台積電5nm將開工 中國芯何時突破重圍？

近日，據報導，晶片代工商台積電將於本周五（1月26日）在台灣南部科學工業園區(STSP)開工建設新的5nm工廠，台積電董事長張忠謀將親自主持動土典禮，這也將成為全球第一座5nm工廠。

與此同時，三星電子最近也與IBM開始展開合作，欲共同打造5nm新工藝，與台積電一爭高低。

台積電連連發力 精準布局

2018年1月10日，台積電公布了2017年第四季度營收數據與整年營收狀況，財報顯示，第四季度其營收為92.1億美元，同比增長5.9%，較2017年第三季度增長10.1%。

而台積電2017年總營收為330.6億美元，同比增長3.1%。

據了解，2017年第四季度，台積電10nm製程出貨量占第四季度銷售金額的25%；16nm和20nm的出貨量占整年銷售金額的20%。

整體來看，台積電2017年主要營收則來源於20nm、16nm以及10nm製程工藝。

同時，台積電公司財務長兼副總經理何麗梅表示，台積電在2017年第四季度營收成長還來源於自行動裝置的重要新產品的推出，以及來自加密貨幣挖礦運算的持續需求。

可以預料的是，在2018年，加密貨幣運算的需求將更為強勁。

2017年，比特幣迎來了爆髮式的增長，從年初的1000美元，最高漲到2萬美元，全世界都為之震動。

無數巨資的砸入下，導致比特幣市場亂象叢生，隨著部分國家的干預，比特幣市場已經漸漸穩定下來。

但即使如此，台積電在2017年第三季度中，僅憑加密貨幣挖礦領域便獲得了4萬億美元的營收。

當然，台積電的布局遠非如此，在2017年市場剛剛適應10nm工藝不久，2018年便直接發力5nm工藝，同時最近台積電的7nm工藝已經獲得了50多家客戶的訂單，其中不乏有高通、蘋果以及海思等大客戶。

而這些布局則讓同行的英特爾以及三星電子壓力倍增，這不，三星無奈只能與IBM攜手共同研發5nm工藝，欲與台積電平分市場。

要知道，2017年中，英特爾由於發布10nm工藝較晚的原因，錯失市場良機，即使在10nm工藝遠超三星電子與台積電的情況下，也只能落得個「有力無處使」的下場。

三星聯手IBM欲與台積電一爭高低

三星與IBM合作的關係已非一朝一夕，早在2007年，他們雙方便攜手一起研發過32nm製程工藝。

2016年，兩者更是共同推出新款非易失「通用型」磁性隨機訪問存儲器(簡稱MRAM)，欲直接取代DRAM。

可以明顯感覺到，三星很多技術突破中都有IBM的影子。

目前市面上最先進的工藝應屬於英特爾的10nm工藝，至於7nm工藝台積電和三星仍在生產中，甚至有人說7nm工藝將成為目前工藝的極限，當然此說法也並非空穴來風。

部分業者認為隨著電晶體尺寸的縮小，凹槽的寬度不斷減小，在一定尺寸範圍內，量子的隧穿效應開始起作用，也就是電子會有幾率從「牆壁」的一側突然出現在「牆壁」另一側，意味著不加電壓，源級和漏級是互通的，電晶體失去了開關作用，其實跟漏電差不多。

在7nm這樣小的尺寸下，受「量子力學」的影響越來越大。

那麼，既然7nm工藝被認為是目前的物理極限，5nm工藝又是怎麼回事呢？

據業者表示，5nm工藝如果想要實現，那麼就必須要改變傳統的矽半導體行業的垂直堆疊架構，而目前研究團隊正在進行將矽納米層進行水平堆疊的實驗，如果實驗成功，那麼5nm晶片生產只是時間問題。

對於外界的各種疑問，半導體製造公司VLSL Research執行長Dan Hutcheson曾表示，FinFET是目前10nm處理器常用的電晶體，用在7nm工藝上應該也沒有問題，但如果要用在5nm工藝上，恐怕不行。

事實上，對於台積電與三星電子來說，5nm工藝或將成為兩者決戰的決勝點。

至於英特爾，兩者或許都沒放在眼中，畢竟據英特爾官方消息稱，英特爾欲在2020年左右推出7nm工藝，這比台積電與三星電子計劃的時間還要晚一年多，至此來看，英特爾「牙膏廠」的名聲也是直接被坐實了。

中國芯又將何時突圍？

在半導體市場上，三星電子、台積電以及英特爾等巨頭戰的熱火朝天，國內的廠商卻只能默默觀戰，偶爾分得一杯「殘羹」，看著有些淒涼，但這就是目前國內的實況。

事實上，國內半導體廠商這幾年也沒少發力，併購重組也都玩得不亦樂乎，可是就是得不到真正的技術，這讓國內廠商也有些泄氣。

眾所周知，中芯國際是國內最大的半導體公司，但是最新工藝也僅僅是28nm，雖然目前已在研究14nm和10工藝，但是想要正式商用、量產還差的遠。

而國內另一大半導體企業華力微電子，自從挖了聯電的團隊後，便開始「閉門造車」，至今未傳出新的進展。

在2017年10月，中芯國際傳來喜訊，梁孟松將擔任中芯國際聯合首席CEO，帶領公司的研發部門。

梁孟松是何人？要知道，現年65歲的梁孟松，曾先後擔任過台積電研發處處長以及三星研發副總經理，目前的FinFET技術，也是梁孟松的強項之一，台積電曾表示，「梁孟松深入參與台積電公司FinFET的製程研發，並為相關專利發明人。

」

梁孟松在三星電子任職期間，使得三星電子與台積電技術差距急速縮短，這也使得梁孟松任職到期時，三星電子極力挽留。

而隨著梁孟松進入中心國際挑起研發大梁，可以預料的是，中心國際製程工藝開發的速度將大幅度提升。

另一方面，隨著5nm工藝製造難度的增加，台積電以及三星電子等巨頭研發所耗費的時間勢必會增加不少，這也為中芯國際彎道超車提供了一定的機遇。

小結：

以目前國內的局勢來看，中芯國際在獲得梁孟松這一大將後，其實力勢必直線上升，同時，華力微電子在獲得聯電的助力後，實力與潛力也不可小視。

隨著製程工藝的不斷進步，其研發難度也將大大增加，而這期間，勢必要耗費大量的時間去實現全新突破，這也將成為中國半導體企業彎道超車的契機。

但是半導體晶片領域技術門檻非常高，並不是購買先進的設備就能解決問題。

在政策的「猛藥」之下，中國半導體產業還是剛剛摸著了門。