美、日将联手研发2nm芯片

美、日将联手研发2nm芯片

美、日将联手研发2nm芯片，日美两国将启动次世代芯片(2纳米芯片)的量产研发，力拼在2025年量产，此时间点也与台积电、三星所喊出的2纳米目标一致。美、日将联手研发2nm芯片。

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目前全球能做到2nm工艺的公司没有几家，主要是台积电、Intel及三星，日本公司在设备及材料上竞争力有优势，但先进工艺是其弱点，现在日本要联合美国研发2nm工艺，不依赖台积电，最快2025年量产。

日本与美国合作2nm工艺的消息有段时间了，不过7月29日日本与美国经济领域有高官会面，2nm工艺的合作应该会是其中的重点。

据悉，在2nm工艺研发合作上，日本将在今年内设立次世代半导体制造技术研发中心（暂定名），与美国的国立半导体技术中心NSTC合作，利用后者的设备和人才研发2nm工艺，涉及芯片涉及、制造设备/材料及生产线等3个领域。

这次的研发也不只是学术合作，会招募企业参加，一旦技术可以量产，就会转移给日本国内外的企业，最快会在2025年量产。

对于日美合作2nm并企图绕过台积电一事，此前台积电方面已有回应，台积电称，半导体产业的特性是不管花多少钱、用多少人，都无法模仿的，要经年累月去累积，台积电20年前技术距最先进的技术约2世代，花了20年才超越，这是坚持自主研发的结果。

台积电不会掉以轻心，研发支出会持续增加，台积电3nm制程将会是相当领先，2nm正在发展中，寻找解决方案。

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现在全球最先进的芯片约有9成是由台积电生产，各国想分散风险以确保更稳定的供应，像是日本与美国将在半导体产业进行合作，日经新闻29日报道，日美两国将启动次世代芯片(2纳米芯片)的量产研发，力拼在2025年量产，而此时间点也与台积电、三星所喊出的2纳米目标一致。

报道指出，日美强化供应链合作，日本将在今年新设一个研发据点，其为和美国之间的窗口，并将设置测试产线，值得注意的是，日美也将在本月29日，于华盛顿首度召开外交经济阁僚协议“经济版2+2”，上述2纳米合作将纳入该协议的联合声明。

报道提到，日本将在今年新设次世代半导体制造技术研发中心，并将活用美国国立半导体技术中心的设备和人才，着手进行研发。因美国拥有Nvidia、高通等企业，而在芯片量产不可或缺的.设备、材料上，日本企业包括东京威力科创、Screen Holdgins、信越化学、JSR等拥有很强的竞争力，为日美合作奠下基础。

报道称，全球10纳米以下芯片产能，台湾市占率高达9成，台湾企业也计划在2025年开始生产2纳米芯片，不过日美忧心台海冲突恐升高，两国的目标是即便“台湾有事”，也能确保先进芯片的供应数量。

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据媒体报道，日美两国将通过经济协商，就确保新一代半导体安全来源的共同研究达成协议。7月29日，日本外务大臣林吉正(Yoshimasa Hayashi)和贸易大臣萩生田光一(Koichi Hagiuda)将在华盛顿与美国国务卿布林肯(Antony Blinken)和商务部长雷蒙多(Gina Raimondo)举行第一轮经济“二加二”会谈，预计供应链安全将是一个主要议题。

据悉，日本将于今年年底建立一个联合研发中心“新一代半导体制造技术开发中心(暂定名)”，用于研究2纳米半导体芯片。该中心将包括一条原型生产线，并将于2025年开始量产半导体。建立该中心的协议将列入会议结束后发表的声明中。报道还表示，产业技术综合研究所、理化学研究所、东京大学将是新中心的参与者之一，其他企业也可能被邀请参与。

从产业链来看，美国和日本在半导体领域中有很强的互补性。上世纪80-90年代，日本半导体在美国的打压之下，其半导体制造环节基本从全球半导体制造格局中退出，转而布局上游半导体材料和设备。目前日本在半导体材料和半导体设备领域两大环节拥有优势，特别是半导体材料领域的“垄断”地位。

代表性企业为大硅片（日本信越、Sumco）、掩膜版（日本DNP、Toppan）、光刻胶（日本JSR、东京应化、富士电子材料）、溅射材料（日矿金属、日本东曹、住友化学等）。

美国则在半导体设备业在全球同样处于垄断地位，拥有除光刻机以外几乎所有的设备生产能力，如应用材料。在EDA工具、IP及计算光刻软件等领域，美国处于绝对垄断地位，主要为Cadence、Synopsys、Siemens EDA三大巨头垄断。

整体来看，美国和日本在半导体材料、设备、设计领域占据优势，加之两国“紧密”的政治关系，在先进芯片工艺研发上有先天的优势与基础。在很大程度上，对美国提出“四方芯片联盟”，美日两国有最“坚定”的政治可能和经济基础。

至于为什么急于发展2纳米先进工艺，主要有以下两点：一是芯片是所有高科技产业的“底座”，是综合国力竞争的制高点，加之疫情以来的芯片短缺，让美日进一步认识到半导体制造的重要性；二是东亚晶圆代工实力强劲，规模庞大，除了台积电、三星之外，中国大陆芯片代工发展迅速，比如中芯国际、华虹半导体；三是推动高端产业链本土化回迁，掌控科技竞争主动权。

