中芯国际,作为中国内地第一大本土芯片代工商,在2018年的时候即对外宣布了14nm FinFET制程工艺的研发获得成功。接着到今年初,中芯果然不负业界期望,中国内地第一条14nm工艺产线,中芯南方已经在量产14nm芯片。中芯通过自主研发高端制程工艺,从28nm到14nm如此之大的跨越,既缩小了与主流大厂的差距,又可说是中国半导体产业发展史上的一个奇迹。
从中芯国际官网上所公布的信息可知,中芯南方厂其实在2019年第三季度便已成功量产第一代14nm FinFET工艺。而在按照规划达产后,中芯南方厂将建成两条月产能均为3.5万片的产线。
到2019年底,中芯14nm工艺的产能为每月3000到5000片晶圆。2020年,中芯14nm产能会大幅增长,到2020年底每月产出15000片晶圆。
据报道,中芯14nm FinFET工艺研发不断向前推进:第一代14nm FinFET已经成功量产,2019年第四季度开始贡献有意义的营收;第二代FinFET研发也在稳步推进,客户导入进展顺利。
根据各家媒体先前报道,格芯不断抛售旗下晶圆代工厂并宣布不再向12nm以下的制程工艺投入研发资金;台联电也宣布退守14nm及以上制程工艺的晶圆代工市场;台积电的7nm工艺已经成熟且被许多客户采用,5nm工艺也进入量产阶段,最快将于2020年第一季度量产,台积电还开始了3nm工艺的研发进程,甚至计划在2024年实现2nm工艺的量产;三星在工艺赛道上的进展同样迅速,不仅开始了量产7nm芯片,在被曝光的三星芯片代工计划中,5nm/4nm工艺芯片都将接踵而至;英特尔则已经确认至少要2020年大批量1Onm量产。
格芯和台联电相继放弃在更先进制程工艺赛道上的竞争,可以排除在外,不再多说。虽然中芯在制程技术上与台积电、三星的差距越拉越大,但作为中国芯片制造行业的龙头企业,中芯追赶的对象显然就剩下台积电、三星以及英特尔。而考虑到三星以及英特尔的性质,那么台积电无疑才是中芯最直接的商业竞争对手。
据业内分析,中芯对高端工艺技术的布局,大致可以分为三阶段。第一阶段是利用FinFET工艺技术打造14nm芯片,目前已在量产并已创收;第二阶段则是12nm工艺技术,用以强化第一代FinFET技术,现在已经进入客户导入阶段,且进展顺利,预计在2020年上半年开始贡献收入;第三阶段,则是第二代FinFET工艺,暂定N+1工艺技术,据业界传言,中芯也已为N+1工艺。密集与客户接触讨论,有望在2020年小规模生产。
至于中芯N+1工艺具体是多少,据Deeptech不久前称,该工艺节点应该是 7nm 左右,但中芯至今未披露第二代的 FinFET 技术是否定义在 7nm,也有可能是 8nm,不过就怎么命名罢了。
另外,猎芯网今年1月发布的消息,中芯南方厂国内首条14nm生产线开始投产,该工厂也是中芯国际最先进的生产基地。根据此前的报道显示,中芯南方厂建成后两条产线的月产能为3.5万片,中芯南方厂提前一年完成了国家提出的重要发展目标。此外,中芯国际的12nm技术进入客户导入阶段,更先进的制程10nm和7nm也有了不小的突破。
在11个月时间,中芯国际实现14nm的大突破,与梁孟松分不开。据悉,梁孟松的加盟,为中芯注入了新的工作方法,员工每天加班8个小时,每天工作15、16个小时,上班之前将手机先交出来,下班之后才收回,日常都是在加班加点的赶进程,处理产品线的问题。
梁孟松表示,这种高强度的工作方式并不是中芯国际所独有的,是整个芯片代工行业的常态,可以说先进的制程都是通过加班加点突破出来的,台积电与三星同样也是三班倒才能研发出最新制程的。
截至2019年底,中芯国际专利申请总量超1.6万件,授权总量超1万件,在制造芯片的同时,也为后续发展奠定了基础。
上文说道,中芯国际最直接的对手是台积电。那么在国内芯片代工市场,中芯与台积电之间的竞争当无可避免。以14nm工艺为例来说,中芯实际上面临着不小的压力。
台积电南京工厂是12英寸晶圆厂,2018年开始量产,尽管是16nm工艺技术,但与目前主流的14nm是同代工艺。据知情人士透露,台积电针对16nm的微缩版本12nm工艺技术,也将转移至南京工厂,但日程未定。
另外,此前外媒报道,美国计划将源自美国技术的标准从25%的比例下调至10%,以阻断台积电等非美国企业向华为提供芯片代工业务。尽管台积电内部评估,7nm源自美国技术的比重不到10%,可以继续供货,但14nm将受到限制。当时有业内人士分析,此一举动将利好中芯国际14nm工艺。值得一提的是,华为海思也宣布开始对外供应芯片。那么,未来国产芯片的自给率将进一步上升,中芯国际14nm工艺在国内的市占率也当相应提高。
然而,在半导体设备投资上,台积电明显占据优势。台积电南京工厂16nm设备应该在2014年开始进场。按五年折旧的规律。台积电在设备上的成本已经在2019年分摊完毕,想要以16nm来争取客户订单,台积电有足够的价格竞争优势。此外,据台积电财报数据显示,台积电南京厂在2019年第三季已顺利扭亏为盈。况且,台积电董事长刘德音也表示,南京厂产能仍相当满,2020年也将依计划进一步进行扩产。反观中芯国际,中芯仍在早期投资阶段,更别说赚钱盈利。