По данным тайваньских СМИ, японская корпорация Rapidus ещё в сентябре примерно на 50 % завершила строительство пилотной линии по выпуску 2-нм чипов. Прочие производственные мощности начали возводиться в октябре. Оборудование для EUV-литографии компания начнёт получать в декабре текущего года. К массовому выпуску чипов по 2-нм технологии Rapidus должна приступить к 2027 году, опытное начнётся уже в следующем.

Источник изображения: Rapidus

По данным Nikkei Asian Review, строительство данного предприятия на острове Хоккайдо позволит получить экономический эффект для местного рынка в размере $120 млрд, причём некоторые его проявления начинают ощущаться уже сейчас. Во-первых, на стройке задействованы около 4000 рабочих. Во-вторых, в окрестностях будущего предприятия уже появляются новые жилые комплексы и рестораны. В-третьих, развитие фабрики Rapidus будет подразумевать появление на острове смежных предприятий, научно-исследовательских и образовательных центров.

Реализация проекта натыкается на нехватку финансирования. Общий бюджет оценён в $33–35 млрд. Сейчас Rapidus пытается взять кредит в коммерческих банках на общую сумму $670 млн, серьёзную поддержку обеспечат субсидии японских властей в размере $6,2 млрд, но необходимо где-то ещё найти несколько десятков миллиардов долларов. Японское правительство также рассматривает возможность передачи в собственность Rapidus оборудования и зданий, которые были приобретены и построены за счёт субсидий, в обмен на долю в капитале корпорации, которая останется в собственности государства. Законодатели также пытаются снять ограничения на величину субсидий, которые могут быть направлены на поддержку частных компаний, коей является Rapidus. Имеющиеся акционеры также могут выделить дополнительные средства на развитие компании.

По информации Nikkei, корпорация Intel при участии Национального института передовых промышленных исследований и технологии (AIST) собираются построить в Японии исследовательский центр, который будет специализироваться на внедрении сверхжёсткой ультрафиолетовой литографии (EUV). Клиентами центра станут японские производители оборудования и материалов для выпуска чипов.

Источник изображения: Intel

По данным японских источников, на строительство центра уйдёт от трёх до пяти лет, его особенностью станет наличие лаборатории с оборудованием, позволяющим выпускать чипы с использованием EUV-литографии. Стоимость одной соответствующей системы может измеряться сотнями миллионов долларов США, поэтому не каждая японская компания может себе позволить иметь для экспериментов собственное оборудование такого класса. Исследовательский центр Intel поможет японским поставщикам адаптироваться к переходу клиентов на EUV-оборудование. Япония по-прежнему сильна в сфере выпуска оборудования для полупроводниковой отрасли, а также поставки необходимых для выпуска чипов материалов. Впервые у местных производителей появится возможность совместного использования оборудования для EUV-литографии для адаптации своих изделий и технологий под требования отрасли.

Предполагается, что желающие воспользоваться услугами исследовательского центра должны будут платить за его услуги определённую сумму. Строительство и оснащение центра потребует затрат в размере нескольких сотен миллионов долларов, помимо Intel, его будет финансировать и японское правительство. Управлять работой центра будет именно японский исследовательский институт AIST, а Intel будет снабжать его необходимыми технологическими знаниями. Сейчас японские компании вынуждены получать данные из-за пределов страны, на согласование такого трансграничного обмена ноу-хау уходит достаточно много времени, поэтому появление локального центра ускорит внедрение соответствующих технологий в Японии.

Японская корпорация Rapidus уже к декабрю этого года намеревается установить EUV-оборудование на собственной опытно-производственной линии, которая начнёт выдавать прототипы 2-нм изделий в следующем году, а массовое производство подобных чипов должно быть освоено к 2027 году. О перспективах сотрудничества Rapidus с исследовательским центром, возводимым Intel, ничего не сообщается, пока первая из компаний полагается на технологическую поддержку американской IBM. За счёт появления исследовательского центра в Японии компания Intel собирается углубить кооперацию с местными поставщиками оборудования и материалов.

Как отмечалось ранее, молодая японская компания Rapidus ставит перед собой цель не только наладить к 2027 году обработку кремниевых пластин по передовому для страны 2-нм техпроцессу, но и самостоятельно осуществлять упаковку чипов с использованием сложной пространственной компоновки. Руководство верит, что автоматизация этих операций позволит сократить время выполнения заказов в три раза по сравнению с конкурентами.

