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在半導(dǎo)體缺芯的背景下，近段時(shí)間以來(lái)，臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際紛紛傳出將擴(kuò)大28納米工藝產(chǎn)能的消息。其中，晶圓代工廠龍頭臺(tái)積電將投資28.87億美元建設(shè)28納米的生產(chǎn)線，產(chǎn)能每月4萬(wàn)片；聯(lián)電表示將出資興建一座12英寸28納米的新廠，產(chǎn)能規(guī)模2萬(wàn)片/月。中芯國(guó)際3月17日發(fā)布公告，將依托中芯深圳重點(diǎn)建設(shè)28納米及以上產(chǎn)線，規(guī)劃產(chǎn)能每月4萬(wàn)片。為一個(gè)2011年就已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的工藝節(jié)點(diǎn)，在臺(tái)積電推出5納米的時(shí)代，28納米有何迷人之處？為何幾家代工大廠均將擴(kuò)產(chǎn)的目光投在這個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)之上？

代工大廠紛紛擴(kuò)產(chǎn)28納米

近日，臺(tái)積電召開(kāi)臨時(shí)董事會(huì)核準(zhǔn)資本預(yù)算28.87億美元，將于南京廠擴(kuò)建28納米成熟工藝產(chǎn)能。臺(tái)積電總裁魏哲家表示，2022年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供需仍吃緊，公司為此規(guī)劃要擴(kuò)充成熟工藝產(chǎn)能，預(yù)計(jì)新產(chǎn)能會(huì)在2023年開(kāi)出，屆時(shí)失衡狀況可望稍微舒緩。此前，臺(tái)積電在法說(shuō)會(huì)上也曾預(yù)告將在南京廠擴(kuò)充成熟工藝，只是當(dāng)時(shí)并未明示將擴(kuò)哪一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)。

聯(lián)電也于日前宣布，將與多家全球領(lǐng)先的客戶共同攜手，通過(guò)全新的雙贏合作模式，擴(kuò)充在臺(tái)南科學(xué)園區(qū)的12英寸廠Fab 12A P6廠區(qū)的產(chǎn)能。據(jù)悉，聯(lián)電的客戶根據(jù)協(xié)議將以議定價(jià)格預(yù)先支付訂金，確保取得P6未來(lái)產(chǎn)能的長(zhǎng)期保障。聯(lián)電指出，P6產(chǎn)能擴(kuò)建計(jì)劃預(yù)計(jì)于2023年第二季度投入生產(chǎn)，屆時(shí)將配備28納米生產(chǎn)設(shè)備，未來(lái)可延伸至14納米的生產(chǎn)，能直接配合客戶未來(lái)工藝的升級(jí)需求。

中芯國(guó)際則在3月17日發(fā)布公告，與深圳市政府簽訂合作框架協(xié)議。依照計(jì)劃，中芯深圳將開(kāi)展項(xiàng)目的發(fā)展和營(yíng)運(yùn)，重點(diǎn)生產(chǎn)28納米及以上的集成電路和提供技術(shù)服務(wù)，預(yù)期將于2022年開(kāi)始生產(chǎn)，產(chǎn)能每月4萬(wàn)片，投資額約為23.5億美元。

28納米的迷人之處

目前，全球市場(chǎng)處于缺芯的狀態(tài)。英特爾公司全球副總裁、中國(guó)區(qū)總裁楊旭日前在接受媒體采訪時(shí)預(yù)計(jì)，至2022年年底芯片供應(yīng)還會(huì)很緊張。在此情況下，半導(dǎo)體代工廠投資擴(kuò)產(chǎn)自是題中應(yīng)有之議。

然而，為何幾家代工大廠均將擴(kuò)產(chǎn)的目光投在28納米工藝節(jié)點(diǎn)之上呢？據(jù)半導(dǎo)體專(zhuān)家莫大康的介紹，半導(dǎo)體一向有“大小”節(jié)點(diǎn)之分。28納米就是一個(gè)大節(jié)點(diǎn)。與40納米工藝相比，28納米柵密度更高、晶體管的速度提升了約50%，每次開(kāi)關(guān)時(shí)的能耗則減小了50%。在成本幾乎相同的情況下，使用28納米工藝可以給產(chǎn)品帶來(lái)更加良好的性能優(yōu)勢(shì)。

臺(tái)積電是全球最大的半導(dǎo)體代工廠，在28納米節(jié)點(diǎn)上同樣也具備最大的產(chǎn)能供給能力。資料顯示，2011年第四季度，臺(tái)積電率先實(shí)現(xiàn)了28納米全世代工藝的量產(chǎn)。此后臺(tái)積電多年占據(jù)全球28納米市場(chǎng)中的最大企業(yè)的位置，2014年其銷(xiāo)售收入主要來(lái)源于28納米，占全球28納米代工市場(chǎng)份額的80%，28納米產(chǎn)能達(dá)到13萬(wàn)片/月，占公司總營(yíng)收的34%。

