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世界第五中芯国际的反攻:从科创板开始 在光刻机上卡住

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来源:V科技之星

原标题:世界第五中芯国际的反攻:从科创板开始,在光刻机上卡住 

中芯国际是国内规模最大、生产工艺最先进的晶圆代工厂,它在2019年年的报告中说,“2020年是中芯国际进入新阶段的开始”。此时此刻,回首这句话,除了能让联想到中芯国际今年将在14 nm芯片产能上有突破之外,还有更多的意义

五月五日晚间,中芯国际宣布,将重返科创板,发行新股不超过16.86亿股,每股人民币。中芯国际5月7日收于16.94港元,粗略计算,其融资规模已达285亿港元(约合260亿元)。

科创板的冲击将开启中芯国际新的资本历程。对于中芯国际和大陆半导体行业来说,14 nm芯片的量产也是一个重要节点。但是晶片代工行业正在世界各地上演着实力悬殊的竞争。此外,耗资1.2亿美元的 EUV刻光机两年内也没能漂洋过海来到中国,中芯国际在与台积电之间此前缠绕多年的诉讼中的失败也意味着挥金如土无法解决芯片行业的所有问题。但是对于中芯国际而言,自主替代可能是当前最大的机遇

今年中芯国际的首要任务,是确保14 nm芯片顺利上量。

最重要的是,因为计划中有最多的资金投入。到2020年,中芯国际将投入总计25亿美元,用于在上海建设300 mm (12英寸)晶圆厂(中芯南方)和在北京建设300 mm (中芯北方)晶圆厂(北京)设备和设施(中芯南方)。这项投资占中芯国际今年计划的资本支出总额的八成。

根据中芯国际官网,它目前在北京和上海共有4条12英寸的晶圆线。此外,中芯国际在天津、深圳、上海也有3条8英寸晶片生产线。一位资深芯片行业人士对《华夏时报》记者表示,8英寸晶片一般不做14纳米芯片,但会做特色工艺、模拟器件或线宽更大的芯片等,而12英寸晶片则会用在制作数字逻辑芯片、处理器等方面。

在这些人中,中芯南方是今年14纳米芯片产能的主力军。除仅20亿美元的资本支出外,中芯国际5月5日还宣布,其发行人民币股票募集资金的40%将用于由中芯南方经营的12英寸芯片SN1项目。根据华夏时报记者了解,SN1是中芯国际目前最先进的生产工艺,也是国内第一条采用14纳米 FinFET技术的生产线,计划每月生产能力为3.5万片。同一条生产线,中芯国际也设计了SN2。

结果显示,14 nm芯片在2019年第四季度仅贡献了1%的收入,中芯国际联合 CEO梁孟松在去年2月份举行的第四季度业绩会议上曾表示,到2020年底,14 nm芯片的实际收入和生产能力将大幅提升。此外,他还给出了14 nm芯片产能扩张的时间表:3月时,14 nm芯片的月产能达到4000片,7月时达到9000片,12月时达到15000片。

同时,他还透露, FinFET制程芯片的生产成本很高,每增加1000片芯片,平均需要投入1亿-2亿美元。实际上,今年中芯国际的资本支出计划为31亿美元,也是历年最高,相当于2019年全年营收,同比增长52.48%。与之相比,2019年的资本支出只增长了12%

追赶7纳米的风险

在中芯国际,14 nm芯片的量产是一个重要的节点,但还远远没有结束。现在台积电和三星已经实现了7纳米芯片的量产。此外,台积电在四月份也开始生产5纳米芯片。

就14 nm以下工艺而言,梁孟松在2月的上述会议上宣布,中芯国际第二代 FinFET制程 N+1工艺已于去年第四季度进入 NTO阶段,预计在2020年第四季度可实现小产量。

据外界估计,中芯国际的 N+1工艺可视为7纳米。当时,梁孟松还表示, N+1和7 nm工艺在功率和稳定性方面非常相似,唯一不同的是, N+1工艺的性能只提高了20%,但市场基准性能提高了35%,而且“中芯国际的 N+1工艺面向低功耗应用领域”。

但是研究中心主任徐可则认为,中芯国际的 N+1工艺还不能达到7 nm工艺,“只能说是14 nm工艺的下一代”。与此同时,他告诉华夏时报记者,每个晶圆代工厂都对纳米工艺有灵活的定义,没有特别严格的标准。

