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危机四伏中的国产芯片产业如何破局?

浏览次数:189 发布时间:2020-08-20 09:24:29

近期,中芯国际回归科创板上市,市场上一片火爆。中芯国际多了一个融资渠道,企业发展而言,显然是个好事。

客观来看,国产芯片产业外部形势不佳,需要做出理性选择。我们与其一哄而上地发展芯片,不如全国一盘棋统筹规划。与其让各地没有重点的搞平均主义,不如集中资源办大事。与其大水漫灌地帮扶,不如把重点放在加大扶持龙头企业力度上,让龙头企业站得更稳,带动产业走得更远。

中芯国际作为产业龙头,对于中国半导体产业乃至科技圈,有着重要的战略意义。在产业链需要自主可控的大背景下,中芯国际承载着重大科技创新的希望。然而,现下受逆全球化冲击,中芯国际遇到了企业成长路上的大考。怎样熬过寒冬期,突出重围,影响整个产业的走向。


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羊肠小道上爬行


发展国产芯片是中国人的共同梦想,为了实现这个梦想,多年来,无数有识之士在为之奋斗。

我国芯片制造起步较晚,主要从代工、合资中逐渐学习相关技术。然而,多种尖端前沿的核心技术与设备,包括光刻机、覆盖薄膜沉积(PVD、CVD等)、离子注入、刻蚀、快速热处理、去光阻和清洗,以及各种场景下使用的芯片自动化设计软件EDA等,都需要仰赖美国及其产业联盟国家,并与之有很大的差距。据统计数据显示,全球半导体生产设备主要集中于日本和美国,我国半导体设备自给率不足10%。目前我国芯片制造这条路,正在羊肠小道上爬行。

环境如此恶劣,中芯国际如何做活?

我们先让时光回到2个多月前,在中芯国际20周年晚宴上,参会员工每人都拿到了一套华为荣耀Play4T手机。这款手机的特别之处在于,手机的背面除了印有中芯国际成立20周年的专属Logo,还带有“Powered by SMIC FinFET”字样,显示着这款手机的海思麒麟710A处理器,采用的是中芯国际(SMIC)14纳米制程代工。显然,中芯国际14纳米FinFET 代工的移动芯片,实现了规模化量产和商业化。

作为中国大陆第一家实现14纳米(nm)FinFET量产的集成电路晶圆代工企业,中芯国际代表中国大陆自主研发集成电路制造技术的先进水平。

除了14nm工艺以外,中芯国际还有一款12nm的工艺改良版,不过其本质上其实还是14nm工艺,只是相比标准14nm工艺,这款工艺在晶体管尺寸上进一步缩小,功耗降低,同时性能还会提升10%以上,这款12nm工艺目前也已经进入试产阶段,如果和相应的客户对接顺利的话,想必很快也会进入量产阶段。

然而,先进工艺的实现,意味着大量资金的投入。中芯国际需要资金输血。

招股书说,中芯国际拟募集资金总额200亿元。其中40%将用于补充流动资金,20%的资金用于先进及成熟工艺研发项目储备资金项目,另有40%将用于12英寸芯片SN1项目。

SN1项目是指建设1条月产能3.5万片的12英寸生产线项目,此次融资中的部分资金,用于把这条生产线的水平推进至14纳米及以下。


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生产工艺差一代意味着补4-5年时间


14纳米意味着什么?它是个能力标志。

从28纳米到14纳米是一道关键节点,也是划分企业制程能力先进程度的标志。纵观全球,全球范围内进入到14纳米制程“俱乐部”的代工企业,只有台积电、三星、格芯、联电、中芯国际5家。

我认为,基于理性战略选择,市场不必期待中芯国际开启疯狂追赶模式,不必渴望在短期内突破7/5nm以下工艺。主要有两个原因。

一是没有足够的市场。原因在于台积电、三星已经领先7/5nm以下工艺,瓜分了有限的市场,后来者很难分到多少蛋糕。中芯国际曾总结过:芯片代工第一名赚钱,第二只能保证不赔,而第三名是入不敷出的,三名开外的更是如此。所以全球第三和第四的格芯和联电,到了10nm就没有再继续研发下去了,他们有实力也有设备,但是费劲却赚不到钱。

