激励人心,中芯国际获我国200亿投资,拟替代台积电曲线图救华为公司。
近年来,中国的半导体业迅猛发展,市场的需求维持持续增长。
据找产业研究院数据信息,2017年中国大陆地区半导体行业销售总额达82.3亿美金,2018年为131.1亿美金,同比增加达59%,销售总额度较去年增加了近48.4亿美金,由此可见中国市场对半导体产品的迫切需求。与此同时,中国以131.1亿美元的销售总额超过中国台湾,变成世界第二大半导体设备机器设备市场销售。
归功于国内市场的良好态势,中芯国际的营业收入主要表现醒目。此外,中芯国际的技术工艺也迈入振奋人心的提升,但同时也遭遇一些外部的考验。
通信、日用品,仍然是营业收入主力军
在国内半导体要求迅速提高的情形下,中芯国际也拿出了一份不错的成绩单。
5月13日,中芯国际发布2020年Q1财务报告。第一季度销售总额为9.059亿美金,相比2019年第四季度提高7.8%;毛利率为2.3亿美金,较2019年第四季度提高17.1%;利润率为25.8%,较2019年第四季度提高23.8%,纯利润达到6416.4万美金,同比增加也是达到422.8%。
总体来说,中芯国际在2020年开场获得了不错的成绩。特别是纯利润主要表现醒目,则在纯利润迅速提高的背后,通信日用品依然是营业收入奉献的主力。据中芯国际商品分类数据,通信和消费类产品总占有业务流程总量的80%。
通讯设备一直是中芯国际营业收入的关键。2019年通讯设备占到了中芯国际总营收的46%,而中芯国际通信业务流程营业收入的快速提高,与国内电子设备生产商将定单转至中芯国际相关。
从2019年底逐渐,华为公司就相继将设计芯片的订单从台积电转至中芯国际。前不久,华为公司又宣布将集团旗下的海思半导体14nmFinFET工艺一部分芯片代工订单信息交给中芯国际进行。华为公司订单的迁移,一方面拯救了中芯国际提高其在14nm批量生产水准;另一方面,也助推了中芯国际的营业收入提高。
除此之外,消费性处理芯片都是中芯国际另一大营收由来。国内消费电子城持续持续增长,智能机、液晶电视机、DVD播放器、数码照相机和摄像头等用户需求不断增加,推动了中芯国际等半导体企业在此类业务范围的高速发展。
中芯国际在2020年第一季度主要表现醒目,但其面临的技术难题依然不容忽视。为了在技术上寻求突破,中芯国际进行N 1、N 2工艺发展战略,迎头赶上台积电7nm制造工艺。
N 1工艺,务求突破
最新动态,中芯国际CEO梁孟松公布中芯国际目前正在全力以赴产品研发N 1工艺,进入了顾客导进产品质量认证环节,而且提及N 1工艺的处理芯片相比14nm性能提升20%、功能损耗减少57%、逻辑性总面积变小63%,SoC总面积变小55%。
从中芯国际N 1工艺处理芯片特性看来,基本上等同于台积电第一代7nm工艺,预估年末就可以批量生产。
值得关注的是,中芯国际的N 1工艺并不意味着7nm工艺。市场中7nm工艺相比14nm,标准提高力度是35%,而中芯国际的N 1工艺提高力度为20%,相比稍为稍逊。但是其成本较低,且N 1工艺制造并不一定EUV。在这一点上,中芯国际可谓是获得了技术性的突破。
N 1取得的可喜造就,禁不住让业内对中芯国际的N 2工艺充满希望,N 2工艺在性能上比N 1进一步提升,更靠近销售市场7nm工艺。
相较于半导体市场的7nm,N 1工艺上虽然比7nm略显稍逊,但是其成本比市场中的7nm低大概10%。针对半导体产品需求大的生产商,毫无疑问这一猝不及防的喜报必定会造成她们巨大的学习兴趣。除此之外,相比国外控股的台积电,中芯国际显而易见更值得她们信任。
