在今年的国际消费电子展上,英特尔和amd之间的狗血闹剧仍在上演,每个人都仍然喜欢它。

在ces展会上,amd宣布了基于7nm工艺技术的移动锐龙4000系列处理器和性能为英特尔i9-9900ks五倍的3990x线程裂土器,这表明了对英特尔更积极的态度。

Passmark数据库统计显示,在一个球迷amd,是的!在热烈的欢呼声中,amd的cpu市场份额预计将在2020年第一季度达到40%,回到14年前的峰值状态。

英特尔对此的反应相当令人惊讶,可以说是原地踏步。


据英特尔称,2020年的工作重点仍然是10纳米、10纳米+和10纳米+的冰湖架构和虎湖架构处理器。

英特尔如此冷静,自然有自己的自信。目前,最畅销的台式机cpu市场仍然是基于14纳米工艺技术的英特尔酷睿9代处理器。无论是因为信仰加成还是英特尔真的营销好,总之从市场表现来看,消费者还是可以接受14nm的cpu的。

最近突然出现一个好消息。SMIC援引官方网站上的一篇报道称,14纳米官方公告称:位于浦东张江哈雷路的SMIC南方集成电路制造有限公司(SMIC南方工厂)正在新鲜出炉芯片。新的是,芯片生产线是中国第一条14纳米生产线。根据英特尔的表现,SMIC 14纳米生产线的市场价值应该很高。

此外,根据2014年发布的《促进国家集成电路产业发展纲要》,到2020年,16/14nm工艺将实现量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键设备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。


这意味着SMIC提前一年完成了国家交给的重要任务。而SMIC能取得这样的成就,绝非侥幸。


SMIC取得新的突破绝非幸运


2020年将是梁梦松与SMIC共同担任首席执行官的第三年。SMIC 14纳米工艺技术的突破与梁梦松的有效性密切相关。

梁梦松曾带领TSMC率先突破28纳米制程技术的难度,正好满足移动互联网的爆炸式芯片需求增长。2011年后,苹果A系列和高通骁龙系列的订单涌入TSMC,订单的增长带来了收入和利润的直线增长。

随着移动互联网时代的硬件红利,TSMC股价从不到10美元涨到60多美元,市值从600多亿美元涨到3000多亿美元。这一业绩已经远远超过了称霸半导体30多年的英特尔,成为半导体行业市值最高的公司。


之后,梁梦松加入三星半导体,担任R&D部总经理兼圆晶代工厂副总裁。他加入三星后,三星在2015年取得了领先TSMC的14纳米技术成就,并获得了代工苹果a9芯片的订单。

也就是说,梁梦松为TSMC十几年的半导体霸主地位奠定了坚实的基础,带领三星在四年内赶上甚至超过TSMC的制造工艺,改变了世界半导体产业的格局。

现在梁梦松加盟SMIC两年多,成功带领SMIC突破14nm的重要门槛。梁梦松不出名。当然,功劳不仅仅属于梁梦松一个人。

据报道,梁梦松加入SMIC后,员工每天要加班8小时,15或16小时。他们上班前把手机交上来,下班后再拿回来。每天都加班赶产品线问题。

梁梦松表示,这种高强度的工作方式并不是SMIC独有的,而是整个芯片代工行业的常态。可以说先进的制造工艺是靠加班突破的,TSMC和三星也是三班倒开发最新的制造工艺。

无论如何,SMIC一万多名员工的辛勤劳动和汗水是取得实际成绩的基础,他们的贡献不容忽视。


此外,SMIC于2018年从asml订购的价值1.2亿美元的euv设备(极紫外光刻机)于2019年初成功交付,这也为SMIC的14纳米生产线建设奠定了重要的物质基础。

据asml官网介绍,该设备价值1.2亿美元,可支持批量生产,工艺节点细至5nm,每小时可雕刻155片300mm大小的晶圆。

在顶尖光刻设备的支持下,可以想象SMIC离12纳米、10纳米甚至7纳米的时代已经不远了。

14nm会像28nm一样再次迟到吗?


很多人可能会想到SMIC在28纳米时代的经历,从而担心这条14纳米生产线的实际效果。其实没必要这么担心。

三星和TSMC在2015年突破了14纳米工艺技术,当时SMIC刚刚突破28纳米。自2016年底开始大规模生产以来,28纳米带来的收入不足一直是SMIC的一大担忧。2017年,28纳米订单占SMIC年销售额的8%,但到2018年,28纳米订单的比例降至6%。

其实造成这种困境的原因很明显。简而言之,其他集成电路晶圆厂一直在全速生产28纳米工艺芯片。说真的,SMIC在2017年才开始大规模接受28纳米订单,进入市场太晚,没能获得太多的市场份额。

到2018年,成熟的28nm工艺已经开始产能过剩。2018年第三季度,TSMC表示,28纳米工艺的利用率已经下降到90%,第四季度下降了10%左右。此时28nm的市场主流地位已经逐渐转移到14nm。

