Nangako ang Japan ng 536 bilyong yen para tulungan ang Micron na gumawa ng advanced DRAM nang maramihan sa Hiroshima

Bakit mahalaga ang subsidiya ngayon

Nangako ang Japan ng hanggang 536 bilyong yen (humigit-kumulang 3.63 bilyong dolyar) bilang suporta sa Micron Technology upang mapabilis ang produksyon ng advanced DRAM sa pasilidad ng kumpanyang Amerikano sa Hiroshima. Pinangangasiwaan ng Ministry of Economy, Trade and Industry ang pakete, na nakatuon kapwa sa pananaliksik at pagpapaunlad at sa paggastos sa kapital. Layunin nitong dalhin ang Micron sa maramihang produksyon ng bagong memory habang lumalaki ang demand kaugnay ng artificial intelligence at mga pag-upgrade sa data center. Plano ng Micron na simulan ang pagpapadala ng advanced DRAM mula Hiroshima sa pinakamaaga ay 2028, ayon sa mga iskedyul na ibinahagi sa mga katuwang sa industriya. Dahil sa pondong ito, kabilang ang Micron sa pinakamalalaking dayuhang benepisyaryo ng pagsisikap ng Japan sa semiconductor, kasabay ng mga proyektong magtatatag ng advanced logic at packaging sa Hokkaido at Kyushu.

Paano gagamitin ang pondo

Dinisenyo ang suporta upang tustusan ang paglipat sa mga bagong production node ng DRAM na nangangailangan ng extreme ultraviolet lithography equipment, mga bagong cleanroom, at mga espesyal na kagamitan para sa pag-ukit, pagdedeposito, inspeksiyon at metrology. Ang henerasyong ito ng memory, na madalas tawaging 1 gamma DRAM sa mga roadmap ng industriya, ay naglalaman ng mas maraming bit sa kaparehong lawak, nagpapababa ng konsumo ng kuryente, at nagpapataas ng bilis para sa mga server, PC, smartphone at advanced na sasakyan. May kalakasan ang mga supplier ng Japan sa mga photoresist, gas at kagamitang pangkatumpakan na gagamitin sa proyekto, kaya magkakaroon din ng mga karagdagang benepisyo sa mga lokal na supplier.

Ipinahiwatig ng mga opisyal na sasagutin ng suporta ng gobyerno ang humigit-kumulang isang katlo ng mga karapat-dapat na gastos sa kapital. Hinihikayat ng ganitong estruktura ang pribadong co-investment habang pinaiikli ang panahong kailangan upang mabawi ang puhunan sa mga mapanganib at pangmatagalang proyekto ng chip. Inihahanda na ng Micron ang kampus nito sa Hiroshima para sa mas malawak na operasyon, kasunod ng mga naunang pag-apruba ng gobyerno na tumulong sa kumpanya na magdala ng mga EUV tool at mag-upgrade ng mga linya ng proseso. Pinalalawak ng bagong pakete ang pagsisikap na ito tungo sa tunay na maramihang produksyon sa huling bahagi ng dekadang ito.

Ano ang advanced DRAM at 1 gamma

Ang DRAM ang pansamantalang working memory sa bawat computing device. Dito iniimbak ang datos na kailangang mabilis ma-access ng mga processor. Karaniwang sumusulong ang DRAM sa pamamagitan ng mga yugtong tinatawag na node. Sa bawat yugto, lumiliit ang mga bahagi ng chip upang mas maraming memory cell ang magkasya sa isang wafer. Bahagi ang 1 gamma node ng sunod-sunod na henerasyon sa industriya, na kinabibilangan ng 1 alpha at 1 beta. Nagkakaiba-iba ang mga pamantayan sa pagbibigay ng pangalan ng bawat kumpanya, at hindi tuwirang naaangkop sa DRAM ang mga label na nanometer na ginagamit sa logic chip. Ang mahalaga, mas maraming memory ang kasya sa kaparehong espasyo sa mas bagong node, at mas mahusay ito sa paggamit ng kuryente at mas mabilis sa input at output.

