中芯国际的破局

振奋人心，中芯国际获国家 200 亿注资，拟取代台积电曲线救华为。

近几年来，中国的半导体行业蓬勃发展，市场需求保持快速增长。 据中投产业研究院数据，2017 年中国大陆地区半导体设备销售额达 82.3 亿美元，2018 年为 131.1 亿美元，同比增长达 59%，销售额度较去年增长了近 48.4 亿美元，可见中国市场对半导体产品的迫切需求。同时，中国以 131.1 亿美元的销售额超越中国台湾，成为世界第二大半导体制造设备销售市场。 

得益于国内市场的良好态势，中芯国际的营收表现亮眼。与此同时，中芯国际的技术工艺也迎来振奋人心的突破，但同时也面临一些外部的挑战。 通讯、消费品，仍是营收主力 在国内半导体需求迅猛增长的情况下，中芯国际也交出了一份不错的成绩单。 

5 月 13 日，中芯国际发布了 2020 年 Q1 财务报表。第一季度销售额为 9.059 亿美元，相较 2019 年第四季度增长 7.8%；毛利为 2.3 亿美元，较 2019 年第四季度增长 17.1%；毛利率为 25.8%，较 2019 年第四季度增长 23.8%，净利润达到了 6416.4 万美元，同比增长更是达到了 422.8%。 总体来看，中芯国际在 2020 年开局取得了不错的成绩。

尤其是净利润表现亮眼，在其净利润迅猛增长的背后，通讯消费品依旧是营收贡献的主力。据中芯国际产品分类数据，通讯和消费类产品总占据业务总量的 80%。 

通讯产品一直是中芯国际营收的核心。2019 年通讯产品占到了中芯国际总营收的 46%，而中芯国际通讯业务营收的迅速增长，与国内电子产品厂商将订单转给中芯国际有关。 从 2019 年底开始，华为就陆续将设计芯片的订单从台积电转到中芯国际。近日，华为又宣布将旗下的海思半导体 14 纳米 FinFET 工艺部分芯片代工订单交由中芯国际完成。

华为订单的转移，一方面帮助了中芯国际提升其在 14nm 量产水平；另一方面，也助力了中芯国际的营收增长。 此外，消费类芯片也是中芯国际另一大营收来源。国内消费电子市场不断快速增长，智能手机、液晶电视、DVD 播放机、数码相机和摄像机等产品需求不断增长，带动了中芯国际等半导体企业在该类业务领域的发展。 

中芯国际在 2020 年第一季度表现亮眼，但其面临的技术问题仍然不可忽视。为了在技术上寻求突破，中芯国际开展 N+1、N+2 工艺战略，直追台积电 7nm 制程工艺。 N+1 工艺，力求破局 最新消息，中芯国际 CEO 梁孟松宣布中芯国际目前正在全力研发 N+1 工艺，已进入客户导入产品认证阶段，并且提到 N+1 工艺的芯片相较 14nm 性能提升 20%、功耗降低 57%、逻辑面积缩小 63%，SoC 面积缩小 55%。 从中芯国际 N+1 工艺芯片性能来看，几乎相当于台积电第一代 7nm 工艺，预计年底即可量产。 

值得注意的是，中芯国际的 N+1 工艺并不等于 7nm 工艺。市场上 7nm 工艺相较 14nm，基准提升幅度是 35%，而中芯国际的 N+1 工艺提升幅度为 20%，相较略为逊色。但其成本较低，且 N+1 工艺制程并不需要 EUV。在这一点上，中芯国际无疑是取得了技术性的突破。 N+1 取得的喜人成就，不禁让业界对中芯国际的 N+2 工艺充满期待，N+2 工艺在性能上比 N+1 进一步提升，更逼近市场 7nm 工艺。 相对于半导体市场的 7nm，N+1 工艺上虽然比 7nm 稍显逊色，但其成本比市场上的 7nm 低大约 10%。对于半导体产品需求大的厂商，无疑这个突如其来的喜讯定会引起他们极大的兴趣。此外，相较美国控股的台积电，中芯国际显然更值得他们信赖。 中芯国际在制程工艺上的进步，对国内半导体企业有着很大的激励作用。然而，中芯国际的技术发展之路上，并不是一帆风顺的。 

