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- 发布日期:2024-07-27 08:09 点击次数:202
关于国产IC产业而言,2019年是充溢打破的一年,但是,即便取得国度产业政策与资金的鼎力协助,要开展IC设计、制造等产业的高度自主化,从业者仍须逾越诸多障碍,弭平差距后,方有时机在半导体竞赛道上弯道超车。
14纳米制程打破 拉开IC制造新序幕
在相关国度政策培植、持续聘用资深业界人士等助力下,国产IC制造产业开展可谓迎来新里程碑。
中芯国际于今年8月的财报电话会议上表示,14纳米制程曾经进入客户风险量产阶段,将在2019年底开端奉献营收;长江存储于9月初正式宣布,已开端量产基于Xtacking架构的首款64层堆栈 256Gb TLC 3D NAND Flash快闪存储器;华虹半导体位于无锡的12吋消费线(华虹七厂)正式投产;以及合肥长鑫宣布,自主研发DDR4 DRAM将于年底投产,估计成为国内首家量产自主DRAM的业者,争相投产的音讯都意谓着,已然在IC设计与制造自主化的赛道上迈出新的一步。
此外,新的IC建厂方案也纷至沓来,其中,紫光集团便预定于2019年底在武汉兴建DRAM厂,估计2021年落成投产。依据国际半导体产业协会(SEMI)数据显现,全球有15座新晶圆厂将于2019年底开端兴建,其中有11座晶圆厂都未来自中国。
国产IC制造的停顿也进而提升了该国在全球IC产业市场中的话语权,从全球半导体联盟存储器论坛(GSA Memory + Conference)连续2年选在中国举行,以及GSA在今年9月宣布该国存储器巨头,紫光展锐CEO楚庆、合肥长鑫存储董事长朱一明将担任董事会成员,也可知一二。
对此,GSA指出,由于国内对存储器产线的投资较高,以及云端运算与行动运算系统用户的快速增长,再加上在国内有较多的新进者和新技术转型的厂商,因此决议移师中国。
IDM业者异军突起 想打造中国台积电
国内IC制造业者主要包括中芯国际、华虹半导体以及华力微电子等业者,其中尤以近期初步迈入14纳米制程量产的中芯国际走在最前端。
但是近期,2017年才成立的武汉弘芯半导体于今年9月初在官方网站上宣布,将来将投资200亿美圆,建造14纳米以及7纳米以下制程的逻辑IC产线,直攻先进制程之举,再度显现了积极追逐台积电、三星电子等晶圆代工先进技术的企图心。
值得留意的是,该公司成立仅2年,过去旗下未有任何晶圆代工产线建成,往常却宣布斥资200亿美圆,打造预估在2020年下半停止试产、每月总产能达3万片的14纳米制程产线,2020年开端研发7纳米制程技术,并且将打造晶圆级先进封装消费线。
引人瞩目的,也包括武汉弘芯延揽前台积电共同COO、前中芯国际独立董事蒋尚义担任该公司CEO,过去蒋尚义在台积电曾参与从微米到20纳米~16纳米FinFET等重要制程节点的研发工作。有鉴于前台积电资深研发处长梁孟松辅佐中芯国际打破14纳米制程量产瓶颈,武汉弘芯也因聘用蒋尚义遭到各界注目。
成立至今,武汉弘芯先后传出曾聘用中芯国际初期晶圆厂厂长邓觉为以及现任中芯国际联席CEO梁孟松的台积电研发部属夏劲秋,但两人均未任职于该公司,直到今年6月传出聘用蒋尚义担任公司CEO,武汉弘芯才再次跃上水面。
依据媒体深科技今年6月的报导,武汉弘芯自2018年开端,即传出接触不少产业供给商的音讯,然因多数供给商对弘芯持审慎态度,使该项目寂静一段时间。
此外,针对武汉弘芯的业务形式,虽然蒋尚义先前受访时强调,武汉弘芯将不走共享IDM(CIDM)形式,而是会另外打造全新的形式,且先进封装技术将作为新的业务重点。
从武汉弘芯官网写道的具备14纳米及7纳米以下节点FinFET先进逻辑制程与晶圆级先进封装技术经历引见来看,将来武汉弘芯有意开展的业务形式,与其老东家的台积电提供的制造与专攻先进封装的效劳形式颇为类似,也与多数晶圆代工巨头近年欲强化先进封装技术的规划不约而同。
整体而言,若武汉弘芯胜利在2020年打造出14纳米制程以下的产线,并开端7纳米技术的研发,将来估计将与中芯国际并列国内晶圆制程最进步的业者。
但是,纸上蓝图之外,两者间实践上在晶圆厂建厂与先进技术研讨规划都有着明显差距,例如,中芯国际在今年7月时将EUV制程在2021年投产订为目的,展开EUV技术人才招聘。一方的武汉弘芯未有任何技术时程,一方的中芯国际则是积极对台积电与三星等引入EUV技术大厂发起追逐。
此外,蒋尚义也坦言,武汉弘芯的技术还落后台积电7、8年的时间,不只竞争筹码不多,该项发言也再度点破中国外乡的IC开展现况-弯道超车难以完成。
延揽名人、发明新口号 美梦成真没那么容易
