(文/無劍芯、清泉)晶圓代工龍頭除了加碼5nm、3nm等先進制程投資,還在積極擴大28nm成熟制程產(chǎn)能,28nm成為備受關注的工藝節(jié)點。為此,集微網(wǎng)第十六期“集微龍門陣”于2022年1月12日14點舉辦《代工巨頭加碼成熟工藝,28nm熱會持續(xù)多久?》線上論壇,邀請利揚芯片董事兼首席執(zhí)行官張亦鋒、深天投首席投資官吳葉楠、集微咨詢高級分析師陳翔就成熟工藝的未來進行深入解讀與分析。據(jù)悉,在集微APP、微博、百度、視頻號和B站等的觀看數(shù)突破60000。
28nm制程是保障性工藝,具有進可攻、退可守的特性
近年來,臺積電、聯(lián)電、中芯國際、格芯紛紛宣布28nm擴產(chǎn)計劃,28nm成為香餑餑。為何全球晶圓代工廠熱捧28nm?
利揚芯片董事兼首席執(zhí)行官張亦鋒認為,28nm有兩大驅動因素,第一是技術驅動,從技術上來看,28nm的下一個節(jié)點22nm,基本上都是采用FinFET工藝結構,而28nm上一個節(jié)點32nm采用HKMG(high-k絕緣層 金屬柵極)工藝,目前多個主流的晶圓廠和很多芯片設計公司都在關注28nm,大家都在28nm上投入了巨資進行工藝的擴展和研發(fā)。
由于市場需求或者說產(chǎn)品需求,28nm不僅是一個邏輯工藝,還衍生出很多特色工藝,例如,28nm高性能工藝(28HP)、28nm低功耗工藝(28LP)、28nm高性能低功耗工藝(28HPL)以及28nm高性能移動運算工藝(28HPM),同時它的材料也有多種選擇,甚至還有晶圓廠推出28 nm FD-SOI,所以說28 nm已經(jīng)不是一個簡單工藝,而是一個工藝家族,能夠對應不同的應用需求,成為一個保障工藝。其實,越成熟、越主流的工藝都具有良好的應用前景,一定不會曇花一現(xiàn)。
深天投首席投資官吳葉楠表示,28nm雖然成熟時間很長,但是國內晶圓廠掌握28nm工藝的時間并不長,而且國內28nm有效產(chǎn)能有限,像中芯國際28nm才開始對外服務,之前主要服務某一個大客戶,現(xiàn)在國內28nm更多的還是靠聯(lián)芯28nm工藝。
28nm有很多特色工藝,像原來40nm、55nm工藝產(chǎn)品開始向28nm升級,尤其在缺芯的時候,以前用40nm、55nm比較合適的,用28nm可能會虧損的,現(xiàn)在芯片漲價之后,更成熟制程切換到28nm之后,還能保持良好的利潤,所以廠商都在往28nm遷移,使28nm市場需求不斷擴大。
從投資角度講,目前很多產(chǎn)品都在往28nm遷移,例如,顯示驅動芯片,顯示驅動芯片是一個很大的市場,而且每年還在高速增長,消化晶圓廠很大一部分產(chǎn)能。像MCU,特別是一些復雜的MCU,也開始用28nm工藝,所以28nm產(chǎn)品越來越多。
28nm是一個寶藏工藝,一旦跨入到FinFET,它的成本會急劇的增加,呈幾何級數(shù)的增長,但是大部分的應用可能并不需要高成本的FinFET工藝,而28nm既能解決產(chǎn)能問題,又能達到性能要求,所以是一個非常好的工藝節(jié)點。
集微咨詢高級分析師陳翔指出,28nm受到青睞有兩個原因,一個是市場需求,一個是芯片價格的上漲。
市場需求方面,疫情導致生活方式、工作方式的改變,使得電腦芯片、手機芯片等需求暴增,再加上驅動芯片、電源管理芯片、圖像傳感器等需求的增加,導致成熟制程產(chǎn)能供不應求?,F(xiàn)在很多晶圓代工廠開始轉向28nm,下游應用廠商希望獲得更多的訂單,提升一些產(chǎn)品效能,所以現(xiàn)在28nm比較受青睞。
