突发：2nm芯片研发！24亿美元！日本卷土重来！

科技

2022-11-08 09:11

作者：二马路的冰

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近日，日本政府专门拨出3500亿日元（约合24亿美元）的预算，与美国和欧洲的芯片公司和研究机构建立联合研发中心。该联合研发中心将于本年度建立，主攻2nm及以下芯片。

另外，日本政府本财年的补充预算还包括4500亿日元（约合30亿美元）用于支持日本本土芯片厂的建设，日本政府已经批准了对中国台积电公司、日本铠侠电子公司和美国美光公司在日本建厂的补贴。

日本政府本财年的补充预算还包括3700亿日元（约合25亿美元）用于确保芯片材料的来源。

这样，本财年，日本政府的先进芯片研发和生产的预算达到了约79亿美元！

该研发中心的关系机构图源：日本经济产业省官网

根据日经新闻报道，东京大学、国家先进工业科学技术研究所、日本理化学研究所（RIKEN）将参加该联合研发中心。

来自美国和欧洲的公司和研究机构的名单尚未公布。外界普遍猜测美国的IBM公司和欧洲的IMEC机构将参与该联合研发中心，可能还包括荷兰的ASML公司，即EUV光刻机唯一的生产厂商。

IBM已经宣布了业界首款2nm芯片。该2nm芯片将500亿个晶体管单片集成在一个“指甲大小”、面积约为150平方毫米的硅片上，速度更快并且更高效。该2nm芯片采用了纳米环栅（GAA）晶体管和EUV光刻机。

通常认为，GAA晶体管沟道由纳米线（nanowire）构成，其四面都被栅极围绕，从而再度增强栅极对沟道的控制能力，有效减少漏电。

2nm芯片所采用的GAA 晶体管结构图源：三星电子

韩国三星电子已经在其3nm芯片生产线上采用了GAA晶体管和EUV光刻机。根据三星电子公司发布的消息，采用GAA工艺的3nm芯片，其性能提升超过21%，功耗降低45%，证明了GAA晶体管的可行性。

IBM公司发布的2nm原型芯片中，相比于7nm芯片，其性能提升超过45%，功耗降低75%。

IBM公司业界首款2nm芯片图源：IBM公司

值得注意的是，美国Intel公司已经宣布重返代工业务，并将与IBM公司合作研究未来芯片的工艺技术和封装技术。外界猜测可能是基于IBM的最新2nm芯片研发结果打动了Intel公司。

IBM公司目前没有自己的芯片生产线，其原有的芯片生产线已经在2015年以15亿美元的价格出售给美国格罗方德半导体股份有限公司（Global Foundries）。目前IBM公司的处理器产品在韩国三星电子代工。

但是，IBM公司仍然保留了芯片研发实验室。该2nm芯片就是在IBM位于纽约州奥尔巴尼（Albany）纳米技术中心的研究实验室完成。

欧洲的IMEC机构是世界领先的芯片研究和创新中心，其拥有5000多名员工和顶尖研究人员，建设了世界领先的12英寸芯片研发线，并拥有EUV光刻机，被誉为“世界芯片的最强大脑”。

IMEC总部位于比利时鲁汶，在比利时、荷兰和美国设有研究机构，在中国大陆、印度、中国台湾和日本设有办事处。每年IMEC收到的来自欧盟和世界各大设备、材料厂商的项目费用约为7亿欧元。

世界芯片的最强大脑IMEC 图源：IMEC

➢ 2022年8月9日，美国总统拜登在白宫签署长达1054页、授权资金总额高达约2800亿美元的《2022年芯片和科学法案》（CHIPS and Science Act 2022）。

其中向半导体行业提供约527亿美元的资金支持，提供240亿美元用于为芯片工厂提供25%的投资税收抵免，其条款中还包括针对中国大陆芯片产业的排他政策。

美国总统拜登签署《2022年芯片和科学法案》图源：百度

➢ 2022年2月，欧盟公布了《欧洲芯片法案》，该法案将为大型芯片制造厂和芯片制造基础设施提供430亿欧元的国家援助。欧盟希望到2030年，欧洲生产商可以生产全球20%的芯片，这意味着欧盟需要在八年时间里将半导体产量翻2倍。

《欧洲芯片法案》图源：欧盟官网

➢ 2021年5月，韩国政府发布了《K—半导体战略》，以“打造世界最强的半导体供应链”为愿景，提出到2030年将半导体年出口额增加到2000亿美元，并将相关就业岗位增至27万个。

围绕构建“K—半导体产业带”、加大半导体基础设施建设、夯实半导体技术发展基础、提升半导体产业危机应对能力四大方面，韩国政府制定了16项推进课题。

➢ 1976年3月，日本政府启动了“DRAM制法革新”项目，项目总经费是720亿日元（当时折合2.36亿美元），成立了国家级的“VLSI技术研究所”，800多名员工参与项目研究，研制光刻机等芯片生产设备，和光刻胶等芯片材料，这实际上也奠定了上世纪80年代芯片霸主地位，也是当前日本芯片设备和材料霸主的地位的根本原因。

➢ 1985年9月22日，美国、日本、联邦德国、法国以及英国的财政部长和中央银行行长，在纽约广场饭店开会讨论如何让日元升值、美元贬值。这就是著名的《广场协议》。

➢ 1986年9月和1991年6月，美国商务部和日本通产省先后签署了两次《日美半导体协议》，日本芯片厂商开始了悬崖式坠落。