美日半導(dǎo)體聯(lián)盟——日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的現(xiàn)狀和未來(lái)（下）

（圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)）

作者|石北 來(lái)源|機(jī)工情報(bào)(ID：jg-info)

日美合作的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省稱，在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈強(qiáng)化以及研發(fā)中，與盟友以及“志同道合”國(guó)家（地區(qū)）的合作至關(guān)重要。日本和美國(guó)在領(lǐng)導(dǎo)人層面以及政府機(jī)構(gòu)層面已就促進(jìn)半導(dǎo)體領(lǐng)域的合作取得了積極進(jìn)展：

◆2022年5月4日，日本前經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣萩生田光一與美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)雷蒙多就兩國(guó)“半導(dǎo)體合作基本原則”達(dá)成一致。

◆5月23日舉行的日美領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)同意將基于“半導(dǎo)體合作基本原則”設(shè)立下一代半導(dǎo)體研發(fā)的聯(lián)合工作組。

◆7月29日，日美兩國(guó)召開(kāi)首次經(jīng)濟(jì)版“2+2”部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議，計(jì)劃成立半導(dǎo)體聯(lián)合研究中心，以開(kāi)發(fā)和保護(hù)關(guān)鍵和新興技術(shù)。作為日本方面的一項(xiàng)舉措，日本政府宣布設(shè)立半導(dǎo)體研發(fā)機(jī)構(gòu)“前沿半導(dǎo)體技術(shù)中心”（日本版美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心（NSTC））。

“下一代”半導(dǎo)體項(xiàng)目的國(guó)際合作

2022年12月6日，Rapidus株式會(huì)社和歐洲頂尖的半導(dǎo)體研發(fā)機(jī)構(gòu)——比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)“校際微電子中心”（IMEC）簽署合作備忘錄（MOC），Rapidus將成為IMEC尖端半導(dǎo)體項(xiàng)目的核心合作伙伴。2022年12月13日，Rapidus株式會(huì)社又宣布與美國(guó)IBM公司成立一家合資企業(yè)，開(kāi)發(fā)基于IBM的2納米制程邏輯半導(dǎo)體的技術(shù)，并將于2027年在Rapidus株式會(huì)社實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省稱，今后日本將繼續(xù)與美歐等“志同道合”的國(guó)家（地區(qū)）在半導(dǎo)體領(lǐng)域開(kāi)展全球合作。

IBM和Rapidus株式會(huì)社建立“合作伙伴關(guān)系”的主要內(nèi)容：Rapidus和IBM締結(jié)共同發(fā)展伙伴關(guān)系，目標(biāo)是獲得尖端半導(dǎo)體技術(shù)和建立生態(tài)系統(tǒng)；Rapidus和IBM將合作推動(dòng)IBM開(kāi)發(fā)的2納米制程技術(shù)，并將其引入Rapidus在日本國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)基地；Rapidus的技術(shù)人員在奧爾巴尼納米科技綜合園（Albany NanoTech Complex）與IBM研究人員合作，參與其生態(tài)系統(tǒng)。

Rapidus株式會(huì)社和IMEC簽署的合作備忘錄的主要內(nèi)容：以加強(qiáng)日本的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)為目標(biāo)；Rapidus將派遣技術(shù)人員到IMEC接受培訓(xùn)并參與IMEC的相關(guān)合作項(xiàng)目；IMEC將考慮在日本成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以共同制定旨在加強(qiáng)伙伴關(guān)系的研發(fā)路線圖；IMEC和Rapidus將考慮與前沿半導(dǎo)體技術(shù)中心（LSTC）進(jìn)一步合作，該中心將成為日本下一代半導(dǎo)體研發(fā)中心。

與半導(dǎo)體相關(guān)的日本政府財(cái)政補(bǔ)貼情況

從2022財(cái)年日本政府的預(yù)算以及補(bǔ)充預(yù)算來(lái)看，與半導(dǎo)體補(bǔ)貼有關(guān)的主要包括三個(gè)部分：基于“經(jīng)濟(jì)安全保障促進(jìn)法案”為半導(dǎo)體提供的補(bǔ)貼（經(jīng)濟(jì)安全保障基金）（3686億日元）、基于“5G促進(jìn)法”針對(duì)尖端半導(dǎo)體的支持資金（尖端半導(dǎo)體基金）（4500億日元）、基于“后5G基金”為半導(dǎo)體提供的研發(fā)支持資金（未來(lái)技術(shù)的研發(fā)）（4850億日元）。加上2021財(cái)年補(bǔ)充預(yù)算中的約7000億日元，迄今為止，日本政府所公布的針對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)域的財(cái)政補(bǔ)貼已達(dá)到約2萬(wàn)億日元。具體為：