Источник изображения: Rapidus

По крайней мере, такие оценки в интервью Nikkei Asian Review приводит президент президент Rapidus Ацуёси Коикэ (Atsuyoshi Koike). Для нового игрока на рынке контрактного производства передовых чипов подобная скорость работы должна стать важным преимуществом. До сих пор операции по тестированию и упаковке чипов слабо подвергались автоматизации, но Rapidus намеревается добиться в этом определённых успехов. Для этого компании нужно активно сотрудничать не только с поставщиками оборудования, но и с производителями расходных материалов. Коикэ настаивает, что японские компании должны вести более открытую политику в сфере защиты интеллектуальной собственности, чтобы иметь возможность создавать общие отраслевые стандарты, которые позволят экономить время и средства при упаковке чипов.

Непосредственно строительство корпусов предприятия Rapidus на острове Хоккайдо должно завершиться к октябрю этого года, и в декабре компания уже рассчитывает приступить к монтажу первого в Японии литографического сканера для работы со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV). В 2025 году планируется начать выпуск тестовых чипов по 2-нм технологии, а их массовое производство будет налажено в 2027 году. К моменту начала выпуска образцов 2-нм чипов Rapidus потребуются около $14 млрд инвестиций, а для запуска серийного производства — не менее $35 млрд. Правительство страны призналось, что уже выделенные $6,2 млрд субсидий являются пределом возможностей по поддержке компании за счёт бюджета, поэтому дальнейшее финансирование предполагается организовать за счёт коммерческих кредитов, поручителем по которым будет выступать японское государство.

Амбиции Японии в сфере передовых литографических технологий сконцентрированы в руках молодой компании Rapidus, которая к 2027 году рассчитывает освоить контрактное производство 2-нм изделий при технологической поддержке IBM и Imec. С финансовой поддержкой дела обстоят сложнее: правительство Японии не считает уместным регулярно выделять субсидии на деятельность Rapidus, пытаясь взвалить эту миссию на плечи коммерческих банков.

Источник изображения: Rapidus

Последние, как не раз отмечалось ранее, с недоверием относятся к заёмщику, который требует миллиарды долларов, но не обладает какой-либо историей производственной и коммерческой деятельности. Власти Японии готовы несколько отступить от принятой в стране практики, и выступить поручителем для целевых кредитов. Тем самым, как поясняют представители японского парламента, будет достигнута цель предоставления финансовой поддержки компании Rapidus без прямого распыления драгоценных бюджетных ресурсов. Об этом в интервью Nikkei рассказал представитель правящей партии Японии Ёсихиро Сэки (Yoshihiro Seki): «Обычно японское правительство не выступает гарантом по кредитам для отдельных компаний, это экстраординарный случай».

Компании Rapidus, по некоторым оценкам, до 2027 года понадобится от $19 до $25 млрд, чтобы начать серийный выпуск 2-нм чипов на своём строящемся предприятии на острове Хоккайдо. Основная часть этих средств поступит в виде кредитов, предоставленных банками, как утверждает Сэки. Власти страны уже предоставили около $6,5 млрд субсидий на поддержку Rapidus, но делать это ежегодно в сложившейся неблагоприятной экономической ситуации они себе позволить не могут. Учредители Rapidus в лице консорциума японских компаний пока вложили в капитал компании около $47,5 млн, этих средств явно не хватит на реализацию проекта. «Мы хотим, чтобы Rapidus поймала волну и быстро смогла встать на ноги без государственной поддержки», — пояснил парламентарий точку зрения правительства страны.

Чтобы власти Японии смогли поручиться за Rapidus по кредитам, парламенту придётся принять соответствующие законодательные акты осенью этого года, поскольку на такие шаги правительство страны идёт только в особо важных случаях. В частности, когда энергетическая компания Tokyo Electric Power после катастрофы на АЭС в Фукусиме была вынуждена выплачивать компенсации её жертвам, власти Японии также поручились за эту компанию перед банками. В случае с Rapidus парламентариям будет предоставлена аргументация, согласно которой выпуск передовых чипов силами этой компании сможет благотворно повлиять на экономическую ситуацию в стране, поскольку позволит заменить часть выбывающих в силу демографических проблем рабочих мест искусственным интеллектом.

Японский стартап Rapidus планирует открыть пилотное производство 2-нм чипов в апреле 2025 года, сообщил генеральный директор Ацуёси Койке (Atsuyoshi Koike). В освоении передового техпроцесса компании помогает IBM и глобальная научно-исследовательская организация Imec. Инновационная технология обработки пластин должна обеспечить Rapidus конкурентное преимущество перед TSMC и Samsung за счёт сокращения продолжительности производственного цикла.

Источник изображения: Samsung

«Если стоимость одинаковая, если я могу обеспечить [время цикла] в два-три раза меньше, чем на обычном заводе, что предпочтёт заказчик? — рассуждает Койке. — Мы недостаточно быстры, чтобы перейти на 2 нм [раньше TSMC], но мы можем наверстать упущенное, потому что у нас есть высокоскоростная обратная связь, позволяющая быстро наращивать темпы».

