誰暗中相助中芯國際量產28納米？

       作為中國規模最大技術最強的芯片代工企業，中芯國際在全球市場中一直處於台廠與三星的壓力之下。在去年的全球半導體代工營收報告中，三星與台積電營收同比增長，而中芯國際則呈現下降的趨勢。其中的主因不外乎是在技術上不夠成熟。如果不在技術上進行追趕，恐怕很難超越三星與台積電在代工市場上的地位。最近中芯國際推出28納米工藝量產的消息無疑展現其在工藝上大幅改進的決心。

 

      為什麽是28nm?

 

      2013年中芯國際就宣布開發28nm工藝。28nm工藝有兩個方向，一個是高介電常數金屬閘極（HKMG），一個是低功耗型的傳統氮氧化矽（Sion），前一個技術難度要高很多。

 

       HKMG技術是進入到28nm才開始引入的，使用這種技術可以能大幅減小柵極的漏電量，由於high-k絕緣層的等效氧化物厚度較薄，這樣晶體管就能得到進一步的縮小，而管子的驅動能力也能得到有效的改善，因此28nmHKMG技術被視為半導體製造工藝的一種革命性進步。因為實現了HKMG技術，再向20nm、16nm演進就容易了。

 

      在摩爾定律的指引下，集成電路的線寬不斷縮小。按照規律，基本上是按每兩年縮小至原尺寸70%的步伐前進。比如2007年達到45nm，2009年達到32nm，2011年達到22nm。而產業界在從45/40nm向下演進時，由於32nm工藝的不成熟，而28nm引入hkmg實現了重要變革，中間跳過32nm。因此28nm這個節點非常特殊。

 

      中芯國際在28nm工藝製程上的快速進展得到了高通的幫助，去年中國發起了對高通的反壟斷調查，為了換取大陸減輕處罰高通當時做出了一係列的讓步，其中之一正是與中芯國際合作研發28nm工藝。目前中芯國際生產驍龍410正是采用28nmHKMG技術，這對中芯國際來說意義重大。

全球前五大半導體代工廠 現在都怎麽樣了？

 

      全球前五大半導體代工廠是台積電、聯電、三星、格羅方德和中芯國際。

 

      從技術上說台積電和三星無疑是第一集團，今年台積電的16nmFF+工藝量產落後於三星14nmFinFET，這讓三星搶盡了風頭。由於台積電的16nmFF+量產時間延後，這迫使去年轉單台積電的蘋果不得不將前期的A9處理器交給三星半導體生產以趕上今年9月份的新款iphoness上市；憑借自家14nmFinFET工藝的領先優勢，三星的Exynos7420處理器成為全球安卓市場最強大的處理器，讓采用這款處理器的S6Edge大受歡迎，扭轉了連續數個季度不斷下滑的趨勢，今年二季度其手機業務部門營業利潤為2.76萬億韓元（約合23.69億美元），是過去個季度最高的。

 

      台積電雖然今年在工藝製程競賽上落後三星，但是台積電的實力依然很強大。繼2014年營收暴增25%之後，今年上半年的營收依然獲得了29.1%的同比增長，原因就是三星半導體雖然技術先進，可是三星同時做手機、DRAM、CMOS、手機芯片等產品，這讓IC設計企業擔憂與它的同業競爭問題，而更願意將訂單交給台積電生產。蘋果公司同樣如此，在台積電量產16nmFF+後有望獲得至少三成的A9處理器訂單。

 

      格羅方德連續數年虧損後，曾傳出要出售的消息，不過似乎持有格羅方德的阿聯酉阿布紮比先進技術投資公司（ATIC）並不甘心，先是向三星購買了14nm工藝技術，研發了22nmFD-SOI技術，今年並購了IBM的微電子業務，似乎打算繼續在這個領域深耕。不過考慮到本文主要是談中芯國際，格羅方德目前與中芯國際直接競爭的關係不大，不在本文深談。

 

      中芯國際2014年營收19.7億美元，營收不及位居全球代工廠第二的聯電的46.2億的一半，但是由於聯電已經在大陸擁有和艦科技並正在廈門投資建設12英寸半導體工廠，都在爭奪大陸的客戶，兩家的工藝製程差距較小，與台積電和三星的工藝差距太遠，故將這兩家當做直接的競爭對手來談。

 

      中芯量產28nm工藝，為的是與聯電競爭？

 

      聯電一直以來都是全球半導體代工廠二哥。雖然2012年格羅方德通過並購等方式在營收上超過了聯電，但是去年聯電在量產28nm工藝，28nm是前兩年台積電的天下。2014年三季度為台積電提供了總營收的34%，聯電量產28nm贏得了部分客戶推動營收增長10.8%，是前五大代工廠中增長速度僅次於台積電的，並搶回了全球半導體代工廠二哥的位置。

聯電早已經看中大陸市場，並在2003年就開始在大陸市場布局。受製於當時台灣當局的管製，聯電曲線在蘇州投資了和艦科技，目前已經將它收入旗下。不過和艦科技是8英寸半導體工廠，技術不夠先進，去年底獲得台灣當局批準在廈門建設更先進的12英寸晶圓廠。

大陸目前已經是全球最大的芯片采購市場，2014年大陸的采購的芯片占全球的過半份額，超過了進口石油花費的資金。大陸去年成立200億美元芯片產業基金推動芯片產業的發展，大陸也在興起展訊、海思、聯芯、瑞芯微等芯片企業，海思的網通處理器目前正在使用台積電的16nm（這個工藝去年量產，與今年即將量產的16nmFF+不同，其應用於手機芯片的時候能效甚至還不如20nm，所以台積電要開發16nmFF+）工藝生產。

 

       聯電為了贏得在大陸市場的競爭優勢，在自研14nm工藝，同時與高通合作研發18nm工藝。由於台灣當局的管製，聯電隻能將落後一代的技術引入大陸市場，要在這兩種工藝之一在台灣投產，才能將28nm工藝引入大陸廈門工廠，聯電希望憑借就近服務和先進工藝的優勢爭取大陸客戶。

 

       中芯國際此時量產28nm工藝無疑其直接競爭對手就是聯電，聯電去年才量產28nm工藝，雙方的技術差距迅速縮小。在40nm工藝上，聯電於2009年就開始量產，而中芯國際到2013年才量產40nm，對比之下可見中芯國際技術進步之快速。

 

       中芯國際今年一季度的財報顯示，其來自中國大陸市場的營收占比達到47%創下新高，可見大陸市場正成為中芯國際的重要增長點。

 

       目前中芯國際的技術水平已經與聯電持平，這將很大程度上削減聯電在28納米代工領域的威脅。更加可喜的是，中芯國際已經收到高通的驍龍410訂單，這部分的訂單肯定會為中芯國際今年的表現帶來很大的正麵影響。