Bakit mahalaga ang EUV para sa memory

Gumagamit ang EUV lithography ng liwanag na may napakaikling wavelength upang maglimbag ng napakapinong mga pattern sa silicon. Sa mga naunang henerasyon ng DRAM, maraming ulit na patterning ang kailangan, na nangangailangan ng ilang round ng lithography at pag-ukit upang makamit ang maliliit na bahagi. Pinapalitan ng EUV ang ilan sa mga hakbang na ito ng iisang exposure, kaya mas tumpak ang mga pattern at maaaring bumaba ang panganib ng depekto. Para sa mga gumagawa ng DRAM, nagbibigay-daan ang EUV sa mas maliliit na cell, mas siksik na pagitan, at mas maaasahang pagbuo ng mga kritikal na layer gaya ng wordline at bitline. Bagaman mahal at masalimuot patakbuhin ang mga EUV tool, maaari nilang paikliin ang kabuuang oras ng proseso at makatulong makamit ang mga kinakailangang pagtaas sa density sa 1 beta at 1 gamma.

Iskedyul at mga inaasahan para sa Hiroshima

Naglatag ang Micron ng iskedyul na aabot ng ilang taon para sa Hiroshima. Magsisimula ang paghahanda ng lugar at paglipat ng mga kagamitan bago pa ang unang maramihang produksyon. Ayon sa mga plano ng industriya, bibilis ang konstruksyon sa 2026, kasunod ang paglalagay ng mga pangunahing EUV system at kagamitang sumusuporta rito. Target na magsimula ang operasyon sa mga bagong pasilidad bandang 2027, at ang unang pagpapadala ng advanced DRAM ay sa 2028. Sumasalamin ang panahong ito sa kalagayan ng merkado. Matindi ang paghina ng negosyo ng memory noong 2023, kaya kinailangang muling balansehin ng mga kumpanya ang paggastos at imbentaryo. Itinakda ang plano sa Hiroshima upang tumugma ang kapasidad sa susunod na bugso ng demand mula sa mga server at AI, habang naglalagay ang mga cloud operator ng mga platform na nangangailangan ng mas malaking memory at mas mabilis na interface.

Kabilang sa mga produktong maaaring manggaling sa Hiroshima ang mas mabilis na DDR5 para sa mga server at PC, low-power DRAM para sa mga mobile device, at graphics DRAM para sa mga accelerator at gaming. Hindi pinapalitan ng DRAM ang high-bandwidth memory na ginagamit sa tabi ng mga AI accelerator, ngunit magkaugnay ang dalawang kategorya. Umaasa pa rin ang mga AI cluster sa malalaking pool ng DDR memory sa mga host server, at gumagamit ang mga graphics processor ng espesyal na DRAM na may mas mataas na data rate. Mahalagang sangkap sa pagpapahusay ng episyensiya ng malawakang AI deployment ang pagpapataas ng bit density at pagpapababa ng konsumo ng kuryente sa batayang antas ng DRAM.

Muling pagsasaayos ng patakarang industriyal ng Japan

Mahigit kalahati ng pandaigdigang produksyon ng chip ang hawak noon ng Japan noong huling bahagi ng dekada 1980. Pagsapit ng 2022, bumagsak sa humigit-kumulang 9 porsiyento ang bahagi ng bansa habang lumilipat sa ibang bansa ang produksyon at bumabagal ang pamumuhunan. Mula noon ay binago ng gobyerno ang pamamaraan nito. Sa halip na muling buuin ang isang saradong sektor sa loob ng bansa, nakipagtulungan ang Tokyo sa mga kumpanyang kaalyado at namuhunan sa pinagsasaluhang pananaliksik. Kabilang dito ang Leading Edge Semiconductor Technology Center, na nag-uugnay sa gobyerno, industriya at mga unibersidad, gayundin ang mga inisyatibang nagtataguyod ng advanced packaging at pamumuno sa mga materyales, mga larangang mahusay ang mga kumpanyang Hapones. Itinuturing din ng mga tagapagpatupad ng patakaran na mahalaga sa seguridad pang-ekonomiya ang tuloy-tuloy na suplay ng sopistikadong chip, matapos ilantad ng mga dagok ng pandemya at pagkaantala sa karagatan ang kahinaan ng pandaigdigang logistik.

Pananaw sa seguridad pang-ekonomiya

Kasabay ng iba pang malalaking proyekto ang pakete para sa Micron. Nilalayon ng Rapidus, isang bagong negosyong Hapones na nakikipagtulungan sa mga katuwang sa Estados Unidos at Europa, na gumawa ng 2-nanometer logic sa Hokkaido sa huling bahagi ng dekadang ito. Sa Kyushu, itinatayo naman ang isa pang cluster na magpapalawak ng kapasidad sa logic at packaging upang suportahan ang mga lokal na manufacturer. Layunin ng mga hakbang na ito na pag-ibahin ang mga pinagmumulan ng suplay, bawasan ang pag-asa sa iisang rehiyon, at palalimin ang kooperasyon ng Estados Unidos, Japan, Taiwan at South Korea. Pinalalawak ng advanced DRAM site sa Hiroshima ang estratehiyang ito tungo sa memory, na siyang pundasyon ng lahat ng iba pang computing system.