信息处理能力上的巨大差距是致命的，各位都不知道商用处理器+加固机柜即可解决吗？

越是特殊用途的芯片，考虑的更多的不是制程的先进，而是制品的可靠。所谓5nm顶级芯片就是个过度消费的伪概念。目前的战争中这类芯片处于绝对不会用的地位，一个电磁脉冲，全部都会失效。俄罗斯的IC工艺更加落后，这并不妨碍军备的发展。美军并不会害怕高度科技化的对手，他们只害怕高度政治化的对手。这一点，从他们的文宣里面暴露的很充分。

在芯片制造的环节，比如台积电和中芯，它们技术上的差距最大的是不是就是光刻机？假如中芯能拿到和台积电一样的光刻机，差距是不是能快速缩小？或者说在制造环节，除了光刻机这个工具以外有什么东西是芯片厂自己的技术核心呢？

1，最大差距不是光刻机，而且工艺技术，也就是用光刻机等一系列设备把芯片做出来的水平。你做饭光靠菜刀先进就行了吗？半导体工艺涉及到物理，化学，材料，机械，电子，计算机等多学科的模拟，计算和实践应用。你 *** 作设备做工艺报出来的是信号和数据，工程师需要对数据进行分析，再设计实验，调整参数。这就是提高工艺的过程。

2，光刻工艺和沉积，离子注入，刻蚀，CMP等一系列工艺组成了半导体制造工艺。而这些工艺的设备基本上都被欧美日垄断，国产化不到20%。

3，中芯国际的193DUV光刻机目前做到N7完全够用。

4，在其他很多设备方面，比如刻蚀设备，缺陷检测设备，中芯国际拥有的设备的先进程度都是最新款的，和台积电N5的设备水平相当。做不好芯片就像一个大厨光有菜刀没有厨艺一样。

半导体制造商的核心技术就是它的工艺，业内称之为“recipe”，反映在设备上就是由一系列参数组成的模型/程序。设备会根据这模型/程序去计算，指挥设备来完成工艺。如果设备不稳定，比如recipe算出来的东西过一段时间就飘得厉害，对制程是非常有害的。所以这么精密娇贵的设备能保持很好的稳定性也是非常重要的。

说白了就是手机，电脑所需要的极致工艺芯片对现代武器所需的芯片有巨大的技术余量。至少在当下130纳米与5纳米之间让武器效能的提升有限，反而让其可靠性，稳定性有所下降，一味的追求极致制程对于武器制造来说这基本上是得不偿失的举措。如果真有大效果，各个武器大国都会加大投入，往里面砸大钱。

至于你说的航发芯片提升也就是在保证可靠性前提下做的随大流的技术迭代。毕竟谁也无法确定未来芯片工艺是否会极大的影响武器效能。军事上的可靠性感觉还包括应对电磁波干扰的能力，理论上说一定强度的电磁波会在电子元件内部产生感应电流，然后感应电流大到一定程度会对半导体元件产生击穿效应，如果是热击穿的话可能芯片直接就废了。

电磁干扰应该分成电场辐射噪声和磁场辐射噪声，具体表现在MOS里面的噪声电流。一般来说，因为工作频率高，射频模块应该都会带阻挡，吸收电磁波的屏蔽结构，来降低板子上不同模块之间的电磁干扰。

打个比方，假如美军一个飞机技术定型的时候最先进的计算机用的是486，那它就用486，过了二十年有了四核了也不会再换，因为不能保证换了这一个件会不会造成连锁反应，比如不兼容啥的；而我们的飞机研发的晚，那会最先进的电脑用的是奔腾，那我们的飞机用的就是奔腾。台积电目前协助美国生产F-35战机运算芯片，同时也是美国多家科技巨头Apple、AMD、Xilinx和Qualcomm的主要供应商。

由于芯片涉及美国核心军事科技，出于国家安全层面考量，美国政府希望台积电将军用芯片产线转移至美国，并称美国在这方面不打算退让。 这就是台积电赴美建厂的主要原因，而且还是最先进的5nm工艺， 这还只是其中冰山一角。

从侧面也反应出美国先进芯片工艺开始落后，不得不依赖东亚供应商。你说先进制程工艺对军事没用? 我怀疑美国无人机，人工智能电子对抗系统等等都用了先进制程芯片。最早的opamp就是为了破解密码而研制出来的，组成了最早的由集成电路组成的计算机。

现在破解密码用到的超级计算机的性能应该受到计算机架构设计的影响更大。就像我国的超级计算机使用的并不是最先进的数字逻辑芯片作为处理器（事实上美国应该是禁运的），但是体系结构上的特殊设计让我国的超级计算机曾经问鼎世界第一，并不是说靠处理器的性能优秀，制程先进就可以，超算是很庞大的系统工程，不是芯片的简单堆叠。当然系统这一级别我了解的不是很多，只是课上学过一些，我是做模拟集成电路的，偏向底层。

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