中芯國際為何能從臺(tái)積電手里搶走華為14nm訂單？背后揭秘

關(guān)注半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的臺(tái)灣《電子時(shí)報(bào)》（DigiTimes）1 月 13 日?qǐng)?bào)道稱，中國大陸芯片代工廠商中芯國際擊敗臺(tái)積電，奪得華為旗下芯片企業(yè)海思半導(dǎo)體公司的 14 納米 FinFET 工藝芯片代工訂單。

眾所周知，臺(tái)積電是全球芯片代工行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。此前，海思的 14 納米訂單主要交給臺(tái)積電在南京的 12 寸晶圓廠生產(chǎn)線完成。該廠投資 30 億美元，2018 年底投入運(yùn)營，規(guī)劃月產(chǎn)能 2 萬片。

中芯國際從 2015 年開始研發(fā) 14 納米，目前良品率已經(jīng)達(dá)到 95％。業(yè)內(nèi)人士 13 日透露，海思已經(jīng)下單中芯國際新出爐的 14 納米工藝，從臺(tái)積電南京廠手中成功搶下了訂單。

芯片 貴在制造

目前芯片行業(yè)公司分為三大類型：IDM，F(xiàn)abless 和 Foundry。

IDM 是從芯片設(shè)計(jì)制造到封裝測(cè)試一條龍全包的公司，比如英特爾。由于投資成本巨大，具有這樣能力的公司全世界寥寥無幾。

Fabless 就是「無工廠」的意思，它們只做芯片設(shè)計(jì)，比如 ARM，AMD，高通，蘋果，華為海思等。

Foundry，圓晶代工廠，只做芯片代工，比如臺(tái)積電，中芯國際。

這三類芯片公司其實(shí)并沒有技術(shù)高低水平之分，只是代表著不同的分工。正是有晶圓代工廠，才能讓生產(chǎn)芯片的成本大幅度降低，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)芯片的公司只要專心負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)，后續(xù)復(fù)雜的制造，測(cè)試，封裝統(tǒng)統(tǒng)交給晶圓代工廠就夠了。而在最終制成的角度上看，晶圓制造才是最高端和最復(fù)雜的技術(shù)，如果沒有代工廠們?cè)诩夹g(shù)工藝上的不斷進(jìn)步，芯片設(shè)計(jì)的更新?lián)Q代就只是空談。

而每一座晶圓代工廠的建造成本都在百億美元以上，加上新工藝的研發(fā)費(fèi)用，能高達(dá)幾百億美元。比如臺(tái)積電的 3nm 制程生產(chǎn)線，耗資高達(dá) 190 億美元，其門檻之高，不是一般的公司可以做，甚至都不是一個(gè)小國家能投資的起的。

14 納米大有可為

不久前的 1 月 9 日，中芯國際網(wǎng)站轉(zhuǎn)載《浦東時(shí)報(bào)》文章作為「官宣」，透露其在上海浦東的中芯南方集成電路制造有限公司（中芯南方廠），去年第三季度成功實(shí)現(xiàn)第一代 14 納米 FinFET 工藝量產(chǎn)。

同時(shí)，中芯國際 12 納米技術(shù)也已開始客戶導(dǎo)入，下一代技術(shù)的研發(fā)也穩(wěn)步開展。中芯國際官方曾披露，12 納米的工藝比 14 納米功耗降低 20％、性能提升 10％、錯(cuò)誤率降低 20％。

雖然現(xiàn)在已經(jīng)有 10nm，7nm 制程的芯片量產(chǎn)，甚至 5nm，3nm 也已經(jīng)在緊鑼密鼓的布局當(dāng)中。但就當(dāng)今市場(chǎng)來看，14nm 制程承載著市場(chǎng)上絕大多數(shù)中高端芯片的制造，特別是工業(yè)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)等，擁有龐大的市場(chǎng)空間。從目前產(chǎn)品線來看，14nm 制程主要用于中高端 AP/SoC、GPU、礦機(jī) ASIC、FPGA、汽車半導(dǎo)體等制造。

