中芯国际努力的方向，应该是成熟制程还是先进工艺？

追着梦的流 · 发表于 2021-11-15 10:49:15

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在美国肆无忌惮的打压下，似乎有一种呼声中芯国际要转变策略，扩大成熟制程的份额。初听起来也合乎情理，一种无奈的选择。但是在中国半导体业环境下，中芯国际的地位举足轻重，旁人无可替代，但是从产业利益的角度，中芯国际必须要继续担当芯片制造业的领头羊，这个信念不可动摇。
因为从中国半导体产业发展立场，它必须要能成为国防，电子，讯息及低碳等产业的支撑作用，涉及国家的安全，因此半导体业发展能自主可控是不可退缩，有再大的困难也要努力前行。

美国等打压是常态

美国阻碍中国半导体业进步由来已久，从最初的“巴统”，“瓦圣纳条约”，到现阶段的“实体清单”等，充分利用它的两个强项，EDA工具及IP与半导体设备等打压我们，因此现阶段美方是随心所欲，让中国半导体业处于十分被动的地位，但是相信这种局面一定会改变，实质上它是一种利益的平衡，所以时紧时松是常态。中国半导体业发展要能适应它，从中激励自已，把困难转变成动力。只要认真踏实去干，树立信心，相信办法一定比困难多，有能力扭转被动局面，仅是时间的问题。

回忆中芯国际的历程，它的目标有时也会有些波动，如有时积极扩张及投入，大展鸿图，而有些阶段会略显稳健，依实现企业的盈利为首任，显然这一切与外部环境相关，从根本上它是产业利益与企业利益之间有时会不一致造成。

  充分认识中国半导体业发展的特殊性

中国半导体业发展有它的特殊性，有利因素十分明显，如市场巨大，及有政府资金的支持等，但是困难之处也不少，如产业发展的最有效手段之一，兼并，尤其是国际之间，几乎很难用得上，以及产业发展的三要素，市场，技术及资金，我们的部分决策至少在现阶段尚不能完全依靠市场化，如存储器项目以及28nm to 14nm生产线等。因为这些项目的决策主要是基于产业发展的需要，即便有再大的困难也必须努力的推进，没有退路，所以这些项目国家都会给予资金及政策等方面的支持。
现阶段产业发展困难的是西方的阻挠，它们不让我们享用全球化的成果，半导体产业链如此之长，技术要求高，及专业化极强，因此缺乏全球化的支持是十分困难，相比对手，同样的事我们要付出数倍的代价。而现阶段中芯国际面临最大的困难是半导体设备进口的许可证，主动权完全在美方手中，因此它的产能扩充计划，无论8英寸，或是12英寸设备的进口呈现不确定性。如果采用第二方案，对于客户及中芯国际都需要重新作工艺调整，其影响也非同小可。
在中国半导体业的大环境下，骨干企业必须要站在国家高度，要有更多的担当，企业要实现盈利，无可非议，但是它们又必须在产业发展中贡献自已更多的力量。

  先进工艺制程不可缺席

全球半导体先进工艺制程到什么水平？逻辑电路，如台积电已经开始5纳米量产，今年下半年3纳米试产。而存储器走的路径不同，DRAM刚开始使用EUV设备，估计在10nm级工艺，及3D NAND，采用约30-40纳米工艺，但是堆垒层数已达200层以上。
现阶段业界通常以28纳米为界，来区分与成熟工艺制程，实际上它一定会改变，未来有可能会上移至14纳米。
先进工艺制程的主要应用客户，如5G、手机处理器、PC、服务器、及HPC，FPGA、AI等，目前华为是最大客户，所以对于中国半导体业发展是必不可少，尽管有些可能尚处于技术储备阶段，但是未来将有深远影响。
中国半导体业的fabless增长最快，潜力巨大，同样中国要发展自主的EDA工具与IP，如果缺乏先进工艺的支持也是无法想象的。
所以中芯国际在先进工艺制程方面要投入更多的资佥及人力，因为任何工艺的进步离不开硅片的大量投入，实际上是个试错的过程，几乎没有捷径可言。所以对于中芯国际，它的使命既是十分光荣，又都是严峻的挑战，但是相信中芯国际一定不负众望，踏实践行。
有人认为现阶段美国阻碍EUV光刻机出口中国，加上部分14纳米设备出口中国可能有许可证问题等，这些是事实，但是要相信形势尚存在变数，以及我们不能等具备条件再上马，如许多基础性研究可以开展，以及还可能创造些条件来加以突破，因此在此点上中芯国际有条件，有义不容辞的责任。

  选择先进工艺，或是成熟工艺制程是各取所需

定律的特征是几乎每两年前进一个工艺台阶，如华为的手机处理器芯片，由开始的7纳米，至后来的5纳米，以及英特尔正成为台积电3纳米制程的首发客户，反映釆用先进工艺制程能提高器件的性价比，否则无人愿意付出高昂的代价。
据台积电的消息，仅作参考，它的16nm或12nm技术制造的300mm晶圆的价格每片为3,984美元。7nm制程可能每片约为9,346美元，而采用台积电5纳米技术的300mm晶园售价约为16,988美元。
先进制程对于设备需求旺盛。以台积电为例，每个节点的投资额呈现快速攀升态势，16nm制程每1万片晶圆产能需要投资约15亿美元，而7nm制程，每1万片产能投资估计要30亿美元，以及5nm则需约50亿美元。
所以釆用先进工艺制程，或是成熟工艺制程，完全决定于潜在市场有多大，及技术从那里来，以及自身的实力与可能，实际上是一种利益的平衡。
釆用先进工艺制程，它的附加值高，但是投资大，技术要求高，如果潜在的市场容量达不到规模是不能冒然釆用，同样釆用成熟制程也并不表示风险小，因为现阶段产业发展已经经过十数年，早已洗牌完毕，各个类别都是呈垄断态势，而且相对已经稳定，后进者要插进去，没有实力几乎是不太可能。
目前的现状是中国半导体业在部分高端产品中有少数建树，但大部分仍集中于中、低端产品，附加值低。所以上升的空间尚很大。
虽然釆用成熟工艺制程，入门门槛低，投入少，能满足中国大部分的市场，但是同样孕育着很大风险，因为市场是竞争胜出，如果作不出差异化产品，同样有产品销不出去的问题，这是IDM模式的风险所在。从此点上，代工相对的风险小，至多拿不到足够的订单，及产能利用率下降。
据Counterpoint及digitimes资料，2021年晶圆代工成熟制程产能占比，TSMC占28%，UMC占13%，SMIC占11%，三星占10%，GF占7%及华虹占6%等。
相信中芯国际有足够实力来协调好继续开发先进工艺制程，同时又在各个细分领域中扩大优势，提高核心竞争力，这样才是正确的、可持续的发展路径。
中芯国际联席CEO赵海军表示，集成电路制造行业中没有弯道式超车和跳跃式前进

  结语

2021年Q2中芯国际取得骄人的好业绩，单季营收已达13.4亿美元，毛利率已超过30%，其中28纳米及以下（finfet）贡献由Q1的6.9%，上升到Q2的14.5%，单季营收已达近2亿美元及产能达到月产15,000片。
在中国半导体业的发展历程中，中芯国际是领头羊，其地位无人可以替代，它是一家值得受业界尊敬的公司。相信它在目前逆境下，会正确地平衡好企业利益与产业利益之间的关系，在先进工艺制程开发与量产中继续顽强拼搏，勇往直前，为中国半导体业发展作出更大的贡献。