中山淳史：高麗菜菜地和無塵室——對於2月24日舉行開業儀式的台積電（TSMC）熊本工廠，這樣的對比在報道中十分引人注目。

     　　

　　包括相關産業在內，預計10年內整個九州將産生超過20萬億日元的經濟漣漪效應。房地産服務公司Jones Lang LaSalle（JLL）的數據顯示，2023年東京都的高層建築等房地産投資額為約1.5萬億日元。雖然很難進行單純對比，但仍能推測出半導體帶來的投資誘導效應究竟有多大。

  　　

　

　　日本政府似乎還從52年前的「日本列島改造論」得到了啟發。日本列島改造是瞄準明治100年（1968年）的國土再開發構想，旨在消除地方和城市的差距、推進交通網建設和産業分散化。另一方面，日本此次的半導體復興構想則瞄準列島改造約50年或者昭和100年（2025年），目的是使日本列島轉型為數字列島。  

      　　   

　　與1970年代初相比，目前最大的不同可能在於人口動態。列島改造時期，日本國內人口還處於增加態勢，具有勞動力吸收能力的製造業也很有活力。現在日本人口已轉為下降，製造業也不斷向海外轉移。

　　 　　　　

　　以半導體為起點，日本國內産業能復興到什麼程度呢？在北海道，新公司Rapidus的業務已經啟動，預計在14年的時間裏將産生19萬億日元的經濟效應。但席捲日本列島的狂熱是否真的會迫使産業進行結構轉型，目前還無法預測。

  　

　  

　　不過，一個顯而易見的事實是，技術方面的機會即將到來。半導體的進化趨勢已經顯示出發生劇變的跡象。

   　　

　　半導體的性能取決於能夠在晶片中整合多少個電晶體元件。雖然這方面的「精細化」技術早就被認為已迎來物理上的極限，但各國廠商仍然沒有放棄「元件數量每兩年就會翻倍」的摩爾定律。

  　　

　　作為具體方法，除了在晶片的平面之外，廠商還打算在立體結構中增加元件。這種被稱為「堆疊化」的動向已經擴大，甚至有可能促使行業結構發生很大變化。　

   　　 

　　進一步來説，追求摩爾定律的傳統方法被稱為「More Moore（延續摩爾定律）」。另一方面，把晶片堆疊起來的堆疊化，或者把邏輯器件和記憶體的電子基板設計成一體並製造成一個晶片的方法被稱為「More than Moore（超越摩爾定律）」，有人預測將來這種做法的比例會超過總體的一半。

     

  　　 

　　原因是電腦的設計思想被迫發生變化。目前的電腦被稱為「馮·諾依曼型（von Neumann）」，開發方式首先是把軟體和硬體分開。硬體方面，把處理器和記憶體分開，分別鑽研相關技術，提高運算處理能力。

  　

半導體製造的「堆疊化」等成為關鍵（圖像為示意圖）

　 

　　另一方面，説到半導體，邏輯器件和記憶體在電腦中分別配置，兩者之間存在距離，因此電流在兩者之間頻繁往來的過程中，耗電量增加，還容易發熱。

    　　

　　在個人電腦和智慧手機時代，即使這樣也沒有問題。但隨著生成式AI（人工智慧）普及，數據學習量開始增加，數據中心的耗電量和産生的熱可能大幅增加。如果通過增設燃燒化石燃料的發電站來補充電源，還可能與脫碳趨勢逆行。

      　　 　

　　這時就需要超越摩爾定律（More than Moore）。為了使電和熱都控制在最小限度，要把邏輯器件和記憶體重疊起來等，進行一體設計和製造。

    　　

　　相對於馮·諾依曼架構，其還被叫做「非馮·諾依曼架構」半導體。Rapidus想在這裡找出勝算。即使是很少的數量，該公司也計劃按客戶要求的性能參數設計，爭取用原來幾分之一的開發時間供貨節能型晶片。

    　　

　　競爭格局會如何變化？馮·諾依曼架構的電腦促進半導體的設計與製造出現分工，在這種趨勢下産生的是無廠（Fabless，沒有工廠的設計公司）代工這種經營模式。

    　　

　　日本的半導體産業在垂直整合模式下一度位居世界第一，結果卻敗給了這些水準分工型企業。如果進入也可以説是回歸垂直整合的超越摩爾定律時代，利多的東風有可能刮到日本半導體産業。日本國內仍有很多企業在垂直整合所需要的材料和裝置領域佔有很高的份額。

      　

　　如果談及台積電進駐日本，只有熊本備受關注，而茨城縣設立了超越摩爾定律式研究開發基地這一事實還不太為人所知。估計日本今後將憑藉這項技術承擔重要工作。據説Rapidus也備受AI半導體企業美國英偉達等的關注。

   

  　 

　　如果日本半導體復甦，整個日本製造也將被激活。如圖所示，據量化了「製造業的好球區」的東京理科大學的若林秀樹教授介紹，日本佔優勢的是産品壽命在5～10年，市場規模在幾千～1億台範圍內的領域。汽車、家電、手機基地台就屬於這個領域。

  　　

　　如果用半導體的新技術打磨這些領域，還會誕生高附加值的IT服務，將使機電、汽車的好球區比現在更加穩固，也會一直擴大。「數字列島改造」的使命最終也在於此。

　　   　　

　　本文作者為日本經濟新聞（中文版：日經中文網）評論員 中山淳史

　　

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