中國(guó)可能會(huì)成為后摩爾拐點(diǎn)的領(lǐng)導(dǎo)者

28nm芯片形成了中高端集成電路制造的分界線。正是這些以及中低端芯片將滿足未來(lái)對(duì)芯片的大部分需求，因?yàn)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/150/" target="_blank">人工智能 （AI） 特性和功能已嵌入到快速增長(zhǎng)的自主連接設(shè)備中，這些設(shè)備的范圍從汽車到智能交通燈，從配套機(jī)器人到生物醫(yī)學(xué)設(shè)備。

28nm 和低端芯片無(wú)法滿足的功能，將在很大程度上使用 14nm 和 20nm 技術(shù)來(lái)滿足。與28 nm相比，14 nm在性能方面更接近 7 nm技術(shù)，而設(shè)計(jì)和制造成本比 7 nm低得多。

例如，去年，在速度和功耗方面，英特爾的 14 nm Skylake 臺(tái)式機(jī)處理器與 AMD 的 7 nm銳龍?zhí)幚砥鳑](méi)有明顯區(qū)別，盡管圍繞 7 nm進(jìn)行了營(yíng)銷炒作，而且制造成本更低。

只有一小部分下游 5G 應(yīng)用需要比14 nm處理器和支持芯片更強(qiáng)大的東西。將需要前沿的芯片組設(shè)計(jì)、基于微控制器的系統(tǒng)、傳感器融合、先進(jìn)的封裝和第三代化合物半導(dǎo)體材料，而不是 7nm 的前沿制造，更不用說(shuō)更薄的線寬晶體管芯片了。

與此同時(shí)，5G 支持的“萬(wàn)物互聯(lián)”正在迅速形成，到 2030 年將實(shí)現(xiàn)空間網(wǎng)絡(luò)。據(jù) GlobalData 估計(jì)，到 2024 年將有超過(guò) 110 億臺(tái)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。中國(guó)在 5G 部署方面至少領(lǐng)先美國(guó)和歐盟兩年，并且已經(jīng)發(fā)射了 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星。

28nm芯片的生產(chǎn)正在加速

中國(guó)最大的芯片代工廠中芯國(guó)際 （SMIC） 是中國(guó)走向未來(lái)的前沿和中心，自去年以來(lái)，它一直在加大關(guān)鍵 28 nm芯片的生產(chǎn)。今年實(shí)現(xiàn) 28nm 規(guī)模對(duì)于中國(guó)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的長(zhǎng)期過(guò)程，并且減少將生產(chǎn)外包給中國(guó)大陸以外地區(qū)的代工廠，尤其是臺(tái)積電的需求具有重要意義。

明年，同樣重要的是，14nm 芯片也將大幅增加。在沒(méi)有匹配的本土替代品的情況下，中芯國(guó)際使用由應(yīng)用材料、LAM 和東京電子，以及ASML DUV（深紫外）光刻機(jī)，并將在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)繼續(xù)這樣做。

擺脫對(duì)美國(guó)的依賴

然而，一臺(tái)國(guó)產(chǎn)的 28 nm深紫外光刻機(jī)計(jì)劃在今年年底前從上海微電子設(shè)備廠（SMEE）生產(chǎn)出來(lái)，并在上海專有的生產(chǎn)線上為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造 48 nm和 28 nm芯片。

在 3 月份的上海 SEMICON上，該公司展示了一款工作在 90nm 的掃描儀。管理層最近報(bào)告說(shuō)，提高 48nm 和 28nm 的良率仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，但 SMEE 技術(shù)現(xiàn)在擁有基本的本土 UV 能力，無(wú)需美國(guó) IP 來(lái)制造芯片。

現(xiàn)在評(píng)估 SMEE 可能會(huì)改變游戲規(guī)則的程度，以及到 2025 年 SMEE 和其他中國(guó)DUV 機(jī)器可能在低至 5nm 的情況下運(yùn)行的規(guī)模還為時(shí)過(guò)早。但 SMEE 在一個(gè)極其困難的技術(shù)領(lǐng)域取得的進(jìn)展已經(jīng)出人意料。

N+1制程工藝技術(shù)

