谁暗中相助中芯国际量产28纳米？

       作为中国规模最大技术最强的芯片代工企业，中芯国际在全球市场中一直处于台厂与三星的压力之下。在去年的全球半导体代工营收报告中，三星与台积电营收同比增长，而中芯国际则呈现下降的趋势。其中的主因不外乎是在技术上不够成熟。如果不在技术上进行追赶，恐怕很难超越三星与台积电在代工市场上的地位。最近中芯国际推出28纳米工艺量产的消息无疑展现其在工艺上大幅改进的决心。

 

      为什么是28nm?

 

      2013年中芯国际就宣布开发28nm工艺。28nm工艺有两个方向，一个是高介电常数金属闸极（HKMG），一个是低功耗型的传统氮氧化硅（Sion），前一个技术难度要高很多。

 

       HKMG技术是进入到28nm才开始引入的，使用这种技术可以能大幅减小栅极的漏电量，由于high-k绝缘层的等效氧化物厚度较薄，这样晶体管就能得到进一步的缩小，而管子的驱动能力也能得到有效的改善，因此28nmHKMG技术被视为半导体制造工艺的一种革命性进步。因为实现了HKMG技术，再向20nm、16nm演进就容易了。

 

      在摩尔定律的指引下，集成电路的线宽不断缩小。按照规律，基本上是按每两年缩小至原尺寸70%的步伐前进。比如2007年达到45nm，2009年达到32nm，2011年达到22nm。而产业界在从45/40nm向下演进时，由于32nm工艺的不成熟，而28nm引入hkmg实现了重要变革，中间跳过32nm。因此28nm这个节点非常特殊。

 

      中芯国际在28nm工艺制程上的快速进展得到了高通的帮助，去年中国发起了对高通的反垄断调查，为了换取大陆减轻处罚高通当时做出了一系列的让步，其中之一正是与中芯国际合作研发28nm工艺。目前中芯国际生产骁龙410正是采用28nmHKMG技术，这对中芯国际来说意义重大。

全球前五大半导体代工厂 现在都怎么样了？

 

      全球前五大半导体代工厂是台积电、联电、三星、格罗方德和中芯国际。

 

      从技术上说台积电和三星无疑是第一集团，今年台积电的16nmFF+工艺量产落后于三星14nmFinFET，这让三星抢尽了风头。由于台积电的16nmFF+量产时间延后，这迫使去年转单台积电的苹果不得不将前期的A9处理器交给三星半导体生产以赶上今年9月份的新款iPhone上市；凭借自家14nmFinFET工艺的领先优势，三星的Exynos7420处理器成为全球安卓市场最强大的处理器，让采用这款处理器的S6Edge大受欢迎，扭转了连续数个季度不断下滑的趋势，今年二季度其手机业务部门营业利润为2.76万亿韩元（约合23.69亿美元），是过去个季度最高的。

 

      台积电虽然今年在工艺制程竞赛上落后三星，但是台积电的实力依然很强大。继2014年营收暴增25%之后，今年上半年的营收依然获得了29.1%的同比增长，原因就是三星半导体虽然技术先进，可是三星同时做手机、DRAM、CMOS、手机芯片等产品，这让IC设计企业担忧与它的同业竞争问题，而更愿意将订单交给台积电生产。苹果公司同样如此，在台积电量产16nmFF+后有望获得至少三成的A9处理器订单。

 

      格罗方德连续数年亏损后，曾传出要出售的消息，不过似乎持有格罗方德的阿联酉阿布扎比先进技术投资公司（ATIC）并不甘心，先是向三星购买了14nm工艺技术，研发了22nmFD-SOI技术，今年并购了IBM的微电子业务，似乎打算继续在这个领域深耕。不过考虑到本文主要是谈中芯国际，格罗方德目前与中芯国际直接竞争的关系不大，不在本文深谈。

 

      中芯国际2014年营收19.7亿美元，营收不及位居全球代工厂第二的联电的46.2亿的一半，但是由于联电已经在大陆拥有和舰科技并正在厦门投资建设12英寸半导体工厂，都在争夺大陆的客户，两家的工艺制程差距较小，与台积电和三星的工艺差距太远，故将这两家当做直接的竞争对手来谈。

 

      中芯量产28nm工艺，为的是与联电竞争？

 

      联电一直以来都是全球半导体代工厂二哥。虽然2012年格罗方德通过并购等方式在营收上超过了联电，但是去年联电在量产28nm工艺，28nm是前两年台积电的天下。2014年三季度为台积电提供了总营收的34%，联电量产28nm赢得了部分客户推动营收增长10.8%，是前五大代工厂中增长速度仅次于台积电的，并抢回了全球半导体代工厂二哥的位置。

联电早已经看中大陆市场，并在2003年就开始在大陆市场布局。受制于当时台湾当局的管制，联电曲线在苏州投资了和舰科技，目前已经将它收入旗下。不过和舰科技是8英寸半导体工厂，技术不够先进，去年底获得台湾当局批准在厦门建设更先进的12英寸晶圆厂。

大陆目前已经是全球最大的芯片采购市场，2014年大陆的采购的芯片占全球的过半份额，超过了进口石油花费的资金。大陆去年成立200亿美元芯片产业基金推动芯片产业的发展，大陆也在兴起展讯、海思、联芯、瑞芯微等芯片企业，海思的网通处理器目前正在使用台积电的16nm（这个工艺去年量产，与今年即将量产的16nmFF+不同，其应用于手机芯片的时候能效甚至还不如20nm，所以台积电要开发16nmFF+）工艺生产。

 

       联电为了赢得在大陆市场的竞争优势，在自研14nm工艺，同时与高通合作研发18nm工艺。由于台湾当局的管制，联电只能将落后一代的技术引入大陆市场，要在这两种工艺之一在台湾投产，才能将28nm工艺引入大陆厦门工厂，联电希望凭借就近服务和先进工艺的优势争取大陆客户。

 

       中芯国际此时量产28nm工艺无疑其直接竞争对手就是联电，联电去年才量产28nm工艺，双方的技术差距迅速缩小。在40nm工艺上，联电于2009年就开始量产，而中芯国际到2013年才量产40nm，对比之下可见中芯国际技术进步之快速。

 

       中芯国际今年一季度的财报显示，其来自中国大陆市场的营收占比达到47%创下新高，可见大陆市场正成为中芯国际的重要增长点。

 

       目前中芯国际的技术水平已经与联电持平，这将很大程度上削减联电在28纳米代工领域的威胁。更加可喜的是，中芯国际已经收到高通的骁龙410订单，这部分的订单肯定会为中芯国际今年的表现带来很大的正面影响。