综观近年中国IC产业开展,从中芯国际聘用台积电前研发处长梁孟松担任联席CEO, 电子元器件采购网 武汉弘芯延聘蒋尚义担任CEO,云芯国际纳揽夏劲秋担任董事,再到前联电副总孙世伟出任紫光集团全球副总裁与武汉新芯CEO,中国IC设计与制造厂商聘用台湾业界名人已是趋向。
此外,除了中芯国际与华虹等业者之外,国内近年掀起一阵共享IDM形式(CIDM)热潮,并呈现采用该形式的青岛芯恩半导体、粤芯半导体等企业,事实上,CIDM形式仍以IDM为实质,不同之处在于CIDM是透过与企业结合投资上下游产业打造完好IDM形式,而非自行建厂。
但无论是IDM、CIDM,或是蒋尚义所说的新形式,实质都绕不开培育完好的IC设计、制造、封测与销售生态体系的主轴,并且必需在这些技术上持续追逐先行业者,才干最大化地完成外乡零组件自给战略。
除了业务形式的奠定之外,关键技术与管理人才的到位也都非常重要,以在14纳米制程卡关3年多的中芯国际为例,梁孟松至该公司任职的1年多后便传出打破制程瓶颈,对此,《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)剖析曾指出,梁孟松是背后大功臣,由此可知,武汉弘芯延聘蒋尚义也是基于同样的道理。
但是,除了高层人才之外,制程打破和良率拉升也与研发及厂房技术人员素质与技术稳定度高度相关,并非一人之力即可促成;鉴往知来,IC制程技术积聚无疑问以一蹴可几,察看过往三星电子(Samsung Electronics)放弃传统制程,直奔7纳米EUV技术,都使其目前在该制程上面临产能、良率的应战,关于横空出世就直奔14纳米制程的武汉弘芯而言,自然更是一大应战。
进一步而言,即便胜利打造先进制程产线,克制制程技术打破与良率、产能等应战,IC制造的长期学问累积与技术开展也是芯片效能差别化优势的关键所在,回望过去采用台积电的16纳米制程以及三星14纳米制程的苹果(Apple)A9处置器,即可看出纳米制程并非独一,自家技术差别更是芯片效能的决议要素。
自主化冲刺 外乡IC供给链扩展
中芯国际初迈入14纳米制程量产,但估计要等到2021年才可范围量产,在在显现中国短期内仍难以完成IC先进制程的自主化,但中国外乡部份IC设计的外乡供给商替代率却有些许上升的现象。
察看华为最新款旗舰手机Mate 30 5G版零组件供给商,与上一代的Mate 20 X相比,可发现华为在存储器、触控芯片、射频天线以及射频前端模块等零组件局部,有增加中国外乡供给商以及剔除美系供给商的现象,透过培植外乡供给商逐步停止「去美化」运动意味明显。
值得留意的是,其中的5G射频前端模块供给商则由美国的Qorvo跟skyworks交换成日系业者的村田制造所独家供给,4G射频前端才由村田与海思共同供给。
整体而言,设计难度较高的零组件仍仰赖海外业者,代工局部也难以脱离台系业者,但仍能看出华为透过扩展局部国内业者零组件的采用比例,培育该国供给链生态的竞争力。
大基金政策助攻 封装与设备成第二波投资重点
《国度集成电路产业开展推进纲要》政策内容指出,在IC设计上,该国方案在2020与2025年分别到达40%与70%的自制率,IC制造上,则以开展14/16纳米等先进制程与扩大产能为重要目的。
对此,国度集成电路基金(俗称大基金)的投资也左右了上述目的的开展进度。材料显现,大基金成立于2014年9月,一期项目整体资金范围约为钱6,500亿元,公开投资公司数量达23家业者的70个投资项目;以投资金额比例来看,IC制造投资比例最高,达67%。
察看中芯国际、长江存储、合肥长鑫等业者在2019年的开展,并不难看出大基金一期项目的投资效果的确高度反映于上述业者的投产与量产进度,大基金二期项目的投资方向也可看出下一波的培植重点范畴。
随着二期项目资金募资的推进,大基金总裁丁文武也曾于今年9月强调,该基金将来将强化中国半导体国产设备与资料等范畴规划。
对应台积电、三星与英特尔(Intel)等IDM业者早已规划3D等先进封装技术,2019年开端,大基金也持续增加在IC封测以及检测设备范畴的投资,扩展设计与制造之外的规划。
公开材料显现,截至2019年9月,大基金今年已先后对通富微电、长川科技、精测电子、国科微、北斗星通以及上海安路等业者停止投资或是增加持股比例。其中,通富微电为中国IC封测三大巨头之一;长川科技与精测电子则皆为面板与IC检测设备供给商。
剖析也指出,大基金二期估计将盘绕中国国度重点战略产业,包括人工智能(AI)、物联网(IoT)、聪慧汽车以及5G等范畴停止投资,将来关于IC制造与设计的投资比例依然最大,同时也将持续提升对封测、设备与资料产业的投资比例。