半导体投资要打好基础先易后难
作者:
■李富永
国内最先进的半导体企业中芯国际近期的两个投资选择,相信对陷入国内半导体产业发展路径争议的人们有所启发。
中芯国际投资653亿元建设的两个芯片制造厂,都是28nm,12英寸晶圆。其中深圳厂每月约4万片产能,预计2022年开始生产;北京厂每月约10万片产能,工厂建设预计在2024年完工。
据介绍,这主要是基于目前的形势而定。首先是市场上还是以成熟工艺为主,28nm制程在未来一段时期依然会占据市场主要份额;其次是先进制程依然受限制,不管是材料还是设备,只有成熟制程可以不受限制,能获得许可。
中芯国际的选择,相信对目前国内规模庞大的芯片投资有所启发。作为国内唯一的探索14nm、7nm技术的厂家,中芯国际仍保持冷静头脑,最终做出审慎稳健的选择,这是立足于现实对先进与成熟的选择。
这次芯片荒,让国人看到了国内半导体市场供应链的风险不仅有美国封杀以华为为代表的高科技企业,而且还包括国内产业产能极其短缺、竞争力不大、难以形成替代和闭环的隐忧。
目前,芯片荒已经蔓延到全世界几乎所有工业领域,激发国内对半导体产业发展路径进行深入的反思。扩大产能满足国内需求、进而实现国产替代,已经成为各个方面的共识。而此前一直争议不休的先进制程与成熟制程两者的发展次序,现在也该有一个冷静后的理智选择。别说一步到位或者弯道超车,就是想齐头并进,看来也不容易做到,现实的选择还是先易后难。首先需要产业链的完整性和盈利能力,通过成熟技术产业化培养人才,积累各种原材料生产及设备配套能力。
14nm与28nm的芯片,属于成熟制程,而14nm以下的,属于先进制程。目前只有台积电与三星进入到3nm这个层次。我国大陆产业虽然这方面尚弱,但14nm与28nm的技术是已经掌握了的,而且国内需求很大。据龙芯中科技术股份有限公司董事长、中国科学院计算技术研究所研究员胡伟武介绍,14nm与28nm的芯片,竟然可以满足国内市场90.9%的应用,而5nm的高端制程,基本上只用在手机上。但目前的现状却是60%的芯片需求依赖国际市场,这与中央提出的2025年国产化70%的目标要求距离尚远。
成熟制程不仅是我国需求的主体,就连美国也需要从中国进口这个级别的产品,所以最近不得不对中芯国际放松了封锁,允许进口光刻机等设备。至于全球市场之所以发生这次芯片荒,其中有个因素是许多厂家淘汰12英寸晶圆生产线而改为8英寸的。但转产是需要时间的。
胡伟武从事芯片行业20多年,是国内芯片行业的代表性人物。早在全球芯片荒发生之前,他就提出不要攻5nm,先把基础打牢,先把短板补上,做出自己的生态体系。在基础不扎实的情况下,应该着眼于芯片制造所需要的设备和材料上的自主化,只有把基础打扎实了,才能加快缩短差距。
胡伟武发表这些主张时,全球芯片荒还没有发生,中芯国际大力发展28nm成熟制程的决定还没有作出,所以有人觉得他保守,因此予以奚落和嘲弄。如今回过头来看,这些人应该感到羞愧了。
大力发展28nm成熟制程,并不是在先进制程上不前进了。中芯国际14nm制程也在发展,近期14nm产品的良率还追平了台积电的水准,并且根据原来的计划,7nm也将于4月份进行小批量风险试产,也就是说研发还在前进,但这和投资生产是两码事。
何况,据分析,在完成成熟制程之后,先进制程还不是唯一的提高和发展方向,因为在进入后摩尔定律时代后,先进制程的研发陷入瓶颈状态,而特色制程则创新空间巨大,市场对差异化工艺的需求水涨船高,通过特色制程一样可以提高芯片性能。国内产业还可以在这方面独辟蹊径,达到扬长避短的效果。