外媒:从28纳米到14纳米 中国芯片加速进化

极客网·极客观察6月28日 据英国Verdict报道,放眼整个产业,只有一小部分下游5G应用需要比14纳米更强的芯片。目前以5G作为基础的“万物互联”正在形成,2030年之前将会演进出空间网络。到了2024年市场上将会有110亿企业物联网设备。在5G部署方面,中国比欧美至少领先2年,而且中国还在实验6G卫星。

报道称,中国芯片产业将重点放在28纳米及14纳米芯片上,28纳米相当于中端与高端的分界线。在未来一段时间里,中端与低端芯片仍然会占整个芯片销量的大多数。有时28纳米和更低端的芯片无法满足性能需求,此时就需要14纳米及20纳米技术。

在性能方面,14纳到7纳米的差距比14纳米到28纳米的差距要小,但14纳米的设计制造成本比7纳米高很多。举个例子,从速度与能耗的角度看,去年英特尔推出的14纳米Skylake台式机处理器与AMD 7纳米Ryzen并没有明显区别,只是7纳米芯片的制造成本低一些。

QQ截图20210628091251.jpg

中国28纳米生产提速

从去年开始,中芯国际已经开始扩大28纳米芯片产能。今年中芯国际28纳米芯片就会大规模量产,此举意义重大。到了明年,14纳米芯片也会扩充产能。不过中芯国际使用的制造设备仍然是ASML DUV光刻机,还有来自Applied Materials、LAM、东电的设备,在未来一段时间内仍会如此。

不过今年年末上海微电子开发的28纳米DUV光刻机预计将会投入使用,上海生产线将会开始生产48纳米、28纳米芯片,给物联网设备使用。在3月份举行的SEMICON 21展会上,上海微电子展示90纳米光刻机。据公司管理层透露,48纳米和28纳米光刻机的良率不够高,仍然面临挑战,但是上海微电子使用的技术避开了美国专利。

今年3月份,中芯国际终于买到价值10多亿美元的ASML DUV光刻机,之前谈判一直断断续续。迫于美国压力,AMSL无法向中芯国际出售EUV光刻机,如果想生产7纳米甚至更先进的芯片,中芯国际需要EUV光刻机。

ASML、英飞凌、意法半导体等企业对于美国干涉心有不满,但也无可奈何。在2030年之前,全球芯片制造产能将会大幅扩充,当中40%的扩充来自中国,对于ASML等企业来说这是一个机会,它们不愿意失去。美国生产设备供应商、EDA设计工具提供商也不愿放弃中国市场,有时中国营收占了公司营收的50%。

明年中芯国际将会大规模生产14纳米芯片,2023年进入7纳米制程。中芯国际已经用N+1技术开始小规模生产介于14纳米与7纳米之间的芯片。中国投资120亿美元扩建芯片厂,它的主要目标是生产28纳米芯片,但同时也关注14纳米和7纳米芯片,7纳米可能要到2024年才能量产。

国际竞争将更激烈

如果美国继续将核心半导体专利作为武器使用,中国为了反击,可能会向美国企业关闭中国市场,比如苹果,或者切断稀土、工业级电池材料的供应。International Business Strategies创始人、CEO Handel Jones说:“中国是战略大师。”中国芯片市场每年为美国贡献营收1000亿美元,创造工作职位15万个,也为美国企业提供相当一部分研发资金,放弃中国市场对美国也会造成伤害。

据预测,2030年之前全球半导体产业的规模将会扩大一倍还要多,营收达到1.4万亿美元,中国将会拿下其中60%。摩尔定律的拐点已经来临,中国可能会成为拐点之后的领导者。在5G、高铁、量子通信、AI大数据领域,中国已经借拐点追上甚至反超,芯片可能会成为下一个。

今年5月份,中国的IC产量达到历史最高,因为中国全力生产芯片。与去年5月相比,今年5月中国芯片的产量增加37.6%,达到299亿颗。今年前5月,中国生产芯片1399亿颗,同比增加48.3%。

虽然受到美国打压,华为资深副总裁Catherine Chen告诉媒体,华为会继续开发世界级半导体产品。海思有7000多名员工,未来很多年可能都无法贡献任何营收,但华为不会重组海思。

ASML CEO Peter Wennink认为,美国拒绝向华为提供高端芯片,此举无法阻止中国技术升级,而且还会伤害美国经济。Wennink参加线上会议时曾表示:“如果你认定存在经济风险,我相信用出口管制的方法无法管理这种风险。如果你拒绝中国获取技术,中国之外的经济体也会失去很多职位,损失很多收入。”

Wennink还说,如果没有外国技术,中国要开发出自己的半导体设备和技术的确需要很长时间,但中国是全球最大的芯片市场,外国企业也会失去这一市场。假设美国与中国半导体产业完全脱钩,美国营收会减少800-1000亿美元,会失去12.5万个职位。

日本的经验与教训

日本东电前董事长Tetsuro Higashi认为,如果想让日本半导体产业不落后于韩国、中国台湾,日本本财年至少要投入90亿美元,未来还要投入更多。Tetsuro Higashi告诉媒体:“东山再起决非易事,如果我们现在错失机会,就不会再有另外一个机会了。”

《财富》报道称,6月4日,日本经济贸易产业省强调要复兴本国芯片制造产业,它认为芯片制造与粮食、能源一样重要。此时此刻全球芯片缺货,日本企业受到影响,比如日产、本田。

90亿美元真的很多吗?不多,建一座芯片厂可能就要100亿美元。美国国会向本国芯片制造商提供520亿美元。中国未来6年将投入1.4万亿美元升级先进技术,包括芯片、AI、无人驾驶。韩国将在未来10年向芯片研发与生产投入4500亿美元。台湾台积电未来3年将投入1000亿美元。

1988年,日本占全球半导体销售的50%,现在已经降到10%。目前日本还有84座芯片工厂,比其它任何一个国家都要多,但只有极少的工厂生产高端芯片。日本工厂无法生产10纳米以下芯片,高端芯片主要被中国台湾、韩国垄断。现在日本使用的半导体约有64%需要进口。

二战之后,日本取代美国成为全球最大半导体生产国。日本半导体产业蓬勃发展,主要是因为日本消费电子产业增长迅猛,它为日本国内芯片公司创造了巨大的市场;而且日本电子公司是大型工业集团的一部分,相比美国竞争对手,日本企业容易拿到长期资金。

到了1980年代,美国芯片制造商向里根政府求助,它们抱怨说日本竞争对手向全球市场倾销芯片,日本采取不公平措施,将美国芯片在日本的市场份额压在10%之下。迫于美国压力,1986年日本妥协,同意对出售到美国的芯片做出限制,美国希望自己的芯片在5年内拿下日本20%市场。美日的冲突导致芯片短缺,最终给中国台湾、韩国制造商创造了机会。

现在中国半导体正在崛起。1995年中国占全球半导体进口的份额只有1%,到了2019年增至23%。不过中国高度依赖进口芯片。2020年,中国进口的半导体价值3500亿美元,今年一季度中国进口的IC价值940亿美元,同比增加34%。

从日本的历史可以看出,即使今天是半导体主导者,也绝不能自满。(小刀)

 

极客网企业会员

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。