游戏本|如果我国实现28nm芯片全国产化,能满足国内多少比例供应?

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火热的8月 , DUV光刻机话题持续火热 , 其中“国产28nm光刻机”再度映入眼帘 。 同时 , 除追求先进制程外 , 芯片巨头台积电在大陆地区扩产了28nm , 似乎更是成了“国产芯”的一个生死考验 。

也就是说 , 考虑到实现28nm芯片全产业链国产化的时间节点 , 要是我们在那个时间节点上顺利完成 , 到底能够满足国内多少比例的芯片供应?为何芯片巨头纷纷布局扩产28nm?
一、先来普及下 , 目前集成电路的发展有两条技术主线
大家要知道 , 其实芯片是一个通用的半导体元件产品 , 也是一个集成电路的载体 , 但是集成电路是个很小的元件 , 它的应用范围会更大 。 目前集成电路的发展有两条技术主线:
一条是晶圆尺寸的扩大 , 一条是芯片制程技术的提升 。

首先是晶圆尺寸技术线 , 从8英寸到12英寸 , 晶圆尺寸的增大是能够有效降低成本 。 而且硅片尺寸越大 , 单个硅片上可制造的芯片数量也就越多 , 单位芯片的成本也会随之降低 。
比如12英寸晶圆较8英寸晶圆相比 , 其面积上提升约2.23倍 , 就单硅片产出来看 , 8英寸晶圆产出芯片88块 , 而12英寸晶圆产出芯片则达到232块 。
在这方面 , 目前国内已有12寸的布局:中芯国际一年三座12英寸厂 , 华润微12英寸先进功率半导体等多个城市都有布局12英寸厂及配套 。

另一条路线则是芯片制程 , 它是越小越代表先进技术 。 根据《2019集成电路行业研究报告》 , 28nm及以下工艺的先进工艺占据了48%的市场份额 , 而成熟工艺则占据了52%的市场份额 。
对于中国大陆芯片制造公司来说 , 尚无法造出代表目前芯片制造领域最高点的7nm、5nm芯片 , 但28nm以上成熟工艺领域的芯片制造 , 则是满满的机会 。
可见 , 大家一直在提的与其布局冲刺国产先进工艺 , 不如真正意义上自建一条28nm的全国产化产业链更有实际意义 , 当然目前还是无法做到100%产业链国产化 , 但这几年我们在产业链的投入 , 我国半导体产业在全球也是极少的拥有较完整产业链的国家 。
二、再来谈谈:为何芯片巨头都在会纷纷布局扩产28nm?
在半导体工艺制程发展过程中 , 28纳米是一个非常重要的节点 , 我们也把28纳米看作是先进工艺和成熟工艺的分水岭 。 台积电在2011年完成28纳米工艺的研发 , SMIC和华虹宏力分别在2015年和2018年攻克28纳米工艺 。

【游戏本|如果我国实现28nm芯片全国产化,能满足国内多少比例供应?】我们现在天天在新闻上看到的都是7nm、5nm的芯片 , 但28nm的性能并不差 。 手机上28nm的芯片 , 大概集中在2012-2013年 。 搭载在iphone 5s上的A7处理器 , 以及在2012年4月 , 高通发布的骁龙4代处理器都是28nm工艺 。
我们可以看看下图 , 这是IC Insights发布的2020-2024年全球晶圆产能预测报告 。
可以看出 , 2019-2021年前10nm及以下占比较小 , 分别为4.4%、10%和16% 。 并且这部分占比的玩家只有台积电和三星 。 在10-20nm , 占比就不少 , 玩家多了英特尔、格罗方德和SMIC等 。 其中台积电和三星是追求先进制程foundry的代表 , 特点是高研发投入 , 高市场收益 , 所以先进产能是他们主要的盈利方向 。