這個晶圓廠，前途未卜！

去年11月，日本Rapidus公司正式成立，目標是成為全球*的半導體代工廠，主要面向高端工藝。根據Rapidus公司發佈的材料，該公司計劃研製先進的3D晶圓技術，同時目標在2025年試產並且在2027年量產2 nm先進半導體工藝。

Rapidus的成立有濃重的日本政府背景：日本政府根據其扶持本土半導體工業的法案，將向Rapidus注資約25億美元。在日本政府之外，日本的巨頭公司包括Sony，NTT，Toyota，電裝和軟銀等也將會成為Rapidus的主要投資方。根據Rapidus的估計，爲了在2027年量產2 nm半導體工藝，將會需要約350億美元的投資。爲了彌補資金缺口，Rapidus計劃在同時在股市IPO以募集更多資金。Rapidus的*代工廠將會在日本北海道動工，並且在2024年完成建設以確保2025年可以開始試產。

Rapidus的2 nm半導體技術將會來自IBM。IBM雖然早在2015年就已經將其半導體制造業務剝離成了Global Foundries，但是IBM在先進半導體方面的研究並沒有停滯。例如，IBM在數十年前成立的Common Platform Alliance（共同平臺聯盟）是一個先進半導體工藝領域重要的研發平臺，IBM、三星、Global Foundries等都是Common Platform Alliance的成員，而IBM則通過該平臺與其他半導體公司持續投入先進半導體的研發，例如在2017年IBM就和三星以及Global Foundries一起在全球*的半導體工藝會議Symposium on VLSI Technology上發表了基於GAA（gate-all-around）技術的5nm工藝。此外，查閲最近幾年*半導體工藝會議（包括Symposium on VLSI Technology以及IEDM），都可以看到IBM發表的重要論文。而這次的2 nm半導體工藝也將會是基於IBM之前發表的GAA技術。去年12月，在Rapidus成立一個月后，IBM宣佈將會和Rapidus合作，將其2 nm半導體工藝授權給Rapidus，以完成這項技術的商業化。人才方面，今年年初已經有100個工程師加入Rapidus並且已經去了美國的IBM進行技術交接。

Rapidus與IBM去年12月正式簽署了合作協議

Rapidus無疑是日本政府和財閥公司一起攢的局。從去年11月宣佈成立，到12月份和IBM合作，以及今年獲得總計25億美元的政府投資，一切看上去都是日本政府在推波助瀾，估計未來的IPO進一步募集資金政府也會一路綠燈放行。

Rapidus的投入，帳能算過來嗎

Rapidus是否能成功，我們首先不妨看看其資金投入。

根據Rapidus官方的消息，預計將在未來四年內投入350億美元，以完成到2027年2 nm工藝的量產工作。這里的350億美元，應當是包含了建廠的費用以及研發的費用。

350億美元真的能讓2 nm落地嗎？我們不妨參考一下臺積電相關的投入數字。在臺積電公佈的相關數字中，可供參考的有兩個：

首先是*進工藝的建廠成本。根據臺積電的官方新聞，臺積電去年和今年在美國亞利桑那動工的兩座代工廠，一座計劃在2024年量產4 nm芯片，另一座計劃在2026年量產3 nm芯片，總共投入是400億美元——如果在日本建造2 nm工廠的成本和在美國建造3 nm工廠的成本相近的話，那麼其建廠成本至少也要200-300億美元。

其次是研發成本。根據臺積電的財報，公司2022年的研發成本約為55億美元——因此未來四年的總研發成本至少要200億美元。事實上，雖然Rapidus從IBM獲得了技術授權因此可以少走一些彎路，但是IBM的2 nm工藝我們認為離量產還有很大距離，因此Rapidus需要的研發投入並不會比TSMC少很多。

如果我們把這兩個數字相加，可以發現已經到了400-500億美元，甚至超過了Rapidus宣佈的350億美元的需求。而且，這個資金數字是經驗豐富、體系完備且技術*的臺積電需要的資金，我們可以認為臺積電投入這些數字就大概率能完成2 nm技術的按時交付；而Rapidus則是去年才成立，是否在未來四年中使用比臺積電相近甚至更小的開銷就能在2027年追上2 nm技術——我們認為風險較大，或者至少要實現高良率、成本合理的2 nm工藝的可能性並不大。

