中芯國際的破局

振奮人心，中芯國際獲國家200億注資，擬取代台積電曲線救華為。

近幾年來，中國的半導體行業蓬勃發展，市場需求保持快速增長。

據中投產業研究院數據，2017年中國大陸地區半導體設備銷售額達82.3億美元，2018年為131.1億美元，同比增長達59%，銷售額度較去年增長了近48.4億美元，可見中國市場對半導體產品的迫切需求。

同時，中國以131.1億美元的銷售額超越台灣，成為世界第二大半導體製造設備銷售市場。

得益於國內市場的良好態勢，中芯國際的營收表現亮眼。

與此同時，中芯國際的技術工藝也迎來振奮人心的突破，但同時也面臨一些外部的挑戰。

通訊、消費品，仍是營收主力

在國內半導體需求迅猛增長的情況下，中芯國際也交出了一份不錯的成績單。

5月13日，中芯國際發布了2020年Q1財務報表。

第一季度銷售額為9.059億美元，相較2019年第四季度增長7.8%；毛利為2.3億美元，較2019年第四季度增長17.1%；毛利率為25.8%，較2019年第四季度增長23.8%，凈利潤達到了6416.4萬美元，同比增長更是達到了422.8%。

總體來看，中芯國際在2020年開局取得了不錯的成績。

尤其是凈利潤表現亮眼，在其凈利潤迅猛增長的背後，通訊消費品依舊是營收貢獻的主力。

據中芯國際產品分類數據，通訊和消費類產品總占據業務總量的80%。

通訊產品一直是中芯國際營收的核心。

2019年通訊產品占到了中芯國際總營收的46%，而中芯國際通訊業務營收的迅速增長，與國內電子產品廠商將訂單轉給中芯國際有關。

從2019年底開始，華為就陸續將設計晶片的訂單從台積電轉到中芯國際。

近日，華為又宣布將旗下的海思半導體14納米FinFET工藝部分晶片代工訂單交由中芯國際完成。

華為訂單的轉移，一方面幫助了中芯國際提升其在14nm量產水平；另一方面，也助力了中芯國際的營收增長。

此外，消費類晶片也是中芯國際另一大營收來源。

國內消費電子市場不斷快速增長，智慧型手機、液晶電視、DVD播放機、數位相機和攝像機等產品需求不斷增長，帶動了中芯國際等半導體企業在該類業務領域的發展。

中芯國際在2020年第一季度表現亮眼，但其面臨的技術問題仍然不可忽視。

為了在技術上尋求突破，中芯國際開展N+1、N+2工藝戰略，直追台積電7nm製程工藝。

N+1工藝，力求破局

最新消息，中芯國際CEO梁孟松宣布中芯國際目前正在全力研發N+1工藝，已進入客戶導入產品認證階段，並且提到N+1工藝的晶片相較14nm性能提升20%、功耗降低57%、邏輯面積縮小63%，SoC面積縮小55%。

從中芯國際N+1工藝晶片性能來看，幾乎相當於台積電第一代7nm工藝，預計年底即可量產。

值得注意的是，中芯國際的N+1工藝並不等於7nm工藝。

市場上7nm工藝相較14nm，基準提升幅度是35%，而中芯國際的N+1工藝提升幅度為20%，相較略為遜色。

但其成本較低，且N+1工藝製程並不需要EUV。

在這一點上，中芯國際無疑是取得了技術性的突破。

N+1取得的喜人成就，不禁讓業界對中芯國際的N+2工藝充滿期待，N+2工藝在性能上比N+1進一步提升，更逼近市場7nm工藝。

相對於半導體市場的7nm，N+1工藝上雖然比7nm稍顯遜色，但其成本比市場上的7nm低大約10%。

對於半導體產品需求大的廠商，無疑這個突如其來的喜訊定會引起他們極大的興趣。

此外，相較美國控股的台積電，中芯國際顯然更值得他們信賴。

中芯國際在製程工藝上的進步，對國內半導體企業有著很大的激勵作用。

然而，中芯國際的技術發展之路上，並不是一帆風順的。

不容忽視的技術代差

早在2017年，中芯國際的集成電路製造工藝還停留在28nm階段，而此時的台積電已經開始量產10nm集成電路晶片。

28nm和10nm之間還間隔著14nm的製作工藝差距。

數據顯示，同功耗下14nm可達到的頻率比28nm要高出61%。

中芯國際和台積電的技術差距可想而知。

這個問題，隨著梁孟松的加入，終於有了改觀。

梁孟松用了僅僅300天的時間，就讓中芯國際實現了從28nm到14nm的技術跨越，14nm晶片的良品率也從3%提高到 95%。

可以說，梁孟松的加入帶動了中芯國際製程工藝的跨越式發展。

中芯國際實現28nm到14nm的跨越，也極大地振奮了國內自主晶片產業的信心。

2020年1月份，中芯國際再次傳來了令人激動的喜訊，中芯國際旗下的的中芯南方集成電路製造有限公司宣布首條14nm生產線投入生產。

然而，中芯國際的集成電路製造技術距世界先進水平還是有很大差距。

不久前，台積電宣布5nm生產線即將投入量產，而同為半導體產業的三星已經將目光轉向3nm生產線。

在晶片領域，14nm和5nm之間還間隔著7nm的技術差距，也就是說，中芯國際和台積電的半導體技術仍然相差兩代。

中芯國際製造技術突破的道路上，有兩個難題——技術封鎖和資金匱乏。

眾所周知，半導體產業發展是建立在「燒錢」模式上的。

每一次納米工藝的進步，其成本都以幾何倍增長。

2019年中芯國際投入研發的資金達6.874億美元，占銷售收入的22%。

圓晶的成本隨著製程的金屬層數隨著工藝的演進不斷提升。

例如13nm製程有六層金屬，5nm最少會有14層金屬，此外，半導體製作中還要引入新的技術，14nm時需要引入FinFET技術，5nm時引入堆疊橫向納米線技術。

其次是光刻技術成本。

40nm和45nm製程需要用到40層光罩，而14nm和10nm就需要60層光罩。

這對光刻機的要求近乎是苛刻的，而全球僅有一家成功成功開發EUV的公司——荷蘭的阿斯麥。

去年5月，中芯國際向荷蘭訂購一台光刻機，而這台光刻機的價格就達1.2億歐元，其價格相當於兩架波音737。

再者，美國一直掌握著半導體產業的核心技術，對中國半導體企業進行技術封鎖。

據路透社報導，美國周一宣布對中國半導體設備限制出口，防止中國通過民用商業等途徑獲取半導體設備和技術。

縱觀中芯國際發展歷程，在重重困境中一步步走到今天，實屬不易。

雖然中芯國際的工藝實力相較於世界頂尖水平還有差距，但中芯國際依舊給業界創造了不少奇蹟。

N+1工藝已經逼近7nm水準，而往後性能更加強大的的N+2工藝，必然能在技術上讓中芯國際更有底氣。

中芯國際此次技術工藝的突破，對中國半導體企業來說也具有戰略意義。

一方面，中芯國際的技術突破讓「中國芯」在半導體產業有了更多的話語權，為中國電子產品企業的進一步發展奠定了基礎。

另一方面，中芯國際的新工藝也為我國半導體企業研發爭取了更多的時間。

不過，目前國內半導體產業仍處於發展階段，還存在很大差距，這也意味著中芯國際的前行之路依舊任重道遠。

在半導體產業大環境不利的情況下，中芯國際技術發展之路，必然充滿著千難萬險。