謝澤鋒
30年前,張忠謀開創(chuàng)性地打造了全球第一家專業(yè)代工企業(yè)——臺灣積體電路制造公司(臺積電),并迅速發(fā)展為臺灣乃至全球半導(dǎo)體業(yè)的領(lǐng)頭羊。
這位臺灣“半導(dǎo)體之父”用自己的實踐重新定義了一個產(chǎn)業(yè),他創(chuàng)造了專業(yè)代工的概念,因為在他之前,所有的集成電路企業(yè)都是自己設(shè)廠自己生產(chǎn),包括英特爾、德州儀器等。
經(jīng)過這30年的發(fā)展,臺積電在全球晶圓代工領(lǐng)域獨占鰲頭,憑借龐大的產(chǎn)能規(guī)模以及高于全球平均水平的年成長率,2017年臺積電市占率高達(dá)55.9%,持續(xù)拉大與競爭者的距離。
更可怕的是,臺積電銷售收入超過全球其他所有代工廠的總和,達(dá)到320.4億美元,每年凈利潤高達(dá)110億美元,而中國利潤最高的民營企業(yè)華為2017年凈利潤為75億美元左右。
可以說,臺積電是臺灣絕對的鎮(zhèn)島基石,在臺灣股市,臺積電的市值占到了全臺灣的16%-18%。
中國集成電路的設(shè)計——制造——封裝三大環(huán)節(jié)之中,制造是差距最大的部分。國內(nèi)企業(yè)中,中芯國際是中國內(nèi)地規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的集成電路芯片制造企業(yè),但其營收也只有臺積電的十分之一。
晶圓制造是極度燒錢的行當(dāng),臺積電2017年宣布將在臺灣南部建立的3納米工廠,投資預(yù)計高達(dá)200億美元,這還僅僅是資本支持,研發(fā)投入還需要進(jìn)一步追加。高額的資金門檻,將許多公司攔在門外。另一家躋身世界前十的華虹宏力公司近三年的營收從6.5億美元增加到8.07億美元,增長了24.15%。
但這個體量對于國際巨頭來說,還是十分弱小,即使在10年內(nèi)提升10倍,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法和臺積電、三星、英特爾相抗衡。
另外制程工藝技術(shù)的差距更加嚴(yán)峻,華虹宏力的最高水平制程只有90納米,可以說華虹宏力目前的資本和技術(shù)力量都不足以參與主流玩家競爭。
中芯國際被寄予厚望,中國中芯半導(dǎo)體早在2016年2月就宣布 28 納米HKMG工藝已經(jīng)成功進(jìn)入設(shè)計定案階段。臺積電已經(jīng)在2016年底開始導(dǎo)入10納米制程,在2017年開始大規(guī)模量產(chǎn)。
蘋果iphone 8手機上搭載的A11處理器,使用的就是臺積電10納米工藝,華為推出的新一代手機處理器麒麟970,也使用了臺積電10納米工藝。
即使中芯國際在今年順利實現(xiàn)28納米HKMG工藝量產(chǎn),28nm對10nm,臺積電比中芯國際先進(jìn)了三代。
在全力完成28納米HKMG工藝量產(chǎn)的同時,中芯國際也準(zhǔn)備跳過20納米制程,直接開始14納米制程的研發(fā)。2015年,中芯國際和華為、高通以及比利時IMEC 共同成立合資公司,中芯國際作為最大股東,共同研發(fā)14納米芯片工藝。
不過,中芯國際和世界巨頭的差距也受到整個中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的拖累。28納米和10納米之間并非單純的工藝技術(shù)的差距,更涉及到設(shè)備和材料。
超大規(guī)模集成電路的機械拋光和清洗至關(guān)重要,但中國目前沒有任何一家企業(yè)能生產(chǎn)出高純的拋光漿料和清洗液,拋光不成則電路會被劃傷,一片劃傷就相當(dāng)于報廢1萬個cpu。光刻機、拋光機等設(shè)備和材料掌握在臺灣、日本、美國以及荷蘭企業(yè)手里。
中國集成電路晶圓制造的進(jìn)步,需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的支持和協(xié)作。