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    在第 138 次 Zoom 会议结束时,日本全球最关键技术领域的顶尖专家终于制定了计划:日本半个多世纪以来最大工业复兴的蓝图。

    这项秘密项目于 2020 年提交给日本总理,旨在一夜之间打造出一家世界领先的半导体制造商。日本曾是这个价值 6000 亿美元的行业的领导者,但后来将这一地位拱手让给了美国、韩国和台湾的竞争对手,现在它想夺回王冠。

    领导该团队的资深芯片行业高管小池笃义表示:“我向(时任首相)安倍晋三解释说,这是日本自明治时代以来最重要的项目。”他指的是 19 世纪推动日本迈向现代世界的转型时代。

    该蓝图现已发展成为一家名为 Rapidus 的公司,该公司已从政府和日本领先的公司及银行筹集了数十亿美元的资金。

    在小池的领导下,该公司是世界上资本最密集的初创企业之一,也是日本政府有史以来最冒险的技术赌注之一。

    Rapidus 项目的核心是试图证明定制芯片可以高效且有利可图地小批量生产,而不是大批量生产,这一想法颠覆了先进半导体制造业的传统观念。

    全球约 90% 的先进芯片由台湾半导体制造公司生产,该公司的模式涉及大规模运营,这需要巨额资本成本。如果 Rapidus 成功,它将挑战该行业的经济和地理格局。

    伯恩斯坦驻香港半导体分析师戴维·戴 (David Dai) 表示:“自 1987 年张忠谋 (Morris Chang) 创立台积电以来,一切都围绕着规模展开,而 Rapidus 确实是前所未有的尝试。如果他们成功了,我认为这将改变游戏规则。”

    自最后一次 Zoom 电话会议以来的三年里,Rapidus 已从概念变为现实。一座造价高昂的工厂正在北海道的森林中拔地而起,位于 Rapidus 东京总部以北 900 公里处。

    12 月,该公司将从荷兰设备制造商 ASML 接收一台极紫外光刻 (EUV) 机,这对于制造该公司计划从 4 月开始试生产的两纳米芯片至关重要。

    如果一切按计划进行,大规模生产将于 2027 年开始。

    但分析师、竞争对手和业内高管对于 Rapidus 能否真正成功利用其未经测试的技术深表怀疑。

    在台积电工作了 20 多年后,于 2018 年退休的教授康拉德杨 (Konrad Young) 称 Rapidus 试图直接制造最先进的 2nm 芯片是一个“荒谬的想法”。

    考虑到如此小批量生产的高端芯片可能的成本,他说目前尚不清楚客户是谁。“我认为 Nvidia 甚至不会费心。成本会高得多。会是日本公司吗?日本没有人会使用 2nm [芯片],它太贵了,”他说。“那么还有谁呢?是为了科学研究的美吗?有时日本会这么想。”

    如果该项目失败,日本政府也会面临风险,因为该项目得到了政府的支持。日本政府已承诺为 Rapidus 提供 9200 亿日元,并于 11 月公布了一项未来七年内为人工智能和半导体行业提供的 10 万亿日元(650 亿美元)的一揽子计划,其中可能包括将政府对该公司的支持增加一倍的资金。日本政府还在探索潜在的贷款担保,以吸引更多私人投资。

    日本执政党自民党资深政治家关义博表示,他不记得政府曾经如此专注于一项单一技术。

    “说到尖端工业技术,向一家公司投入数百亿日元就是倾尽全力,”他说。“我们别无选择,只能创建一个系统,让 Rapidus 取得成功。”

    日本之所以敢于冒险,是因为其潜在的回报。除了为日本带来巨额回报和投资外,Rapidus 还可能为尖端芯片生产开辟一个全新的前景,让新的公司和国家能够进入该行业。

    这还可以缓解当今的一个关键地缘政治问题:制造业技术集中在台湾。

    从很多标准来看,日本都具备实现这一目标的绝佳条件。戴志强说,20 世纪 80 年代末,“日本在全球半导体制造业占据主导地位,市场份额超过 50%。而如今,日本的市场份额只有 15%。”