Rapidus的商業模式靠譜嗎？

另一方面，Rapidus在官方新聞中宣佈的商業模式也頗耐人尋味。首先是在今年六月，Rapidus CEO小池淳義在採訪中表示，Rapidus將追求一種新的供應模式，即所謂的「Single-Wafer Processing」，意思是Rapidus代工廠並不會有晶圓庫存，而是會精確地根據客户需求去生產，並且能滿足客户的供貨周期。對於一個供應鏈體系尚未建立的Rapidus來説，一上來就選擇高難度的零庫存思路的挑戰非常大，除非是Rapidus只打算做訂單量很小的生意。

而在上周的日經訪談中，小池淳義進一步表示Rapidus並不會像TSMC一樣去服務大量的客户，而是隻會專注於做幾個大客户的生意。小池淳義同時稱Rapidus已經在和美國的互聯網巨頭（包括Google，Amazon，Microsoft等）在接觸，希望能借着人工智能的熱潮拿下這些互聯網公司自研數據中心高性能計算ASIC的訂單。

從這個角度來看，Rapidus似乎並不打算在一開始的幾年內獲得有意義的收入。互聯網巨頭自研芯片雖然在人工智能熱潮下愈演愈烈，但是互聯網巨頭自研芯片的產量並不大，並不能給Rapidus帶來真正的自我造血能力。當然，事情的另一面是互聯網公司自研芯片通常都帶有試驗性質（做得好就用自研芯片，做不好大不了繼續用Nvidia），因此有較大的可能去選擇一顆非常規的解決方案，例如使用Rapidus的工藝。

如果我們把兩個新聞合在一起看，我們認為Rapidus使用零庫存並且追求和美國互聯網巨頭合作來做（具有一定試驗性質的）自研數據中心芯片，這就意味着Rapidus至少在最初幾年內的訂單並不追求任何商業價值，而更多是一種和客户的合作研發來練手自己的先進2 nm半導體工藝。

Rapidus的真相呼之欲出

總結一下我們上面討論的Rapidus的思路:

無論是技術難度還是350億美元的投入力度，都難以讓Rapidus在2027年實現商業上良率足夠高的2 nm半導體技術。

商業模式上，Rapidus並不打算接能帶來足夠大收入的訂單，而是會通過和互聯網巨頭自研芯片合作研發的模式來打磨其工藝。

從這個角度來看，事情就能説通了：Rapidus在2027年的「量產」目標大概率是能以低良率（遠低於能夠盈利的水準）小規模生產2 nm芯片，而其客户主要是能接受和Rapidus合作研發試驗性自研芯片的公司——真正嚴肅地需要量產芯片並進入海量電子設備的公司（例如高通）並不會是Rapidus的目標客户。Rapidus的真正目標並不是通過芯片代工獲利——或者説在可預計的未來並沒有這個目標——而是通過接一些試驗性芯片的訂單來獲取2 nm先進工藝芯片的實戰經驗，從而確保日本也有一個有一定生產先進半導體工藝能力的工廠。至於Rapidus背后的資金缺口，則大概率通過日本政府補貼來填上。換句話説，Rapidus並不是一個真正意義上以盈利為目的的商業公司，而是日本政府所謂「供應鏈安全」考量下的官辦企業。

在Rapidus這個日本政府攢的局背后，則是越來越流行的「供應鏈安全」思路。目前，西方以及其在亞洲的盟友（日韓）都在推動各種政策確保本土的供應鏈（尤其是軍工等敏感行業）不會在未來地緣政治進一步惡化的情況下受到影響，而半導體芯片則是供應鏈中最脆弱的環節之一。為此，美國、歐盟和日本等都紛紛推出補貼政策來確保本地至少有一個半導體代工廠能滿足相關需求。除了日本的Rapidus之外，美國的Intel也是這樣潮流下的另一個受益者。上周，Intel剛剛發佈了財報，其所有部門在第二季度的同比增長基本都是負數，*一個亮眼的部門就是其代工服務（IFS）。IFS在第二季度的收入同比增長達到了307%。與Rapidus尋求和互聯網公司合作類似的是，IFS的首批客户也包括了亞馬遜（為其雲端自研芯片代工），而更耐人尋味的是，IFS的客户列表中*批還包括了美國國防部；而在Intel公佈的第二季度IFS新增的客户名單中，我們看到的是波音和Northrop Grumman這兩家美國軍工領域的巨頭。隨着Intel在美國和歐洲獲得越來越多的政府補助來建設工廠，我們預計Intel將會事實上成為美國和歐洲先進國防芯片加工最重要的製造商，而Rapidus也預計也會走相似的道路。

在Rapidus背后，我們看到的並不僅僅是一個商業計劃，而更多是國際形式影響下的政治產物——當然，其未來的命運，也將很大程度上取決於國際政治下一步的走向，而不僅僅取決於Rapidus的技術是否能成功交付。

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