与非网 10 月 10 日讯,DIGITIMES 最新数据显示,受益于 5G、人工智能、HPC(High Performance Computing)技术应用驱动,全球晶圆代工市场将以平均每年 5.3%的增速发展。截止 2024 年底,该领域规模可达 754.2 亿美元。作为目前行业内实现 7nm 芯片量产的三家厂商,台积电、三星与英特尔会坐稳头部阵营,而留给后来者的机会还剩多少?

 

从 180nm 到 5nm,制程更新速度逐步放缓,大浪淘沙,行业玩家也所剩无几 | 图源 wikichip.org

 

20 年前,180nm 依然是当时的技术亮点,不少于 28 家企业可量产对应芯片。2019 年秋天,台积电号召产业链上下游合作伙伴,召开 Open Innovation Platform 生态论坛,发布其在 7nm/7nm+商用方面的成就,以及下一代 5nm 进程与规划。

 

另一方面,三星深陷 7nm 良率风波;Global Foundries(下称格芯)退出竞赛,聚焦 22nm 与 12nm 的 FDX 工艺;同样来自台湾的 UMC(下称联华电子)也基本上放弃与台积电在制程工艺上的竞争,大浪淘沙,行业玩家已所剩无几。因此,被给予厚望的中国内地厂商中芯国际(下称中芯),能否迎头赶上,成为业内谈资。

 

2019 年 8 月,中芯联合 CEO 赵海军与梁孟松,公布 FinFET 14nm 芯片工艺已进入风险生产阶段,预计今年底会为公司带来相当可观的收益,而此时的台积电已量产 7nm 工艺芯片。因此,两者在技术开发与产业链构建等方面的差距明显,但背靠中国市场与可观的政府扶持,中芯依然存在相应优势。

 

中国市场潜力巨大 手握良好客户资源

 

Center for Strategic and International Studies 数据显示,目前中国市场内使用本国芯片的设备比例为 16%,而其中仅有一半由中国内地本地企业制造生产。另一方面,中国政府于 2015 年启动“Made in China 2025”计划,芯片设计与生产时其中重要组成部分,按规划于 2025 年底,实现 70%的芯片本土化,而作为中国最大芯片制造商,中芯未来可期。

 

中芯提供从 IP 支持到封装测试的整体晶圆代工方案图源 | 中芯官网

 

列入国家计划的技术冲刺背后是庞大的政府投资。去年 3 月,由绍兴市政府、中芯国际、盛洋集团三方共同出资 58.8 亿元,在绍兴设立晶圆代工工厂;早前,其联手中国国家集成电路产业基金与上海集成电路产业基金,投资 102.4 亿美元用于 14nm 技术的开发与落地。

 

另外,华为海思与紫光在前 14nm 时期,便是中芯的重要客户。而随着该工艺量产逐步成熟,有媒体报道,海思可能会成为中芯 14nm 生产线的第一批客户。海外客户方面,中芯早前为高通与博通代工生产相对低端的芯片。  

 

设备障碍客观限制 内部频繁变动拖累

 

虽然中芯占据市场与投资等方面优势,但依然存在生产设备与内部变动等客观因素制约。

 

首先,受《艾森纳协定》(1996 年被提出,全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》,包括美国、日本、英国、俄罗斯等共 40 个成员国)影响,生产芯片所必须的光刻机被限制出售给中国厂商。

 

ASML 是领先的 EUV/DUV 光刻机设备商,2019 Q2 营收 26 亿欧元,净利率 43% 图源 | ASML 官网

 

目前,光刻机领域由荷兰厂商 ASML、美国厂商 Applied Materials(应用材料公司)和 Lam Research(泛林半导体)、日本厂商 Tokyo Electron(东京威力科创)把控。因此,中芯等本土企业生产线上使用的设备,较国际先进水平存在 2~3 代的差距,直接影响半导体价值链生产水平升级,成为赶超台积电等头部企业的客观鸿沟。

 

此外,中芯作为中国半导体产业的龙头企业,成立不到十年却变局频发:开业十年亏九年、专利诉讼、创始人出局、CEO 更迭、派系斗争。究其原因,与其说是股东利益冲突,不如说是中国高科技产业在国际技术封锁背景下发展困境的某种折射。复杂的股东结构、企业内部的派系林立,很大程度上也会阻碍其追赶头部企业的速度。

 

机会的背面往往是挑战,弯道超车需要天时、地利与人和,在攻克 14nm 难关后,中芯的下一步技术演进步伐如何?与非网将持续关注。

 

 

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