2027年,日本将批量生产世界上最先进的半导体——现实正在增加。国家项目的旗手Rapidus的2026年计划和预算已获得NEDO批准,量产倒计时正式开始。
2026年4月11日,Rapidus Inc.宣布,其“基于日美合作的2nm代半导体集成技术和短TAT制造技术的研发”和“2nm代半导体小芯片封装设计和制造技术开发”的2026年计划和预算已获得NEDO(新能源和产业技术综合开发组织)的批准。
前者是2022年11月通过的项目,2025年在北海道千岁市的IIM上,我们确认了2nm GAA晶体管在300mm晶圆上的运行,并发布了PDK进行初步评估。后者于 2024 年 3 月采用,用于 600mm 方形面板的有机绝缘膜 RDL 中介层的原型生产在精工爱普生千岁市千岁办事处的 RCS 完成。
2026财年,我们将推动量产技术开发、良率提高和3D封装制造技术开发,目标是在2027年开始量产。
从:
NEDO批准Rapidus的2026年计划和预算“基于日美合作的第2纳米代半导体集成技术和短TAT制造技术的研发”和“第2纳米代半导体小芯片封装设计和制造技术开发”
【编辑部评论】
NEDO 对 2026 财年计划和预算的批准不仅仅是年度更新。 Rapidus 来自“原型阶段”“全面开发,量产”这是整个项目向前推进的一个重要转折点。
首先我们总结一下技术要点。文中提到的“GAA(gate all-around)晶体管”是一种结构的晶体管,其控制电流的栅电极从四面八方环绕沟道,与传统的平面或“FinFET”结构不同。这使得芯片能够实现更高的性能,同时显着降低功耗。根据IBM 2021年发布的研究数据,与 7nm 一代相比,2nm 芯片预计性能提升高达 45%,功耗降低 75%。随着人工智能和高性能计算需求的快速增长,这种差异意义重大。
“短TAT(周转时间)”也是理解Rapidus竞争策略时必不可少的关键词。 TAT是从接收设计数据到交付原型芯片所需的时间。台积电、三星等量产代工厂在规模经济方面具有优势,但Rapidus 以其“低产量、高速度和短交货时间”的方法而脱颖而出。在人工智能芯片和下一代机器人领域,这种优势对于寻求加快设计迭代周期的初创公司和研究机构非常有吸引力。另据报道,已有60多家公司对Rapidus的芯片技术表示了兴趣。
在资金方面,本次公告前后也发生了重大变化。在 NEDO 批准的同一天,日本政府宣布将投资 6315 亿日元对 Rapidus 进行额外支持,使政府研发支持总额达到 2.354 万亿日元(据 igorslab.de 报道,2026 年 4 月 11 日)。截至2026年2月,由32家政府和私营公司(佳能、富士通、NTT、软银、索尼集团等)组成的2676亿日元融资轮已完成。日本政府是 Rapidus 的最大股东(按投票权计算为 11.5%),并持有“黄金股”,使其有权否决重要的管理决策。
从长远来看,Rapidus 的路线图更加雄心勃勃。在2027年开始量产2nm一代后,该公司宣布计划在2029年过渡到1.4nm一代,2030年实现运营盈利,并计划在2031年进行IPO。总投资金额预计将超过7万亿日元。
另一方面,我们也需要诚实地看待挑战和风险。中试线与量产线之间存在较大的技术和操作差距,提高良品率(良品剔除不良品的比例)是半导体制造面临的最大挑战之一。台积电和三星等全球竞争对手已经在快速准备其2纳米量产系统。 Rapidus 能否真正脱颖而出,将在 2027 年开始量产时得到检验。
尽管如此,Rapidus 在一个地点完成“前端”和“后端”流程的综合战略可能是其他代工厂所缺乏的优势。如果我们能够始终如一地支持从设计到原型制作再到包装的周期,我们也许能够为反复迭代设计的客户提供独特的价值,特别是在人工智能、边缘计算和机器人领域。 Rapidus未来的举动值得关注,不仅是在日本半导体产业复兴的背景下,而且从下一代技术对整个生态系统的影响来看。
【术语解释】
PDK(工艺设计套件)
编译半导体设计所需的数据、设计规则、仿真模型等的工具包。
鳍式场效晶体管
“鳍式场效应晶体管”的缩写,具有鱼鳍形状的三维硅结构。
小芯片
将多个功能芯片(芯片)组合到单个封装中以构建大型系统的技术。人工智能处理器和高性能计算领域的采用正在扩大。
RDL(重新分布层)中介层
一种夹在芯片和基板之间的中间层(中介层)。该层重新分配了芯片的端子排列,将多个芯片高密度地连接起来。
IIM(制造创新集成)
Rapidus在北海道千岁市建立的先进半导体研究和制造基地。该试验线的意思是“激发创新的制造场所”,该试验线于 2025 年 4 月开始运营。
RCS(快速小芯片解决方案)
Rapidus为后端研发而建立的基地。它位于北海道千岁市精工爱普生千岁办事处内,负责3D封装技术和chiplet设计技术的开发。
[参考链接]
瑞必达有限公司(外部)
成立于2022年。日本尖端半导体制造商,总部位于北海道千岁市,旨在开发和量产2nm代逻辑半导体,由国内八家主要公司投资。
NEDO(国家研究开发公司新能源和产业技术开发组织)(外部)
经济产业省管辖的研究开发机构。负责Rapidus 2nm半导体项目的财务支持和业务管理。
精工爱普生株式会社(外部)
一家日本精密设备和电子零件制造商,在其千岁办事处托管了Rapidus的后端研发基地RCS,并与其合作开发后端工艺技术。
TSMC(台湾积体电路制造公司)(外部)
全球最大的铸造厂位于台湾。它是Rapidus的直接竞争对手之一,也是最早将2nm工艺转入量产的公司之一。
国际商业机器公司(外部)
一家领先的美国科技公司,引领 2nm GAA 晶体管技术的开发。通过技术许可和联合开发支持 Rapidus 工程师的培训。
[参考文章]
日本的半导体推动成本越来越高:Rapidus为其2纳米路线图额外获得6315亿日元(外部)
报告称,对Rapidus的额外支持为6315亿日元,累计政府研发支持为2.354万亿日元。探讨资金、设备、技术综合推进的文章。
Rapidus 获得 1.7B 美元投资,力争到 2027 年实现 2nm 芯片生产(外部)
2676 亿日元融资轮的详细信息。一篇文章解释了政府如何成为拥有11.5%投票权的第一大股东并获得黄金股。
据报道,日本将增加 1 万亿日元的 Rapidus 支持,以实现 2030 财年盈利能力和 2031 财年 IPO 目标(外部)
一篇文章报道了额外支持1万亿日元、2030财年盈余、2031财年IPO计划以及超过7万亿日元的总投资。
Rapidus 筹集 1.7B 美元以加速 2nm 半导体生产(外部)
超过 60 家公司表示对人工智能和机器人技术的 2 纳米技术感兴趣。总结日本半导体复苏战略的文章。
Rapidus对2nm半导体的挑战是什么?解释其技术创新(外部)
Rapidus官方技术说明页面,清晰地展示了IBM 2021年的数据(相比7nm性能提升45%或功耗降低75%)。
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[编者后记]
当您听到“2nm”这个数字时,您会想到什么形象?日本现在正悄然但坚定地开始在一个远远超乎想象的极小世界中前进,这个世界大约只有人类头发丝的 1/50,000 粗细。
如果我们能与您合作,共同追求这项技术将如何改变我们的生活和行业,我将非常高兴。
