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日本半導體野心:2nm

發布時間:2022-11-9 09:31    發布者:eechina
關鍵詞: 日本 , 半導體 , 2nm
來源:半導體芯聞

如火如荼的半導體市場正開始走下坡路。但是,得益于車載用途等因素的牽引,毫無疑問未來半導體的需求還會繼續增長。在日本政府的大力支持下,日本半導體企業正試圖恢復全球地位。

之前,日本媒體《東洋經濟》采訪了日本自民黨半導體戰略推進議員聯盟的會長一一甘利明先生,在采訪中,甘利先生指出:“日本已經制定了詳細的半導體戰略十年規劃,如具體在什么時間完成什么目標!痹谡姆龀窒,日本的半導體技術發展節點也已經“浮出水面”。

采訪中,甘利先生提到的半導體規劃日程表是由日本經濟產業省主導制成的。具體內容非公開,僅由議會聯盟的干部成員了解。

日本經濟產業省在2021年3月召開了“半導體·數字化產業戰略研討會”,會議中提到了“三步走戰略”,即“挽回”半導體生產能力、“推進”新一代半導體研發、“部署”未來新技術。

在21世紀30年代初期之前,進行巨額投資

第一步是確保日本國內的半導體生產據點。邀請全球最大的半導體代工廠TSMC(臺灣積體電路制造股份有限公司,以下簡稱為:“TSMC”)赴日本熊本縣建廠,即是該戰略的第一步。

第二步是與美國合作研發最先進的邏輯(Logic,用于演算)半導體。日本的目標是確立被稱為“Beyond 2納米”的新一代半導體技術。

第三步是到2030年研發出低功耗、可快速處理數據的半導體技術,同時將量子計算機應用于社會基建。

為了響應日本經濟產業省的目標,今年(2022年)5月議員聯盟提出了資金需求,即在未來十年內,官民合計投資10兆日元(約人民幣4900億元),以強化半導體生產基礎。換而言之,即在21世紀30年代上半期之前,日本將在半導體行業投資約10兆日元。

據相關人士透露,在第二步的新一代半導體技術中,甚至提及了極其明確的目標,如“具體在某一年,實現某種技術”。

日本政府制定了如此具體的目標,著實應該公之于眾。據說是因為該投資計劃可能無法獲得日本財政部(掌握著日本的財政預算大權)的批準。

實際上,日本經濟產業省、議會聯盟干部的目標不僅僅是為了“收復”過去三十年中日本半導體的“失地”。理由如下,日本試圖通過“Beyond 2納米”尖端半導體,獲取最新半導體技術,再次挑戰全球半導體TOP。

就半導體而言,線路越細、微縮化越強,相應地半導體性能越出色。當下,日本半導體企業可生產的最先進的半導體在40納米左右(一納米等于一米的十億分之一),而全球當下最先進的半導體線寬為三納米。此外,如今全球各國都在競相積極研發更細微的“Beyond 2納米”。

此時,不得不提“GAA(Gate-All-Around,環柵)”,要實現比2納米還要先進的微縮化,需要將半導體芯片的結構改為“GAA”。

換言之,現在即是“改變游戲規則的良機”。即,日本經濟產業省和議會聯盟的干部正試圖把握當下良機,推動日本半導體“卷土重來”!據推測,在日本的重振半導體的計劃表中,應該是提到了與美國合作,在十年內獲得“GAA技術”。可以說是一項促進日本半導體產業復活的“十年規劃”。

岸田文雄首相在10月3日的施政演說中提到:“我們需要官民合作,在未來十年內對半導體行業投資約10兆日元”。10月28日,再次指出,投資1.3兆日元(約人民幣637億元)為推進日本、美國合作研發新一代半導體。日本政府已經依據經濟產業省和議員聯盟制定的戰略計劃表,開始行動。

半導體市場或將迎來“寒冬”

展望全球半導體市場,“寒冬”即將到來。理由如下,全球大型存儲半導體廠家鎧俠(原東芝存儲半導體)公布稱,自十月份開始下調30%的生產量。同樣,美國大型存儲半導體廠家鎂光(Micron)科技也在今年九月末明確提出,要下調稼動率、控制設備投資。雖然半導體種類諸多,如果存儲半導體需求下滑,半導體行業很容易陷入“無差別化競爭”中(即所謂的“價格戰”)。因此,在陷入“價格戰”之前,一般企業會下調生產。

在股市中,已經開始出現“寒冬”的氣息。從美股上市的半導體相關企業市值來看,在2021年末達到峰值后,市值跌了近40%,而且,從2020年中期到2021年年末的增幅也十分強勁。