归根结底,SMIC在28纳米市场上太晚了。


从表面上看,SMIC在14纳米处也很晚,甚至与28纳米相同。2011年,TSMC实现了28纳米的量产,一年后三星达到了28纳米的量产门槛。SMIC仅在2015年实现了28纳米的突破,并于2016年底投入量产,比TSMC晚了5年。

2015年,三星和TSMC相继实现14纳米量产,SMIC日前正式投产。这个差距好像还是五年。

从这个角度来看,似乎没有理由担心SMIC 14纳米的现实意义,但现实的发展不能完全由经验来判断。

当时正好是14nm


SMIC 14纳米工艺技术的收入贡献肯定会超过28纳米。原因如下:

首先,世界主流还是在14nm时代。


目前全球半导体市场,28nm产能过剩,7nm工艺仅用于智能手机、部分PC等小规模尖端器件。他们之间的14nm工艺才是真正的主干,承载着市场上大多数高端芯片的制造。特别是在工业、汽车、物联网等行业,有着巨大的市场。在产品线方面,在高端ap/soc、gpu、矿机asic、fpga、汽车半导体等制造领域仍有广泛的应用。

【/s2/】其次,14nm仍然是全球顶尖ic厂商的主要收入来源。


TSMC继续率先在2018年实现7纳米的大规模生产,这使得TSMC的市场份额继续上升,市场主导地位日益稳定。但事实上,TSMC的14/16纳米工艺仍然是其收入的主要来源,目前约占总收入的25%,三星的情况也类似。

另外,14nm显然还是英特尔的命脉。英特尔早在2014年就实现了14纳米的大规模生产,比三星和TSMC早一年,现在14纳米的英特尔处理器在台式机处理器市场上仍然广受欢迎。2020年,英特尔不仅将逐步扩大10纳米的产能,还将在全球主要晶圆厂扩大14纳米的产能。

按照这些厂商目前的策略和生产能力,用7nm代替14nm永远不会像用14nm代替28nm那样快。

【/s2/】最重要的是14nm以下的工艺成本太高。


2018年,格罗方德和台湾联合电力宣布,将放弃对14nm以下工艺的更多投资。其实原因都是一样的,因为14nm以下的制作工艺对于代工厂来说太贵了。

前面提到,SMIC以1.2亿美元的价格向asml订购了euv设备,而光刻机只是晶圆制造刻蚀机、光刻机、薄膜沉积设备、cmp设备、检验设备等众多关键设备中的一种。除了设备,高标准的工厂建设,人才工资,耗材的生产等等都很贵。

成本高不仅仅是对于晶圆生产,对于芯片设计人员来说,14nm以下的工艺成本门槛也很可怕。有报道称,光是7nm的芯片研发就要花费3亿美元,而5nm的芯片研发就要花费5.42亿美元。

目前,TSMC 7纳米的主要客户只有苹果、华为海思、高通、联发科和amd5,并明确表示只有苹果和华为海思转向了更先进的5纳米工艺。

事实上,每接近摩尔定律的极限一步,投资就会成倍增加。能坚持这个烧钱游戏的公司越来越少,这是自然合理的结果。

资本市场的宽容和支持


对于SMIC 14纳米生产线的建成,市场反应可以说是非常积极的。

事实上,自从SMIC在其2018年第四季度财务报告中宣布第一代finfet 14nm技术进入客户验证阶段以来,投资者一直非常关注SMIC的14nm工艺技术。为什么,可能贸易摩擦也不是没有关系。

简而言之,自2019年以来,SMIC股价已进入快车道,无论SMIC的财务表现好坏,股市的上行拉力总是很强。

最明显的表现是,2019年8月29日,SMIC发布了2019年中期报告。财报显示,2019年上半年,SMIC实现总收入100.36亿元,实现毛利18.78亿元,同比分别下降12%和35%。净利润遭受2013年以来首次亏损,亏损989.96万元。

然而,在中期报告公布后,2019年9月初,SMIC的股价一直在稳步上涨。9月中旬,SMIC被北京紫光资产管理公司减持1010万股,股价上涨势头受挫,但很快又恢复了上涨势头。

这样的特殊对待,在任何金融市场都是非常少见的,尤其是机构云集的港股市场,真的可以算是收藏了几千个收藏夹。

对于这种待遇,2018年7月上市前威胁让股东赚两次,上市后一直跌。到了2019年8月,股价已经减半的小米羡慕得两眼发绿。

近日来,除了14纳米生产线完工之外,SMIC开始接受华为海思14纳米订单的好消息更是火上浇油,彻底点燃了市场的激情。1月15日,SMIC(00981.hk)股价上涨5.57%,1月16日上涨6.11%,收于15.28港元,为2005年9月以来15年来的最高水平。

