芯片產(chǎn)業(yè)鏈可劃分為：設(shè)計(jì)、制造、封裝測試三個(gè)部分。集成電路產(chǎn)業(yè)一直是我國的短板。但經(jīng)過這一二十年的不斷追趕，我國在芯片設(shè)計(jì)與封裝測試領(lǐng)域，并沒有落后太多。

A股上市的芯片企業(yè)在設(shè)計(jì)與封裝測試這兩大環(huán)節(jié)的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到行業(yè)的領(lǐng)先水平，但是大陸本土的芯片制造企業(yè)與如今最先進(jìn)的芯片制造商相比還有明顯代際差距。與國際領(lǐng)先水平相比，中國大陸的芯片制造企業(yè)至少落后3-5年，工藝制程落后了大約3代。“中國芯”要想崛起，提升芯片制造水平是當(dāng)務(wù)之急。   

拓墣產(chǎn)業(yè)研究院近日發(fā)布了2020年一季度前5大芯片代工企業(yè)營收排名。排名第一的是臺積電，其市場份額高達(dá)54.1%，營收同比增長43.7%，是當(dāng)之無愧的霸主。韓國三星與美國格芯分列二三。第四名是聯(lián)電，份額為7.4%，與格芯相當(dāng)。作為大陸企業(yè)優(yōu)秀代表的中芯國際暫列第五，份額為4.5%，同比增長27%。 

艱難坎坷，打破空白

中芯國際的發(fā)展史與我國集成電路行業(yè)發(fā)展史一樣坎坷。 

2000年，被譽(yù)為華人半導(dǎo)體界第三號人物的張汝京，前往上海創(chuàng)辦了中芯國際，在大陸芯片代工產(chǎn)業(yè)開始“拓荒”。當(dāng)時(shí)的大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)落后于世界平均水平“至少20年”。 

作為拓荒者，中芯國際面對許多困難。 

首先，我國在半導(dǎo)體技術(shù)上幾乎完全空白。剛到大陸的張汝京發(fā)現(xiàn)，大陸僅有的幾家芯片企業(yè)都采用了全球芯片行業(yè)主流的IDM模式。但它們的體量遠(yuǎn)小于英特爾這類大型芯片制造商。這是它們工藝落后、運(yùn)營效率低的重要原因。 

其次，當(dāng)時(shí)國內(nèi)極度缺乏半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域的人才。所幸，張汝京帶來了昔日舊部，還有當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的集成電路制造設(shè)備和主流工藝技術(shù)，我國芯片代工制造才得以走出“蠻荒”。張汝京為大陸芯片制造業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。 

成立僅僅幾年時(shí)間，中芯國際便一路高歌猛進(jìn)，擠入全球前三甲。 

中芯國際的成功，也給中國半導(dǎo)體行業(yè)帶來了一些不一樣的色彩。此前中國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展主要依靠政府資金，而中芯國際沒有利用國家資金，而是采用市場化的方式運(yùn)作，闖出了中國半導(dǎo)體發(fā)展的一條全新道路。 

2004年，中芯國際于紐約、香港兩地同時(shí)上市。但好景不長，中芯國際很快就面臨“內(nèi)憂外患”。于“外”：中芯國際受到西方國家瓦圣納條約的技術(shù)封鎖、在與芯片制造龍頭企業(yè)——臺積電的專利訴訟中落��；于“內(nèi)”：公司資金鏈斷裂、連續(xù)九年虧損，甚至創(chuàng)始人張汝京被“踢”出局。中芯國際一度在風(fēng)雨中飄搖。 

但中芯國際并沒有被擊倒，在逆境中，它一步步發(fā)展成為大陸芯片制造第一企業(yè)，并再次向世界先進(jìn)制程發(fā)起沖鋒。 

越過光刻機(jī)，沖刺7nm

制程，指的是芯片內(nèi)電路與電路之間的距離。在生產(chǎn)CPU的過程中，集成電路的精細(xì)度、精度越高，生產(chǎn)工藝就越先進(jìn)。制程是微電子技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步的重要指標(biāo)，芯片制程越高，意味著芯片可以擁有更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，不僅芯片性能得以提升，而且功耗也能大幅降低。 

