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中芯国际的破局

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% 。中芯国际的破局
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 。文/刘旷公众号 ， ID：liukuang110


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