（原標題：這家公司，拯救日本芯片？）

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來源 ： 內容編譯自semiwiki 。

資金和 IBM 合作能否讓日本躋身頂級芯片製造業？Rapidus 已投入數十億美元，相信它能做到。

日本於2022年宣佈成立Rapidus時，外界對此既有熱情，也有質疑。該公司進入市場之際，正值全球對半導體制造產能需求不斷增長，以支持人工智能/機器學習數據中心的建設，同時各國也面臨着確保本地生產能力的國際政治壓力。這是一個由政府支持的財團，肩負着一項大膽的使命：讓日本重回先進邏輯製造領域的前沿，到2027年生產出2納米芯片，並在IBM的支持下，爲2納米以後的節點做好準備（Rapidus公司首席執行官小池敦義於8月26日在Hot Chips 2025大會上發言）。對於一個由臺積電、三星和英特爾主導的行業來說，這看起來像是一種地緣政治平衡。

1987年2月21日，臺灣半導體制造公司（臺積電）在新竹成立，這體現了政府與企業共同投資的模式，也催化了臺灣半導體的崛起。2005年，臺積電創始人張忠謀博士在麻省理工學院斯隆管理學院的一次演講中，描述了公司成立時的資本結構：“飛利浦出資約27%，[臺灣]政府出資48%，我發起了一場爲期三到四個月的募集活動，以籌集剩餘的25%。” 這種公私資本的戰略聯盟，爲這家日後成爲全球最先進的半導體代工廠奠定了基礎。

臺積電的崛起恰逢IBM PC時代的轉折點，當時全球PC出貨量從1988年的約2000萬臺飆升至1998年的超過1億臺，增長了5倍。該公司的純晶圓代工模式憑藉其獨特的優勢，充分利用了這一需求，使無晶圓廠創新企業能夠在無需承擔製造基礎設施負擔的情況下迅速擴張。臺積電不僅順應了這一潮流，更成爲PC繁榮發展的基石。

快進到 2025 年，Rapidus 已經取得了多個里程碑——在北海道開展 2 納米晶圓廠試點項目（Rapidus，2025 年）、與 IBM 成功演示納米片晶體管（Koike，Hot Chips 2025 年），以及與西門子、imec 和 Tenstorrent 建立生態系統合作伙伴關係（Rapidus，2025 年新聞稿）。但在幕後，其戰略中一個不同尋常的元素正在引起業界的關注：據報道，該公司正在向 IP 供應商提供大量預付款，以確保早期支持（SemiWiki，2025 年 7 月 8 日）。這種方法與臺積電使用的傳統專利費驅動模式截然不同，並引發了關於可持續性、競爭力以及金錢是否可以取代生態系統發展勢頭的根本問題。

臺積電巨頭

在傳統的代工模式中，IP供應商（提供內存控制器、I/O子系統或物理庫等關鍵構建模塊的公司）會根據預期的客戶需求將其IP移植到新的工藝節點。他們會承擔部分前期工程成本，以換取客戶批量生產芯片後支付的未來專利費。

這種模式在臺積電蓬勃發展，其規模毋庸置疑。例如，從N3遷移到N2對許多供應商來說都很簡單，因爲生態系統已經建立。這裏的網絡效應非常強大：客戶青睞擁有最豐富IP庫的節點，而IP供應商則支持擁有最大客戶羣的節點。這形成了一個自我強化的循環——我們或許可以稱之爲臺積電滾雪球。

臺積電創始人張忠謀強調，臺灣在半導體製造業的長期優勢不僅來自金融資本，還來自結構性優勢。正如他最近在麻省理工學院的一次演講中指出的那樣，成功需要穩定供應訓練有素的技術人員、較低的員工流動率以及共置的優勢：“學習是本地的。經驗曲線只有在共同的地點纔有效。” 臺積電之所以蓬勃發展，是因爲它能夠在一個地方建立一個生態系統，積累知識並隨着時間的推移降低成本。這凸顯了Rapidus在日本面臨的挑戰，它不僅必須建造晶圓廠，還必須建立一個能夠複製這種“邊學邊做”效應的有凝聚力的生態系統。

硅片補貼

相比之下，Rapidus 尚未達到這一產量。分析師估計，到 2026 年，該公司每月晶圓產量可能僅達到 2.5 萬片，僅爲臺積電和三星先進節點產量的一小部分。從 IP 供應商的角度來看，在純專利費模式下，支持 Rapidus 的 2 納米節點是一項高風險、低迴報的提議。據報道，爲了彌補這一差距，Rapidus 正在向 IP 供應商提供前期激勵，以確保關鍵庫能夠供早期客戶使用。這種“付費參與”策略雖然可以立即吸引客戶，但購買信譽的成本卻很高。

問題在於這種模式能否規模化。如果 Rapidus 在晶圓產量保持適度的情況下，在前期投入巨資，其經濟效益可能會變得難以爲繼——尤其是考慮到該公司預計需要 5 萬億日元（約合 340 億至 350 億美元）才能實現全面量產。IBM 則貢獻了研發專業知識、知識產權和工程支持。大約 150 名 Rapidus 工程師在 IBM 奧爾巴尼納米技術中心接受了培訓，IBM 也提供了納米片晶體管設計和技術訣竅。但 IBM 並未直接資助 Rapidus。

這使得負擔完全落在了日本政府補貼（迄今已承諾超過1.7萬億日元）和豐田、NTT、索尼、軟銀、鎧俠和NEC等企業投資者身上。隨着每一項新支出——建設、設備、封裝，以及現在的預付IP協議——資金缺口都在不斷擴大。2025年7月，Rapidus達到了一個關鍵里程碑：根據Koike在Hot Chips演講中的說法，其IIM-1晶圓廠已獲得2納米GAA晶體管的電氣特性。這凸顯了IBM的知識轉移正在取得切實的技術成果，儘管財務可持續性仍是一個懸而未決的問題。