По словам аналитика Albright Stonebridge Group Пола Триоло (Paul Triolo), предсказать успех амбициозного проекта сложно: «У фирмы компетентное руководство, мощная поддержка правительства Японии и уважаемые технологические партнёры, такие как Imec и IBM. Но клиенты должны быть уверены, что передовые технологические процессы, впервые разработанные командой Rapidus-IBM-Imec, способны обеспечить привлекательную производительность и стоимость на одном уровне с мировыми лидерами TSMC и Samsung».

Rapidus, в число инвесторов которой входят Sony, Denso, Toyota, SoftBank и Kioxia, потребуется больше внешних инвестиций, чтобы начать коммерческое производство. По оценкам Койке, его компании понадобится в общей сложности 5 триллионов йен (около 31,8 миллиарда долларов). При этом правительство Японии готово предоставить Rapidus субсидии на основе годовых результатов.

Компания планирует добавить в список своих партнёров больше разработчиков чипов ИИ, таких как Tenstorrent и Esperanto. Койке заявил, что несколько компаний Кремниевой долины заинтересованы в том, чтобы стать их клиентами, но названия компаний он сообщить отказался. Rapidus планирует производить чипы ИИ для маломощных периферийных вычислений, а также мощные чипы для высокопроизводительных вычислений в центрах обработки данных.

Rapidus объединяет процессы производства и упаковки чипов, чем традиционно занимаются отдельные компании. По словам Койке, инженеры этих производств «разделены большой стеной». «Никаких обсуждений. Они говорят на разных языках. Я убрал эту стену в своей компании, чтобы они могли говорить друг с другом», — добавил он. Объединение производства и упаковки теоретически может сократить время цикла. В настоящее время Rapidus разрабатывает методы тестирования признанных годных кристаллов (known good die, KGD) и впервые в полупроводниковой промышленности собирается перейти от проектирования процессов (process design kit, PDK) к проектированию сборки (assembly design kit, ADK).

Для строительства завода в городе Титосэ на севере японского острова Хоккайдо Rapidus заключила контракт с Kajima, одной из старейших и крупнейших строительных компаний Японии. По данным Rapidus, сейчас на возведении фабрики работает 2000–3000 сотрудников Kajima, а октябрю на этом проекте будет задействовано около 5000 человек.

Источник изображения: Rapidus

Сама компания Rapidus уже наняла более 400 инженеров и планирует ежегодно увеличивать штат ещё на 300 человек. В этом году компания отправит около 200 из них в США для освоения 2-нм технологии, разработанной IBM. Аналитики полагают, что компания столкнётся со значительными проблемами в привлечении персонала, учитывая спрос на квалифицированную рабочую силу в Японии и расширение производственных мощностей конкурентов, таких как TSMC, Western Digital, Micron и Kioxia.

Основанная в августе 2022 года японская компания Rapidus поставила перед собой амбициозную цель к 2027 году наладить на территории страны выпуск 2-нм продукции на контрактной основе. Уже в апреле следующего года, как поясняет Nikkei Asian Review, начнётся опытное производство 2-нм чипов на территории одного из предприятий Seiko Epson на острове Хоккайдо, а к 2027 году у Rapidus будет готово собственное предприятие. Руководство надеется, что клиентами компании станут Apple, Microsoft и Tesla.

Источник изображения: Rapidus

Во всяком случае, в интервью Nikkei председатель совета директоров Rapidus Тэцуро Хигаси (Tetsuro Higashi) заявил следующее: «Мы ведём переговоры со всеми крупными компаниями технологического сектора, которые предоставляют облачные услуги или могли бы использовать 2-нм чипы в будущем». Японский производитель чипов надеется, что со временем сможет обслуживать те же Apple, Microsoft или Tesla. Как известно, американский автопроизводитель формирует собственную вычислительную инфраструктуру для развития технологий автопилота, и сейчас суперкомпьютеры Tesla оснащаются чипами, изготавливаемыми TSMC. Для привлечения американских разработчиков чипов к своим услугам Rapidus в апреле этого года открыла представительство в Калифорнии.

Примечательно, что на перспективы развития отрасли искусственного интеллекта глава Rapidus смотрит с оптимизмом. Если ранее компания рассчитывала увеличить выручку до $6,4 млрд к 2040 году, то теперь эта цель сдвинута на десять лет ближе, к концу текущего десятилетия. Каких-то чётких ориентиров по увеличению собственной доли рынка у Rapidus пока нет, но Тэцуро Хигаси уверен, что выручка компании будет расти вместе с остальным рынком. На поддержку научно-исследовательских работ Rapidus получит от японского правительства около $6 млрд. Строительство передового предприятия в Японии потребует в разы больших затрат, но компания надеется привлечь кредиты в банках, поручителем по которым выступят власти Японии.

