕栅极）技术。在技术变革之际，日本押上了重振半导体的命运
       2纳米半导体的处理性能被认为比3纳米提高10%。耗电量能降低2~3成，对生活的影响很大，包括智能手机的电池续航时间变长等。而在支撑人工智能（AI）和自动驾驶的进步方面，2纳米半导体的实现也受到期待。
美国东部纽约州建有IBM的半导体研究设施奥尔巴尼纳米技术中心（Albany Nanotech Complex）。在这里，“日本的优秀人才和身在海外的日本技术人员开始汇聚”，IBM主管研究开发的高级副总裁达里奥·吉尔表示。
       Rapidus于2022年12月与IBM针对转移IBM的2纳米技术达成合作。IBM于2021年在全球率先试制出2纳米半导体，Rapidus支付授权费，向IBM学习技术。4月派出了第一批人员。

       Rapidus正在加紧招聘技术人员。瞄准日本在半导体领域具有一定存在感的1990~2000年代前半期在大型电子企业从事开发的人才等。但是，掌握2纳米技术并非易事。
       达里奥·吉尔表示，“制造时需要原子级的控制。表面加工、光刻、晶体管成型和性能控制等均需达到无与伦比的精度。这是人类所能掌握的最难的技术之一”。
  Rapidus将于2025年4月在北海道千岁市设立试制生产线。如果其准备工作取得进展，将在纽约和北海道同步推进各种开发。达里奥·吉尔表示，“重点是能否提高生产率”，强调一大目标是成功实现Rapidus力争2027年启动的量产。
       对于已经开始的合作，日本政府不遗余力地提供支持。日本经济产业省4月表明向Rapidus追加2600亿日元的补贴，列举了向IBM派遣人员的主要用途。
       日本政府和相关企业合作为重振半导体而采取行动，原因不仅仅是经济安全保障。当前正处于技术的过渡期，存在施展拳脚的机会。
       半导体的晶体管（元件）是长的，一直采用平面型结构。从过去约10年的尖端产品来看，自从美国英特尔在22纳米半导体上采用“FinFET结构”以来，就一直采用这种结构。台积电（TSMC）2022年底开始量产的3纳米半导体也采用FinFET结构。但是，如果低于2纳米，就不得不改变元件结构。原因是现有结构难以进一步提高性能。
IBM在2015年因亏损而出售了半导体制造部门。为什么现在却成了Rapidus的领路人呢？其背景在于，IBM为了强化服务器等的竞争力，留下了研发部门。
       实际上，IBM在2010年代后半期的5年里投入30亿美元，持续开发最尖端半导体。这成为目前的盈利来源云业务等的基础，IBM像重视量子计算机和AI等那样，同等地重视半导体。IBM研究部门的副总裁穆克什·哈雷（Mukesh Khare）表示，“最尖端半导体对IBM的基础设施业务来说是不可或缺的”。
       接手其制造部门的格罗方德（GlobalFoundries）于2023年4月起诉IBM，称其在出售后继续不当使用知识产权和商业秘密。不过，熟悉美国知识产权诉讼的日本律师一色太郎表示，“作出判决至少需要2~3年”，在此基础上表示“技术日趋错综复杂，证明格罗方德说法的难度很大”。
       企业正在等待2纳米半导体问世。日本Preferred Networks正在开发自主半导体，以实现高性能的人工智能。该公司首席执行官（CEO）西川彻针对Rapidus表示期待称，“似乎能够灵活地定制（半导体），非常感兴趣”。