28nm芯片“受宠” 能否缓解“缺芯”?

  • 2021-07-16 11:37
  • 南方日报

随着美团近期的首次投资和TSMC的“一反常态”,今年夏天,在全球核心资源短缺的背景下,芯片投资重新浮出水面。与之前不同的是,28nm工艺已经“走到”舞台中央。

台积电突然扩产能

根据天眼超的信息,近日,上海智录信半导体科技有限公司进行了B轮融资,库讯科技、龙珠资本参与了投资。智路信半导体是一家人工智能芯片开发商,专注于人工智能芯片和电子产品相关的软硬件。

美团联合创始人穆荣是北京酷讯科技有限公司的执行董事,龙资本是美团第一次发起成立美团产业基金。目前,龙珠投资、美团战投、王兴个人投资是美团投资的三驾马车。

这是美团首次投资芯片领域,这也在一定程度上反映出,受全球“缺芯”影响,芯片概念在资本市场持续火热。更令人惊讶的是,最近TSMC很少发布满足汽车芯片、射频芯片、网络芯片需求的信号,开始扩大28nm芯片的产能。计划在未来两到三年内将28nm芯片的产能提高到10万到15万片。

据悉,TSMC计划主要扩建南京和台湾省的28纳米芯片生产线,并将投资近30亿美元扩建南京工厂的28纳米芯片生产线。

TSMC是世界上最先进的芯片制造技术制造商。数据显示,TSMC赢得了全球54%的芯片代工订单,这些订单主要是工艺在16纳米以上的芯片。

2020年TSMC营收结构中,28nm制程芯片占总营收的12.67%,仅次于7nm和16nm,是TSMC第三大营收力量。

中芯国际倒逼?

有趣的是,不久前,TSMC高管公开表示“28纳米芯片供大于求”,但在几乎一周后,TSMC宣布将扩大28纳米芯片的产能。

目前,TSMC在掌握世界先进工艺技术方面处于领先地位。只有7纳米和5纳米工艺的芯片占TSMC收入的40%。此前,TSMC专注于扩大先进工艺芯片(10纳米以下)的生产能力。TSMC此前宣布,将投资131亿美元扩大先进制程芯片的产能,并在美国建设一条月产2万片的5nm芯片生产线。

这位官员没有给出TSMC突然扩大28纳米芯片生产的具体原因。然而,在竞争对手中,SMIC专注于提高28纳米芯片的生产能力。

直接投资超过500亿元的SMIC SMIC景城项目将分两期建设。建成后,SMIC 28纳米芯片月产能将超过10万片。今年3月,SMIC宣布将通过SMIC制造(深圳)有限公司以拟投资的形式与深圳开展项目开发和运营,重点生产28 nm及以上集成电路并提供技术服务,目标是实现最终月产能约4万片12英寸晶圆,预计2022年投产。

为什么是28nm?

除了TSMC和SMIC,全球第三大芯片代工企业联华电子也宣布了一项价值36亿美元的投资计划,将用于增加其28纳米工艺芯片的产量。联华电子将提高位于中国台湾省南部的300毫米晶圆厂12A的产量。目前工厂每月可生产9万片12英寸晶圆,今年将增加2.75万片产能。28纳米工艺的设备可以直接替代原来14纳米工艺的流水线。

联华电子表示,此举是为了快速缓解全球芯片短缺,并利用成熟的老工艺缓解更先进工艺的压力。

为什么几家巨头都聚焦28nm工艺芯片?事实上,3纳米、5纳米和7纳米工艺芯片代表了芯片制造的先进技术。数量越少,对晶圆制造的工艺要求越高。客观来说,TSMC和三星在这方面有绝对优势。

但先进制程技术虽然代表了芯片制造的最高技术水平,但市场份额最大的芯片制程技术仍然是20纳米-200纳米。数据显示,从制程的分布需求来看,10纳米以上的制程芯片占据了83%的市场份额,只有剩下的17%会使用10纳米以下的高端芯片。在这个区间,尤其是28nm是市场芯片采用的主流工艺技术。

此外,28纳米芯片也有其经济原因。根据IBS数据,28nm芯片的成本更具性价比。28纳米工艺的成本为6290万美元。说到7nm和5nm,芯片的成本增长很快,5nm将增加到4.76亿美元,更不用说3nm了。

哪里最需要28nm芯片?

分析师指出,新冠肺炎疫情导致生活方式发生结构性变化,对个人电脑、笔记本电脑、手机和汽车的需求大幅增加,对驱动ic、电源管理IC、MCU和CIS等芯片的需求增加。成熟工艺的产能供不应求,为了获得更多的产能,提高产品效率,争夺份额,很多需求转移到28nm。

但在手机领域,主流是12nm及以下芯片工艺的应用,千元以上手机的核心芯片基本都是7nm工艺的处理器。

这意味着这个领域不可能成为28nm芯片的大玩家,但在备受关注的智能汽车领域却并非如此。

目前,28nm仍是国内汽车芯片企业的“中坚力量”。中国汽车工业协会副总工程师徐海东分析,与消费电子不同,目前的汽车芯片已经大量使用7nm和5nm,现在主要是14nm甚至28nm。这些成熟的工艺可以毫无问题地应用于汽车行业。所以对于汽车芯片来说,28nm以上工艺芯片的生产应该主要在国内解决,相信两三年内就能赶上。

智能汽车对芯片的需求远远超过传统燃料

汽车,再加上5G以及物联网行业的快速发展,进一步增加了28nm等芯片的需求。据TrendForce调查显示,2020年28nm及以上制程的产品线更加广泛,包括CMOS图像传感器、小尺寸面板驱动IC、射频元件、电视系统单芯片、WiFi及蓝牙芯片等众多需求增长,28nm订单持续爆满。

中国工程院院士吴汉明此前曾表示,对于国内的芯片制造企业来说,彻底掌握28nm等成熟工艺,或许比一味追求更先进工艺制程更有意义。

可以说,28nm成为此轮“缺芯潮”需求最迫切的制程段。在这种情况下,多家巨头联合竞争扩展产能,是否将缓解“缺芯潮”,而正如吴汉明所言,这是否是国产芯片企业彻底掌握工艺,提升28nm芯片制造水平的机会呢?

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