На примере американского «Закона о чипах» можно видеть, что государственная поддержка национальной полупроводниковой отрасли не сводится к предоставлению одних только безвозвратных субсидий, одновременно соискателям предлагаются и льготные кредиты. В Японии власти готовы выступить гарантом их возврата, если соответствующие кредиты будут выделяться банками на развитие местной полупроводниковой отрасли.

Источник изображения: Rapidus

В конкретном случае, как поясняет Nikkei Asian Review, речь идёт о проекте молодого консорциума Rapidus, который к 2027 году собирается освоить на острове Хоккайдо контрактный выпуск 2-нм чипов для сторонних заказчиков. По предварительным оценкам, проект обойдётся инвесторам в $31,8 млрд, и без заёмных средств его реализация будет затруднительной. Фактически, группа образовавших консорциум японских корпораций и банков пока вложила в оборотный капитал Rapidus не более $47 млн.

Чтобы к 2027 году освоить выпуск 2-нм чипов, компания Rapidus должна в 2025 году находиться в активной фазе строительства будущего предприятия. К тому времени образцы 2-нм продукции уже должны будут сходить с конвейера опытной производственной линии. Сейчас власти Японии собираются протолкнуть в парламенте законопроект, который бы определял возможности правительства выступать в роли поручителя по кредитам, которые коммерческие банки смогут предоставлять производителям чипов для реализации подобных проектов. Обсуждение законопроекта планируется начать в этом году.

Власти Японии уже выделили около $5,9 млрд на субсидирование проекта Rapidus, но коммерческие банки проявляют нерешительность в финансировании деятельности компании, которая не имеет никакого опыта в производстве чипов. Одобрить кредиты на необходимые суммы мешают существующие правила оценки рисков и платёжеспособности клиентов. Правительство Японии хочет упростить данные процедуры и выступить гарантом возврата кредитов в подобных случаях. Впрочем, у этого законопроекта уже имеются противники в японском парламенте, поэтому реализация законодательной инициативы не обещает быть простой.

К 2027 году японская компания Rapidus рассчитывает наладить на территории родной страны контрактный выпуск чипов по 2-нм технологии, но её планы по организации их упаковки до сих пор не особо предавались огласке. Тем не менее, Rapidus собирается организовать тестирование и упаковку чипов на своём первом предприятии, которое будет одновременно и обрабатывать кремниевые пластины по 2-нм технологии.

Источник изображения: Rapidus

Партнёрами Rapidus в освоении передовой литографии должны выступить американская IBM, бельгийская Imec и французский исследовательский институт Leti. Потратив около $32 млрд на строительство своего первого предприятия, Rapidus рассчитывает оказывать услуги и по упаковке чипов, которые сторонние клиенты будут заказывать в производство на нём же. Таким образом, готовый продукт можно будет получить в одном месте, а не дожидаться завершения всех этапов производственного цикла, которые могут проходить порою на разных континентах.

Глава американского представительства Rapidus Генри Ричард (Henri Richard), как отмечает AnandTech, назвал руководителя компании Ацуёси Коикэ (Atsuyoshi Koike) уникальным человеком, который сочетает японское внимание к мелочам и качеству с американской гибкостью мышления и скоростью внедрения решений в бизнесе. Как считает Ричард, ёмкость рынка услуг по выпуску чипов по 2-нм и более совершенным техпроцессам достигнет $150 млрд, и для небольшого независимого производителя, коим является Rapidus, место на нём найдётся даже в условиях доминирования TSMC, а также высокой активности Samsung и Intel.

Если Intel при освоении техпроцессов подобного диапазона делает ставку на использование оборудования с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV), то TSMC не торопится внедрять соответствующие литографические сканеры ASML, которые примерно в два раза дороже оборудования текущего поколения. По экономическим соображениям от использования High-NA EUV при выпуске 2-нм продукции собирается воздержаться и компания Rapidus. Однако, при освоении 1,4-нм техпроцесса позиция этого производителя может измениться, как заявил Ричард.

Он добавил, что возводя своё первое предприятие с чистого листа, Rapidus имеет возможность изначально предусмотреть на нём место для линий по тестированию и упаковке чипов. С точки зрения упрощения логистики это значительно ускоряет процесс выпуска чипов, как считают в Rapidus. Это может привлечь к услугам компании молодых небольших разработчиков, которым нужны передовые технологии производства, но при этом они не хотят ждать своей очереди на обслуживание у той же TSMC.

Открытие представительства OpenAI в Японии не было ориентировано исключительно на сближение компании с японскими клиентами в сфере искусственного интеллекта, как можно судить по интервью операционного директора компании Брэда Лайткэпа (Brad Lightcap) агентству Nikkei. Американский разработчик систем искусственного интеллекта всерьёз изучает возможность участия японских производителей в решении проблемы нехватки ускорителей вычислений.

