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日本新创半导体公司Rapidus 近期似乎有很猛进展，《Nikkei Asia》报导该公司将于本年4 月试产，并策划在6 月就可产出2 纳米的芯片产物原型。

尽管已有愈来愈多媒体探讨Rapidus会不会得胜，不外，笔者认为，这件事有需要更久了的探究与诠释，厘清某些猜疑之处，以对Rapidus的将来可能发展有更多交融。

Rapidus 可能高估2 纳米芯片原型得胜机率，初期挑战高

Rapidus需属意实验室结果的局限性。IBM华生讨论中心（Thomas J. Watson Research Center） 是一间享负著明的讨论单元，过往怒斥风浪，有着极为光芒的历史，无论是在物理、数学、半导体、程式谈话、超等电脑等等领域，都为东说念主类社会带来超卓且巨大的孝敬。在半导体领域，IBM正本有我方的晶圆厂，自后于2014年10月卖给格罗方德（GlobalFoundries），但IBM保留了半导体领域的讨论，且走在现今时间的科技顶端。

Rapidus必须属意是，在最新的“环绕闸极（gate-all-around；GAA） 半导体制程架构”上，IBM当今仅是实验室结果。诚然，Rapidus另外还跟具有半导体深富厚力的比利时imec结好，但imec照旧是讨论机构，二者都较无量产的本体警戒。

依笔者先前在工研院的研发警戒袒露，频繁实验室结果有其局限性，距离可履行量产尚有一段不短的路要走。因而，IBM与imec时期能否可照实兑现营业化，需后续进一步不雅察，而这应该亦然Rapidus最大的挑战之一。

诚然已有勾引厂商插足GAA顶端制程，但当今的半导体主流照旧是鳍式场效晶体管（Fin Field-Effect Transistor；FinFET） 架构。除了台积电、三星与Intel 三家半导体大厂外，台湾联华电子、好意思国格罗方德、中国中芯半导体等都是将FinFET制程架构哄骗的极为熟谙且极有警戒的公司，这是它们进攻的营收起原，可依此缓助这些企业普通初始。其中，联电与格罗方德有能力量产14纳米，而中芯更有能力量产7纳米芯片。然而，因考量到弘大的成本开销、高度的研发风险、所需的优秀科技东说念主才以偏激他复杂身分，有的公司并不敢贸然插足、有的公司则是受到纵容而无法插足GAA制程架构。

而Rapidus聘请插足GAA架构应该是基于以下主要原因：

它是下一代半导体时期，时期联系于FinFET能够提供更好的效劳和能效发达，因而极可能成为将来的主流，尽头是在东说念主工智能（artificial intelligence；AI） 和高效劳运算（high performance computing；HPC） 领域。

因台积电已在日本建树一家采熟谙制程的制造厂，若要取得政府的高额补助，唯有插足顶端制程才更有契机。

在资源极为有限的情状下，插足将来主流的GAA时期，不仅可省俭在旧时期上的研发资源，而且能将焦点估计在最前端时期上。

诚然Rapidus跳过FinFET制程架构，是一种战术聘请，亦然个见仁见智的问题；但这决策却恰巧藏匿了近期以来熟谙制程过度横蛮竞争的问题，而这问题日后只会愈加严峻，不易缓解。关联词，若不计入台积电，当本日本的半导体制程时期暂时停留在40纳米，一下子要跳

跃至2纳米作念分娩物原型，有可能作念到吗？

笔者认为，诚然不是澈底莫得任何得胜契机，但这对成立只是2.5年的Rapidus来说，是一项极大的教育。因而，倘若Rapidus真能在2025 年4月试产，且6月就产出允洽高品性且高效劳的芯片产物原型，可说在那仅有的微小机率里，Rapidus正在创造第一步遗址。

Rapidus 可能低估2 纳米量产难度

2纳米时期节点无法大意达成，要领域量产并非思像中容易。

2纳米节点须接纳全新的GAA制程架构，与FinFET架构比拟较，当时期架构更为复杂，在制造经过可能面对精细度破坏易掌捏、材料弱势、散热不易、走电流改善欠安、材料与其介面等问题，因而研发风险更高，所需资金更多。在如斯眇小的模范里要不休这些难题，其难得度极高，并非思像中容易。

