传中芯国际已获14nm及以上成熟制程许可!能否突破美国封锁?

文 | 小伊评科技

首先这个新闻并不是什么新的新闻,而是一个来自于2021年3月份的”旧闻“,距离现在已经过去了一年左右,不太清楚这个话题为什么会突然翻红。

而且这个所谓"突破美国封锁"更是无稽之谈,因为这本身就是美国自己主动放开了一部分对于中芯国际的限制,让中芯国际能够获得生产相关芯片的设备,以此来解决当时整个世界所面临的缺芯片问题。

这和所谓突破美国封锁八竿子都打不着。所谓突破,根据我们正常的理解应该是指我们国内的芯片产业具备取代美国技术和设备的能力,能够完全依靠自主力量设计和生产芯片才对,这种靠着对方”施舍“得来的东西,算是突破么?我个人认为是算不上的。

不过,这个消息也对我们未来的半导体行业的发展指明了一个新的方向。

我们先来回顾一下这个事的来龙去脉:

在2020年12月18日,美国商务部以保护美国国家安全和外交利益为由,宣布将中芯国际及其部分子公司及参股公司列入“实体清单”。

这也意味着,美国厂商要想供货中芯国际或与中芯国际合作,必须要取得美国商务部的许可证,和华为的处境差不多。并且,美国商务部有特别指出,对于10nm及以下先进工艺所需的物品都会直接拒绝。

什么意思,简单来说就是中芯国际自2020年年底之后已经没办法再获得来自美系半导体设备以及材料,只能依靠库存来解决问题,目前中芯国际生产14nm芯片以及28nm芯片还都需要使用到美国的设备和原材料,而这些库存通常都只能维持3-6个月,这个处境和最初的华为是类似的。

不过到了2021年的3月份,根据多家媒体的证实,中芯国际已经获得了来自美国商务部,国防部,能源部三个机构的批准,美国的设备以及原材料供应商可以为中芯国际供货,此轮危机顺利化解。

根据消息人士的话说,中芯国际的此轮危机之所以能够得到缓解,基本上还是依赖于美国国内芯片IC企业的努力和游说,其中就有我们熟知的高通。公开资料显示,高通以及博通其实是中芯国际的前两大海外客户,其中高通每年都会交给中芯国际约60万片的电源管理IC晶圆芯片的生产订单。如果中芯国际被限制,那么也就意味着高通相关芯片的交付将会受到影响,进而就会影响到高通的业务拓展。

有些人可能会问了,中芯国际无法交付,难道就不能交给台积电和三星么?能,但是没大家想象的那么简单。

因为全球范围内拥有量产能力并且能够保证良品率的芯片代工企业就那么几家,而芯片的需求量是非常大的,尤其是在近些年新能源汽车发力之后,“缺芯”的问题更严重,如果大家关注过新闻应该都知道,很多车企真的是一芯难求,已经直接影响交付了。

在这种节骨眼上,中芯国际这种体量的IC晶圆生产公司如果停产,对于下游企业的打击是非常大的,所以就算是美国也需要考虑好断供中芯国际所带来的苦果,也正是源于此,美国才放开了对中芯国际的限制,因为芯片生产本身就是一个高门槛的行业,很难在短期内找到可替代的企业。

上面说这么多其实就是为了告诉大家,美国之所以放开了对中芯国际的限制,只是基于对美国企业的利益诉求的考虑。另外,根据中芯国际目前的主要业务还是集中在14nm以及28nm等相对比较成熟或者可以说是比较落伍的工艺制程上,而且都需要依赖于美国的相关技术和设备,短期内并不具备影响美国基本盘的能力。

但是大家试想一下,一旦中芯国际开始朝着7nm甚至5nm工艺进军,美国会不会痛下杀手呢?我想这是一定的。

我们国家半导体行业的核心痛点究竟在哪?