Источник изображения: Tokyo Electron

Спрос на подобные решения, по словам Лайткэпа, будет оставаться высоким на протяжении ближайших нескольких лет, поэтому для всей отрасли важно, чтобы не возникало нехватки вычислительных ресурсов. «Наш приоритет — добиться того, чтобы не возникла ситуация, когда в мире существует слишком много спроса на ИИ, но мы не можем его удовлетворить», — пояснил операционный директор OpenAI. Он не стал комментировать слухи об инициативах основателя компании Сэма Альтмана (Sam Altman) по развитию инфраструктуры ИИ на мировом уровне, подразумевающих и строительство десятков новых предприятий по выпуску чипов для ускорителей вычислений. При этом Лайткэп подчеркнул, что OpenAI «всегда думает о том, как участвовать в глобальной дискуссии про расширение мировых мощностей по выпуску чипов».

По неофициальным данным, Лайткэп уже встречался с представителями японской полупроводниковой отрасли для обсуждения подобных вопросов. По его собственным словам, «существуют возможности для обширного взаимодействия с Японией в части обеспечения любого количества дополнительных мощностей, и делать это можно с нескрываемым интересом». По словам Лайткэпа, к услугам OpenAI по предоставлению бизнесу ИИ-сервисов уже подключились тысячи компаний, а общее количество пользователей таких услуг превышает 600 000 человек. Ещё в январе их количество было в четыре раза меньше. Непосредственно численность сотрудников японского представительства OpenAI к концу года будет увеличена в десять раз.

Помимо большого количества поставщиков оборудования и расходных материалов для выпуска чипов, напомним, в Японии собирается развернуть свою деятельность контрактный производитель Rapidus, который с 2027 года намерен предложить клиентам услуги по выпуску 2-нм чипов. Компания делает ставки на стартапы, а OpenAI формально таковым и является, хотя масштабы бизнеса этой компании с прошлого года растут феноменальными темпами.

Консорциум японских инвесторов пару лет назад основал контрактного производителя чипов Rapidus с целью появления на территории страны компании, способной выпускать передовые чипы. Как выясняется, по контингенту клиентов Rapidus вовсе не собирается сосредотачиваться на японских заказчиках, и доказательством тому может служить недавно состоявшееся открытие центра разработки в Калифорнии.

Источник изображения: Kyodo News

По информации Nikkei Asian Review, подразделение Rapidus Design Solutions будет искать клиентов среди американских компаний, разрабатывающих ускорители вычислений для систем искусственного интеллекта, и в известной степени рассчитывает на интерес к своим услугам со стороны американских стартапов. Всё дело в том, что Rapidus в развитии своей системы производства передовых чипов в Японии делает ставку на ускоренную подготовку проектов к серийному выпуску, которая будет в среднем в два раза быстрее конкурентов, а также на выпуск чипов малыми партиями — крупным производителям такие заказы просто могут быть не интересны.

Калифорнийские подразделение Rapidus поручено возглавить Генри Ричарду (Henri Richard), который имеет опыт маркетинговой работы на руководящих постах в AMD и IBM. С помощью имеющихся у него деловых связей Rapidus рассчитывает уже в ближайшее время начать предлагать свои контрактные услуги американским компаниям. К слову, канадская компания Tenstorrent, которой помогает создавать свои ускорители легендарный Джим Келлер (Jim Keller), пока хоть и рассчитывает на Samsung в качестве контрактного производителя своих чипов, ведёт переговоры о сотрудничестве и с Rapidus.

Бизнес-процессы Rapidus будут заточены под быстрый выпуск прототипов и их ускоренное совершенствование. Разработчики смогут экономить время на подготовке своих изделий к мелкосерийному производству. К 2027 году Rapidus рассчитывает освоить на своём предприятии в Японии выпуск 2-нм продукции, ей в этом помогают IBM и европейские научно-исследовательские организации. По прогнозам Statista, к 2027 году ускорители ИИ будут формировать до 16 % всего мирового рынка полупроводниковых компонентов, поэтому Rapidus целится в перспективную рыночную нишу. Представительство в США должно будет искать клиентов для молодой японской компании.

Вчерашний вебинар Intel на тему оптимизации организационной структуры затрагивал и тему освоения передовых литографических технологий, выпуск серийных изделий по технологии 18A в массовых количествах руководство пообещало наладить в 2026 году. Представители TrendForce утверждают, что и у других контрактных производителей чипов строительство предприятий для выпуска продукции 2-нм класса идёт по плану.

