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搞定7nm制程工艺的大牛要走,中芯国际另有前途吗?

  • 产品时间:2021-12-27 00:12
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简要描述:文 | 黄天然中芯国际昨晚闹出个大新闻,团结首席执行官梁孟松提出告退,导火索是中芯国际邀请了另一位半导体大牛蒋尚义担任副董事长,而两人此前曾在台积电共事——现在看来,这段关系显然处得并不愉快。梁孟松是谁?梁孟松早年为台积电研发上将,后转投三星,资助后者在14nm制程实现了大跃进。...

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本文摘要:文 | 黄天然中芯国际昨晚闹出个大新闻,团结首席执行官梁孟松提出告退,导火索是中芯国际邀请了另一位半导体大牛蒋尚义担任副董事长,而两人此前曾在台积电共事——现在看来,这段关系显然处得并不愉快。梁孟松是谁?梁孟松早年为台积电研发上将,后转投三星,资助后者在14nm制程实现了大跃进。

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文 | 黄天然中芯国际昨晚闹出个大新闻,团结首席执行官梁孟松提出告退,导火索是中芯国际邀请了另一位半导体大牛蒋尚义担任副董事长,而两人此前曾在台积电共事——现在看来,这段关系显然处得并不愉快。梁孟松是谁?梁孟松早年为台积电研发上将,后转投三星,资助后者在14nm制程实现了大跃进。2017年11月,梁孟松加盟中芯国际,根据他在告退信中的说法,这三年来,他领导2000多位工程师日以继夜卖命拼搏,经心勉力完成了从28nm到7nm,共五个世代的技术开发,完成了一般公司需要花十年以上时间才气告竣的任务。梁孟松一说要走,中芯国际股价应声而跌。

今早,中芯国际A股股价跳空低开,盘中大幅下探,跌幅最高达9.8%,尾盘跌幅收窄,报收55.2元,收跌5.53%。中芯国际H股早间暂时停牌,下午1时复牌大跌近9.6%,今日收跌4.94%。网友痛骂中芯国际“自毁长城”,另有说这是“卸磨杀驴”、“过河拆桥”,舆论纷纷表现欠好看中芯国际的前途,甚至担忧国家芯片战略会受此拖累。

网友们对中芯国际报以灰心评价其实,梁孟松对中国芯片工业的孝敬,明眼人看得见,有心人也抹不去。至于中芯国际是不是卸磨杀驴,内情不明,谁也说不清楚,是非功过,自有后人评说。而股价暴跌也好,网友打行侠仗义也罢,市场和舆论的情绪,都反映出一种团体焦虑,这种焦虑又基于一种逻辑——中国芯片工业弱,弱就弱在晶圆制造技术,而梁孟松最擅长缩小制程工艺代差,如果没有了梁孟松这位大牛领路,中国芯片工业恐怕又要找不着北。

一位网友对中芯国际梁孟松告退事件的评论这种焦虑很切合直觉,却未必合理。制程工艺不是芯片工业的全部 普通人对中国芯片工业的忧患意识,大多始于美国对华为的一纸禁令。

从那时开始,许多人才知道,芯片工业的焦点环节,在于芯片设计和晶圆代工。华为海思有能力设计出7nm制程的芯片,可要造出来,却离不开台积电的代工能力。总说中国芯片被卡脖子,卡得就是晶圆代工环节,谁让中芯国际的制程工艺,比台积电和三星落伍了差不多整整3代。

然而,人们也许混淆了一个问题,将芯片工业之争,完全等同于制程工艺之争,其实并不全对,因为芯片种类太多,而且并不是所有行业,都需要用到成本昂贵的先进制程芯片。像手机、条记本电脑宁静板电脑,需要在极为有限的空间内不停提升芯片性能,自然对先进制程工艺有着无止境的需求。尤其是手机,每一代高端旗舰机型,卖点往往在于速度更快的芯片,制程工艺,也就是手机芯片的焦点竞争力。而专注于电脑芯片的英特尔,在制程工艺上止步于10nm,一来电脑产物体积较大,对缩小芯片体积没有燃眉之急,二来电脑增量市场有限,不足以支撑先进工艺研发。

英特尔10nm芯片公布 7nm最快明年才气问世电脑尚且如此,更别提消费级芯片之外的其他芯片了。现在看来,其实我们无需为制程工艺的技术代差过多焦虑,因为未来芯片行业的增量并不是来自手机,而是不停增长的车规级芯片,对车规级芯片来说,7nm够用了。车规级芯片才是未来增量市场 本月初,南北公共同时停产,因为上游芯片短缺,ESP(车身稳定系统)和ECU(车载控制单元)供不上货了。受疫情影响,外洋规模较大的晶圆厂和封测厂陆续停产,再加上意法半导体员工大歇工,全球半导体缺货严重,消费电子芯片又借着5G东风抢了车规级芯片的部门产能,搞到全球车规级芯片都在缺货。

汽车工业离不开芯片。德国大陆团体相关分析师预测,如果继续“缺芯”,中国汽车业将有15%的产能受到影响。2019年,中国汽车产能为2572.1万辆,芯片供不上,一年将有近400万辆车受到影响。

与此同时,汽车工业对芯片的需求却越来越大。2005年,一辆汽车的电子成本占比仅有20%,现在已提高到50%以上。

哪怕是漫衍式电子电器架构的传统汽车,每一个功效模块,都对应着独立ECU,一辆公共第八代高尔夫,就要用到70个ECU。而随着汽车从功效走向智能,电动化、智能化和网联化水平越来越高,每台车的芯片使用量正在急剧增加。