不容忽视的技术代差 早在 2017 年，中芯国际的集成电路制造工艺还停留在 28nm 阶段，而此时的台积电已经开始量产 10nm 集成电路芯片。28nm 和 10nm 之间还间隔着 14nm 的制作工艺差距。数据显示，同功耗下 14nm 可达到的频率比 28nm 要高出 61%。中芯国际和台积电的技术差距可想而知。 

这个问题，随着梁孟松的加入，终于有了改观。梁孟松用了仅仅 300 天的时间，就让中芯国际实现了从 28nm 到 14nm 的技术跨越，14nm 芯片的良品率也从 3%提高到 95%。可以说，梁孟松的加入带动了中芯国际制程工艺的跨越式发展。中芯国际实现 28nm 到 14nm 的跨越，也极大地振奋了国内自主芯片产业的信心。 2020 年 1 月份，中芯国际再次传来了令人激动的喜讯，中芯国际旗下的的中芯南方集成电路制造有限公司宣布首条 14nm 生产线投入生产。 然而，中芯国际的集成电路制造技术距世界先进水平还是有很大差距。

不久前，台积电宣布 5nm 生产线即将投入量产，而同为半导体产业的三星已经将目光转向 3nm 生产线。在芯片领域，14nm 和 5nm 之间还间隔着 7nm 的技术差距，也就是说，中芯国际和台积电的半导体技术仍然相差两代。 中芯国际制造技术突破的道路上，有两个难题——技术封锁和资金匮乏。 

众所周知，半导体产业发展是建立在“烧钱”模式上的。每一次纳米工艺的进步，其成本都以几何倍增长。2019 年中芯国际投入研发的资金达 6.874 亿美元，占销售收入的 22%。 圆晶的成本随着制程的金属层数随着工艺的演进不断提升。例如 13nm 制程有六层金属，5nm 最少会有 14 层金属，此外，半导体制作中还要引入新的技术，14nm 时需要引入 FinFET 技术，5nm 时引入堆叠横向纳米线技术。 其次是光刻技术成本。40nm 和 45nm 制程需要用到 40 层光罩，而 14nm 和 10nm 就需要 60 层光罩。这对光刻机的要求近乎是苛刻的，而全球仅有一家成功成功开发 EUV 的公司——荷兰的阿斯麦。去年 5 月，中芯国际向荷兰订购一台光刻机，而这台光刻机的价格就达 1.2 亿欧元，其价格相当于两架波音 737。 

再者，美国一直掌握着半导体产业的核心技术，对中国半导体企业进行技术封锁。据路透社报道，美国周一宣布对中国半导体设备限制出口，防止中国通过民用商业等途径获取半导体设备和技术。 纵观中芯国际发展历程，在重重困境中一步步走到今天，实属不易。虽然中芯国际的工艺实力相较于世界顶尖水平还有差距，但中芯国际依旧给业界创造了不少奇迹。N+1 工艺已经逼近 7nm 水准，而往后性能更加强大的的 N+2 工艺，必然能在技术上让中芯国际更有底气。 

中芯国际此次技术工艺的突破，对中国半导体企业来说也具有战略意义。一方面，中芯国际的技术突破让“中国芯”在半导体产业有了更多的话语权，为中国电子产品企业的进一步发展奠定了基础。另一方面，中芯国际的新工艺也为我国半导体企业研发争取了更多的时间。

不过，目前国内半导体产业仍处于发展阶段，还存在很大差距，这也意味着中芯国际的前行之路依旧任重道远。在半导体产业大环境不利的情况下，中芯国际技术发展之路，必然充满着千难万险。