據(jù)英國Verdict報道,放眼整個產(chǎn)業(yè),只有一小部分下游5G應(yīng)用需要比14納米更強的芯片。目前以5G作為基礎(chǔ)的“萬物互聯(lián)”正在形成,2030年之前將會演進出空間網(wǎng)絡(luò)。到了2024年市場上將會有110億企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。在5G部署方面,中國比歐美至少領(lǐng)先2年,而且中國還在實驗6G衛(wèi)星。
報道稱,中國芯片產(chǎn)業(yè)將重點放在28納米及14納米芯片上,28納米相當(dāng)于中端與高端的分界線。在未來一段時間里,中端與低端芯片仍然會占整個芯片銷量的大多數(shù)。有時28納米和更低端的芯片無法滿足性能需求,此時就需要14納米及20納米技術(shù)。
在性能方面,14納到7納米的差距比14納米到28納米的差距要小,但14納米的設(shè)計制造成本比7納米高很多。舉個例子,從速度與能耗的角度看,去年英特爾推出的14納米Skylake臺式機處理器與AMD 7納米Ryzen并沒有明顯區(qū)別,只是7納米芯片的制造成本低一些。
中國28納米生產(chǎn)提速
從去年開始,中芯國際已經(jīng)開始擴大28納米芯片產(chǎn)能。今年中芯國際28納米芯片就會大規(guī)模量產(chǎn),此舉意義重大。到了明年,14納米芯片也會擴充產(chǎn)能。不過中芯國際使用的制造設(shè)備仍然是ASML DUV光刻機,還有來自Applied Materials、LAM、東電的設(shè)備,在未來一段時間內(nèi)仍會如此。
不過今年年末上海微電子開發(fā)的28納米DUV光刻機預(yù)計將會投入使用,上海生產(chǎn)線將會開始生產(chǎn)48納米、28納米芯片,給物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用。在3月份舉行的SEMICON 21展會上,上海微電子展示90納米光刻機。據(jù)公司管理層透露,48納米和28納米光刻機的良率不夠高,仍然面臨挑戰(zhàn),但是上海微電子使用的技術(shù)避開了美國專利。
今年3月份,中芯國際終于買到價值10多億美元的ASML DUV光刻機,之前談判一直斷斷續(xù)續(xù)。迫于美國壓力,AMSL無法向中芯國際出售EUV光刻機,如果想生產(chǎn)7納米甚至更先進的芯片,中芯國際需要EUV光刻機。
ASML、英飛凌、意法半導(dǎo)體等企業(yè)對于美國干涉心有不滿,但也無可奈何。在2030年之前,全球芯片制造產(chǎn)能將會大幅擴充,當(dāng)中40%的擴充來自中國,對于ASML等企業(yè)來說這是一個機會,它們不愿意失去。美國生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商、EDA設(shè)計工具提供商也不愿放棄中國市場,有時中國營收占了公司營收的50%。
明年中芯國際將會大規(guī)模生產(chǎn)14納米芯片,2023年進入7納米制程。中芯國際已經(jīng)用N 1技術(shù)開始小規(guī)模生產(chǎn)介于14納米與7納米之間的芯片。中國投資120億美元擴建芯片廠,它的主要目標(biāo)是生產(chǎn)28納米芯片,但同時也關(guān)注14納米和7納米芯片,7納米可能要到2024年才能量產(chǎn)。
國際競爭將更激烈
如果美國繼續(xù)將核心半導(dǎo)體專利作為武器使用,中國為了反擊,可能會向美國企業(yè)關(guān)閉中國市場,比如蘋果,或者切斷稀土、工業(yè)級電池材料的供應(yīng)。International Business Strategies創(chuàng)始人、CEO Handel Jones說:“中國是戰(zhàn)略大師。”中國芯片市場每年為美國貢獻營收1000億美元,創(chuàng)造工作職位15萬個,也為美國企業(yè)提供相當(dāng)一部分研發(fā)資金,放棄中國市場對美國也會造成傷害。
據(jù)預(yù)測,2030年之前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將會擴大一倍還要多,營收達到1.4萬億美元,中國將會拿下其中60%。摩爾定律的拐點已經(jīng)來臨,中國可能會成為拐點之后的領(lǐng)導(dǎo)者。在5G、高鐵、量子通信、AI大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,中國已經(jīng)借拐點追上甚至反超,芯片可能會成為下一個。