1. 基于《經(jīng)濟(jì)安全保障促進(jìn)法案》為強(qiáng)化半導(dǎo)體及原材料、零部件、制造設(shè)備等供應(yīng)鏈提供的支持資金（3686億日元）

日本政府明確，對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型（DX）和綠色轉(zhuǎn)型（GX）均必不可少的半導(dǎo)體及原材料，零部件和制造設(shè)備，政府將提供資金，增強(qiáng)其生產(chǎn)能力以及提高供應(yīng)鏈的韌性。

《經(jīng)濟(jì)安全保障促進(jìn)法案》可以說(shuō)是日本2022年最重要的立法之一，該法案以法律形式提供了以“安全”名義支持“戰(zhàn)略性”產(chǎn)業(yè)、保護(hù)“戰(zhàn)略自立”基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、保護(hù)國(guó)內(nèi)中小企業(yè)的法律依據(jù)。該法案包括四大支柱，分別是（1）確保特定重要商品穩(wěn)定供應(yīng)（即強(qiáng)化供應(yīng)鏈韌性）；（2）加強(qiáng)核心基礎(chǔ)設(shè)施審查；（3）官民合作強(qiáng)化尖端以及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)；（4）敏感專利非公開(kāi)化。2023年1月19日，為落實(shí)第一大支柱的“基本方針”正式發(fā)布，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省明確就“特定重要商品確保穩(wěn)定供應(yīng)計(jì)劃”為獲得政府認(rèn)證的企業(yè)提供海外物資調(diào)配、委托生產(chǎn)、國(guó)際合作等政策措施，并為企業(yè)提供必要的財(cái)政資金支持，構(gòu)建“官民一體”的供應(yīng)鏈危機(jī)應(yīng)對(duì)機(jī)制。共確定了11類商品，分別是：抗生素類藥物、化肥、半導(dǎo)體、蓄電池、永磁體、重要礦物、機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人、飛機(jī)零部件、云程序、天然氣、船舶相關(guān)設(shè)備。

半導(dǎo)體是上述11類商品之一，日本政府認(rèn)為，隨著全球半導(dǎo)體需求的增加以及其他國(guó)家（地區(qū)）積極進(jìn)行戰(zhàn)略投資，日本半導(dǎo)體企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)下降。一部分制造設(shè)備和原材料嚴(yán)重依賴國(guó)外的商品，以及日本具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的常規(guī)半導(dǎo)體、制造設(shè)備、零部件和材料等商品，如果政府不提供支持，未來(lái)可能面臨進(jìn)一步依賴海外的風(fēng)險(xiǎn)。因此，政府需要采取措施確保傳統(tǒng)半導(dǎo)體和制造設(shè)備及材料的穩(wěn)定供應(yīng)，維護(hù)并通過(guò)加強(qiáng)原材料產(chǎn)能，增強(qiáng)日本國(guó)內(nèi)各類半導(dǎo)體的產(chǎn)能。因此，在2022財(cái)年補(bǔ)充預(yù)算中，日本政府為上述“半導(dǎo)體供應(yīng)鏈強(qiáng)化支援項(xiàng)目”劃撥了3686億日元的資金。在具體方針中，補(bǔ)貼不分國(guó)內(nèi)外企業(yè)，以在日本投資為對(duì)象。針對(duì)搭載于純電動(dòng)汽車等、控制電壓和電流的功率半導(dǎo)體、控制汽車行駛的MCU、將熱和聲音轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的模擬半導(dǎo)體，補(bǔ)貼率定為最多1/3，半導(dǎo)體制造設(shè)備的補(bǔ)貼率也定為最多1/3，稀有氣體等半導(dǎo)體原材料則定為最多1/2。

2. 基于5G促進(jìn)法修正案為建立尖端半導(dǎo)體國(guó)內(nèi)生產(chǎn)基地的提供資金（尖端半導(dǎo)體基金）（4500億日元）

