近日,日本半導體公司 Rapidus 正式啟動一條晶片封裝製程的試產線,目標直指 2027 年量產 2 奈米晶片,試圖挑戰全球晶圓代工龍頭台積電的地位。
日本政府本月 11 日剛批准向 Rapidus 追加撥款 6315 億日元 (約 39.7 億美元),這使得短短幾年內日本政府對 Rapidus 研發支援總額累計飆升至 2.354 兆日元 (約 160 億美元)。
日本政府砸下龐大資金的背後,隱藏著該國電子業深層的焦慮。在邏輯晶片技術上,日本脫離世界主流水平太久,急需奪回在 AI、自動駕駛、資料中心等未來產業的話語權。
若要理解 Rapidus 為何肩負如此重任,必須回顧日本晶片業昔日輝煌與後來的尷尬。
1980 年代,日本曾是全球晶片霸主,東芝、NEC、日立生產的晶片供應全世界,但隨後幾十年,日本在邏輯晶片領域被台積電、三星、英特爾等對手越甩越遠,目前日本國內最先進的晶片製程還停留在 40 奈米,而產業巨頭們早已衝進 2 奈米甚至更先進的賽道。
2022 年,日本政府終於坐不住了,在豐田、索尼、軟銀等八家日本大企業的聯合出資下,一家名為 Rapidus 的公司正式成立,目標是在日本本土造出世界最領先的晶片,不再依賴他人。
擁有資深半導體經驗的小池敦義被推舉擔任執行長,他曾在公開場合直言:「日本晶片製造商過去太封閉了,這是個巨大的錯誤」,因此在他的領導下,Rapidus 從一開始就主動出擊尋找外援。他們找到 IBM 並獲對方同意授權 2 奈米晶片核心技術,Rapidus 的工程師被派往紐約州 IBM 實驗室接受手把手培訓,同時公司加入比利時頂級晶片研究中心 imec,並向艾司摩爾買來極紫外光刻機,這也是日本首次安裝這種用於生產頂尖晶片的設備。
小池的野心甚至不限於地球,他曾公開表示要在月球上建造晶片工廠,利用低重力和真空環境讓生產更有效率穩定,並預測人類 2040 年代有望建立月球永久基地,屆時 Rapidus 的工廠可以隨之搬遷,當然他也強調展現遠大夢想時必須拿出實際數據和結果,這才是成功關鍵。
2025 年 7 月,Rapidus 宣布工廠成功造出第一批 2 奈。米晶片原型且通電測試正常從 2023 年 9 月動工建廠、2024 年無塵室完工,到 2025 年 6 月安裝完 200 多台全球最先進設備,不到三年兌現所有承諾節點,這對一家從零開始的晶片公司而言堪稱神速。
但造出 2 奈米晶片似乎只是開始,Rapidus 真正想顛覆的是晶片製造方式。傳統晶片工廠通常批量處理矽晶圓,幾十片一起進出,問題往往到整批做完才發現,修改緩慢,Rapidus 則反其道而行之,一次只製造一片晶圓,做完立刻檢測,根據結果馬上調整下一片生產。他們希望藉此將生產週期大幅縮短,別人需要 50 天的活,他們想在 15 天內搞定,並為這種「快件服務」收取更高費用。
對此小池打趣道:「我收的是新幹線車票錢,不是普通車票。」
小池的想法雖好,但專家並不全都買單。分析師南川明曾公開懷疑 Rapidus 能在 2027 年實現量產,後來看到 IBM、艾司摩爾等夥伴的大力支持才稍顯樂觀,改口說目標也許真能實現。
但即便如此,仍有分析師冷靜評估道:「Rapidus 在 2027 年實現大規模生產的機率只有 5%,能進入試生產的機率約 25% 到 30%,而 65% 到 70% 的機率是其屆時仍停留在研發階段。之所以這麼難,是因為從造出原型到穩定大批量生產之間隔著極高風險的鴻溝。
分析師指出,設計一款頂尖晶片需花費數億美元,沒有客戶敢把訂單交給從未量產過的新公司,台積電能成為蘋果、輝達首選,靠的是幾十年積累的良率、交付能力和信任。
除了製造環節,Rapidus 還在封裝上做文章。當晶片尺寸達到物理極限,封裝技術愈發重要。該公司此次啟動的新封裝生產線,目標是將 AI 晶片整體生產效率提升 10 倍以上,意味著成本大幅下降、週期大幅縮短。Rapidus 把封裝產線緊鄰 2 奈米晶片工廠,製造和封裝在同一地點完成,無需運來運去半成品,既省時又降本。目前該產線已小規模試產,計畫 2027 年下半年與 2 奈米晶片同步大規模生產。
Rapidus 實現 2 奈米量產的底氣之一來自日本政府的大力支持。今年 4 月 11 日,日本經濟產業省核准追加 6315 億日元補貼,加上這筆錢,2022 年到 2026 年度累計研發支援達 2.354 兆日元。
今年 2 月,Rapidus 也完成總額 2676 億日元的融資,其中 1000 億來自日本政府下屬機構,1676 億來自佳能、富士通、NTT、軟銀、索尼等 32 家私營企業,富士通已被視為首批潛在客戶之一。
根據規劃,Rapidus 打算在 2031 年左右上市,目標從私人市場再融資約 3 兆日元,部分由政府貸款擔保支持。
然而,錢再多也未必能買到時間。台積電光是今年資本支出就高達 520 億到 560 億美元,幾乎是 Rapidus 累積補貼的三倍多,而其他科技巨頭也不斷登場,如馬斯克正與英特爾合作推進晶片項目,為特斯拉、SpaceX 和 xAI 生產半導體,這場晶片競賽的激烈程度可見一斑。
Rapidus 的故事像一場日本半導體產業的孤注一擲,除了有政府千億補貼、IBM 技術授權、豐田索尼等巨頭背書,也有一個敢於夢想月球製造的執行長,但現實在於 2 奈米量產時間表能否兌現?顧客是否願意押注新手?
在全球算力飢渴的當下,台積電的領先優勢非但沒有縮小,反而在擴大。那條剛啟用的封裝試產線及旁邊的分析中心,是 Rapidus 向世界發出的訊號。真正的考驗不在實驗室,而在 2027 年的生產線上,屆時 Rapidus 究竟是能如期交貨,還是又一次被推遲,答案自會揭曉。
