有了中芯國際,誰還需要臺積電?

來源: Robert Castellano 編譯:嗷嗷豬有了中芯國際,誰還需要臺積電?

中國在減少對生產半導體的外國公司的依賴方面取得了長足的進步。根據報告《中國大陸半導體和設備市場:分析和製造趨勢》,2019年中國進口4451.3億集成電路,同比增長6.6%。進口總額為3055.5億美元,同比下降2.1%。集成電路出口2187億臺,同比增長0.7%。出口1015.8億美元,同比增長20%。


中芯國際(SMIC)是全球第五大純芯片代工企業(只為客戶生產芯片,不生產自用芯片)。該公司的收入在2020年第一季度同比增長26.8%。該公司第一季度營收佔比為5.0%,遠低於將成為本文焦點的臺積電(TSMC)。


目前,中芯國際運營著七個晶圓廠:三個200毫米晶圓廠和四個300毫米晶圓廠。 8英寸月產能總計23.3萬片,比上月增長2.2%,這主要是由於天津8英寸生產線的擴大。 12英寸每月總產能達到24.3萬,環比增長10.2%,這主要是由於12英寸40-28nm北京和上海SN1先進工藝生產線的擴建。


--中芯國際的能力與臺積電相比

2020年5月中旬,美國商務部對中國的華為施加了更多限制,阻止任何技術公司在未經美國批准的情況下與華為開展業務。制裁禁止這些供應商直接向華為供應芯片。爭論的焦點是華為名為麒麟的5G調制解調器芯片。


在Seeking Alpha於2020年1月10日發表的一篇題為“臺灣半導體:我2020年的最佳半導體選擇”的文章中,我討論了5G調制解調器芯片的生產,不僅來自華為,也來自競爭對手。


由於美國對華為(及其芯片子公司海思半導體 HiSilicon)的制裁,臺積電將不再生產華為的麒麟調制解調器。麒麟調制解調器過去一直在生產華為的HiSilicon芯片,包括14nm、12nm甚至7、5nm芯片。


由於無法規避美國政府的制裁,華為正將其14nm芯片組訂單從臺積電轉移到中芯國際。華為的新芯片HiSilicon麒麟710A採用14nm製程,目前已進入量產階段。我相信華為是在重新發布麒麟710處理器,品牌為麒麟710A,但這次採用14nm FinFET工藝。原來的麒麟710 SoC是由臺積電採用12nm節點製造的。


表1顯示了中芯國際按技術流程劃分的2020年第一季度收入。14nm或更先進的工藝僅佔其產量的1.3%,遠遠落後於主要的鑄造公司。隨著麒麟710A的引進,14nm加工的比例將會增加。

有了中芯國際,誰還需要臺積電?


相比之下,2020年第二季度,36%的臺積電收入來自7nm製程。事實上,臺積電預計到2020年,5nm製程技術將佔其晶圓總收入的8%,而此前的估計為10%。


表2顯示了臺積電和中芯國際基於初始量產時間表和年、季度滯後的技術過程節點的比較。令人感興趣的是,中芯國際與臺積電之間的差距,從2010年的65nm節點製程,一直延續到2019年的14nm/16nm節點製程。有了中芯國際,誰還需要臺積電?


--投資者需要注意

鑑於最近貿易限制的升級,中芯國際和華為需要考慮兩個重要問題。第一個問題是,如果中芯國際能夠採用7nm製程,成本會是多少?

如果我們按照表2中的4年時間表,那麼中芯國際將在2021年達到7nm製程。如果中芯國際真的開發一種7nm製程,並建立一家7nm製程的晶圓廠,成本會是多少?表3展示了我對芯片生產成本的分析,因為它移動到越來越小的節點。這張表包含了中芯國際在14nm芯片上向客戶收取的329美元/片的費用,下降了30%至232美元,我用粗體標出了這一點。設計費用由華為承擔,組裝測試/包裝費用由華為選擇的包裝公司承擔。有了中芯國際,誰還需要臺積電?


第二個重要的問題是中芯國際如何達到7nm製程。作為背景資料,來自ASML 的EUV光刻技術在7nm及以下是經濟有效的。


本質上,雖然使用EUV在7nm時有成本優勢,但DUV可以很容易地複製7nm模式。事實上,TSMC的第一代7nm工藝是通過DUV結合多重曝光技術實現的。


這是一個重要的考慮,因為儘管中芯國際從ASML訂購了一套EUV系統,但該系統一再被推遲,並有各種理由解釋為什麼還沒有交付。隨著技術禁運的升級,這個問題成為中芯國際及其EUV路線圖面臨的主要問題。


最後,中芯國際已經能夠在沒有量子步驟的情況下超越14nm直接達到7nm。中芯國際的N+1流程已經進入客戶介紹和產品認證階段。與14nm工藝相比,N+1工藝的功耗提高了20%,功耗降低了57%,邏輯面積降低了63%,SoC面積降低了55%,與TSMC的7nm工藝接近。


美國政府5月15日公佈的新出口管制規定,旨在阻止華為通過海思半導體(HiSilicon)和臺積電(TSMC)開發自己的芯片。


然而,在更嚴格的限制下,非美國公司必須申請許可,才能使用美國技術或軟件生產華為設計的芯片。


到目前為止,美國經濟增長放緩。美國政府以侵犯美國司法部認定的中國技術進步為由,阻止了中國的技術進步。例如,它阻止了中國芯片製造商福建的知識產權盜竊活動,讀者可以在我2018年11月6日在Seeking Alpha發表的題為“美國限制部分芯片生產設備向中國出口——對內存和設備供應商造成影響。”


此外,中興通訊三年前被指控違反了美國製裁。此外,中興還成為美國司法部(Justice Department)另一項新的行賄調查的對象,調查重點是中興可能向外國官員行賄,以在其全球業務中獲得優勢。


當前的制裁是新冠肺炎指控後的下意識反應。但今年是大選年,特朗普受到了經濟不穩定的影響,這些制裁將對美國經濟產生負面影響。許多美國公司都有製造設施,這些制裁將對它們產生影響。例如,2019年,英特爾(NASDAQ:INTC)從中國客戶那裡獲得了28%的總收入,英偉達(NASDAQ:NVDA)和高通(Qualcomm)分別獲得了25%和67%的收入。此外,中國政府威脅要對蘋果(NASDAQ:AAPL)、波音(NYSE:BA)、思科(NASDAQ:CSCO)和高通(NASDAQ:QCOM)等美國公司實施制裁。


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