对7/5nm这类工艺的芯片主要用于手机,有需求的公司越来越少,做这样的工艺投入大产出少,不划算。就拿中芯国际来说,2015年实现了28nm技术,背靠着我国这么大的市场,到现在还都是赔钱,至于14nm更加不用说。按照中芯的报表,28nm工艺的营收仅1.33亿美元,14nm的营收只有0.4亿美元,什么时候能够开始盈利,遥遥无期。所以,与其全线开花去追求最先进的技术,不如把有限的资源和力量部署在容易突破的领域。

二是时间来不及。实事求是来说,尽管14nm工艺已经不算最先进的工艺,但是对中国大陆来说,14nm仍然具有重要的战略意义。其一,能用。就算在最坏的情况下,中国厂商也依然有芯片可用。其二,有用。14nm尽管在手机上可能落后一点,但是在5G基带和AI芯片等诸多领域上仍然非常先进,毕竟市面上其实还有很多芯片还在使用28nm和40nm的老旧工艺。就生产工艺来看,中芯国际从28nm一下子跨入到14nm量产,虽然在国内是重大突破,但是与台积电、三星等公司相比,中芯国际的14nm已经晚了4-5年了。

生产工艺差一代,意味着4-5年时间。差两代,意味着8-10年。换句话说,要继续突破7/5nm工艺,在现有条件下,可能需要耗费8-10年左右。在这8-10年这个时间段内,硅基芯片的生命周期差不多该走向终点。同时,量子芯片、碳基芯片等新型的替代品有可能问世或者投产。替代品比起硅基芯片更先进,更有用武之地。


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集中资源办大事


在没有最先进工艺的8-10年内,国产芯片产业如何破局?我认为,就是集中资源办大事。

只要我国在半导体领域“卡脖子”的问题一天不解决,我们就离不开集中资源办大事。

一是市场有需求。现在正是发展国产芯片的绝佳战略期。国内半导体行业正处于晶圆产能扩张的历史机遇期,中国将芯片行业聚焦国内的基本态势越来越明显,本土芯片设备需求强劲增长。

二是国际经验证明可行。众所周知,芯片代工行业是资本密集型产业,无论是人才的培养还是技术研发,都离不开大量资金的长期投入。从日本、韩国、中国台湾的芯片产业发展经验来看,“集中资源办大事”是推动芯片产业快速发展的经验。短期内顶住盈利压力,长期应咬牙进行投入。无论是日本的东芝、日立,还是韩国的三星(非纯晶圆代工厂)、中国台湾的台积电,都是在政府资金及政策的支持下,才进入独立商业企业发展模式,并逐渐为产业链上下游提供能量。

国家扶持芯片产业生态的决心很大。2019年10月22日,国家大基金二期成立。根据规划,投资方向将重点放在刻蚀机、薄膜设备、测试设备和清洗设备等芯片制造及上游设备领域。

除了扶持芯片产业生态,还扶持芯片产业龙头。中芯国际作为国内代工龙头,具备串联及带动封测、芯片设计等整个产业链的潜力。

国家大基金一期、二期,以及上海集成电路基金一期、二期,相继重金力挺中芯国际。中芯国际今年6月创造的IPO纪录就是一个信号。从6月1日上市申请正式获得受理之日,到成功过会,中芯国际仅用时19天,可谓史无前例。其浓厚的科创成色和行业地位,也是该公司审核流程提速的重要条件。

资金不足,一直是影响我国芯片产业发展的重要因素之一。作为芯片代工厂的中芯国际,虽然通过科创板上市,可以募集更多资金补贴研发费用,但是还未到能够“自我造血”的水平,依然随时需要输血。芯片龙头日子不好过,产业链配套企业的日子,也可想而知。

鉴于此,行业需要政府资金及政策长期支持,而且资金和政策需要尽快落地。唯有如此,才能让中芯国际和整个芯片产业站得更稳,走得更远。





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