首先,和其他产业不同的是,半导体行业其实是一个非常非常庞大且环环相扣的行业,只要在任何一个环节出现问题,就会被卡脖子。

举个最简单的来自,大家都知道,在芯片设计领域,华为海思的能力是有目共睹的,全球五大芯片IC设计公司之一。然而,华为海思用来设计芯片所使用到的EDA仿真电路设计软件,则全部来自于美国的Synopsys、Cadence、Mentor等公司。国内的EDA软件起步非常晚,差距非常大,这就牵扯到了底层的软件开发能力。

再说芯片的生产,光刻机的背后同样是一个非常庞大的系统工程,譬如就拿极紫外光刻技术所需要用到的镜头来说,目前就只有德国蔡司卡尔才能够做得出来,再譬如光刻胶,指令集架构等等,半导体行业几乎可以说是全球最顶尖技术的集合,任何一个国家想要完全依靠自主力量生产出顶级芯片是不可能的,起码目前是不可能的,包括美国也一样,美国也没有能够生产顶级光刻机的企业,同样也没有能够生产顶级镜头的企业,一样需要依靠外部的资源。

但是美国的优势在于,它可以通过掌握部分核心技术的方式来达到控制行业的能力。举个例子,假设建造一栋房子需要用到100块砖头,少一块都不行,哪怕一个人拥有99块砖,只要其中有一块砖不能到位,这房子就起不来,这就是一种制衡

而我们国家缺的就是这种制衡能力。

因为芯片行业本身就属于一种技术密集型的行业,具有典型的马太效应,先入行者会拥有一定的技术壁垒,最终形成技术天堑,后来者很难在短时间内翻越。其次,半导体是需要成本收益匹配的规模经济,靠的是整个社会产业链的成熟和效率;而我们国内上下游生态建设尚不成熟,很难形成一种良好的正向循环,简单来说就是有人设计,有人生产,有人买的闭环。

什么意思,我来句一个例子,就拿小米来说,小米在2017年曾发布过一款澎湃S1手机芯片,被用了小米5c手机上,然而澎湃C系列芯片后续却再也没了声音,为什么?因为研发芯片并不能给小米带来什么正向的提升,小米5C压根就没卖出多少台。

这就是问题的根源所在。目前来看,也就只有华为在海思麒麟方面的发展得到了正向积极的反馈,但是隐藏在背后的是华为十数年的沉没成本的投入。

十年看不到回报的投入,而且还是巨大的投入,试问,有几个企业能够真正地坚持下来?

这就是问题所在。所以,想要打破这个桎梏,短时间是不可能的,需要长时间的沉淀。然后厚积薄发,这才是正途。

end 希望可以帮到你

传中芯国际已获14nm及以上成熟制程许可!能否突破美国封锁?

不是中芯的突破,而是中国的突破!很难很难,所有软硬件的专利,材料都掌握在美日欧手里。我认为应该换赛道,比如量子,碳基。就象汽车传统发动机起超越不了,改在电池车突破,电池汽车现在己在世界顶尖。现在中国太难了,希望所有国人共同努力!!

传中芯国际已获14nm及以上成熟制程许可!能否突破美国封锁?

以中国人的精明,政策上的扶植,那样东西不是从无到有,只要垦努力,中国一定能突破美国的封锁,也许还可以走在世界的巅峯

传中芯国际已获14nm及以上成熟制程许可!能否突破美国封锁?

这是一个好的开始,不过突破美国封锁还是需要很长的一段路要走,因为美国几乎垄断了这一块的技术。

中芯国际在2020的时候就已经突破14nm得技术,荣耀play4T搭载的麒麟710A处理器就是中芯国际生产的。

到了现在中芯国际已经突破14nm以上的技术,不过中芯国际依然使用了美国的一些技术。比如使用的光刻机是荷兰ASML公司生产的,ASML公司的第一、第二大股东都是美国公司的,也就是说美国在ASML公司有绝对话语权。

