“日本制造”将进入新的好球区？
中山淳史：卷心菜菜地和无尘车间——对于2月24日举行开业仪式的台积电（TSMC）熊本工厂，这样的对比在报道中十分引人注目。
包括相关产业在内，预计10年内整个九州将产生超过20万亿日元的经济涟漪效应。房地产服务公司Jones Lang LaSalle（JLL）的数据显示，2023年东京都的高层建筑等房地产投资额为约1.5万亿日元。虽然很难进行单纯对比，但仍能推测出半导体带来的投资诱导效应究竟有多大。
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日本政府似乎还从52年前的“日本列岛改造论”得到了启发。日本列岛改造是瞄准明治100年（1968年）的国土再开发构想，旨在消除地方和城市的差距、推进交通网建设和产业分散化。另一方面，日本此次的半导体复兴构想则瞄准列岛改造约50年或者昭和100年（2025年），目的是使日本列岛转型为数字列岛。
与1970年代初相比，目前最大的不同可能在于人口动态。列岛改造时期，日本国内人口还处于增加态势，具有劳动力吸收能力的制造业也很有活力。现在日本人口已转为下降，制造业也不断向海外转移。
以半导体为起点，日本国内产业能复兴到什么程度呢？在北海道，新公司Rapidus的业务已经启动，预计在14年的时间里将产生19万亿日元的经济效应。但席卷日本列岛的狂热是否真的会迫使产业进行结构转型，目前还无法预测。
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不过，一个显而易见的事实是，技术方面的机会即将到来。半导体的进化趋势已经显示出发生剧变的迹象。
半导体的性能取决于能够在芯片中集成多少个晶体管元件。虽然这方面的“精细化”技术早就被认为已迎来物理上的极限，但各国厂商仍然没有放弃“元件数量每两年就会翻倍”的摩尔定律。
作为具体方法，除了在芯片的平面之外，厂商还打算在立体结构中增加元件。这种被称为“堆叠化”的动向已经扩大，甚至有可能促使行业结构发生很大变化。
进一步来说，追求摩尔定律的传统方法被称为“More Moore（延续摩尔定律）”。另一方面，把芯片堆叠起来的堆叠化，或者把逻辑器件和存储器的电子基板设计成一体并制造成一个芯片的方法被称为“More than Moore（超越摩尔定律）”，有人预测将来这种做法的比例会超过总体的一半。
原因是计算机的设计思想被迫发生变化。目前的计算机被称为“冯·诺依曼型（von Neumann）”，开发方式首先是把软件和硬件分开。硬件方面，把处理器和存储器分开，分别钻研相关技术，提高运算处理能力。
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| 半导体制造的“堆叠化”等成为关键（图像为示意图） |
另一方面，说到半导体，逻辑器件和存储器在计算机中分别配置，两者之间存在距离，因此电流在两者之间频繁往来的过程中，耗电量增加，还容易发热。
在个人电脑和智能手机时代，即使这样也没有问题。但随着生成式AI（人工智能）普及，数据学习量开始增加，数据中心的耗电量和产生的热可能大幅增加。如果通过增设燃烧化石燃料的发电站来补充电源，还可能与脱碳趋势逆行。
这时就需要超越摩尔定律（More than Moore）。为了使电和热都控制在最小限度，要把逻辑器件和存储器重叠起来等，进行一体设计和制造。
相对于冯·诺依曼架构，其还被叫做“非冯·诺依曼架构”半导体。Rapidus想在这里找出胜算。即使是很少的数量，该公司也计划按客户要求的性能参数设计，争取用原来几分之一的开发时间供货节能型芯片。
竞争格局会如何变化？冯·诺依曼架构的计算机促进半导体的设计与制造出现分工，在这种趋势下产生的是无厂（Fabless，没有工厂的设计公司）代工这种经营模式。
日本的半导体产业在垂直整合模式下一度位居世界第一，结果却败给了这些水平分工型企业。如果进入也可以说是回归垂直整合的超越摩尔定律时代，利好的东风有可能刮到日本半导体产业。日本国内仍有很多企业在垂直整合所需要的材料和装置领域占有很高的份额。
如果谈及台积电进驻日本，只有熊本备受关注，而茨城县设立了超越摩尔定律式研究开发基地这一事实还不太为人所知。估计日本今后将凭借这项技术承担重要工作。据说Rapidus也备受AI半导体企业美国英伟达等的关注。
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如果日本半导体复苏，整个日本制造也将被激活。如图所示，据量化了“制造业的好球区”的东京理科大学的若林秀树教授介绍，日本占优势的是产品寿命在5～10年，市场规模在几千～1亿台范围内的领域。汽车、家电、手机基站就属于这个领域。
如果用半导体的新技术打磨这些领域，还会诞生高附加值的IT服务，将使机电、汽车的好球区比现在更加稳固，也会一直扩大。“数字列岛改造”的使命最终也在于此。
本文作者为日本经济新闻（中文版：日经中文网）评论员 中山淳史
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