    目前,该行业由韩国、美国和中国台湾主导。小池曾担任西部数据日本公司总裁,他和其他人将这一问题归咎于日本决策者的傲慢态度以及企业无法适应和合作。但日本也受到了渴望建立自己行业的美国和挖走工程师的韩国的包围。

    但日本仍拥有丰富的专业知识,并在半导体工具和设备业务领域占据主导地位。地缘政治力量现在也已形成合力。具有讽刺意味的是,美国及其盟友渴望日本建立起与台积电抗衡的力量,台积电在芯片供应链中的主导地位使其成为中美地缘政治紧张局势的焦点。

    日本经济产业省(Meti)也放宽了数十年来寻求全日本解决工业挑战的政策,力图在该国建立一个完整的半导体生态系统,而 Rapidus 是其中的关键。

    “我们不仅希望打造强大的日本企业,还希望工业产能留在日本,无论归谁所有,”一位经济产业省高级官员表示。“20 年前,我们可能很难做到这一点。”

    这并不是小池第一次尝试重振日本的芯片实力。2000 年,他成立了一家合资企业,由日本日立公司和台湾联华电子公司联合经营。联华电子是首家采用独立代工模式(即根据合同为其他公司生产芯片)的台湾企业。

    小池说,尽管该公司最初取得了成功,但最终还是失败了,原因是当今韩国的三星和美国的英特尔面临着同样的困境:它们设计和开发半导体的核心业务使它们与客户争夺代工厂。

    然而,在 2020 年夏天,他的老朋友、前东京电子首席执行官东哲郎 (Tetsuro Higashi) 接到了 IBM 的电话后,他的雄心再次被点燃。

    东木被告知,这家美国计算巨头正试图减少对现有合作伙伴(包括三星)的依赖,并找到在日本生产其新设计的 2nm 芯片的方法。东木现任 Rapidus 董事长,他将这一提议提交给了小池,并在 2020 年底前开始了第一场 Zoom 会议。

    如今,Rapidus 和日本的成功希望寄托在两个备受争议的主张上。首先,人工智能市场的蓬勃发展意味着小客户对可定制专用芯片的需求将非常大。定制设计优先考虑效率,在特定任务上的表现可以超越 Nvidia 等更通用的芯片。

    Rapidus 认为,这类客户会为生产速度支付高价,因为他们无法从台积电那里获得所需的产能,而台积电正忙于处理更大的订单。Rapidus 认为,它可以赢得价值 900 亿美元的代工市场的 10%。

    第二个更具争议的赌注是,它可以拒绝大规模批量制造的核心行业前提——同时打印数百个晶圆,而采用更快的单晶圆制造工艺。

    小池声称,高速连续生产单个硅片可以生成实时数据,从而提高效率。这提高了质量和一致性,并提高了“成品率”——生产的芯片中可交付给客户的百分比。

    “未来,单晶圆概念将成为关键。这就是我们能够改变一切的原因,”他声称。该公司还将使用所谓的先进封装技术,通过将多个芯片更紧密地集成在一起来提高速度和效率,从而提高性能。

    Koike 表示,Rapidus 将拥有“世界上最短的总周期时间”,即在制造厂处理一块晶圆所需的总时间。他认为一年内就能达到高达 90% 的良品率。

    “通常需要一年时间才能达到 30% 的良率并开始生产。但我们的速度非常快,因此在开始生产时可以轻松达到 50% 的良率,”他预测道。“一年之内可能就能达到 80% 到 90%。关键在于如何快速产生反馈。”

    不利于 Rapidus 发展的是一些严峻的现实。日本政治家 Seki 认为,“Rapidus 面临的最大问题是人”。尽管过去几十年来离开日本的工程师正在被挖回来,但劳动力队伍中仍然严重缺乏技术工人,而日本人口老龄化已经给劳动力带来了压力。

    “你可以获得资金、法律和结构,但 Rapidus 能否获得天才和专家来进行开发——这是我们面临的最大挑战,”Seki 说。

    北海道目前没有供应商生态系统,而且距离东京较远,因此吸引人才可能比较困难。Rapidus 表示,它正在与北海道大学等当地学术机构合作,开始培训新员工。

    业内高管和分析师认为,最根本的问题是,Rapidus 试图直接跳到 2nm,这是最前沿的技术,目前只有台积电能够实现量产。

    “我认为它行不通。在 2nm 级别,只有台积电能做到这一点,”一家日本半导体公司的高管表示。“英特尔做不到,三星也还做不到——那么 Rapidus 怎么能在这么短的时间内赶上来呢?”