要想突破美国的封锁,首先要摆脱美国的技术,这个光刻机目前来看就不太可能,然后就是其他两项芯片的核心技术被美国垄断,这两项核心技术分别是EDA、芯片IP。

美国在EDA设计软件上垄断全球80%的市场,芯片上高达上百亿的晶体管,必须借助EDA设计软件才能完成芯片设计。

芯片IP方面,在X86架构芯片市场中,被美国的两大公司所垄断,占全球市场70%的份额。

总结

美国几乎垄断了芯片的最上游技术,想要生产芯片脱离不了美国的技术,这在短时间内很难突破美国的封锁,除非全面改革芯片设计理念、材料、工艺、制作方法,实行弯道超车,当然这都需要很长的一段时间。

传中芯国际已获14nm及以上成熟制程许可!能否突破美国封锁?

中芯国际已获14纳米及以上制程许可?不知道这个消息指的是什么?

但从实际情况来看,中芯国际早在2019年就已经实现14纳米芯片工艺风险量产,目前已经实现大规模量产,而且良品率已经达到国际先进水平。

除了14纳米工艺之外,目前中芯国际的N+1,N+2工艺也取得了一定的成绩,加以时日不排除他们能够实现7纳米工艺的量产。

中芯国际能够取得这个成绩可喜可贺,这已经是我国最先进的芯片工艺了,这对于缓解外部限制,满足国内一些高端芯片的需求具有重要的意义。

但是中芯国际之所以能够取得这个成绩,从某种程度上来说主要依赖国外一些供应商提供的关键零部件,短期内他们根本不可能突破美国的封锁。

实际上中芯国际在生产14纳米芯片的过程当中也并非一帆风顺,目前中芯国际有很多零部件仍然依靠从外部进口,一旦这些核心零部件被限制了,对中芯国际的生产同样会产生很大的影响。

只不过在2021年3月份的时候,美国已经批准美国一些先进设备厂家对中芯国际供应14纳米及以上成熟工艺制程的供应许可,这才能够让中芯国际顺利生产14纳米芯片,当然这个前提是中芯国际也做出了让步,那就是不能代工H为的芯片。

但即便中芯国际能够实现14纳米及以上工艺制程的量产了,也不能高产无忧,毕竟目前有很多零部件仍然掌握在国外供应商的手里。

芯片制造是非常复杂,也是非常高端的一项制造业,这里面需要用到很多高端设备,但是按照目前我国芯片产业链的实际情况来看,很多高端设备都没法自己生产,仍然严重依赖进口。

提到芯片制造的核心零部件,很多人可能简单地理解为就是光刻机,但其实芯片制造涉及的零部件非常多,不只是光刻机这么简单。

单纯从光刻机的角度来看,目前我们跟国际先进水平确实有很大的差距,目前我国真正能够实现量产的光刻机是由上海微电子生产的28纳米光刻机,这个光刻机通过多次曝光之后,也许能够用于生产14纳米的芯片。

但是目前国际最先进的光刻机是由荷兰asml提供的EUV光刻机,它已经实现了7纳米技术的突破,而且5纳米很快也会推出来。

只不过因为一些特殊的原因,asmL生产的EUV光刻机并不会对中国出口,他们生产出来的一些高端光刻机只会优先供应给台积电,三星,英特尔等一些厂家,这也是为什么这些芯片厂家能够在国际芯片市场当中占据巨大优势的重要原因。

假如短期内我们没法进口这些高端光刻机,单凭国内的光刻机供应,根本不可能缩小跟国际顶尖水平的差距。

当然除了光刻机有很大差距之外,实际上在芯片制造过程当中所需要的很多零部件,我们跟国际也有很大差距,尤其是一些关键的核心零部件,仍然严重依赖进口。

比如下图是芯片生产涉及的各种设备以及材料的国产替代率情况。

从这个数据可以看出,目前我有很多设备以及材料仍然严重依赖进口,国内能够完全替代进口产品的厂家并不多。

即便有一些厂家生产出的设备或者材料能够替代部分进口产品,但是性能想要达到国际进口产品的标准,仍然有一定的差距,这也是为什么目前国内很多芯片制造厂家大量从外国进口设备的重要原因。

