中芯国际一季报显示,芯片制造技术差距还太大

据昨天发布的公告,中芯国际2021年一季度净利润1.589亿美元,55/65纳米工艺产品以32.8%的收入占比最高,其次是150/180纳米工艺产品占比30.3%(www.Lmzz.net)。

中芯国际作为国内最强芯片代工厂,这个制程工艺的产品结构可能会让很多人感到有些意外。毕竟现在台积电、三星最先进的制程工艺去年早就到了5nm,而且华为麒麟芯片去年起被打压,台积电停止给华为代工的正是制程工艺为5nm的麒麟9000 SoC。由此可见,国内芯片代工企业的技术差距,还差得不是一点点哦。

况且,即便是14nm、28nm甚至制程工艺更加落后的芯片,国内代工企业仍然摆脱不了对美国技术、软件、原材料、设备的依赖,才是更大的困境。

举个例子,这就是说,像类似于华为麒麟9000 SoC这样的先进芯片,不但中国大陆芯片代工厂在制造技术上还有至少三代(10nm、7nm、5nm)差距,同样还面临着对美国等西方国家的技术、软件、原材料、设备的依赖,尤其是EDA软件、高端光刻胶、EUV光刻机等。

其中EDA软件就是工程师必须使用的进行复杂芯片设计的计算机软件,目前EDA软件三大巨头Cadence、Mentor Graphics(总部美国,后被西门子收购)和Synopsys,全部是美国或美国控制的公司。还不只是设计,设计好的芯片输出,还要到代工厂安排生产,而代工厂同样也要有相应的EDA软件进行后续操作。而国内EDA软件,不但自身还有较大差距,也尚未成为国际主要代工厂支持的软件。

EUV光刻机大家都知道,是14nm以下制程工艺(如目前主流的手机处理器芯片使用的7nm、5nm制程工艺)必需关键设备。全世界只有荷兰ASML这一家制造商,而ASML受西方政策限制,是不会卖给中国先进的EUV光刻机的。而中国目前最先进的光刻机只有上海微电子的90nm设备。

实际上芯片制造业是整合多个领域的尖端技术的技术密集型工业领域,涉及到的先进制造业设备、材料领域达到数百个以上,很多这些领域中国都还有差距。用于制造半导体芯片的各种设备,除了必需的EUV光刻机,其它还有沉积(CVD、PVD等)、离子注入、刻蚀、快速热处理、化学机械平整、计量检验等上百种设备,中国近期已取得较大突破的有刻蚀机、离子注入机等,其它仍有很多领域还达不到制造麒麟9000芯片所需。

我们从中芯国际一季报中占据60%以上的成熟制程工艺(55/65纳米,150/180纳米),可以看出二个问题。除了国内芯片制造技术差距还很大之外,还有实际上芯片需求的分布情况。实际上28nm以上的成熟制程工艺,占整个芯片需求的80-90%,就是这个区间的芯片,我们也是大部分进口的

这就是说,短期内国内芯片制造业,几乎是不可能给华为代工最先进的麒麟芯片的。在美国限制下,因为离不开对美国的高度依赖,即便是14nm等成熟制程工艺都还不可以给华为代工。必须加油了,这些方方面面的差距,不是哪一家企业可以搞定的,需要多个相关产业、所有相关的科研机构一起发动,才有全面突破的可能性。离我们要达到国内芯片制造满足70%需求的目标,还需更努力。

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