国产芯片迎来好消息,28nm成熟工艺实现逆袭,但这还没完

科技铭程 2024-09-16 19:22:20

从2017年“懂王”特朗普上任,中美贸易进入了一个“新阶段”,特朗普借口中美贸易不平衡、中方不公平贸易做法,对中国展开“301调查”,并对加征报复性关税,中美经贸直接由蜜月期进入紧张期。

而所有贸易中,最为尖锐的问题就是芯片问题。

当时的特朗普政府对中国的芯片产业采取了严厉的打压措施,主要表现在以下几个方面:

1、严格控制中国企业在半导体领域的投资和收购,并多次使用总统否决权;

2、将300家中国芯片企业列入实体清单,其中就包括中国航天科工集团、中国电子集团、华为及其36家子公司。

3、通过瓦森纳协议、五眼联盟等组织,对中国半导体在设备、人才、税收等方面实施围追堵截。

此外,特朗普还公开表达了对中国台湾芯片产业的看法,认为美国芯片业务被抢夺,台湾应支付“防务费用”,这表明了他对台湾及中国整体技术发展的不满和打压态度‌。

到了拜登政府时期,对中国芯片的恶劣态度有过之而无不及,拜登政府制定了一系列措施打压中国芯片的发展。

1、多次修改芯片出口禁令,限制中国企业购买先进的计算芯片、5G芯片,并将英伟达、AMD、英特尔多款芯片列入限制出口名单中

2、联合日本、荷兰组成所谓的“芯片联盟”,限制半导体设备的出口,同时施压荷兰停止对已出口至中国的光刻机进行维修,试图让中国的光刻机变为废铁。

3、加大制裁力度,将超过320家中国企业列入实体清单,包括寒武纪、中芯国际、长江存储、中科院计算所等。

拜登政府的打压封锁,还扩大至大数据、量子计算、人工智能为主要标志的第四次工业革命,直接将中国视为主要战略竞争对手。

我们可以看出从特朗普到拜登,这短短的7年多时间,美国对中国芯片的打压是全方位无死角的,甚至到了丧心病狂的地步。

但是,我们的国产芯片却在这种环境下取得了非常不错的成绩。

芯片进出口方面:

进口芯片金额从2021年的31883亿,下降到了25335亿,两年多的时间下降了6548亿元。

进口数量方面也由6356亿颗,下降至了4795亿颗,减少了1561亿颗。

一方面是因为全球经济不景气,电子设备需求降低导致,另一方面是国产替代正在稳步推进,我们对海外的芯片依赖度快速下降。

而芯片出口方面,我们达到了创纪录的10539亿元,今年上半年实现5427亿元的出口额,同比增加25.6%。

工艺制程方面:

工艺制程是衡量芯片是否先进的主要参数,国际上把14nm及以下工艺的芯片定义为先进芯片,28nm及以上的芯片定义为成熟芯片。

国产芯片目前的工艺制程已经做到了7nm,开始向5nm进军,但是因为缺少核心的EUV光刻机,目前很难实现。

手机SoC方面:

手机芯片以华为麒麟为主要代表,麒麟9010工艺制程达到了7nm、由内地晶圆代工厂制造。

CPU、GPU、NPU、5G基带部分均由华为自主设计,并且采用了华为自主架构,除了CPU的小核心部分仍采用ARM架构。

这样的芯片虽然在工艺制程上落货苹果、高通、联发科,但是经过华为的调教和鸿蒙系统的加持,搭载在手机上依然丝滑流畅,玩大型网友也不卡顿。

电脑CPU方面:

以龙芯为主要代表,龙芯已经做到了自主架构,其LoongArch架构经过第三方权威机构评估后,一致认定 LoongArch架构与X86、ARM、RISC-V、等主流架构在指令手册、指令说明、内容表达上区别明显。

LoongArch系自主设计,且未对国际主要指令系统构成侵权风险。

经过多年发展迭代后,最新的龙芯3A6000达到了英特尔10代酷睿i3或AMD Zen3水平,与英特尔差距缩短至4年左右。

龙芯3C6000达到了英特尔中高端产品至强(Xeon)Silver 4314处理器水平。

在28nm成熟工艺上,国产芯片已经实现了逆袭超越。

尽管28nm芯片属于成熟工艺,但实际上成熟芯片应用场景达到了70%,涉及航天军工、工业工控、家电汽车等多个领域,有着极强的不可替代性。

根据统计信息,2023年中国大陆的芯片市场份额为19.1%,排在第一位;排在第二位的是中国台湾,市场份额为22%;第一位是汗托,市场份额为22.2%,份额方面差距不大。

