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成熟工藝重要性凸顯,連美國都回過頭來與中國競爭成熟工藝產能
2022/07/15
2022/07/15

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此前三星和台積電在先進工藝方面斗得如火如荼,讓各方都高度關注先進工藝,然而近日美國一家新創的芯片企業SkyWater獲得了美國國防部2700萬美元資助,SkyWater的最先進工藝也才65nm,這或許能讓各方重新思考成熟工藝的意義。

其實這兩年的芯片供應短缺就已催熱了成熟工藝,中國第三家進入全球芯片代工TOP10的芯片制造企業晶合集成的最先進工藝就是65nm,它目前正推進55nm工藝,這家企業恰恰是TOP10中增長最快的芯片制造企業。

成熟工藝之所以再次得到追捧,在于當下過去兩年全球各個行業所需求的芯片大多數都是由成熟工藝生產的,特別是一直備受芯片供應短缺困擾的汽車行業,汽車芯片更是多以成熟工藝生產,其中國產新能源汽車行業領軍者比亞迪開發的IGBT芯片就是以90nm工藝生產,卻已達到了全球主流水平。

成熟工藝生產的芯片在可靠性方面更高,業界都清楚先進工藝可以帶來更高的性能,但是先進工藝的弱點就是可能導致可靠性下降,這從手機芯片用上兩三年性能就會下降可看出來,汽車芯片往往要是使用十多年,這也促使汽車芯片往往采用成熟工藝生產。

再一個是成熟工藝的生產成本更低,對于工業制造來說,成本向來是它們考慮的最重要因素,而對于汽車來說一輛車需要數萬個零部件,為了降成本當然更要在每個方面都要進行控制,這也導致汽車芯片更喜歡用成熟工藝。

先進工藝的成本越來越高,已讓芯片業界難以承受,成熟工藝的DUV光刻機數千萬美元,第一代EUV光刻機價格1.2億美元,第二代EUV光刻機的價格再增兩倍多至4億美元,這都導致先進工藝的成本指數級上漲。

由于目前即將量產的3nm工藝成本太高,據悉已決定采用3nm工藝的芯片企業僅有Intel和蘋果,其他芯片企業大多都停留在4nm工藝;台積電也考慮到太多芯片企業無法承受昂貴的先進工藝,研發了3D WOW封裝技術,以7nm生產的芯片輔以3D WOW工藝可以達到5nm的性能,降低芯片生產成本。

如今全球芯片行業已進入下行階段,芯片供給過剩、價格下跌,芯片行業的日子將不太好過,控制成本將再次成為芯片設計企業的優先考慮因素,如此一來低成本的成熟工藝產能反而可能引發眾多芯片設計企業的爭奪,而美國占有全球近五成的芯片市場份額卻只有12%的芯片產能,成熟工藝產能更加稀缺,從而資助一家新創企業發展成熟工藝產能也就能理解了。

中國這幾年大力發展的恰恰就是成熟工藝產能,短短數年間中國的芯片產能在全球的排名從第五名之外提升至第三名,可見中國成熟工藝產能的增長極為迅速,隨著中國芯片產能的上漲,中國的芯片自給率已大幅上升。

隨著中國芯片自給率上漲,中國正逐漸減少芯片進口量,今年前5個月芯片進口量減少了283億顆,上半年芯片進口金額減少了1.3%,同期中國出口芯片金額卻增長了24.2%,顯示出中國芯片在增強自給率的同時,還在對海外出口芯片,中國芯片競爭力的上漲應該還是與中國以成熟工藝生產的芯片成本更低有關。

中國一面繼續從美國大舉進口芯片,另一方面卻又大舉出口芯片而成為美國芯片的競爭對手,這都讓美國芯片行業看到了成熟工藝的重要性,兩個經濟體就成熟工藝產能展開競爭證明了中國芯片的巨大進步,這是中國制造的可喜進步。

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