Mga pahayag ng mga opisyal

Ipinaliwanag ni Yasutoshi Nishimura, ministro ng Economy, Trade and Industry, ang batayan ng suporta ng estado sa isang briefing noong 2023. Binigyang-diin niya ang pangangailangang patuloy na mamuhunan kahit mahina ang siklo ng industriya, at tiyakin ang lokal na pinagmumulan ng advanced chip para sa mga estratehikong industriya.

Mahina ang merkado ngayon, ngunit mahalagang mamuhunan tayo sa mga panahong gaya nito.

Gabay ang pananaw na ito sa ilang bugso ng subsidiya para sa memory, logic at packaging. Kaayon din ito ng pagsisikap ng mga kaalyado na palawakin ang kooperasyon sa semiconductor, pag-isahin ang mga kontrol sa pag-export, at magbahagi ng pananaliksik upang walang iisang bottleneck na makagambala sa mas malawak na ekonomiya.

Mga trabaho, kasanayan at epekto sa rehiyon

Namana ng Micron ang malalim na base ng mga inhinyero sa Japan nang bilhin nito ang Elpida, isang gumagawa ng DRAM, noong 2013. Mahigit 4,000 inhinyero at teknisyan na ngayon ang empleyado ng kumpanya sa buong bansa, at ang Hiroshima ang pangunahing pasilidad nito para sa DRAM. Suportado ng bagong yugto ang mga trabaho sa konstruksyon, paglalagay ng kagamitan at malawak na hanay ng mga supplier ng gas, kemikal, paghawak ng wafer, photomask at piyesang pangkatumpakan. Inaasahan ng mga lokal na pamahalaan ang mga karagdagang epekto sa pagsasanay at serbisyo habang lumalawak ang mga kontratista upang matugunan ang pangangailangan sa cleanroom at mga utility.

Nanatiling hamon ang kakulangan ng mga bihasang manggagawa. Malakas ang Japan sa mga espesyalista sa materyales at kagamitan, ngunit nangangailangan ang pagpapatakbo ng advanced fab ng libu-libong operator, eksperto sa maintenance, process engineer at pangkat ng software. Naglunsad ng mga programang pampubliko upang palawakin ang mga kursong semiconductor sa mga unibersidad at teknikal na kolehiyo, habang nagdaragdag naman ang mga kumpanya ng sariling akademya para sanayin ang mga bagong empleyado. Malamang na gamitin ng Micron at mga kumpanyang katuwang nito ang dalawang pamamaraang ito, sa pamamagitan ng pagpapares sa mga may karanasang tauhan at mga grupong nagtapos na maaaring humawak sa pamamahala ng kagamitan at pagkontrol sa proseso.

Kumpetisyon at karera sa memory para sa AI

Larong nakasalalay sa laki ng produksyon ang DRAM, at mahirap ang kurba ng pagkatuto rito. Matitinding katunggali ang Samsung Electronics at SK Hynix sa memory para sa server, mobile at graphics, at matibay ang posisyon ng mga ito sa high-bandwidth memory na nagpapagana sa mga AI accelerator. Itinutulak ng Micron ang sarili nitong mga linya ng HBM habang isinusulong ang mga DRAM node upang mapahusay ang density at episyensiya sa paggamit ng kuryente. Nagbibigay ang Hiroshima sa Micron ng mahalagang baseng produksiyon sa isang pangunahing merkado, na may matibay na suporta ng gobyerno, akses sa lokal na kadalubhasaan sa materyales, at matatag na paghahari ng batas. Mahalaga ang kombinasyong ito habang inuuna ng mga customer ang mga ligtas na supply chain para sa mga produktong imprastraktura na kailangang maipadala sa mahigpit na iskedyul.

