分析:中国28nm芯片产业链1-2年可成熟,影响几何?
2020-10-15 10:43:52
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来源:百度网  海峰看科技

黄海峰

10月11日,我们看到一则中国芯片领域的重大喜讯:芯动科技这家中国领先的一站式IP和定制芯片领军企业宣布,已完成全球首个基于中芯国际FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试,所有IP全自主国产,功能一次测试通过。

中国芯片制造商中芯国际的“N+1”工艺非常了不起,是在第一代先进工艺14nm之后的第二代先进工艺的代号,也被称为“国产版”的7nm芯片技术,比现有的14nm工艺性能提升了20%,功耗降低了57%,逻辑面积缩小了63%,SoC面积减少了55%。

从该条新闻笔者明显感受到,国产芯片制造技术进步速度很快,超过预期。

相比于7nm工艺,国产化的28nm工艺芯片更容易实现,如果能量产影响更大。据了解,在上海微电子、中芯国际等大量中国产业链共同努力下,中国28nm芯片产业链已经有不错发展。业界预计国产化的28nm芯片将规模生产,能在1-2年实现。

为何要打造完整“国产化”芯片产业链?

芯片产业的发展,是全球各国技术智慧的集体结晶。但一些国家出台霸道禁令,无视其他国家的科技贡献,破坏了全球产业链的开放合作、共同发展的良好格局。

吃一堑,长一智。目前已经有多个国家和越来越多的科技企业,在推动芯片自主创新,实现芯片多元化供应链,防止掉入禁令“陷阱”。

其实芯片产业分为高中低端不同层次。中国作为数字经济快速发展的大国,对芯片需求旺盛。据海关总署统计,上半年我国集成电路产业进口1546.1亿美元,同比增长12.2%,出口505.1亿美元,同比增长10.5%

中国已经在中低端取得出色成绩,在芯片制造原料稀土、芯片设计等领域处于全球领先,但在7nm、5nm等高端市场设计软件、制造生产等领域,还存在较大短板。

对于短板,中国科技企业在积极推动“国产化”芯片生产线落地。大量资本还从中发现机会。包括中芯国际的前高管在内的中国技术资深人士正规划“国内替代”基金,以在中国创建下一个芯片科技巨头。

更为关键的是,中国出台重大税收优惠政策鼓励中国半导体产业创新。根据国务院出台的新政策,经营超过15年的合格集成电路项目和企业,如果采用28nm工艺或更先进的工艺,将可免税长达10年的企业所得税。这极大鼓励了中国芯片产业。

根据智东西统计的数据,从今年第二季度到7月23日,中国有77项与半导体相关的融资活动,共有72家公司获得了总计267亿元人民币(合38亿美元)的融资。今年第二季度,中国在芯片行业的资本投资比去年增长了近10倍。根据企业数据库天眼查的数据,截至7月16日,中国在2020年第二季度组建了17000多家集成电路(IC)公司,年增长率为30%。

加速“国产化”,28nm芯片产线何时实现?

从目前的发展看,中国芯片产业在28nm及以上工艺的芯片领域,有不错积累,也在全力实现国产化的28nm芯片量产。大家可不能轻视28nm技术,因为这是当下成熟制程与先进制程的分界点。中国如果掌握了该技术的国产化量产,就可以满足绝大部分市场的芯片需求。

据君临研究中心分析,目前的芯片种类里,除了对功耗要求比较高的CPU、GPU、AI芯片外,其余的工业级芯片其实都是用的28nm以上的技术,比如电视、空调、汽车、高铁、火箭、卫星、工业机器人、电梯、医疗设备、智能手环、无人机等。

据中国国际广播电视台CGTN报道,尽管中国公司不具备生产最先进的智能手机芯片组所需的7nm和5nm制造能力,但它们却能够生产28nm和14nm芯片,这足以满足手机以外的大多数电子产品的需求。

纵观中国市场,目前中国最大的芯片代工企业中芯国际、华虹半导体等都掌握了28nm芯片的量产技术。接下来看整个中国产业链如何协同,能快速实现国产化28nm芯片“量产”能力。

据悉,中芯国际在今年7月份通过向公众出售股票筹集了75.8亿美元,宣布计划在北京建立一个价值76亿美元的芯片代工厂,重点是28nm和更先进的工艺,目标是每月生产约100000个硅晶片。中芯国际联席首席执行官赵海军在8月份的财报电话会议上证实,中芯国际正从中国国内采购芯片制造工具和材料。

今年8月有报道称,上海微电子制造了自己的光刻机,用于制造28nm芯片。除28nm机器外,上海微电子的产品还能够在11nm节点上制造半导体,并且它还希望推出能够构建7nm芯片的产品。

中国首家3D NAND闪存制造商长江存储科技制定了宏大目标,以测试国内和美国以外的海外市场的材料。自今年5月以来,长江存储几乎每个月都提高使用国产芯片设备和材料的目标,该企业目标是70%的设备来自国内供应商。

制造28nm芯片也要看芯片上游的设备和材料发展情况。君临研究中心调研了中国28nm芯片制造的设备端,包括硅片设备、热处理设备、光刻设备、刻蚀设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、抛光设备、清洗设备以及检测设备,还调研了28nm工艺芯片的材料端,包括硅片、电子特种气体、光刻胶、抛光材料、高纯湿电子化学品以及靶材等。

君临研究中心调研详细,有理有据,得出结论是:几乎所有环节,都已经有28nm技术的国产设备和材料处于生产线验证阶段。目前的瓶颈,主要就在光刻机。国产28nm光刻机只有上海微电子一家在做,不过其也预告将在2021年完成首台28nm国产光刻机的交付。

“相信通过1-2年左右的努力,我国完成一条28nm的芯片‘国产化’产业链是完全可以实现的。”君临研究中心如此预测。

观察:中国28nm芯片实现的影响几何?

中国的国产化28nm芯片产业链实现,对行业影响同样巨大。在笔者看来,一方面让中国科技企业不惧他国禁令,将推动中国各行业科技可持续发展,包括5G基站等ICT设备领域的发展。

中国工程院院士倪光南此前接受《环球时报》采访时表示,中国已经实现了具有“中国系统”的芯片自主创新。

另一方面,国产化28nm芯片量产也将给中国企业的全球客户巨大信心,还能增强中国半导体产业链更进一步发展的信心和实力。这也是为何芯动科技国产版7nm技术流片和测试成功,能引起热议的原因。

当去除了非商业因素,芯片领域企业的全球竞争也就相对公平。届时,全球科技市场能更加重视彼此,让共赢共存与良性竞争成为主旋律,真正加速造福广大企业和大众。

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