中芯国际在制造工艺里的发展,对国内半导体公司有着非常大的激励作用。但是,中芯国际的技术发展趋势之路上,并不是一帆风顺的。
不可忽视的技术代差
早就在2017年,中芯国际的集成电路制造工艺还停留在28nm环节,而此时的台积电现在开始批量生产10nm集成电路板。28nm和10nm中间还相隔着14nm的制做工艺差别。资料显示,同功能损耗下14nm可以达到的频率比28nm要高出61%。中芯国际和台积电的技术差别显而易见。
这种情况,伴随着梁孟松的加入,终于有了改变。梁孟松使用了只是300天的时间,就要中芯国际完成了从28nm到14nm的技术超越,14nm芯片的产品合格率也从3%提升到 95%。可以这么说,梁孟松的加入推动了中芯国际制造工艺的跨越式发展。中芯国际完成28nm到14nm的超越,也很好地振作了中国自主芯片产业链的信心。
2020年1月份,中芯国际再度传来令人激动的喜报,中芯国际集团旗下的的中芯国际南方地区集成电路制造有限责任公司公布第一条14nm生产流水线资金投入生产制造。
但是,中芯国际的集成电路制造技术距世界领先水准还是有很大差别。前不久,台积电公布5nm生产流水线将要投入量产,而同为半导体产业的三星早已将目光转为3nm生产流水线。在处理器行业,14nm和5nm中间还相隔着7nm的技术差别,换句话说,中芯国际和台积电的半导体材料技术依然相距2代。
中芯国际生产制造技术提升的道路上,有两个难点——技术封禁和资金贫乏。
大家都知道,半导体产业发展是建立在“砸钱”方式里的。每一次纳米技术工艺的发展,其成本费都以几何倍增长。2019年中芯国际资金投入研发的资产达6.874亿美金,占销售额的22%。
圆晶成本伴随着制造的金属叠加层数伴随着工艺的演变不断提高。比如13nm制造有六层金属材料,5nm至少会出现14层金属材料,除此之外,半导体材料制作中还需要引进一个新的技术,14nm的时候需要引进FinFET技术,5nm时引进层叠横着纳米管技术。
其次光刻技术技术成本费。40nm和45nm制造需要用到40层光罩,而14nm和10nm那就需要60层光罩。那对光刻技术的需求几近是苛刻的,而全世界有且只有一家取得成功成功开发设计EUV的企业——西班牙的阿斯麦。上年5月,中芯国际向法国购买一台光刻技术,而这台光刻技术价格就达1.2亿欧元,其价格等同于多架波音飞机737。
其次,国外一直掌管半导体产业的关键技术,对中国半导体企业开展技术封禁。据美联社报导,国外周一公布对中国半导体行业限定出入口,避免中国根据民用型商业服务等途径获得半导体行业和技术。
纵览中芯国际发展史,在多重困境中一步步走到今天,实属不易。尽管中芯国际的工艺整体实力相比世界顶尖水准也有差别,但中芯国际依然给业内造就了许多惊喜。N 1工艺早已靠近7nm水准,而往后面特性更加强大的N 2工艺,必定可在技术上让中芯国际更有底气。
中芯国际本次技术工艺的突破,对中国半导体企业而言也具备战略地位。一方面,中芯国际的技术提升让“中国芯”在半导体产业有了更多的主导权,为中国电子设备公司的进一步发展打下基础。另一方面,中芯国际新的工艺也为中国半导体企业产品研发争取了更多时间。
但是,目前我国半导体产业还是处于发展过程,还存在非常大差别,也代表着中芯国际的前行之路依然任重道远。在半导体产业外部环境不好的情形下,中芯国际技术发展之路,必定充斥着艰难险阻。
文/刘旷微信公众号,ID:liukuang110
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