Источник изображения: TSMC

Помимо традиционных конкурентов Intel в лице TSMC и Samsung, освоить выпуск 2-нм продукции к 2027 году рассчитывает и основанная недавно в Японии компания Rapidus, которая опирается на технологическую помощь американской IBM и ряда европейских исследовательских институтов. Власти Японии охотно субсидируют молодого игрока контрактного рынка, стремясь придать национальной экономике новый импульс для развития. Уже в 2025 году, как отмечает TrendForce, Rapidus рассчитывает освоить выпуск опытных образцов 2-нм продукции на строящемся сейчас предприятии в Японии. Местные компании готовятся начать снабжать её необходимым для выпуска 2-нм продукции оборудованием и оснасткой буквально в ближайшие пару лет.

Ассоциация SEMI недавно сообщила, что TSMC и Intel могут завершить строительство предприятий по выпуску 2-нм продукции уже к концу этого года, причём именно Intel может первой освоить коммерческий выпуск изделий такого класса. По крайней мере, процессоры семейства Arrow Lake должны использовать компоненты, выпускаемые по технологии Intel 20A. Если ранее считалось, что EUV-сканеры ASML с высоким значением числовой апертуры понадобятся компании для серийного выпуска продукции по технологии Intel 18A, то теперь известно, что они будут внедрены на более поздних этапах.

Источник изображения: TrendForce

TSMC ускоренными темпами оснащает фабрику Fab20 P1 в Синьчжу оборудованием, необходимым для производства 2-нм продукции, опытные партии изделий начнут сходить с конвейера во второй половине 2024 года, а выпуск 2-нм компонентов мелкими партиями должен быть налажен ко второму кварталу 2025 года.

Samsung Electronics планирует наладить выпуск 2-нм изделий для мобильных устройств уже в 2025 году, а в 2026 году рассчитывает применить этот техпроцесс для выпуска высокопроизводительных компонентов. В автомобильном сегменте 2-нм техпроцесс Samsung начнёт применять к 2027 году.

Изделия 1-нм класса, по данным TrendForce, контрактные производители планируют начать выпускать в период с 2027 по 2030 годы. В частности, к концу 2027 года начнётся освоение техпроцесса Intel 10A. Корейская Samsung Electronics собирается наладить выпуск 1,4-нм чипов к концу 2027 года. В рамках технологии SF1.4 компания рассчитывает увеличить количество нанолистов в структуре транзисторов с трёх до четырёх штук, и это благоприятно скажется на их производительности и уровне энергопотребления. TSMC освоит техпроцесс A14 в 2027 году, а к концу десятилетия перейдёт на 1-нм техпроцесс A10. Для выпуска чипов по этой технологии в центральной части Тайваня будет построена новая фабрика.

Реализация проекта по строительству совместного предприятия TSMC в префектуре Кумамото доказала, что японские власти готовы демонстрировать щедрость и расторопность, если речь идёт о возрождении национальной полупроводниковой отрасли. Молодая компания Rapidus, которая к 2027 году намеревается наладить в Японии выпуск 2-нм чипов, получит $3,9 млрд субсидий.

Источник изображения: Rapidus

Об этом стало известно накануне, как сообщает Bloomberg. Основанная в августе 2022 года консорциумом японских инвесторов компания Rapidus намеревается заниматься производством передовых чипов на территории страны и сопутствующими разработками, в качестве технологического донора выступает американская IBM, а ещё с Rapidus готовы сотрудничать европейские исследовательские институты. Ставки очень велики, поэтому японские власти решили не скупиться и выделили $3,9 млрд на субсидирование деятельности Rapidus.

Считается, что эти деньги помогут компании не только приобрести необходимое для обработки кремниевых пластин оборудование, но и разработать продвинутые методы упаковки чипов. Министр экономики Японии Кэн Саито (Ken Saito) подчеркнул, что начавшийся вчера новый фискальный год очень важен для Rapidus. Новости о выделении субсидий этой компании вызвали рост котировок акций Tokyo Electron и Disco Corp — японских поставщиков оборудования для производства чипов.

За последние три года японские власти выделили более $26 млрд на развитие национальной полупроводниковой отрасли, а в совокупности с частными инвестициями в сектор сумма поддержки может увеличиться до $66 млрд. Министр экономики Японии заявил: «Не будет преувеличением сказать, что чипы являются фундаментом для многих отраслей нашей страны и всего мира». Три десятилетия стагнации в экономике страны, по его мнению, были отчасти вызваны отсутствием понимания важности полупроводниковых компонентов для цифровизации, декарбонизации и экономической безопасности.

По иронии судьбы, располагая технологиями для выпуска передового литографического оборудования, Япония к настоящему времени сохранила на своей территории лишь достаточно зрелые с точки зрения техпроцессов предприятия по выпуску чипов, и консорциум Rapidus к 2027 году хочет порвать этот порочный круг, освоив в Японии выпуск 2-нм чипов. В достижении этой цели ему будут помогать японские поставщики.

