10月11日，我們看到一則中國芯片領域的重大喜訊：芯動科技這家中國領先的一站式IP和定制芯片領軍企業(yè)宣布，已完成全球首個基于中芯國際FinFET N+1先進工藝的芯片流片和測試，所有IP全自主國產，功能一次測試通過。
中國芯片制造商中芯國際的“N+1”工藝非常了不起，是在第一代先進工藝14nm之后的第二代先進工藝的代號，也被稱為“國產版”的7nm芯片技術，比現有的14nm工藝性能提升了20%，功耗降低了57%，邏輯面積縮小了63%，SoC面積減少了55%。
從該條新聞筆者明顯感受到，國產芯片制造技術進步速度很快，超過預期。
相比于7nm工藝，國產化的28nm工藝芯片更容易實現，如果能量產影響更大。據了解，在上海微電子、中芯國際等大量中國產業(yè)鏈共同努力下，中國28nm芯片產業(yè)鏈已經有不錯發(fā)展。業(yè)界預計國產化的28nm芯片將規(guī)模生產，能在1-2年實現。
為何要打造完整“國產化”芯片產業(yè)鏈？
芯片產業(yè)的發(fā)展，是全球各國技術智慧的集體結晶。但一些國家出臺霸道禁令，無視其他國家的科技貢獻，破壞了全球產業(yè)鏈的開放合作、共同發(fā)展的良好格局。
吃一塹，長一智。目前已經有多個國家和越來越多的科技企業(yè)，在推動芯片自主創(chuàng)新，實現芯片多元化供應鏈，防止掉入禁令“陷阱”。
其實芯片產業(yè)分為高中低端不同層次。中國作為數字經濟快速發(fā)展的大國，對芯片需求旺盛。據海關總署統(tǒng)計，上半年我國集成電路產業(yè)進口1546.1億美元，同比增長12.2%，出口505.1億美元，同比增長10.5%
中國已經在中低端取得出色成績，在芯片制造原料稀土、芯片設計等領域處于全球領先，但在7nm、5nm等高端市場設計軟件、制造生產等領域，還存在較大短板。
對于短板，中國科技企業(yè)在積極推動“國產化”芯片生產線落地。大量資本還從中發(fā)現機會。包括中芯國際的前高管在內的中國技術資深人士正規(guī)劃“國內替代”基金，以在中國創(chuàng)建下一個芯片科技巨頭。
更為關鍵的是，中國出臺重大稅收優(yōu)惠政策鼓勵中國半導體產業(yè)創(chuàng)新。根據國務院出臺的新政策，經營超過15年的合格集成電路項目和企業(yè)，如果采用28nm工藝或更先進的工藝，將可免稅長達10年的企業(yè)所得稅。這極大鼓勵了中國芯片產業(yè)。
根據智東西統(tǒng)計的數據，從今年第二季度到7月23日，中國有77項與半導體相關的融資活動，共有72家公司獲得了總計267億元人民幣(合38億美元)的融資。今年第二季度，中國在芯片行業(yè)的資本投資比去年增長了近10倍。根據企業(yè)數據庫天眼查的數據，截至7月16日，中國在2020年第二季度組建了17000多家集成電路(IC)公司，年增長率為30%。
加速“國產化”，28nm芯片產線何時實現？
從目前的發(fā)展看，中國芯片產業(yè)在28nm及以上工藝的芯片領域，有不錯積累，也在全力實現國產化的28nm芯片量產。大家可不能輕視28nm技術，因為這是當下成熟制程與先進制程的分界點。中國如果掌握了該技術的國產化量產，就可以滿足絕大部分市場的芯片需求。
據君臨研究中心分析，目前的芯片種類里，除了對功耗要求比較高的CPU、GPU、AI芯片外，其余的工業(yè)級芯片其實都是用的28nm以上的技術，比如電視、空調、汽車、高鐵、火箭、衛(wèi)星、工業(yè)機器人、電梯、醫(yī)療設備、智能手環(huán)、無人機等。
據中國國際廣播電視臺CGTN報道，盡管中國公司不具備生產最先進的智能手機芯片組所需的7nm和5nm制造能力，但它們卻能夠生產28nm和14nm芯片，這足以滿足手機以外的大多數電子產品的需求。
縱觀中國市場，目前中國最大的芯片代工企業(yè)中芯國際、華虹半導體等都掌握了28nm芯片的量產技術。接下來看整個中國產業(yè)鏈如何協(xié)同，能快速實現國產化28nm芯片“量產”能力。
據悉，中芯國際在今年7月份通過向公眾出售股票籌集了75.8億美元，宣布計劃在北京建立一個價值76億美元的芯片代工廠，重點是28nm和更先進的工藝，目標是每月生產約100000個硅晶片。中芯國際聯席首席執(zhí)行官趙海軍在8月份的財報電話會議上證實，中芯國際正從中國國內采購芯片制造工具和材料。
今年8月有報道稱，上海微電子制造了自己的光刻機，用于制造28nm芯片。除28nm機器外，上海微電子的產品還能夠在11nm節(jié)點上制造半導體，并且它還希望推出能夠構建7nm芯片的產品。
中國首家3D NAND閃存制造商長江存儲科技制定了宏大目標，以測試國內和美國以外的海外市場的材料。自今年5月以來，長江存儲幾乎每個月都提高使用國產芯片設備和材料的目標，該企業(yè)目標是70%的設備來自國內供應商。
制造28nm芯片也要看芯片上游的設備和材料發(fā)展情況。君臨研究中心調研了中國28nm芯片制造的設備端，包括硅片設備、熱處理設備、光刻設備、刻蝕設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、拋光設備、清洗設備以及檢測設備，還調研了28nm工藝芯片的材料端，包括硅片、電子特種氣體、光刻膠、拋光材料、高純濕電子化學品以及靶材等。
君臨研究中心調研詳細，有理有據，得出結論是：幾乎所有環(huán)節(jié)，都已經有28nm技術的國產設備和材料處于生產線驗證階段。目前的瓶頸，主要就在光刻機。國產28nm光刻機只有上海微電子一家在做，不過其也預告將在2021年完成首臺28nm國產光刻機的交付。
“相信通過1-2年左右的努力，我國完成一條28nm的芯片‘國產化’產業(yè)鏈是完全可以實現的?！本R研究中心如此預測。
觀察：中國28nm芯片實現的影響幾何？
中國的國產化28nm芯片產業(yè)鏈實現，對行業(yè)影響同樣巨大。在筆者看來，一方面讓中國科技企業(yè)不懼他國禁令，將推動中國各行業(yè)科技可持續(xù)發(fā)展，包括5G基站等ICT設備領域的發(fā)展。
中國工程院院士倪光南此前接受《環(huán)球時報》采訪時表示，中國已經實現了具有“中國系統(tǒng)”的芯片自主創(chuàng)新。
另一方面，國產化28nm芯片量產也將給中國企業(yè)的全球客戶巨大信心，還能增強中國半導體產業(yè)鏈更進一步發(fā)展的信心和實力。這也是為何芯動科技國產版7nm技術流片和測試成功，能引起熱議的原因。
當去除了非商業(yè)因素，芯片領域企業(yè)的全球競爭也就相對公平。屆時，全球科技市場能更加重視彼此，讓共贏共存與良性競爭成為主旋律，真正加速造福廣大企業(yè)和大眾。
作者：黃海峰
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