而且在我们进口的这些核心零部件以及材料当中,很多都是从欧美日进口,其中从美国进口的零部件其实很多,比如蚀刻 ( etching ) 、微影 ( lithography ) 与晶圆清洗机 ( wafer cleaning ) 等制程设备、测试机台,设备运作相关耗材等等。

不过最近几年时间,我国对芯片产业越来越重视,投入力度也越来越大,芯片制造产业链上的一些设备和材料已经开始出现一些国产设企业,而且未来随着国产设备的不断进步,我相信始终有一天会替代大部分进口产品。

目前芯片生产所需要的很多设备和材料,其实我国也有相应的厂家可以替代。

比如光刻机有上海微电子以及华创清科;蚀刻机北方华创、中微;离子注入机有万业,中科信;炉管设备有北方华创,晶盛机电;检测设备有精测电子、华峰测控、长川科技等等。

另外在材料供应商方面,国内也有越来越多的企业能够提供替代方案,比如中环股份、沪硅产业可以提供硅片;江丰电子、有研新材可以提供靶材;上海新阳能够提供高纯度试剂,;华特气体、南大光电能够提供特种气体;安集科技可以提供抛光材料,南大光电、晶瑞电材可以提供光刻胶等等。

虽然这些国产设备以及材料供应商跟国际顶尖水平仍然有一定的差距,但随着市场的不断拓展,随着技术的不断进步,我相信未来有一天国产设备肯定能够逐渐缩小跟国际顶尖水平的差距。

传中芯国际已获14nm及以上成熟制程许可!能否突破美国封锁?

很难很难!

现在芯片产业大概率只能是依靠我们自己研发和制造配套了!如果把希望寄托在其他人身上,可能只会收获失望!

现在芯片产业在全球来说,不仅是一个高科技产业,而且影响面非常大,对于手机,电脑,机器人,汽车,家电等等可以说影响都越来越大,可以说对于一个国家未来的发展将可能起到举足轻重的作用,这样的高科技产业,如果现在还想着依赖别人给你什么许可,那么基本上可能性就不大了。现在来说,大概率只能是依靠自己研发突破了。

从现在来说,虽然我国芯片产业比全球顶尖水平差一些,但是实事求是地说,我国在芯片设备研发等方面已经初步具备了一定的规模和基础,比如上海微电子已经能够生产90纳米的光刻机交付使用,而且现在28纳米光刻机可能已经研发出来了,而EUV光刻机可能正在不断的进行研发,而在蚀刻机方面,我国5纳米蚀刻机已经研发成功了,而其他方面光刻胶等等相关产业,可能也都正在研发,还可能有不少已经有所突破。这样一来,估计再过数年时间,我国芯片制造设备产业可能就能够取得比较大的突破,那么等到那个时候,就不需要再看别人的脸色了。

而从中芯国际现在的情况来看,中芯国际现在拥有的设备也只有ASML的DUV设备,在技术研发上,已经突破了12纳米和N+1代芯片工艺,大概可以生产出来12纳米等比较先进的芯片,而中芯国际现在比较成熟的工艺是28纳米及以上的芯片。而由于现在中芯国际并不能够获得ASML的EUV光刻机,而在这样的情况下,中芯国际想继续研发N+2代芯片制造工艺,可能就不太容易了。

综上所述,中芯国际想获得许可,难度是非常大。现在来看,只能是依靠我们自己的芯片产业整体向上突破了,现在28纳米光刻机可能已经研发出来了,而未来数年,EUV可能也能够研发出来,这样一来,只要是我国芯片制造设备获得更多突破,那么到那个时候,我国芯片产业将完全自主可控,那么就再也不用看别人的脸色了。

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