與此同時(shí)，3月下旬，中芯國(guó)際再次與ASML簽訂了今年購(gòu)買價(jià)值超過(guò)10億美元的DUV光刻機(jī)合同。與其他中國(guó)代工廠一樣，中芯國(guó)際一直在轉(zhuǎn)向全球二手市場(chǎng)的光刻機(jī)和其他生產(chǎn)設(shè)備，如蝕刻機(jī)、氣相沉積和晶圓檢測(cè)組件。

ASML 仍然屈服于美國(guó)對(duì) EUV 機(jī)器的壓力，這樣的光刻機(jī)可以使中芯國(guó)際能夠像臺(tái)積電一樣向 7nm 和更先進(jìn)制程方向發(fā)展。

不過(guò)，歐盟內(nèi)部有跡象表明，ASML 與歐盟委員會(huì)以及英飛凌和意法半導(dǎo)體等領(lǐng)先的歐盟公司一樣，正在對(duì)美國(guó)干涉其事務(wù)進(jìn)行控制。畢竟，到 2030 年，預(yù)計(jì)中國(guó)將至少占全球芯片制造產(chǎn)能的 40%。

類似的動(dòng)態(tài)正在美國(guó)專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和 EDA 設(shè)計(jì)工具供應(yīng)商之間聚集力量，因?yàn)樵谀承┣闆r下，中國(guó)占其收入的 50% 以上。

明年，中芯國(guó)際將增加 14nm 芯片，并在 2023 年增加 7nm 芯片。它已經(jīng)進(jìn)入另一種芯片的小批量生產(chǎn)，這些芯片介于 14nm 和 7nm 之間，采用N+1 工藝技術(shù)。

在深圳、北京和上海等政府的財(cái)政支持下，該公司正在進(jìn)行價(jià)值 120 億美元的產(chǎn)能擴(kuò)張項(xiàng)目。重點(diǎn)將放在提高 28 nm產(chǎn)量上，同時(shí)也適當(dāng)關(guān)注 14 nm及其 7 nm版本——后者可能會(huì)在 2024年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

通過(guò)滿足中國(guó)不斷增長(zhǎng)的設(shè)計(jì)自己芯片的無(wú)晶圓廠公司不斷增長(zhǎng)的需求，中芯國(guó)際和其他六家中國(guó)代工廠很可能能夠制造中國(guó)到 2025 年所需的大部分芯片——其中包括 Hi Silicon、阿里巴巴、百度、騰訊、地平線機(jī)器人、寒武紀(jì)、小米、OPPO 和字節(jié)跳動(dòng)。

全球半導(dǎo)體業(yè)在美國(guó)制裁中下跌

中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)層認(rèn)為美國(guó)將繼續(xù)將其核心半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)“武器化”，以試圖阻止中國(guó)。

國(guó)際商業(yè)戰(zhàn)略公司備受尊敬的創(chuàng)始人/首席執(zhí)行官漢德爾·瓊斯博士所說(shuō)：“中國(guó)人是戰(zhàn)略大師?！?/p>

華盛頓面臨著一個(gè)問(wèn)題，即其政治目標(biāo)與其國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)持續(xù)不斷地進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的巨大重要性發(fā)生沖突，無(wú)論是高通、應(yīng)用材料還是新思科技。高達(dá) 1000 億美元的年收入和多達(dá) 150，000 個(gè)工作崗位受到威脅，同時(shí)也是研發(fā)資金的重要來(lái)源。

BCG 和 SIA 預(yù)測(cè)，到 2030 年，全球半導(dǎo)體行業(yè)的規(guī)模將是目前的兩倍多，收入將達(dá)到 1.4 萬(wàn)億美元，中國(guó)將占到其中的 60%，并占全球產(chǎn)能增長(zhǎng)份額的40%。

隨著近十年邁向由大數(shù)據(jù)、人工智能以及新芯片架構(gòu)、封裝和材料塑造的后摩爾世界，中國(guó)可能會(huì)成為后摩爾拐點(diǎn)的領(lǐng)導(dǎo)者。

它在以前的技術(shù)拐點(diǎn)上就是這樣做的。例如，它在 5G、高速列車、量子通信和大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能方面取得了領(lǐng)先地位。

它當(dāng)然有動(dòng)力、資本和人力資源、吸引外國(guó)人才的吸引力，以及這樣做的純粹的創(chuàng)業(yè)活力和獨(dú)創(chuàng)性。

編輯：jq