Япония отстала в производстве микросхем. Есть план, как догнать TSMC
Министерство экономики, торговли и промышленности Японии (METI) объявило план по созданию проектной и производственной базы для микросхем по техпроцессу 2 нм к 2027 году. Цель — снизить риск зависимости от Тайваня (TSMC) и обеспечить конкурентоспособность японской промышленности.
Восемь крупных японских корпораций, включая Toyota, Sony, Denso, NTT, Kioxia Holdings (производитель микросхем флэш-памяти), Mitsubishi UFJ Bank, NEC и SoftBank образовали альянс для выполнения поставленной задачи.
Хотя в Японии полноценная рыночная экономика, однако там тоже государство выдаёт частным компаниям крупные субсидии, чтобы помочь в выполнении важных задач. При этом поощряется максимальное сотрудничество с иностранными компаниями и государствами, поскольку все понимают — в одиночку никакая страна такой проект не потянет.
Новый консорциум назвали Rapidus, что в переводе с латинского означает «быстрый», а возглавят его менеджеры компании Tokyo Electron, которая занимается выпуском оборудования для производства микросхем, в том числе литографов. Правительство Японии поддержало проект с помощью субсидий на 70 млрд иен (около $494 млн).
В новый консорциум вошли лидеры японской промышленности в нескольких отраслях. Denso производит компоненты, включая полупроводники, для группы Toyota. NTT — ведущий оператор связи, NEC — крупнейший производитель телекоммуникационного оборудования, Mitsubishi UFJ — крупнейший банк. Другие компании могут присоединиться к группе позже.
К 2027 году Rapidus должен спроектировать производственную линию для выпуска микросхем по нормам 2 нм, а с 2030 года — начать контрактное (массовое) производство по заказам сторонних компаний.
Угроза возможного китайского вторжения на Тайвань требует наладить альтернативные мощности по производству передовых чипов. В текущем году Япония и США договорились о сотрудничестве в области исследований и разработок в сферах следующего поколения. Япония добавила в бюджет на следующий год около 350 млрд иен (примерно $2,5 млрд) на японо-американский исследовательский центр. Центр будет создан к концу этого года и начнёт сотрудничество с отечественными и зарубежными компаниями и исследовательскими институтами. Среди кандидатов на совместные научные проекты — IBM и IMEC, международный микро- и наноэлектронный научно-исследовательский центр в Лёвене (Бельгия).
Ведущие мировые производители в лице Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC) и Samsung Electronics уже освоили технологию массового производства 3-нм чипов и планируют начать массовое производство 2-нм чипов в 2025 году. Они перешли от «плоской» транзисторной архитектуры (45–28 нм) к транзисторам с вертикальным затвором (22–5 нм), а сейчас работают над архитектурой c «окружным» затвором типа Gate-All-Around, GAAFET (3–2 нм и далее).
В то же время японские производители микросхем, такие как Renesas, отстают от иностранных конкурентов. Там самые современные линии работают по нормам 40 нм, чего для современной промышленности уже недостаточно. Япония не успевала за масштабными инвестициями зарубежных компаний и правительств. Конкуренция в этой области особенно накалилась с 2010-х годов.
Ожидается, что Rapidus будет работать над созданием массового производства 2 нм вместе с вышеупомянутым R&D-центром. Минэкономики Японии рассматривает этот проект как «последний шанс» Японии догнать TSMC, Samsung, Intel и IBM в области передовых микросхем. Точнее, сократить отставание хотя бы до двух-пяти лет. Это особенно важно в контексте предполагаемого удвоения ёмкости рынка полупроводников до 2030 года. В ближайшее десятилетие специалисты ожидают дальнейшее распространение персональных компьютеров, смартфонов, бытовой электроники с подключением к интернету, электромобилей, умных заводов и умных городов, искусственного интеллекта и квантовых вычислений.