日本政府強(qiáng)調(diào)，發(fā)展數(shù)據(jù)中心和人工智能（AI）都必須以尖端半導(dǎo)體為基礎(chǔ)，為了推動(dòng)在日本國(guó)內(nèi)建立生產(chǎn)基地以及投資和研發(fā)，政府將為尖端半導(dǎo)體的穩(wěn)定供給提供資金支持。為了加大針對(duì)尖端半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施的投資，《特定高度情報(bào)通信技術(shù)活用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)供給導(dǎo)入促進(jìn)法修正案》（簡(jiǎn)稱5G促進(jìn)法修正案）以及《國(guó)立研發(fā)法人新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究機(jī)構(gòu)法修正案》（NEDO法修正案）均于2022年3月1日正式生效。為了根據(jù)該法提供支持資金，日本政府已在2021財(cái)年補(bǔ)充預(yù)算中劃撥了6170億日元。到2022年9月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在該項(xiàng)目下已公布了三個(gè)“補(bǔ)貼計(jì)劃”，分別是臺(tái)積電在日本熊本縣設(shè)立的新工廠（補(bǔ)貼額4760億日元）、日本鎧俠（KIOXIA）和美國(guó)西部數(shù)據(jù)（Westterm Digital）在日本三重縣設(shè)立的新工廠（補(bǔ)貼額929億日元），以及美國(guó)美光科技（Micron）在廣島縣設(shè)立的新工廠（補(bǔ)貼額465億日元）。

3. 基于“后5G基金”為下一代半導(dǎo)體的制造技術(shù)等的研發(fā)和實(shí)證提供資金（4850億日元）

為推動(dòng)以日美為首的國(guó)際合作，日本政府將提供資金推動(dòng)國(guó)內(nèi)有關(guān)下一代半導(dǎo)體的制造技術(shù)的研發(fā)。

日本政府提出，將開(kāi)發(fā)可以改變“游戲規(guī)則”的領(lǐng)先于世界其他地區(qū)的新技術(shù)，并推動(dòng)開(kāi)放式創(chuàng)新，以及通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)造新優(yōu)勢(shì)。根據(jù)日美首腦協(xié)議，除了尖端半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施的擴(kuò)充和人才培養(yǎng)之外，在21世紀(jì)20年代后期將在日本國(guó)內(nèi)建立下一代半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)。例如，研發(fā)尖端光電融合技術(shù)，即開(kāi)發(fā)用于在半導(dǎo)體封裝內(nèi)部集成的光電轉(zhuǎn)換裝置和光學(xué)傳輸模塊。

未來(lái)發(fā)展存儲(chǔ)器的基本戰(zhàn)略

日本政府強(qiáng)調(diào)，在下一代計(jì)算基礎(chǔ)上，需要“低成本”實(shí)現(xiàn)“大容量”“高速”“省電”性能的“低成本”存儲(chǔ)器。因此，需要實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元的高密度化、高層疊化，從而實(shí)現(xiàn)大容量化和低成本化。并且，通過(guò)邏輯電路的小型化和存儲(chǔ)單元與邏輯電路的貼合等，實(shí)現(xiàn)三維安裝的高速化和省電化。此外，作為下一代計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的“存儲(chǔ)器中心體系結(jié)構(gòu)”需要研發(fā)兼具DRAM和NAND兩者優(yōu)點(diǎn)的新型存儲(chǔ)器。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要利用新材料技術(shù)開(kāi)發(fā)高速、大容量、非易失性存儲(chǔ)器。

結(jié)語(yǔ)

1990年，在全球半導(dǎo)體企業(yè)的營(yíng)收排行榜中，日本企業(yè)曾在前10名中占據(jù)6席（NEC、東芝、日立、富士通、三菱和松下），但到2022年，前10名中已找不到日本企業(yè)的名字。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）的數(shù)據(jù)顯示，20世紀(jì)80年代，日本在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的份額約為50%，隨后日本的影響力逐年下降，近年來(lái)被中國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)等趕超，全球市場(chǎng)份額已下滑至目前的10%左右。日本也由此陷入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“失去的30年”。因此，扶持本國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)，提高日本國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體尤其是邏輯半導(dǎo)體和存儲(chǔ)半導(dǎo)體的產(chǎn)量目前已成為日本岸田政府的施策重點(diǎn)。今后我們也將繼續(xù)關(guān)注日本政府扶持本國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)向和舉措，并關(guān)注其技術(shù)發(fā)展方向和關(guān)鍵企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)：機(jī)工情報(bào)(ID：jg-info)，作者：石北，機(jī)工智庫(kù)研究員