日本晶圓代工「國家隊」Rapidus 在 2nm 製程競賽中加速推進，近日宣佈獲得美國主要客戶支援，並透露有更多廠商正等候合作。Rapidus 致力在北海道千歲市大規模量產下一代半導體，目標是在全球最先進製程領域與 TSMC、Samsung 和 Intel 等行業領先者展開競爭。
Rapidus 總裁小池淳義 (Atsuyoshi Koike) 近日公開證實，數家美國大公司對 Rapidus 製程展現濃厚興趣。公司將由 2026 年開始，考慮為數家美國公司客戶進行產品原型製作。在潛在合作夥伴中，IBM 與半導體設計公司 Tenstorrent 處於領先地位，亦不排除與其他公司簽訂合約。
IBM 是 Rapidus 的長期合作夥伴，持續支援封裝和研發，無疑是首批主要採用者。Tenstorrent 的加入則被視為一項令人振奮的發展。Tenstorrent 是以 RISC-V 架構為核心，建立廣泛人工智能 (AI) 產品組合的先行公司之一。該公司行政總裁 Jim Keller 在半導體行業享有盛名，他曾先後在 Intel 和 AMD 擔任高階職位，並協助 AMD 扭轉劣勢，進一步威脅 Intel 的領先地位。Jim Keller 素來以其破格思維聞名，這次 Tenstorrent 與 Rapidus 建立潛在合作關係，也被認為是其一貫的特立獨行策略。
Rapidus 早於 2023 年 11 月已與 Tenstorrent 宣佈合作協議，期望能共同開發用於 AI 邊緣裝置、基於 2nm 邏輯半導體的半導體智慧財產權 (IP)。Tenstorrent 自 2023 年起全面進入日本市場，與 Rapidus 合作開發 2nm 世代的邊緣 AI 晶片。
除了已公開的合作夥伴外，市場上亦有傳聞指出 NVIDIA 也在研究將 Rapidus 納入供應鏈的選項，但此消息目前尚未獲得證實。NVIDIA 一直尋找新的半導體合作夥伴以分散供應鏈風險，目前主要依賴 TSMC。早前亦有報道指 Rapidus 正準備向美國半導體巨擘 Broadcom 提供 2nm 晶片樣品。
Rapidus 被視為晶片行業前景最樂觀的公司之一，其 2nm 製程已取得長足進展。該公司於 2024 年宣佈開發「2HP」製程，據公佈的細節指出，Rapidus 的 2nm 製程在邏輯密度方面，預計能與 TSMC 的 N2 製程並駕齊驅，比 Intel 的 18A 製程優秀，顯示 Rapidus 具備高度競爭力。
2025 年 7 月，Rapidus 宣佈在其先進的 IIM-1 晶圓廠成功開始 2nm GAA (gate-all-around) 電晶體結構的原型製作，原型晶圓亦已開始獲取其電氣特性數據。該公司採用全單晶圓前端處理技術，是首批將全單晶圓處理商業化的公司之一，此技術可將周轉時間縮短至僅 50 天，與標準批次單晶圓混合方式約 120 天相比，大幅縮短。
根據時程推算，Rapidus 將於 2026 年底或 2027 年初量產。Rapidus 預計在 2026 年第一季向客戶交付製程設計套件 (PDKs)。雖然時程緊湊，但 Rapidus 的首要任務仍是確保產品性能和成熟度。
相比之下，TSMC 計劃在 2025 年下半年開始 2nm 晶片量產，月產能預計在 2025 年底達到 40,000 片晶圓，2026 年底提升至 100,000 片。Intel 的 18A 製程已進入風險生產階段，預計 2025 年底進入量產，首款處理器 Panther Lake 預計於 2025 年 10 月 9 日亮相。Samsung 的目標亦是在 2025 年下半年開始 2nm 晶片量產，並已獲得日本 AI 新創公司 Preferred Networks (PFN) 的 2nm AI 晶片訂單。
Rapidus 在北海道千歲市的 IIM-1 晶圓廠，代表着傳統晶圓廠模式的重大進步，透過尖端方法和技術重新定義半導體工廠的運作方式，使其能夠思考、學習、適應和即時改良製程。該公司在 2023 年和 2024 年派遣超過 150 名工程師前往紐約州奧爾巴尼接受下一代製程技術培訓，目前約 80 名工程師已返回日本，在北海道廠區進行生產準備工作。
來源：TrendForce