學者觀點-台積電:引領日本半導體業蛻變的現代「黑船」

振興日本的半導體產業,日本政府邀請台積電赴當地設廠,猶如現代版的「黑船」,它駛進日本,引領著日本半導體產業的轉型之路。圖為台積電中科廠。圖/本報資料照片
振興日本的半導體產業,日本政府邀請台積電赴當地設廠,猶如現代版的「黑船」,它駛進日本,引領著日本半導體產業的轉型之路。圖為台積電中科廠。圖/本報資料照片

1853年的「黑船事件」結束了日本長達兩個世紀的鎖國政策,揭開了日本對外貿易的新篇章。這一重大事件深刻影響了日本政治、軍事和經濟現代化,同時在「明治維新」過程中扮演了催化現代化的關鍵角色。可以說,「黑船事件」是日本歷史上一個極為重要的轉捩點,它開啟了日本走向現代化的道路,最終使其成為20世紀的強國。

同樣的轉捩點也出現在當代。今年6月底,筆者與中經院研究團隊一起訪問東京大學設計研究中心主任黑田忠廣教授。談到台積電在熊本縣興建晶圓廠的事情,黑田教授形容這一舉措猶如現代版的「黑船」,它駛進日本,引領著日本半導體產業的轉型之路。

在當前的美中科技衝突、國家安全,以及經濟競爭的環境下,半導體產業的發展和核心技術已經成為國防和經濟安全的關鍵。不僅美國希望奪回半導體製造業的主導地位,歐盟也積極加強半導體供應鏈,而曾經是半導體業強國的日本,則正在實施晶片新戰略,並提供財政激勵措施,以吸引半導體大廠投資,為實現半導體產業的再度蓬勃發展作好準備。

■政府大力支援,重振日本半導體業榮光

日本半導體產業曾是全球的霸主,在1988年左右,全球市占率一度超過50%,但如今市占率已跌至10%以下。儘管如此,日本在全球半導體產業中仍然具有相當重要的地位,因為超過一半的半導體材料係由日本企業所掌握,並且在全球半導體製造設備市場上占有逾3成的市場份額。

為了振興日本的半導體產業,日本政府制定了一項宏大的計畫。首先,他們邀請台積電在日本建立工廠,並以「在2030年至少達到20%的全球市場份額」為目標。其次,八家日本大企業共同投資成立了Rapidus公司,並與美國IBM及比利時IMEC兩家國外公司展開研發合作,致力開發和生產下一代2奈米及以下的邏輯晶片,預計在2027年大規模生產。最後,政府將投入更多資源,全力打造具競爭力的半導體供應鏈生態系統,同時聚焦尖端半導體技術和生成式人工智慧等先進領域,以強化經濟安全性,確保國家半導體供應的穩定。

不久前,台積電總裁魏哲家確認2奈米製程技術的研發進展順利,預計將如期於2025年進入大規模生產,屆時將進一步擴大台積電在技術領域上對競爭者的領先優勢。Rapidus計畫挑戰2奈米製程,這是一項極具挑戰性的使命。然而,即使Rapidus最終未能成功研發2奈米製程,仍然會對培養當地的晶片設計人才,以及協助建立完善的半導體供應鏈生態體系作出重要貢獻。實際上,日本政府也深知,台積電才是實現日本半導體產業重返榮耀的關鍵推動力。

■台積與東大合作,協助Dlab研發新技術

與國際一流的學術機構合作,一直以來都是台積電提升半導體技術的重要途徑。在日本,台積電與東京大學攜手建立了一個研發平台,共同研究支援未來運算的半導體技術。這一平台由台積電提供晶圓共乘(Cyber Shuttle)服務,為東京大學工程學院的系統設計實驗室(簡稱Dlab)提供支援,使該實驗室能夠進行晶片設計。

Dlab位於學生宿舍區內,其中的「D」不僅象徵digital(數位)、design(設計)、device(裝置)、data(資料)以及domain specificity(領域特定性)等涵義,同時也承載著dormitory(宿舍)的寓意,期望Dlab能吸引更多年輕學子的參與,從而培養下一代的半導體產業專業人才。目前,Dlab的成員平均年齡高達65歲,這些專業人才大多是在日本半導體產業全盛時期培養出來的。然而,由於日本的半導體產業長達25年處於停滯狀態,導致了人才斷層,年齡介於30至50歲之間的專業人才相對匱乏。因此,為了應對日本半導體產業的發展需求,積極培訓新一代的產業專業人才已是刻不容緩。

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