芯片巨頭英特爾在 2019 第四季度才實(shí)現(xiàn) 10nm 量產(chǎn)，但 14nm 制程一直是其 CPU 的主流工藝，且產(chǎn)能一直處于滿載狀態(tài)，還要在全球各地的主要晶圓廠擴(kuò)大 14nm 產(chǎn)能。臺(tái)積電在業(yè)界領(lǐng)航最先進(jìn)產(chǎn)能，特別是 7nm，但與此同時(shí)，其14/16nm 制程依然是營收的主要來源，目前約占總營收的 25%。三星于 2015 年宣布正式量產(chǎn) 14nm FinFET 制程，先后為蘋果和高通代工過高端手機(jī)處理器，其 14nm 產(chǎn)能市場(chǎng)占有率僅次于英特爾和臺(tái)積電。

中芯國際選擇最主流的 14nm 量產(chǎn)，毫無疑問，就是面向廣闊市場(chǎng)進(jìn)軍，為其市場(chǎng)份額的增加以及未來縮小與臺(tái)積電的距離打好基礎(chǔ)。

差距和機(jī)遇

晶圓代工作為金字塔行業(yè)，利潤(rùn)高度集中，臺(tái)積電占有高端芯片代工 52% 市場(chǎng)份額，三星 17%，中芯國際的市場(chǎng)占有率只有 4.3%。

臺(tái)積電目前 5nm 工藝良率已經(jīng)做到 80%，中芯國際才剛開始做 14nm，和臺(tái)積電依然有兩代到三代的差距。

當(dāng)然，這種差距是可以縮小的，由于目前的芯片架構(gòu)已經(jīng)漸漸靠近摩爾定律的極限，在新的基礎(chǔ)物理理論和半導(dǎo)體制造技術(shù)突破之前，更精細(xì)的制造工藝會(huì)面臨更長(zhǎng)的瓶頸期，這給了中國企業(yè)時(shí)間，它們可以趁此機(jī)會(huì)積累資金和經(jīng)驗(yàn)，趕上行業(yè)龍頭臺(tái)積電。

另外，現(xiàn)在的外部國際環(huán)境給國內(nèi)芯片行業(yè)帶來了機(jī)會(huì)。

有業(yè)者認(rèn)為，臺(tái)積電無緣華為海思 14 納米代工大單與美國此前針對(duì)華為的禁令有關(guān)。根據(jù) 12 月份外媒報(bào)道，美國計(jì)劃對(duì)華為禁令中的技術(shù)限制進(jìn)一步提升，以全力阻斷臺(tái)積電等非美企業(yè)向華為供貨。臺(tái)積電內(nèi)部評(píng)估，7nm 源自美國技術(shù)比率不到 10％，仍可繼續(xù)供貨，但 14nm 將受到限制。

臺(tái)積電由美國公司持股 49%，臺(tái)積電是在美國股市存托憑證二級(jí) ADR, 必須接受美國證監(jiān)會(huì)的監(jiān)管，美國所有出口控制相關(guān)法律它也必須遵守。

如今有了大陸的 14 nm 生產(chǎn)線，華為海思可以一方面注重將芯片產(chǎn)品轉(zhuǎn)進(jìn)至 7nm 和 5nm 先進(jìn)制程，另一方面則把 14nm 芯片轉(zhuǎn)至中芯國際投產(chǎn)，避開美方牽制。基于扶植大陸晶圓代工廠的目標(biāo)，中芯國際今年勢(shì)必將擴(kuò)大國內(nèi)晶圓代工市場(chǎng)的市占率。

除了美國助攻，5G 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)芯片需求大增，同樣也會(huì)加速中國大陸芯片制造業(yè)的增長(zhǎng)。我們相信中國大陸的芯片制造企業(yè)絕不甘于金字塔的底端，正如中芯國際聯(lián)合首席執(zhí)行官趙海軍所說：中國大陸芯片代工行業(yè)將在 2020 年實(shí)現(xiàn)復(fù)蘇。