Nagsisimula pa lamang ang paglipat sa DDR5 sa mga server, at magtatagal nang ilang taon ang transisyon habang pinapalitan ng mga data center ang mga lumang platform. Nangangailangan ang mga workload ng AI ng napakalaking memory bandwidth at kapasidad, kapwa sa mga accelerator at host system. Bawat watt na natitipid sa DRAM ay nakaaapekto sa badyet ng isang pasilidad para sa kuryente at pagpapalamig. Kaya matindi ang interes ng mga cloud operator at gumagawa ng system sa mga pagtaas ng density sa 1 beta at 1 gamma node, gayundin sa mga pagpapahusay sa pagwawasto ng error at pamamahala sa refresh.

Mga panganib at limitasyon

Isa ang memory sa mga sektor ng industriya ng chip na may pinakamadalas na pagbabago-bago. Maaaring sundan ng matinding pagbaba ng presyo ang mga panahong kulang ang kapasidad kapag mas mabilis lumawak ang suplay kaysa sa demand. Taya ng Micron at ng gobyerno ng Japan na susuportahan ng pangmatagalang mga trend sa AI, elektronikong gamit sa sasakyan at serbisyong cloud ang tuloy-tuloy na paglago ng DRAM, sa kabila ng mga pagbabago taun-taon. Nananatili ang mga panganib sa pagpapatupad. Matagal bago dumating ang mga EUV tool at kailangan ng mga ito ang tumpak na pagkakalibrate. Kailangang palawakin ang suplay ng kuryente at tubig upang masuportahan ang mga bagong cleanroom. Kailangang maabot ng mga construction crew at pangkat ng mga kagamitan ang mga takdang yugto upang makapagsimula sa tamang oras ang pagsusuri at pag-apruba ng mga produkto. Maaari ring magpabago sa badyet ng proyekto ang pagbabago ng halaga ng salapi at mga interest rate.

Mahalaga rin ang mga salik sa patakaran. Nakaaapekto ang mga kontrol sa pag-export, patakaran sa datos at pagsusuri sa pamumuhunang tumatawid sa mga hangganan sa pagpili ng mga kumpanya kung saan ilalagay ang mga kagamitan at kung paano ilalaan ang mga produkto. Naharap ang Micron sa mga limitasyon sa China, isa sa pinakamalalaking merkado ng memory sa mundo. Isang paraan upang pamahalaan ang panganib na iyon ang pag-iba-ibahin ang produksyon sa Estados Unidos, Japan at iba pang ekonomiyang kaalyado. Bahagi ng ganitong estratehiya ang plano sa Hiroshima, na magpapalalim sa presensiya sa isang bansang nasa sentro ng pandaigdigang ekosistema ng mga materyales at kagamitan.

Mga Dapat Malaman

• Magbibigay ang Japan ng hanggang 536 bilyong yen (humigit-kumulang 3.63 bilyong dolyar) upang suportahan ang programa ng Micron sa advanced DRAM sa Hiroshima.
• Ilalaan ng Ministry of Economy, Trade and Industry ang pondo kapwa sa pananaliksik at pagpapaunlad at sa paggastos sa kapital.
• Target ng Micron na simulan ang pagpapadala ng advanced DRAM mula Hiroshima sa pinakamaaga ay 2028.
• Nakasentro ang proyekto sa EUV lithography at sa mga bagong 1 beta at 1 gamma node ng DRAM na nagpapataas ng density at nagpapababa ng konsumo ng kuryente.
• Kabilang sa mga naunang pag-apruba noong 2023 ang hanggang 192 bilyong yen upang tulungan ang Micron na maglagay ng EUV equipment sa Japan.
• Inaasahang bibilis ang konstruksyon at paglalagay ng kagamitan simula 2026, at target namang umandar ang mga bagong pasilidad bandang 2027.
• Gumagamit ang Japan ng mga subsidiya, pinagsamang pananaliksik at alyansa upang muling palakasin ang sektor ng chip matapos bumagsak sa humigit-kumulang 9 porsiyento pagsapit ng 2022 ang bahagi nito sa pandaigdigang produksyon.
• Suportado ng Hiroshima ang libu-libong trabahong nangangailangan ng kasanayan at malawak na base ng mga supplier sa materyales, kagamitan at serbisyo.
• Matindi ang kumpetisyon mula sa Samsung at SK Hynix, habang itinutulak ng AI ang demand para sa DRAM at high-bandwidth memory.
• Kabilang sa mga pangunahing panganib ang pagbabago-bago ng industriya, tagal bago dumating ang mga EUV tool, mga utility, kakulangan sa bihasang manggagawa at pagbabago ng patakaran sa malalaking merkado.