9月28日,权威市场研究机构集邦咨询TrendForce发布2022年第二季全球前十大晶圆代工业者营收排名,中国(包括海峡两岸)晶圆厂产值在全球处于绝对领先地位,台积电、联电、中芯国际、华虹集团、力积电、世界先进、合肥晶合集成这七家中国代工厂合计营收252亿美元,占全球晶圆厂总营收的76%。

具体来看,台积电第二季度营收为181.5亿美元,排名第一;联电第二季度营收24.5亿美元,排名第三;中芯国际第二季度营收19亿美元,排名第五;华鸿集团第二季度营收10.56亿美元;力积电第二季度营收6.56亿美元;世界先进第二季度营收5.2亿美元;合肥晶合集成营收4.63亿美元。

从宏观上来看,世界主要芯片产能都集中在中国,这是美国一直期望芯片制造业回归北美本土的主要原因。

但细分来看,中国的芯片产能主要集中在中国台湾,台积电、联电、力积电、世界先进四家中国台湾公司营收占中国晶圆代工厂总营收的86%。

如果只看中国大陆晶圆厂,中芯国际、华虹集团和合肥晶合集成的营收占全球晶圆代工厂总营收的10%,也是非常不错的成绩。

因为前几年,中国大陆芯片产能真的太低了,中国对芯片进口总额甚至都超过石油,成为中国第一大进口商品。

根据统计,2021年我国进口集成电路的金额约4400亿美元(2.8万亿),同比增长25.6%左右,而同年原油进口额只有1800亿美元。

2021年,中国大陆晶圆厂在全球代工市场的份额只有7.6%,但在2022年第二季度,数字就从7.6%变成了10%,变化真的太快了!只花了两个季度就增加了2.4%,这个进步速度能不让人惊喜吗?

我们拿中芯国际和华虹集团来举个例子,让大家更清楚目前大陆晶圆厂的发展速度。

2021年,中芯国际的销售额继续猛增39%;同年,华虹集团营收增长率更是高达70%,整整两倍于全球代工市场的增速。

要知道,这几年外部禁令对中国芯片产业发展造成了很大的阻碍,尤其是中芯国际早就被中断了先进设备和材料供应。然而在这种恶劣的发展环境下,市场业绩却节节攀升,这也侧面证明中国提升芯片自主率的坚定决心和强有力的执行力。

华为被制裁后,很多网友都知道中国大陆在先进制程芯片领域受制于人,痛惜中国大陆半导体技不如人,但其实这种说法有些妄自菲薄了。

由于瓦森纳协定的存在,中国大陆在先进制程技术上处处受到掣肘,发展不如国际巨头是存在客观原因的,因为双方根本就不在同一条起跑线nm及以上的成熟制程才是当下市场主流。

2020年,28nm及以上制程的市场份额占比达到了66%,市场需求仍旧高于先进制程。除了华为海思等个别公司有先进制程需求,中国大陆大部分芯片设计公司都只需要28nm及以上的制程工艺。

权威半导体市场研究机构IC Insights不久前预测,至少在五年内,成熟制程工艺仍然会维持在50%以上的市场份额。目前市场需求最大的汽车芯片、存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理、传感器、5G射频芯片等大部分使用28nm及40nm制程工艺。

庞大的成熟制程工艺市场需求给中国大陆晶圆厂带来源源不断的订单,中芯国际为了满足市场需求,也在快速扩充产能。

今年8月,中芯国际发布公告称,公司拟建设12英寸晶圆代工生产线项目,产品主要应用于通讯、汽车电子、消费电子、工业等领域,规划建设产能为10万片/月的12英寸晶圆代工生产线纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。项目投资总额为75亿美元(约合人民币514亿元)。

虽然未来五年内成熟制程工艺的需求仍在50%以上,但是我们也要清醒地认识到,先进制程工艺的市场需求正在不断扩大,终有一天会全面超越成熟制程工艺。那么到那时,没有EUV光刻机的大陆晶圆厂该怎么办?

由于各种各样的原因,中国大陆独自研发EUV光刻机存在诸多阻碍,所以短时间内我们很难看到国产化的EUV光刻机,但没有EUV光刻机就意味着不能生产高性能芯片了吗?绝非如此。

目前国内产业界提出了一种“非EUV发展路径”,用高性能晶体管技术和先进封装技术以弥补EUV光刻机的缺失。

比如国家02专项总师叶甜春就提出“路径创新、换道突围才是中国半导体产业的出路。”他主张在14-7纳米工艺平台引进3纳米采用的纳米环栅(GAA)结构提高性能,用系统封装/Chiplet提高功能集成度。

GAA晶体管技术一般用于5nm以上的先进工艺,技术上要领先台积电目前正在使用的FinFET技术。与7nm芯片相比,基于GAA技术的3nm工艺打造的芯片逻辑面积将减少45%,功耗降低50%,性能提高约35%,并且可在极低电压环境下稳定运行。

而Chiplet封装模式就是将一个功能丰富且面积较大的芯片裸片拆分成多个芯粒(chiplet),这些预先生产好的、能实现特定功能的芯粒组合在一起,通过先进封装的形式(比如3D封装)被集成封装在一起即可组成一个系统芯片。

台积电前COO、中芯国际原副董事长蒋尚义就曾力推发展先进封装和Chiplet,而且产业界也认为Chiplet是延续摩尔定律的良方。

总而言之,未来3-5年,通过这种非EUV路径,中国很有可能制造出5nm性能水平的芯片,那么我们就可以自主满足95%以上的市场需求,那么中国大陆晶圆厂的市场份额仍旧会继续快速增长,我国的芯片自主率也会得到极大提升,华为的危机也将得到极大缓解。

中国半导体产业其实真没有网友们想得那么不堪,目前只是在先进制程领域暂时落后而已。在过去12年里,中国建成了完整的芯片工业体系,研发、设计、制造、终端、晶圆等方面均有布局,并且保持了高速增长,这是我对中国半导体继续保持快速发展的信心来源。

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