另据机构统计,中国大陆2023年芯片产能为760万片/月,预计2024年新增18个项目,产能将达到860万片/月,未来几年有望达到1500万片/月。

新增产能主要来自中芯国际、华虹集团、合肥晶合集成,涉及驱动芯片、图像传感器、功率半导体、分立器件等。

中芯国际投资了1500亿,在北京、上海、深圳和天津,新建4座晶圆厂,全部投产后,产能可增加35万片/月。

这些产能70%提供给内地企业,20%提供给海外企业,10%是特殊生产线。

华虹集团在无锡投资了470亿,新建一条12英寸晶圆生产线,新增产能8.3万片/月。

晶合集成在合肥投资210亿元,新建了一条12英寸晶圆生产线。

这些新增生产线,包括已有的生产线,绝大部分都是28nm以上的成熟工艺,所以实际上在成熟芯片方面,中国大陆已经是全球领先了。

从2008年到2013年,是中国芯片的落寞之年,坐了6年冷板凳,但是从2014年开始,中国芯片上场了,10年时间内,做到成熟工艺的世界第一,非常难得。

但是,这并不是我们的终极目标,因为国产芯片在7nm以下先进工艺上,先进的半导体设备尤其是EUV光刻机方面仍然落后。

我们需要尽快解决这些难题,否则未来所需的高端算力芯片、高端CPU、高端服务器芯片都会受到影响,这将直接影响接下来的第四次工业革命的竞争。

针对先进制程,中芯国际已经有了对策,从联席CEO梁孟松的公开信中可以看出,2021年中芯国际已经完成了14nm、12nm、n+1等技术的量产,7nm完成技术开发(现已量产)、5nm、3nm最关键的8项技术已经有序开展,只待EUV光刻机。

也就是说,国产芯片没有进入5nm的主要原因并不是制造工艺,而是缺少关键设备。

就在不久前,国内半导体设备公司,中微半导体董事长尹志尧说,截至2024年夏天,中国半导体设备可实现自主可控,未来5-10年达先进水平。

同时尹志尧还表示,“美国半导体最先进的20种设备,其中有70%是中国留学生主导做的……”目前,这些人几乎九成都回国了。

实际上,全球搞芯片的一流人才,几乎都是中国人和华裔。我们来看这两幅图:

这幅图是2022年12月台积电在美国亚利桑那州举办的“移机典礼”。

这张照片有8位大佬,从左至右依次是:AMD CEO苏姿丰,英伟达创始人黄仁勋、苹果CEO库克、ASML CEO温宁克、台积电总经理魏哲家、台积电董事长刘德音、台积电创始人张忠谋。

除了库克、温宁克外,其余6位均是华人面孔。

这个表格是2023年全球芯片设计公司十强,英伟达、高通、博通位列前三,这是意料之中。但是令没想到的是前十大芯片设计公司的CEO有8个是华人或华裔。

如果不是海思未参与排名,那么这个榜单中会多一个华人CEO。

在晶圆代工企业排名前五中(台积电、三星、中芯国际、联电、格罗方德),有三家公司(台积电、中芯国际、联电)的CEO为华人或华裔。

可以说,在整个芯片产业链,包括半导体设备、芯片设计、芯片制造,我们都非常适合,只要能够把人才引进来,合理利用,那么中国芯片绝对能实现逆袭超越。

目前,我们的芯片产业已经攻防易位,我们的芯片进口越来越少,出口越来越多,我们在搞先进芯片的研发,先进半导体设备的研发。

我们靠自己的努力正在一点点吃掉海外芯片的市场份额,美国气势汹汹,不断加码在芯片领域的打压限制,这不正好验证了中国芯片的进步吗?

最近,美国、欧盟等国家开始对我们的新能源汽车加征关税了,拜登直接加到了100%,欧盟也紧随其后。这样的目的是什么呢?

是要降低我们的收入,让我们的财政吃紧,这样研发费用就会降低,芯片产业也会受到影响,最终影响到我们的经济转型。

目前我们国家正在由劳动密集型经济体转型为科技创新型经济体,这不仅也需要经济上的支持,也需要芯片产业的支持。

美国为了阻止我们转型,在芯片方面不断加码,进出口贸易方面也下了手,现在美国正在大选,但可以预料的是无论下一任总统是谁,我们的芯片产业发展都不会轻松。

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