資本與技術的「雙重圍堵」!中芯國際能否彎道超車?

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從2000年成立至今,中芯國際已在自主研發的道路上前行20年了。

2020年6月1日,上海證券交易所公布了中芯國際長達921頁的招股說明書,這個歷盡波折的中國本土晶片代工企業決定在科創板上市,即將迎來其股權融資的高光時刻

而在國際半導體領域,這個年輕的企業還有太長的路要走。

2011年,在中芯國際終於掌握了40nm晶圓製程工藝時,台積電已經實現了28nm晶圓製程工藝的量產。

四年後,中芯國際終於追趕上當年台積電步伐的時候,台積電已經向10nm的技術領域邁進。

如今,中芯國際處於14nm的技術水平,而他的「老前輩」早已具備7nm的量產能力。

目前,中芯國際在國際半導體領域,尚處於第二梯隊。

國際主要晶圓代工企業

前有台積電英特爾和三星等傳統強隊的圍追堵截;後有華虹、力晶等行業新秀的奮力追趕

作為中國本土最大、技術最先進的半導體企業,中芯國際的自主研發之路走得異常艱辛。

半導體行業屬於典型的技術密集行業,技術的積累和突破需要大量的資金投入。

隨著技術節點的不斷突破,需要的投入也呈明顯的指數增長。

隨著人工智慧、5G技術等快速發展,關鍵技術落地所需的半導體晶片,已成為電子和通信領域爭相搶占的核心產品!這也為半導體技術提出了更大的挑戰。

半導體的生產過程在業內被習慣性稱為「製程工藝」,即晶片生產過程的精細度。

晶片以晶圓為基底,上面集成了幾千萬個電晶體,這些集成電路的精細度越高,製程工藝就越先進。

而相應地,研發和製造的成本也會大幅增加!

固定體積晶片上的能容納電晶體數量,直接決定了處理器的運算效率和耗電量;減少晶片體積不僅能有效降低耗電量,同時也為產品的輕量化提供了更多的可能。

為了在更小的晶片中塞入更多的電晶體,各大半導體製造企業展開了激烈的競爭,摩爾定律已將晶圓製造的技術節點從14nm、12nm向7nm、5nm,甚至3nm推進。

以目前業內最先進的5nm製程工藝為例,其研發和投資成本高達數百億美元,是14nm晶圓的兩倍以上。

2019年,中芯國際的年營業收入高達31億美元,但這跟行業龍頭台積電相比,則不足十分之一。

這一年,中芯國際僅研發投入就占了全年營收的20%以上,半導體技術的燒錢性可見一斑!

國內各半導體市場占比

2019年6月,在中美貿易戰的敏感時期,中芯國際在高速發展的關鍵窗口期,卻從美國納斯達克退市。

這家在港股市場上估值高達400億港幣的企業,在美國資本市場一再受挫。

不僅如此,中國很多高科技企業在美股市場都有類似遭遇。

隨著美國關鍵技術和核心設備的禁運和限制。

國內的半導體製造企業,要在短期內快速尋找能在IC設計、製造、封裝和測試等全過程的關鍵替代設備,尤其是晶片生產的核心設備——光刻機。

中國的晶片研發和製造行業將會經受更加嚴酷的考驗。

國內的晶片產業中,設計能力最強的可以說是華為海思,但論晶片製造能力,則是中芯國際台積電和聯發科。

其中,台積電和聯發科是台灣企業,從整體來說,華為海思和中芯國際在國內晶片研發和製造領域被寄予厚望。

2017年,台積電「元老」梁孟松,帶領台灣新竹科學院200餘名半導體團隊加入中芯國際

這位曾經在幾年時間內,為台積電創造幾百份專利的老將,使中芯國際的研發實力和製程工藝突飛猛進,不到一年的時間,就突破了28nm製程工藝,並將加工良率從3%提升到97%。

2019年又實現了14nm製程晶片的量產,還攻克了7nm關鍵製程工藝,直接將其與台積電的差距縮短到2~3代。

晶片集成電路

此外,為擺脫美國對中國半導體領域的技術封鎖,梁孟松從荷蘭買來了最先進的光刻機,將 14nm 晶片良品率瞬間提升至 95%,讓半導體巨頭三星和台積電倒吸了一口冷氣。

從經濟領域到政治領域,全球圍繞晶片的「半導體製程」之爭仍在繼續,這背後是一場關於資本和人才的博弈。

與行業巨大的市場需求相比,每年半導體領域的人才輸出非常有限。

隨著台積電披露更多關於3nm製程技術的細節,台積電與三星的3nm工藝之爭將會進入一個新的階段。

台灣本土企業為維護其步步積累的半導體「半壁江山」,定會加大圍堵力度;以半導體及相關行業「安身立命」的韓國絕不會坐視中國晶片的崛起;依靠「專利輸出」來壟斷全球高科技領域的美國也必將極盡打壓之能事!

誠然,中芯國際要在半導體技術中實現更多的突破,還是要在資本和人才中尋找答案。

藉助中美貿易戰的國際環境,圍繞海思和中芯國際的迅速崛起,招攬和培養更多的半導體領域人才,為整個半導體國產行業儲備更多穩定且具備高素質的「後備軍」,無疑是中國實現彎道超車,持久作戰的根基所在!


參考資料:

1. 新浪財經:落後台積電二三代:中芯國際能否逆襲?

2. 中國電子報:從5納米到3納米,一文讀懂晶圓代工江湖的工藝糾葛


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