从最基本的三电系统功效,到更庞大的感知、盘算和控制功效,汽车上每一项新技术的应用,都依托于芯片实现。一辆汽车上的AI芯片车规级芯片的种类越来越富厚,包罗MCU(单片机)、存储芯片、LGBT(功率半导体)、ISP(图像处置惩罚器)、CIS(图像传感器)、电源治理芯片、加速传感器、射频器、GPU、ASIC(专用芯片)、FPGA(半定制芯片)、AI(人工智能)芯片等。2020年,全球车规级芯片市场规模预计为3100亿元人民币,占全球半导体市场份额约10%,而且近年来都保持着9%左右的增长速度。一辆汽车使用的芯片成本,可能是一台手机的几十倍。

中国加大车载级芯片自给力度 南北公共的这次停产危机,让人认识到车载级芯片的重要和潜力,同时也可以看出,现在我国汽车工业对外洋芯片供应链很是依赖,自给能力严重不足。英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器和意法半导体这5大厂商,就占据了全球车规级芯片65%的市场份额。英飞凌车规级芯片反观我国自主汽车芯片工业,2019年规模仅占全球的4.5%,车载级芯片入口率凌驾90%,从先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控,到ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶等关键芯片,险些全部依赖入口。

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好比,电动汽车中价值仅次于动力电池的IGBT,是能源变换与传输的焦点器件,直接影响电动汽车功率的释放速度、加速能力和最高时速,在电控系统成本中占比高达40%,可是我国电动汽车95%以上的IGBT一度需要从外洋入口。今年2月,国家发改委团结11部门公布《智能汽车创新生长战略》,特别指出要推进车规级芯片、智能盘算平台等焦点技术的研发与工业化。11月,国务院办公厅公布《新能源汽车工业生长计划(2021—2035年)》,同样指出要突破车规级芯片、车用操作系统、新型电子电气架构、高效高密度驱动电机系统等关键技术和产物。

幸亏,相比消费级芯片的庞大差距,车规级芯片落伍得并不多,主要是国产晶圆代工的制程工艺足够用了。现在,比力先进的车规级芯片,制程工艺在16-10nm,主流制程在90-28nm。而我国已经能够自主生产90nm光刻机,中芯国际已经可以量产14nm芯片,根据梁孟松的说法,7nm应该也不成问题。

比亚迪汉,就使用了中芯国际生产的14nm华为麒麟710芯片。现在看来,技术成熟稳定的16nm工艺以上芯片,才是需求最旺盛的车规级芯片,最先进的制程反而无用武之地。麒麟710芯片嵌入比亚迪汉智能座舱芯片设计方面,中国车企也在迎头遇上。

今年4月,比亚迪公布通告称,深圳比亚迪微电子已通过内部重组,并计划上市,该公司研发的车规级IGBT已占据海内市场18%份额。今年10月,吉祥与ARM中国互助建立芯擎科技,这家合资企业将专注于高性能车规级芯片和模组的研发、制造和销售,主要围绕智能驾舱、域控制器和自动驾驶芯片三大偏向发力,芯擎科技设计的首款7nm车规级芯片将于明年流片。芯擎车规级芯片除了车企之间的竞争,阿里巴巴平头哥也在去年7月公布了玄铁910处置惩罚器,华为海思去年8月公布了昇腾910处置惩罚器,这两款AI芯片,都可以支持L4级自动驾驶算力需求。另外不要忘记特斯拉,中国用庞大的市场帮特斯拉托起市值奇迹,特斯拉的回报就是100%国产化,这其中,自然也包罗了车载级芯片的国产化。

市场需求改变中芯国际技术重心 市场需求的风向在变,中芯国际也面临着选择,是将业务重心放在进一步突破先进制程工艺,还是实时消化前期技术结果,抓住车规级芯片市场发作的时机做大规模。第一条路,主动权其实不在中芯国际手里。

正如梁孟松所说,虽然5nm和3nm最关键最困难的8大项技术已经有序展开,但要进入全面开发阶段,还是得等候EUV光刻机的到来。梁孟松告退信就算有了EUV光刻机,制程工艺的天花板其实也很难捅破。台积电现在已经量产5nm芯片,正在加紧研发3nm芯片,可是硅基芯片的物理极限为2nm,一旦制程工艺低于2nm,电子将在量子层面发生隧穿效应,无法被约束在晶体管内,这个问题以现在的技术来看无解。

台积电晶圆厂内部第二条路,其实却大有可为。从中芯国际宣布的第三季度财报看,其晶圆代工收入主要还是来自智能手机、智能家居和消费电子,车载级芯片没有单独分类,包罗在16.4%的“其他”内里。中芯国际2020年第三季度财报截图为了扩大产能,中芯国际今年8月与北京经济技术开发区委员汇合资建新厂,聚焦生产28nm及以上的芯片。

项目将分两期建设,首期计划投资76亿美元,目的在首期告竣每月约10万片12吋晶圆的产能。蒋尚义日前接受问芯Voice专访时也表现,自己来中芯国际要提升两项技术,一是先进封装技术,二是小芯片等系统整合技术。蒋尚义显然,面临发作的车规级芯片市场,在EUV光刻机到货之前,制程工艺的突破只能暂告一段落,让位于其他更有助于扩张市场的技术。

现在,中芯国际尚未同意梁孟松告退,还在努力与之核实。话说回来,无论梁孟松是委屈出走,还是意气用事,抛开他对企业的孝敬不谈,就冲民众对这位芯片元勋的高度关注,中芯国际未来也应该就此事给外界一个清楚的交接。如果梁孟松还是走了,天其实也塌不下来,究竟国产晶圆代工企业,也不只有一家中芯国际。


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