注:此圖中的市值為2022年10月18日時間點。兩家設備公司分別為:ASML和應用材料公司,四家芯片公司分別為:博通、德州儀器、AMD、亞德諾半導體。出自:日本媒體《東洋經濟》根據“A&P global market intelligence”的數據制作了此圖。

半導體相關企業的干部普遍認為:“2020年一一2021年是半導體行業史無前例的繁榮時期!睂嶋H上是新冠疫情助長了這一波前所未有的繁榮!隨著全球范圍內遠程辦公的普及、“宅經濟”消費需求的增長,多類使用半導體的設備(如計算機、智能手機等)的銷售都出現了急劇增長。相應地,大量搭載半導體的數據中心(Data Center)的需求也出現了明顯增長。

半導體需求放緩

此外,受到之前疫情影響,全球各國的封城措施一度導致供應鏈混亂,企業為了維持生產,不得不提前備貨、提高半導體庫存量。半導體供給不足并不是由真正的消費需求帶動的,而是由于企業連續兩年不斷加大備貨量導致的。

如今企業放緩了半導體庫存的采購,因此市場上半導體供給不足的現象出現了緩和。日本野村證券的和田木哲哉分析師表示:“存儲半導體市場情況已經開始惡化,邏輯半導體行情也不佳。未來邏輯半導體的生產也會下滑。”實際上,“寒潮”已經開始波及存儲半導體以外的領域,如TSMC計劃下調最初制定的2022年的設備投資計劃。

一直以來,半導體行業的興衰榮辱其實都是“硅周期(Silicon Cycle)”的循環往復。


注:全球半導體市場規模為每個季度的金額。2022年7月一9月的數據是依據7月一8月的數據預測出的。為負增長(較上年同期)。出自:日本媒體《東洋經濟》依據世界半導體貿易統計組織 (WSTS)的數據制作了此圖。

半導體生產制程復雜多樣,從接收客戶訂單,到交貨的Lead Time短則四個月,長則近一年。因此,如果半導體廠家在需求旺盛時期投資設備用于擴產,當設備開始稼動、實際出貨時,半導體行業大多已經迎來“寒冬”期!

最終會出現供給過剩的現象。在2001年“IT泡沫破裂”和2009年的“雷曼沖擊”時,半導體行業都經歷了嚴重的蕭條。

此番半導體行業的不景氣(蕭條、“谷值”)情況如何

針對此番半導體行業的不景氣情況,英國市場調查公司·Omida的杉山和弘顧問總監做了如下預測:“行情不會跌至2001年或者2009年的程度。”大型半導體設備廠家一一DISCO的關家一馬社長也認為:“市場真正蕭條的時候,客戶是不會進行任何投資的,如今行情還沒有如此不景氣!

大多數廠家認為這一波蕭條會在2023年下半年緩解。半導體出貨金額在2022年7月份迎來峰值,而股市的峰值出現在2021年年末。反過來說,自股市的“谷值”起,半年一一九個月后,即為半導體市場開始“回暖”的時期。

全球硅晶圓巨頭廠家信越化學工業株式會社的齊藤恭彥社長表示:“很多客戶都不愿意談論當下市場情況,而只談長期的擴產計劃和所需材料的供給情況,這是前所未有的。”可以看出,當下半導體行業的“谷值”是暫時的,已經開始朝著下一個“峰值”邁進。

長期來看,半導體需求一直在增長。如果“元宇宙”得以普及,那么圖像處理半導體、數據存儲半導體等的需求都將迎來飛躍式增長。此外,車載半導體在未來也勢必會迎來更高的增長率。


出自:日本媒體《東洋經濟》依據IC Insights的數據制作了上圖。

功率半導體需求急劇增長

如今,汽車行業正在經歷“EV(電動汽車)化”和無人駕駛革命。據Omidia調查顯示,平均每輛燃油車需要消費約550美元(約人民幣3850元)的半導體,而EV需要1600美元(約人民幣11200元)。

尤其是功率半導體,作為左右EV續航距離的關鍵因素,需求依然在急劇擴大,隨時可能出現供給不足。此外,無人駕駛車輛需要的是高新性能邏輯半導體、新一代低功耗半導體。

隨著地緣政治風險高漲,半導體作為戰略物資,其重要性也愈來愈高。日本自民黨“3A”之一的甘利明曾指出:“如果臺灣出現問題,TSMC無法交貨,全球將有60%的半導體斷供!

半導體即是前景性行業、也是戰略物資。為迎來下一個半導體行業的“峰值”,全球各國積極布局、競爭激烈。
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