目前，除了臺積電、英特爾、三星等世界頂尖廠商在積極追逐10nm、7nm、5nm甚至更先進(jìn)的制程，由于技術(shù)和資金的問題，聯(lián)電和格芯已經(jīng)放緩了革新的腳步，這對于中國本土的晶圓廠而言，是個(gè)不錯(cuò)的發(fā)展機(jī)遇。中芯國際這些年在工藝的突破頻頻告捷，國產(chǎn)芯片崛起可期。 

中芯國際2019年Q4財(cái)報(bào)顯示，在工藝上，中芯國際的收入占比分別是，150/180nm占比35.8％、55/65nm 占比29.3％、40/45nm占比18.5％。雖然目前占營收頭部的依然是成熟的150/180nm、55/65nm工藝，最先進(jìn)的28nm工藝占比只有4.3%，不過相比上季度的2.8%已經(jīng)開始增長。 

2019年，中芯國際已宣布量產(chǎn)14nm芯片。且細(xì)看中芯國際的工藝研發(fā)路線可以發(fā)現(xiàn)，中芯國際在14nm量產(chǎn)后，可能會跳過10nm工藝，朝7nm的目標(biāo)邁進(jìn)。 

中芯國際此前多次表示：中芯國際的下一代工藝是N+1工藝。雖然中芯國際沒有透露具體細(xì)節(jié)，只是稱下一代工藝與14nm相比，性能提升了20%，功耗降低了57%，邏輯面積縮小了63%，SoC面積減少了55%。 

換算下來，這正是7nm的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 

一直以來，英特爾是按照單位面積內(nèi)晶體管的數(shù)量來判斷芯片工藝的標(biāo)準(zhǔn)。英特爾10nm芯片一個(gè)單位占面積54*44nm，每平方毫米1.008億個(gè)晶體管；臺積電7nm芯片一個(gè)單位占面積57*40nm，每平方毫米1.0123億個(gè)晶體管。而中芯國際的N+1代工藝，也達(dá)到了7nm的標(biāo)準(zhǔn)。 

如果中芯國際能試產(chǎn)N+1工藝芯片，或能夠小批量生產(chǎn)N+1工藝芯片，中芯國際將成為全球第三家掌握10nm以下工藝的芯片代工企業(yè)。 

除此之外，中芯國際的FinFET技術(shù)研發(fā)也在不斷向前推進(jìn)。第一代FinFET（14nm）已成功量產(chǎn)，第二代FinFET（12nm工藝）正在研發(fā)穩(wěn)步推進(jìn)。 

前段時(shí)間，荷蘭ASML的EUV光刻機(jī)禁運(yùn)中芯國際事件，又將光刻機(jī)這一重要設(shè)備推向風(fēng)口浪尖。中芯國際與國際最先進(jìn)的芯片制造水平只有一兩代工藝的差距。目前，中芯國際已經(jīng)成功掌握FinFET技術(shù)，未來只要掌握了 EUV 技術(shù)，中芯國際就可以與臺積電站在同一起跑線上，但EUV光刻機(jī)卻遲遲未到。 

但中芯國際CEO梁孟松多次表示，目前中芯國際無需EUV光刻機(jī)，也能實(shí)現(xiàn)7nm工藝的生產(chǎn)，臺積電第一代7nm工藝芯片也沒有使用EUV光刻機(jī)，但是之后的5nm、3nm工藝的芯片制造則必須使用EUV光刻機(jī)。 

如果中芯國際真的能迎來7nm的量產(chǎn)，在未來5年內(nèi)，中芯國際將有望成為中國內(nèi)地的下一個(gè)“臺積電”。

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來源：億歐