    日本目前生产的最先进的芯片是台积电在日本补贴的工厂生产的 40 纳米芯片,而在最近的半导体制造业历史上,台积电的竞争对手纷纷退出开发和商业化尖端工艺技术的竞争。

    21 世纪初期,制造商数量从数百家缩减到 20 多家。此后,每推出一代新工艺,就会有几家制造商放弃,只剩下台积电、三星和英特尔。

    Rapidus 表示,与开发了 2nm 芯片关键技术的 IBM 的合作使其相信自己能够在其他人失败的地方取得成功。麦格理分析师 Damian Thong 表示:“我认为 Rapidus 是一家非常昂贵的初创公司。我们不太确定他们想要进入的市场是否存在他们需要的规模,或者他们的模式是否真的有效。”

    台积电的一位高管表示,Rapidus 并不是竞争对手。“他们其实并不关心业务或利润——更像是一个孵化器。”

    Rapidus 面临的另一大挑战是开发新生产技术和建设工厂所需的巨额资金。

    咨询公司贝恩公司称,开发每一代新芯片的成本已从 28nm 的约 10 亿至 15 亿美元飙升至 3nm 的 60 亿美元。到目前为止,Rapidus 仅获得了其声称的实现量产所需的 5 万亿日元资金的 20%,而且随着开发时间的推移,收回投资的难度越来越大。

    专注于技术制造和半导体的贝恩合伙人彼得·汉伯里 (Peter Hanbury) 表示:“当你率先进入某个节点时,人们会支付高价……但你会稍微落后,无法赶上。”

    这意味着 Rapidus 计划在 2027 年实现量产本身就是一种风险,因为到推出时,这项技术可能已经不再是尖端技术。如果发生这种情况,政府可能会付出高昂代价。

    关先生承认:“日本应该在多大程度上提供财政支持是一个问题。”

    尽管人们对 Rapidus 及其目标存在很多疑问,但一些业内人士相信它能够成功。

    全球最大的芯片测试机供应商日本爱德万测试公司 (Advantest) 的首席执行官道格拉斯·勒菲弗 (Douglas Lefever) 表示:“一开始我真的很怀疑。但随着我见识越来越多,我开始觉得,‘是的,好吧……他们从所有人那里获得了最新最好的技术,拥有全新的技术是有好处的’。”

    日本经贸部高级官员认为,“到目前为止,技术发展进展顺利,甚至在某些方面比预期的要好”。

    另一位日本半导体行业公司的高管表示,他认为 Rapidus 将能够生产 2nm 芯片——但不确定是否能够将单位成本降低到足以让客户满意的程度。

    尽管小池不愿透露具体目标,但他仍然有信心实现与台积电“竞争”的成本,部分原因是 Rapidus 不必持有那么多库存。小池补充说,Rapidus 的成功或失败将在 7 月首次显现,届时他的试验将开始几个月后。

    如果他能证明自己的理论在实践中行得通,Rapidus 就可以继续扩建北海道的工厂。知情人士说,这可能涉及更昂贵的 EUV 机器,并且可能进行公司首次公开募股。小池说,他想在考虑 IPO 之前尝试吸引更多投资者,但不会确定具体日期。

    尽管他拒绝承认失败,但市场上的其他人却在问,如果该公司不履行承诺,会发生什么。如果没有 Rapidus,日本还能获得它渴望的半导体生态系统吗?

    可以肯定的是,即使 Rapidus 项目失败,北海道仍然有一个非常有价值的制造厂可供争夺——这是众多公司的首要目标。

    即使日本拥有所有这些优势,也无法保证它能跻身芯片生产第一梯队。东京一位行业专家表示:“世界要问的是,如果日本现在做不到这一点……那还有谁能做到呢?”

    参考链接

    https://www.ft.com/content/3037a7fa-6260-4435-a58d-89aa12cf474f股票杠杆的投资app

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