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，芯片工藝越做越小，性能也在不斷提升。目前，最先的進(jìn)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到5納米，28納米也演變成為成熟工藝?！暗遣⒎撬行酒O(shè)計(jì)公司都會(huì)選擇最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝。更何況不是所有的芯片都像CPU、GPU那樣需要極高的性能，很多芯片只是能夠?qū)崿F(xiàn)特定的功能就可以了，28納米依然是一個(gè)極具‘性價(jià)比’的工藝節(jié)點(diǎn)?！蹦罂抵赋?。

聯(lián)電有消息傳出，當(dāng)前電源管理芯片、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、車(chē)用電子芯片等產(chǎn)品市場(chǎng)供應(yīng)吃緊，交貨期持續(xù)拉長(zhǎng)的情況下，顯示出這些主力企業(yè)以28納米成熟制程生產(chǎn)的產(chǎn)能?chē)?yán)重不足。因此，擴(kuò)產(chǎn)28納米產(chǎn)能成為當(dāng)前各晶圓廠的重要規(guī)劃之一。臺(tái)積電則表示，南京廠擴(kuò)產(chǎn)并投28nm成熟制程，主要源于目前全球芯片短缺現(xiàn)象已經(jīng)從車(chē)用芯片擴(kuò)展到包括遠(yuǎn)距應(yīng)用所需的其他芯片領(lǐng)域。

競(jìng)爭(zhēng)28納米市場(chǎng) 是壓力也是動(dòng)力

近年來(lái)，中國(guó)大陸芯片廠商在28納米工藝節(jié)點(diǎn)上已經(jīng)取得一定進(jìn)展。公開(kāi)消息顯示，中芯國(guó)際在2015年開(kāi)始進(jìn)行28納米工藝量產(chǎn)，并于2018年宣布完成28納米 HKMG的研發(fā)。這標(biāo)志著中國(guó)大陸廠商全面實(shí)現(xiàn)了28納米的制造工藝。2016年，上海華力12英寸先進(jìn)工藝生產(chǎn)線項(xiàng)目也舉行了開(kāi)工儀式。該項(xiàng)目總投資為387億元，將建設(shè)一條月產(chǎn)能4萬(wàn)片的12英寸集成電路芯片生產(chǎn)線。根據(jù)規(guī)劃，工藝從28納米起步，最終具備14納米三維工藝的高性能芯片生產(chǎn)能力。2018年底，上海華力與聯(lián)發(fā)科共同宣布：基于上海華力28納米低功耗工藝平臺(tái)的一顆無(wú)線通信數(shù)據(jù)處理芯片成功進(jìn)入量產(chǎn)階段。華為也具備了28納米的量產(chǎn)能力。

那么，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商此時(shí)再次擴(kuò)產(chǎn)28納米生產(chǎn)線，且部分產(chǎn)能將轉(zhuǎn)移到中國(guó)大陸，是否會(huì)對(duì)大陸廠商形成競(jìng)爭(zhēng)壓力呢？

莫大康指出，壓力肯定是會(huì)有的，但壓力也是動(dòng)力。目前，中國(guó)大陸半導(dǎo)體自身可以提供的產(chǎn)能仍然嚴(yán)重不足。數(shù)據(jù)顯示，2019年12月中國(guó)大陸境內(nèi)的晶圓產(chǎn)能只占全球的13.9%。如果具體到28納米節(jié)點(diǎn)，全球占比只有4%左右。而全球28納米市場(chǎng)在百億美元左右，臺(tái)積電代工產(chǎn)能就占了全球的一半以上，2020年臺(tái)積電來(lái)自28納米的營(yíng)收差不多60億美元。中國(guó)大陸廠商當(dāng)前的主要的任務(wù)仍然是提升自身實(shí)力。

另一方面，半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)力的提升要立足于全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力的提升。目前，中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造的短板集中在設(shè)備與材料領(lǐng)域，包括光刻機(jī)和光刻膠等。28納米作為成熟節(jié)點(diǎn)，絕大多數(shù)設(shè)備和材料也已成熟，關(guān)建在于如何盡快推進(jìn)相關(guān)技術(shù)在中國(guó)大陸落地，打造本地化的28納米生產(chǎn)線。這對(duì)中國(guó)大陸產(chǎn)業(yè)鏈完善有更為重大的意義，也能助力下游半導(dǎo)體代工制造得到更好更快的發(fā)展。



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