Источник изображения: DNP, LinkedIn

Как поясняет Nikkei Asian Review, фотомаски для выпуска 2-нм чипов консорциуму Rapidus готовы поставлять сразу две японские компании. Dai Nippon Printing (DNP) собирается потратить $330,3 млн на разработку и массовый выпуск фотомасок для производства 2-нм чипов компанией Rapidus. В текущем фискальном году, который начнётся в понедельник, DNP намеревается выпустить две специализированные машины для производства таких фотомасок, и в 2027 году наладить массовый выпуск таких масок для изготовления 2-нм чипов на своём предприятии к северу от японской столицы.

Компания Toppan Holdings тоже участвует в создании фотомасок для изготовления 2-нм чипов, но сотрудничает напрямую с IBM, которая в проекте Rapidus выступает в роли «технологического донора». Уже в 2026 году указанный японский поставщик собирается приступить к отгрузке соответствующих фотомасок для нужд заказчика, которым принято считать Rapidus.

Компания Taiyo Nippon Sanso построит отдельную линию по выпуску технических газов на своём предприятии на острове Хоккайдо, чтобы уже в следующем году начать снабжать своим сырьём пилотную линию по производству 2-нм чипов компании Rapidus, расположенную в том же районе. С 2027 года последняя собирается наладить выпуск 2-нм чипов для сторонних клиентов на территории Японии. Участие японских поставщиков в реализации этого проекта определённым образом поддерживает развитие всей национальной отрасли.

Насыщенная успехами в разработке процессорных архитектур для разных компаний кривая жизненного пути привела ветерана отрасли Джима Келлера (Jim Keller) в стартап Tenstorrent, который до последнего времени присматривался к возможностям Samsung по контрактному производству чипов. Как выясняется, японской Rapidus Джим Келлер тоже поможет создать передовой ускоритель вычислений.

Источник изображения: Samsung Electronics

Об этом стало известно из совместного заявления Tenstorrent и Rapidus на этой неделе, как сообщает Bloomberg. Стоит напомнить, что японская компания Rapidus была основана полтора года назад консорциумом инвесторов с целью наладить к 2027 году контрактный выпуск 2-нм чипов на территории Японии. Технологическими партнёрами Rapidus выступают американская корпорация IBM, бельгийский исследовательский центр Imec и французский институт Leti.

При участии руководства Rapidus в Японии был основан исследовательский центр LSTC, именно ему Tenstorrent поможет разработать чипы для ускорителей искусственного интеллекта, лицензировав часть своих разработок и предложив общее содействие в этом процессе. Данные ускорители, судя по профилю деятельности Tenstorrent, будут использовать архитектуру RISC-V с открытым исходным кодом. Стартап будет поддерживать связь с американскими регуляторами, чтобы предотвратить утечку чувствительных для США технологий.

Представители Rapidus выразили надежду, что при поддержке Tenstorrent смогут наладить выпуск энергоэффективных чипов для ускорителей вычислений, ведь по мере развития систем искусственного интеллекта активно растёт и энергопотребление вычислительных центров. Помимо Джима Келлера, в составе коллектива Tenstorrent, насчитывающего около 400 специалистов, трудятся и другие ветераны отрасли с опытом работы в AMD и Apple.

Недавно созданная в Японии компания Rapidus уже в 2027 году планирует начать массовое производство чипов по 2-нм техпроцессу, достигнув этого результата с нуля. По отраслевым стандартам это непосильная задача для 18-месячного предприятия в стране, которая сильно отстаёт от зарубежных конкурентов в производстве чипов. Однако власти Страны восходящего солнца хотят вернуть былое величие полупроводниковой отрасли и готовы серьёзно финансировать этот сектор.

Источник изображения: Roméo A. / unsplash.com

На фоне развернувшегося между США и Китаем конфликта о доступе к новейшим технологиям и оборудованию для производства чипов, правительство Японии ощутило возможность сыграть на обеспокоенности Вашингтона по поводу нацбезопасности и цепочки поставок, чтобы вернуться в сферу, в которой страна некогда доминировала. Передовые чипы являются основой для важнейших технологий, включая искусственный интеллект, системы вооружений и электромобили. Значительная часть мирового производства сосредоточена на Тайване и в Южной Корее — в регионах геополитической напряжённости.

Токио уже продемонстрировал серьёзность своих намерений, менее чем за три года выделив около 4 трлн иен ($26,7 млрд) на восстановление своей мощи в области полупроводников. Премьер-министр страны Фумио Кисида (Fumio Kishida) рассчитывает, что при содействии частного сектора поддержка отрасли достигнет 10 трлн иен ($66,52 млрд). К 2030 году страна планирует утроить продажи чипов до более чем 15 трлн иен ($99,79 млрд). Новая стратегия Японии по производству чипов включает два основных направления. Во-первых, страна стремится восстановить своё положение в качестве базы для выпуска чипов на основе зрелых технологий — она привлекает зарубежные компании щедрыми субсидиями, составляющими до половины затрат на запуск производства. Вторая часть стратегии — проект Rapidus на острове Хоккайдо, направленный на восстановление Японии как игрока в авангарде производства полупроводников.