以跨入GAA制程时期的三家半导体大厂为例：

三星电子堕入了时期窘境，在良率上尚无法有用冲破。

在GAA有优良讨论结果的英特尔（Intel），当今因各样复杂身分，AG百家乐计划面对有史以来最厄运的筹备窘境，也尚未生产出履行的2纳米芯片产物。

台积电也经过多年繁忙极力后，预定在本年下半年以后顺利量产。

由上陈诠释可知，若仅以三星电子为例，它插足了无数资金、弘大资源与优秀东说念主才，即便深耕GAA时期多年，照旧深受良率欠安所困扰，导致其刚推出的年度旗舰新机Galaxy S25系列处理器，首度全数接纳高通最新的骁龙8 Elite芯片，而这些高通芯片全数齐交由台积电生产供应。足见GAA难得度之高，破坏易在短期内有用攻克。

在生产芯片经过需要很是多的认真与精确开采，其中的关节之一是EUV曝光机。当制程时期进入到7纳米以下时，往往需要接纳EUV曝光机方能普及营运效劳。EUV制程的中枢是雷射光学系统（laser optic system），其主要的构成部件由ASML、蔡司（ZEISS）、TRUMPF和Fraunhofer IOF共同研发，在经验重重的穷困挑战后，它最终被开发出来，并能产生光波波长为13.5 纳米的EUV，有了EUV时期就不错在指甲大小的名义上制作出杰出一百亿个晶体管。

事实上，这经过极为复杂。除了要蚁集到足以曝光微小流露的微弱EUV外，曝光经过也需要极高的精确度和沉静性。此外，诚然其变化极为眇小，但EUV产生的热气会微微更动反射镜尺寸而失准。尽管这些对位职责可经由开采里的机制来自动校准，但为了确保系统普通与沉静初始、幸免不细目身分的影响，工程师需在出现很是时快速进行处理。

尽管ASML会培训客户怎样使用开采，提供一周7天、每天24小时的救济办事替客户不休疑难问题，同期安排工程师如期到客户的工场查验机台开采。但依笔者过往操作其他认真仪器与开采的警戒袒露，除了正规的完好系统性教育外，这也很是仰赖个别工程师的内隐学问与细巧警戒，它需要时候去感知揣摩与转化，以普及开采使用效劳，并沉稳谴责营运成本。

半导体所有这个词系列制程极其复杂，EUV曝光机仅是其中一个进攻模范，这诠释若思要达到允洽法式的高良率，是很是大的挑战。连半导体三大厂要冲破与量产2纳米时期，都得面对高度的难得与挑战，Rapidus天然也不会例外。

因而，若Rapidus真能在2年后如期量产，那它可说是创造了第二步遗址。

Rapidus的特有生产方法能否救济其战术发展？

Rapidus Design Solutions首任总司理Henri Richard指出，Rapidus的主要市集是一些AI芯片新创公司，他以为Rapidus莫得必要平直挑战台积电就能赢得得胜。

受限于EUV机台，领域有限，无法同期办事太多客户，Rapidus主要以某些袖珍的利基市集（niche market） 为策画。为了可顺利筹备这些利基市集，Richard收受《Forbes》拜谒指出：“Rapidus正在更动半导体的想象和生产容貌，为现时制造商提供替代决议，并颠覆传统的制造措施”。

严格地说，台积电等三大厂都已发展出我方的先进封装时期，举例台积电的CoWoS （Chip-on-Wafer-on-Substrate），而不只只是作念芯片制造。另一方面，夹杂键合时期也已被台积电与Intel应用在其先进封装时期之中。因而，Rapidus在先进封装领域较破坏易因此而产生上风。

Rapidus透过把制造和封装估计在“并吞屋檐下”，将镌汰周期时候。这是不是示意，Rapidus正因应单片晶圆处理容貌而会发展出我方的不同整合制程？有待后续不雅察。

结语

因Rapidus尚未正经量产，因而较无法考证当时期可行性到什么进度，待日后将会愈加清朗。不外，由上陈诠释可知，Rapidus所谓的量产并非一般群众知道的重大生产，而是聘请某些特定利基市集的各种化、小领域量产方法，因而其筹备方法与其他三大厂商并不疏浚。

Rapidus能否如巨石落水，掀翻大浪，关节在于：高阶勾引团队必须确保Rapidus-IBM-imec跨国谐和方法的先进制程时期，能生产出允洽客户期待的高品性高效劳芯片。而Rapidus细巧的小领域、各种化量产方法，大致是后续不雅察它能否得胜的进攻焦点之一，若此方法可顺利初始，那它可说是创造了第三步遗址。

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