总体而言,SMIC的股价在2019年上涨了74.3%,自2020年初以来不到一个月就上涨了约30%。很多机构维持买入评级,股市情况看起来很好。

外部环境不容乐观


当然,SMIC面临的外部形势非常复杂,整体环境远不如股市表现乐观。

2019年5月24日晚,SMIC在港交所宣布,已于2019年5月24日通知纽约证券交易所,SMIC将根据修订后的1934年《美国证券交易法》申请将其美国存托股票(ADS)从纽约证券交易所自愿退市,并取消这些ADS及相关普通股的登记。简单地说,SMIC决定主动退出纽交所。

SMIC声称,它已经退出市场,主要是因为它从未在美国股市赚过多少钱。但是,考虑到当时美国对许多中国高科技企业实施技术禁运,并不断扩大制裁范围的背景,SMIC退出美股的动机不言而喻。

SMIC主动退出美国股市,美国却主动追求。

事实上,据路透社报道,美国很早就开始封锁SMIC。

两名知情人士告诉路透社,美国的行动始于2018年,当时荷兰政府向asml发放了一份许可证,允许其向中国客户出售最先进的设备。在接下来的几个月里,美国官员研究了该协议是否可以完全停止,并与荷兰官员举行了至少四轮会谈。

路透社称,2019年7月18日,美国对这一行为的努力达到了顶峰,也就是SMIC从美国股市退市后的两个月。据报道,美国向荷兰首相tt提供了一份关于中国收购asml技术的潜在影响的情报报告。

一位知情的前美国政府官员表示,美国施加的压力似乎奏效了。在白宫访问后不久,荷兰政府决定不延长asml的出口许可证,因此价值1.5亿美元的机器没有交付给SMIC。不过,asml希望向中国销售设备,无论是否获得euv许可,以增加2020年ASML在中国的销量。

不幸的是,事情的最终方向不是由阿斯梅尔或SMIC决定的。作为7nm及以下先进技术的关键装备,美国卡住了asml提供的euv,相当于扼住了SMIC的咽喉。

中国半导体行业的好机会


在业界眼中,上海微电子生产的国产光刻机只能用于90nm工艺的芯片制造。euv技术是人类科学史上的奇迹,中国光刻机领域短期内突破的可能性几乎为零。

但是没有必要气馁。从长远来看,摩尔定律已经接近物理极限,整个集成电路产业体系面临洗牌的机会。


更何况最近中科院传来了好消息。微电子研究所在垂直纳米环栅晶体管器件和关键技术方面取得了重大科研突破。垂直纳米环栅晶体管是2纳米及以下集成电路技术的主要候选器件。

从更现实的角度来看,除了SMIC,华虹半导体最近宣布,集团14nm finfet工艺全线贯通,sram成品率超过25%,2020年将迅速推广。在不依赖asml的euv的情况下,晶圆厂只需通过finfet工艺就可以制作出坚固的14nm芯片,英特尔在这一点上做了完美的示范。

所以近几年包括2020年,国内晶圆代工厂两大巨头应该可以分工合作。SMIC继续承接国内14纳米加工技术订单,同时培育市场。华虹力争实现14纳米量产,进一步满足国内芯片需求。

目前SMIC已经开始引进12nm客户,下一阶段很有可能直接跳过10nm,直接冲刺到7nm,逐步达到最先进的要求。

【/s2/】对于国内ic晶圆厂,尤其是SMIC,2020年的机遇是前所未有的。


据海关总署统计,2018年中国进口集成电路4175.69亿片,进口额3120.78亿美元。2019年1-11月,中国进口集成电路4005.18亿,进口额2778.62亿美元,仍占全球集成电路销售额的三分之二。

换句话说,在过去的两年里,中国每年进口集成电路的支出将高达2万亿元左右。

此外,2019年,5g芯片和ai芯片的需求逐渐增长,涌现出大量5g芯片和ai芯片,包括寒武纪思源220和百度昆仑ai芯片等。思源采用TSMC的16纳米工艺,昆仑牌ai芯片采用三星的14纳米工艺。对这两种芯片的需求当然会在2020年进一步爆发,届时类似的订单可以移交给SMIC。

事实上,只要SMIC和华虹能通过高端芯片制造的质量标准,就国内需求缺口和需求增长持续爆发而言,他们能卖出多少芯片就卖出多少。

上游芯片设计厂商,包括华为海思和阿里平投,有1300多家芯片设计厂商诞生在中国大陆。除了华为海思的麒麟高端系列,其他芯片的工艺要求基本不会超过7nm,包括2019年7月25日发布的阿里最强risc-v芯片铁铉910,也是基于12nm工艺技术。最近,SMIC的12纳米工艺技术已经进入客户引进阶段

总之,SMIC在先进制造工艺上的突破,从各个角度来看都是适时的。这对SMIC和中国半导体产业的发展是一个很好的机遇。

2020年,SMIC的发展面临着不小的外部威胁,但也迎合了中国半导体产业整体的旺盛需求。对SMIC来说,更进一步并不难。

文/刘匡微信官方号,ID:刘匡110 [/S2/]

标题:[科技界] 中芯国际2020年的晋级试炼

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