【科技戰】代工華為14nm芯片,中芯國際為何能提前完成國家的重任?_風聞
大包-独立撰稿人-大包科技随笔2020-01-27 10:34
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最近有消息説,華為旗下的海思半導體下單中芯國際新出爐的14nm工藝,中芯國際從台積電南京廠手中搶下訂單。
不過,還不清楚中芯承接的是海思什麼領域的14nm芯片,之前大家知道的是,中芯代工了28nm驍龍400系列芯片。
中芯國際從2015年開始研發14nm,去年第三季度成功開始第一代14nm FinFET工藝量產。
中芯南方廠已成為中國內地最先進的集成電路生產基地,建成了兩條月產能3.5萬片的生產線。而台積電南京12寸晶圓廠規劃月產能為2萬片,生產16nm製程。16nm和14nm同代。
也就是説,即便消息屬實,中芯搶下的訂單也是有限的,南京廠產能僅佔台積電全部產能2.5%,很小的一部分。從產能來分析,應該也只是一些小器件。
有媒體把這件事和台積電受到美國限制聯繫起來。早先傳言,美國計劃將“源自美國技術”的標準從25%下調至10%,也就是説,只要台積電生產中用到10%美國技術,就要受限制,美國以此來阻斷台積電向非美國企業供貨。
當然這還僅是傳言,沒有落實。但根據台積電內部評估,7nm源自美國技術比率不到10%,仍可繼續供貨,14nm將受到限制。
從這個角度來説,如果華為真的轉移一部分訂單給中芯國際,既在短期內一定程度上控制風險,扶持中芯又能達到長遠的戰略意義。將芯片從台積電轉移到中芯國際流片,不是立即就能辦到的,因為兩家的工藝不兼容,否則就侵權了。要轉移,海思芯片與製造工藝相關的部分需要重新設計。新工廠要量產,至少1至2年的準備時間。加上中芯國際現在還處於客户導入階段,掌握的14nm工藝良率還不如台積電,仍需要一個過程調整產線爬升良率,才能在性價比、產能、出貨速度等各方面趕上來,最終,代工平均售價(ASP)超過成本,從燒錢轉變為盈利。
所以雖然美國還沒落實新計劃,但提前準備是需要的,這是短期風險控制的必要性。
長期來看,海思成為中芯國際的大客户,只是時間問題。
中芯國際量產14nm本身,就意味着其進入了主流玩家的行列,這是市場空間決定的。用得起更先進製程的不多,而能供應成熟的28nm製程的又過剩。14nm是當下的主流,也是英特爾、三星和台積電主要的營收來源。
中芯國際提前一年啃下14nm這塊硬骨頭,闖過了重要一關,接下來就要直接威脅到這幾家老牌代工廠的營收了。
去年,在美國極限打壓中國科技企業的背景下,中芯國際宣佈從紐交所申請退市,向內而生的結果是,國家賦予的歷史重任,中芯國際提前完成了。
傳言説,梁孟松加盟中芯國際高壓管理,加班封閉開發。上班先把手機交出來,下班才發回。每週工作要滿60小時。
加班或許是真的,但顯然也不會僅僅依靠加班就能解決問題。中芯國際創立至今的曲折,最主要的原因是國際上的技術封鎖,和台積電的專利訴訟。
“瓦森納協議”確定了中國大陸能夠拿到的技術設備,比如光刻機,要落後台積電兩代,因為出口審批就有“N-2”的原則。中國大陸過去落後三代甚至更長。2018年,荷蘭允許ASML出口一台價值1.5億美元的最先進EUV光刻機給中國,美國為了阻止,至少在四次會議中向荷蘭官員施壓。
現在中芯國際追上來了,但革命尚未成功,按照28nm-20nm-14nm-10nm-7nm的路線,中芯國際與台積電的技術工藝水平還差了至少兩代。最新消息説,台積電5nm製程試產良率已經突破八成。
2004年和2006年,台積電2次訴訟中芯國際侵權,第一次中芯國際拿出了自己年收入的一半和解,第二次專利訴訟長達7年,中芯敗北,創始人張汝京引咎辭職。
在技術封鎖之下,許多問題不是依靠中芯國際一家企業的努力就能改善的,但至少人才引進、研發經費投入這些方面,在國家的支持之下,中芯國際可以發力,退出紐交所後,不受美股限制,中芯可以更充分享受國內提供的政策優勢。
提前啃下14nm證明,放棄幻想,背靠祖國,反而走得更遠。
可以預見,當中芯國際追上了台積電、三星的工藝,或進一步縮小差距後,美國一定會加強限制ASML向中國出口最先進的光刻機。
除了光刻,半導體制造中還有很多的前後道工藝,有些設備中國已經突破,比如蝕刻機,中微半導體已經做到了5nm。
展望未來,中國只有以舉國之力,拿出愚公移山、流浪地球的精神。
拿EUV光刻機來説,這樣的技術,當年日美歐也是三強爭霸,美國成立EUVLLC(翻譯成中文,叫深紫外線有限責任合資公司,由英特爾和美國能源部牽頭),歐洲成立EUCLIDES,日本成立ASET
EUV,這都不是企業單打獨鬥,而是產業聯盟的方式組織研究。當時尼康、佳能這樣的日系半導體企業還強盛,雖然英特爾也邀請了尼康,但美國政府還是把尼康排除在外。
英特爾、摩托羅拉、AMD,勞倫斯利弗莫爾實驗室,勞倫斯伯克利實驗室、桑迪亞國家實驗室,來自這些機構的EUVLLC的科學家發表了幾百篇論文,驗證了EUV光刻機的可行性,ASML才開始做。ASML成立至今的時間也不過和聯想一樣,份額也是一點點做起,當時日本半導體技術領先世界,同樣有產業鏈上一系列廠商互相抱團,ASML能夠有今天的崛起,絕不是一家荷蘭公司管理上多先進,加班996,背後離不開無數科學家和工程師的協助,是美國以國家力量的支持。
ASML做光刻機的原則,是為了精密和可靠,儘量不考慮成本和售價,所追求的穩定,是機器7x24小時穩定工作,而不是實驗室裏實現一個指標就算成功,因為晶圓廠絕不願承受設備停運造成的損失。
這種以國家力量集合世界精英,從企業需求出發而成立頂級科學與工程的事業,正是中國在下一步競爭中可以吸取的經驗。從這個角度來説,華為把訂單給中芯國際有戰略意義,但中國企業的聯合還不夠,除了大基金的資金支持,中國半導體企業和科研機構要敢於站到行業的前沿,聯合開啓新的大科研項目,吸引世界人才的加入。