但是,更新的过程带来了更大的风险。经常被人提起的一个例子是,英特尔10纳米工艺要花4年多时间才能在2019年正式量产。例如,英特尔之前的芯片创新周期为2年。实际上,面对着令人头晕目眩的巨额投资、资本回报等数字,跑在中芯国际前面的格芯(Globalfoundries)和台联电都已选择停止12 nm工艺。

新京报援引调查公司的数据称,2019年荷兰 ASML阿斯麦公司共出货了26台 EUV光刻机,其中大约一半的产品面向台积电的大客户。此外,据报道,今年1月15日,三星向 ASML采购了20台 EUV设备,共计花费33.8亿美元。

在上述会议上,梁孟松曾表示,中芯国际的 N+1、 N+2代工艺将不再使用 EUV技术。实际上,台积电也是在第三代7纳米工艺中才开始引进 EUV的。但是上述芯片行业资深人士告诉《华夏时报》记者, EUV技术在7 nm制程的确并非必须的,但 EUV技术迟早会用于最新的工艺制程。公共信息表明,台积电和三星5纳米芯片都采用了 EUV技术。

另外一位芯片行业人士告诉《华夏时报》记者,中芯国际想要摆脱外部限制,可能需要修改一些设备的参数,但实现起来很困难。「晶片产业是一种生态,牵涉的企业都要符合你的设计标准,不能只有一个企业可以做

国产替代的机会

重量生产14 nm制程、孤勇追赶7 nm制程的中芯国际,是国内最大的晶圆代工厂,但其在全球市场的分量还不够强。

作为集邦咨询公司的子公司,拓扑产业研究院对2020年第一季度全球最大的10家晶圆代工厂的收入进行了统计,结果显示,中芯国际在全球排名第五,收入8.48亿美元,占据4.5%的市场份额。

在它前面,台积电、三星、格芯和台联四大巨头占据了85.1%的市场份额。在这四家企业中,三星更多地集中在自己的垂直产业链上,台联电和格芯都没有在更先进的制造工艺上发力,而唯一与中芯国际形成正面竞争的台积电,则是实力最强的对手。

就企业运作而言,上述拓安产业研究院的统计数据显示,台积电今年第一季度营收达102亿美元,是中芯国际的12倍,占当年市场份额的54.1%。另外,台联电第三季度营收同比增长43.7%,也是业界首屈一指。台积电2019年营收46%,是中芯国际的两倍。

从技术角度来看,2019年7 nm工艺占台积电营收的27%,取代16 nm工艺成为台积电最大的收入来源。另外,台积电预计到2020年,资本支出将达到150亿到160亿美元,是中芯国际的5倍以上。

但回望历史,台积电和中芯国际也有不少交集。除梁孟松曾任职台积电外,中芯国际多年来一直与台积电就专利侵权、盗用商业机密等问题进行诉讼。而且最后诉讼中中芯国际支付了10%的股权,以及创始人张汝京的离职。

徐可对《华夏时报》记者说,晶圆代工行业当前的技术竞争竞争,动辄上百亿美元的投入。在他看来,台积电具有先发优势,还伴随着长期的高投入和技术积累,中芯国际与它存在着一定的差距,“现在中芯国际一口咬下去都很困难。”与此同时,中芯国际也看到了在先进制造领域的突破,也看到了一些曙光。

对中芯国际而言,国内自主替代的需求或许是其目前最大的机遇。十一月,中芯国际从台积电手中接过华为海思14纳米芯片的订单。2019财年的业绩还显示,中芯国际60%的收入来自中国市场。

5月7日,华夏时报记者就SN1工程和光刻机进度等问题多次致电中芯国际官网公布的媒体联系电话,均无人接通。记者发到公布的联系邮箱后,相关采访问题当天也被系统退回。

以上芯片行业人士告诉《华夏时报》记者,目前国内芯片设计企业众多,代工需求较大,且都希望找国内代工厂家,以实现“自主完成国内产业链闭环,确保供应链安全”。但是另一方面,国内还没有很多的晶圆生产线达到量产成熟。

与此同时,他认为,尽管目前高端手机都采用了7 nm芯片,但对于中低端手机、平板以及蓝牙音箱、智能电表来说,14 nm芯片还是绰绰有余的,“还得讲生态”。假如国产设备的芯片需求比较大,如果中芯国际的技术达到标准,肯定还是会以中芯国际为主,5 nm、7 nm的高端芯片,一步一个脚印,”他说。

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