В первой части стратегии Токио уже удалось добиться некоторого успеха. У крупнейшего в мире контрактного производителя полупроводников TSMC уже есть готовый к запуску завод за $7 млрд в городе Кумамото на юге Японии. Скоро компания построит ещё один завод и начнутся переговоры о строительстве третьего. Тайваньский гигант быстро осознал, что полупроводниковые предприятия, частично финансируемые Токио, могут стартовать намного быстрее, чем в США или в других странах.

Судьба второй части стратегии представляется гораздо менее определённой. Успех проекта Rapidus зависит от способности достичь огромного технологического скачка при отсутствии представления о том, насколько дорогостоящим и надёжным будет конечный продукт, и найдутся ли покупатели — к этой цели стремятся и лидеры отрасли. На этот раз Япония сможет положиться на США как на своего союзника, а не технологического противника: в 1986 году Вашингтон оказывал давление на Токио, чтобы тот ограничил экспорт своих чипов. В рамках проекта Rapidus компания IBM проводит обучение более сотни японских инженеров, помогая им освоить передовой опыт работы в области микросхем в США.

Наряду с TSMC в производственные и исследовательские мощности в Японии инвестируют Samsung, Micron и ASML. Скорость, с которой Токио готова оказывать помощь полупроводниковой отрасли, контрастирует с ситуацией в США, которые оказались в политическом тупике. Ещё в 2022 году здесь был принят «Закон о чипах», в рамках которого планировалось выделить $39 млрд в виде прямых субсидий для наращивания производства в стране, но о первой крупной субсидии в размере $1,5 млрд было объявлено лишь на этой неделе. Строительство завода TSMC в Аризоне задерживается; бюджетные потрясения в Германии вызывают обеспокоенность по поводу субсидий TSMC и Intel.

Источник изображения: Maxence Pira / unsplash.com

У японских заводов TSMC есть все основания для успеха. Технология производства продукции первого предприятия — логики от 12 до 28 нм — уже отработана. Кумамото находится на острове Кюсю на юге Японии, где существует экосистема, объединяющая около 1000 технологических компаний — есть и клиенты, в том числе японские автопроизводители. Второй завод TSMC, о запуске которого было объявлено недавно, будет выпускать чипы по нормам 6–7 нм. К 2037 году, как ожидается, налоговые поступления от этих предприятий окупят государственные расходы.

Япония оказывается привлекательной производственной базой и по другим причинам. Страна славится высокодисциплинированной рабочей силой и надёжной сферой услуг. Падение японской иены дополнительно повысило доступность страны как производственной базы. Япония также является ключевым мировым поставщиком некоторых химикатов и оборудования, применяемых в производстве чипов. Некоторые из местных поставщиков сыграли на всплеске китайского спроса на фоне стремления Пекина нарастить существующие ноу-хау до ввода очередных ограничений. Некоторые причины привлекательности страны справедливы и для её северных регионов: Rapidus начинает свою деятельность в давно забытом регионе, где производством полупроводников занимаются всего около 20 местных предприятий.

Компания не сможет конкурировать с TSMC и Samsung в сфере коммерческой продукции, поэтому будет стремиться занять нишу рынка премиум-класса. В чипах по нормам 2 нм будет использоваться структура транзисторов GAAFET вместо ещё актуальной FinFET, что облегчит проникновение для новичков. Власти Японии выделили Rapidus 646 млрд иен ($4,3 млрд) и пообещали добавить 330 млрд иен ($2,2 млрд) — это должно покрыть половину первоначальных инвестиций в 2 трлн иен ($13,3 млрд); но компания пока не уточнила, как планирует собирать оставшиеся средства и где возьмёт ещё 3 трлн иен ($19,96 млрд), которые потребуются для расширения производства уже после запуска завода. А корпоративная Япония реагирует на проект вяло: Toyota пока выделила всего 7,3 млрд иен ($48,56 млн).

Даже если IBM подготовит для компании специалистов, Rapidus будет непросто нанять около 1000 инженеров и рабочих для запуска полупроводникового производства. С конца девяностых годов японская полупроводниковая отрасль потеряла около 30 % рабочих мест — доля страны на мировом рынке упала с более чем 50 % до менее чем 10 %. В ближайшее десятилетие дефицит кадров составит не менее 40 000 рабочих мест. Тем не менее, помимо IBM, Rapidus уже заручилась поддержкой американских Lam Research и Imec, а совместно с канадской Tenstorrent компания будет заниматься разработкой компонентов для систем ИИ.