今年5月份,中國的IC產(chǎn)量達到歷史最高,因為中國全力生產(chǎn)芯片。與去年5月相比,今年5月中國芯片的產(chǎn)量增加37.6%,達到299億顆。今年前5月,中國生產(chǎn)芯片1399億顆,同比增加48.3%。
雖然受到美國打壓,華為資深副總裁Catherine Chen告訴媒體,華為會繼續(xù)開發(fā)世界級半導(dǎo)體產(chǎn)品。海思有7000多名員工,未來很多年可能都無法貢獻任何營收,但華為不會重組海思。
ASML CEO Peter Wennink認為,美國拒絕向華為提供高端芯片,此舉無法阻止中國技術(shù)升級,而且還會傷害美國經(jīng)濟。Wennink參加線上會議時曾表示:“如果你認定存在經(jīng)濟風(fēng)險,我相信用出口管制的方法無法管理這種風(fēng)險。如果你拒絕中國獲取技術(shù),中國之外的經(jīng)濟體也會失去很多職位,損失很多收入。”
Wennink還說,如果沒有外國技術(shù),中國要開發(fā)出自己的半導(dǎo)體設(shè)備和技術(shù)的確需要很長時間,但中國是全球最大的芯片市場,外國企業(yè)也會失去這一市場。假設(shè)美國與中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)完全脫鉤,美國營收會減少800-1000億美元,會失去12.5萬個職位。
日本的經(jīng)驗與教訓(xùn)
日本東電前董事長Tetsuro Higashi認為,如果想讓日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不落后于韓國、中國臺灣,日本本財年至少要投入90億美元,未來還要投入更多。Tetsuro Higashi告訴媒體:“東山再起決非易事,如果我們現(xiàn)在錯失機會,就不會再有另外一個機會了?!?/p>
《財富》報道稱,6月4日,日本經(jīng)濟貿(mào)易產(chǎn)業(yè)省強調(diào)要復(fù)興本國芯片制造產(chǎn)業(yè),它認為芯片制造與糧食、能源一樣重要。此時此刻全球芯片缺貨,日本企業(yè)受到影響,比如日產(chǎn)、本田。
90億美元真的很多嗎?不多,建一座芯片廠可能就要100億美元。美國國會向本國芯片制造商提供520億美元。中國未來6年將投入1.4萬億美元升級先進技術(shù),包括芯片、AI、無人駕駛。韓國將在未來10年向芯片研發(fā)與生產(chǎn)投入4500億美元。臺灣臺積電未來3年將投入1000億美元。
1988年,日本占全球半導(dǎo)體銷售的50%,現(xiàn)在已經(jīng)降到10%。目前日本還有84座芯片工廠,比其它任何一個國家都要多,但只有極少的工廠生產(chǎn)高端芯片。日本工廠無法生產(chǎn)10納米以下芯片,高端芯片主要被中國臺灣、韓國壟斷?,F(xiàn)在日本使用的半導(dǎo)體約有64%需要進口。
二戰(zhàn)之后,日本取代美國成為全球最大半導(dǎo)體生產(chǎn)國。日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,主要是因為日本消費電子產(chǎn)業(yè)增長迅猛,它為日本國內(nèi)芯片公司創(chuàng)造了巨大的市場;而且日本電子公司是大型工業(yè)集團的一部分,相比美國競爭對手,日本企業(yè)容易拿到長期資金。
到了1980年代,美國芯片制造商向里根政府求助,它們抱怨說日本競爭對手向全球市場傾銷芯片,日本采取不公平措施,將美國芯片在日本的市場份額壓在10%之下。迫于美國壓力,1986年日本妥協(xié),同意對出售到美國的芯片做出限制,美國希望自己的芯片在5年內(nèi)拿下日本20%市場。美日的沖突導(dǎo)致芯片短缺,最終給中國臺灣、韓國制造商創(chuàng)造了機會。
現(xiàn)在中國半導(dǎo)體正在崛起。1995年中國占全球半導(dǎo)體進口的份額只有1%,到了2019年增至23%。不過中國高度依賴進口芯片。2020年,中國進口的半導(dǎo)體價值3500億美元,今年一季度中國進口的IC價值940億美元,同比增加34%。
從日本的歷史可以看出,即使今天是半導(dǎo)體主導(dǎo)者,也絕不能自滿。