設備≠生態系統

Rapidus 似乎意識到，光刻掃描儀、沉積工具和蝕刻機——儘管價格昂貴——並非推出先進工藝節點最難的部分。真正的瓶頸在於設計生態系統。如果客戶無法獲得經過驗證的 IP 庫、值得信賴的設計流程和可靠的 EDA 工具支持，他們就不會冒險在 Rapidus 進行流片。預付協議是解決“先有雞還是先有蛋”問題的一種捷徑。

但這也表明Rapidus缺乏使臺積電生態系統自給自足的內在吸引力。臺積電無需提供任何誘因；供應商蜂擁而至，是因爲客戶的需求。小池表示，Rapidus希望在速度上脫穎而出。其全單晶圓處理概念承諾將週轉時間縮短至15至50天，而傳統批量處理則需要大約120天。該公司聲稱，這種“全球最短的TAT”（週轉時間）將爲無晶圓廠客戶提供更快的迭代速度，這可能是促使他們儘管面臨生態系統挑戰，仍選擇Rapidus的潛在動力。

眨眼的晶圓廠

這方面已有先例。GlobalFoundries在其早期的20納米和14納米研發過程中，曾提供財務激勵措施來吸引IP供應商。該模式在短期內可行，但未能形成良性循環。由於缺乏足夠的客戶吸引力，GlobalFoundries放棄了尖端邏輯技術，轉而專注於專業和後沿工藝節點。Rapidus會遭遇同樣的命運嗎？Rapidus擁有更強大的政府支持，並且與IBM的合作爲其提供了世界一流的技術基礎。但其結構性挑戰——說服IP供應商和無晶圓廠客戶押注於小批量節點——依然存在。

區分 Rapidus 的生態系統合作伙伴及其 IP 供應商至關重要。像 Tenstorrent 這樣的公司是無晶圓廠設計公司和潛在客戶，致力於開發 RISC-V CPU IP 和 AI 加速器。他們可能與 Rapidus 合作生產芯片，但從提供標準單元庫、內存編譯器或接口 IP 的角度來看，他們並非 IP 供應商。前期激勵措施針對的是 Arm、Synopsys 或 Cadence 等傳統 IP 供應商——他們的 IP 庫對於在新節點上實現客戶設計至關重要。

Rapidus 依賴預付協議的策略帶來了一系列結構性風險，可能會損害其長期生存能力。雖然政府補貼或許能緩解初期的困境，但一個問題擺在眼前：一旦 Rapidus 必須在沒有外部資金的情況下運營，這種模式還能持續下去嗎？依賴預付協議也有可能加劇對供應商的依賴，可能將 Rapidus 鎖定在一個由 IP 提供商組成的狹窄生態系統中，並限制未來客戶的靈活性。

認知是另一個挑戰。如果客戶開始將IP支持視爲基於誘惑而非生態系統本身實力的考量，他們對節點可靠性（尤其是在關鍵任務流片方面）的信心可能會減弱。而且，在利潤率本已微薄的市場中，爲確保生態系統支持而投入的每一分錢，都會加劇利潤壓力。

相比之下，臺積電的模式更具韌性。它通過大批量生產間接地將IP支持貨幣化，從而保證供應商獲得專利費；並通過先進節點的晶圓溢價直接貨幣化。這種方法增強了生態系統的實力，同時又不損害長期利潤或客戶信任。工程師、EDA開發人員和晶圓代工廠業內人士都明白，半導體競爭不僅僅關乎每平方毫米晶體管的數量，還關乎設計賦能、生態系統健康和商業模式的可行性。

對於臺積電來說，故事很簡單：生態系統追隨產量。而對於 Rapidus 來說，故事則更加撲朔迷離：必須先收購生態系統，才能實現產量。小池在 Hot Chips 的演講中強調，除了補貼和 IBM 的專業知識外，Rapidus 還押注於設計製造協同優化 (DMCO)，整合人工智能、先進傳感器以及與是德科技等合作伙伴的合作，以提高良率和 PDK 精度。結合其“快速統一製造服務”(RUMS)，Rapidus正在推廣一種基於速度和共同創新的代工模式，而不僅僅是晶圓投產。

支付幻覺

Rapidus 值得稱讚，因爲它嘗試了幾十年來很少有國家敢於嘗試的事情：重返半導體制造的前沿。它與 IBM 的合作已經取得了技術里程碑，而政府和企業的支持使其擁有了 GlobalFoundries 從未享有的韌性。但僅靠金錢並不能保證成功。前期激勵措施或許能確保早期 IP 的可用性，但並不能保證客戶採用或可持續的經濟效益。最終，Rapidus 必須找到一種方法，將這些早期的安排轉化爲長期的生態系統動力。

張忠謀在麻省理工學院的反思凸顯了這一差距。臺灣的崛起得益於人才輸送管道、共置辦公和經驗曲線——這些因素在數十年的時間裏不斷累積，並通過邊學邊做降低了成本。相比之下，Rapidus 正試圖通過補貼和預付款來爭取時間。如果成功，它將驗證日本的豪賭是否正確。如果失敗，它將強化臺積電巨頭持續發展的原因——以及爲什麼在前沿領域競爭不僅需要技術和補貼，還需要一個基於客戶需求有機增長的生態系統。

https://semiwiki.com/semiconductor-manufacturers/361523-rapidus-ibm-and-the-billion-dollar-silicon-sovereignty-bet/

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