價格方面,現(xiàn)在缺貨導致芯片漲價,而且越成熟制程漲幅越大,使28nm與更成熟制程的價差縮小,而且28nm具有性能優(yōu)勢,讓更多的廠商開始轉向28nm,使得28nm成為兼顧效能和成本的最佳解決方案。28nm具有進可攻、退可守的特性,性能比更成熟制程更優(yōu),成本比更先進制程更低,成為最高性價比制程。
28nm是工藝市場黃金分割點,未來十年應用前景廣闊
全球5大晶圓代工廠的28nm總產(chǎn)能未來一兩年有望增長近6成,其中中芯國際、華力微電子28nm產(chǎn)能增長更猛,有可能翻倍成長。未來的應用需求能夠支撐如此大的擴產(chǎn)產(chǎn)能嗎?利揚芯片董事兼首席執(zhí)行官張亦鋒表示,28nm是一個保障工藝,具有得天獨厚的優(yōu)勢?,F(xiàn)在晶圓廠都在向更先進工藝演進,但是實際上適合的才是最好的,很多的芯片設計公司并不需要去追求最先進的工藝。
10nm以內客戶屈指可數(shù),有一位業(yè)內專家開玩笑地指出,7nm可能就只有7個客戶,5nm可能只有5個客戶,3nm可能只有3個客戶。先進工藝太燒錢了,一臺EUV光刻機售價1億美元起步,而且還受地緣政治的影響,大陸公司目前買不到先進工藝設備,國內設計公司如果開發(fā)出先進工藝產(chǎn)品,不一定能夠投入生產(chǎn),所以合適就是最好的。
從應用層面考慮,目前主流的成熟工藝都具有非常好的應用前景。聯(lián)電與聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、高通、三星等8家企業(yè)簽訂了28nm戰(zhàn)略合作協(xié)議,這些企業(yè)應用領域基本覆蓋到筆記本電腦、平板電腦、電源管理芯片、OLED驅動芯片等。其中最大的應用領域是消費電子,涉及驅動芯片、汽車芯片、5G芯片等,而28nm是這些應用最好的選擇。
目前28nm工藝平臺未來10年都有巨大的市場需求。一部手機可能用到100多顆芯片,一輛汽車可能要用到1000多顆芯片,但不是所有的芯片像處理器一樣要求又快又薄,要用到最先進的工藝,大部分的應用端芯片只需要成熟工藝,所以具有性價比優(yōu)勢的28nm工藝會一直存在。
深天投首席投資官吳葉楠表示,28nm對于中國大陸晶圓廠具有戰(zhàn)略意義。由于供應鏈、設備供應受到限制,目前中國大陸晶圓廠FinFET工藝很難擴產(chǎn),而28nm是一個突破點,現(xiàn)在國內28nm產(chǎn)能還比較小,28nm可以作為中國大陸晶圓廠一個重要的戰(zhàn)略布局方向,能夠滿足大部分應用產(chǎn)品需求,很多應用沒有必要采用FinFET工藝,例如,28nm工藝能滿足驅動芯片、WiFi芯片等絕大部分應用產(chǎn)品需求。從國產(chǎn)化角度來說,28nm以上工藝更容易一些,除了光刻機以外,28nm以上工藝設備可能也會逐步國產(chǎn)化。
集微咨詢高級分析師陳翔認為,28nm以上制程工藝設備國產(chǎn)化機遇非常大,晶圓代工廠已經(jīng)掌握了這些工藝技術,更放心將現(xiàn)有一些設備轉為國產(chǎn)設備。28nm制程相當于工藝市場的一個黃金分割點,在整個集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著承上啟下的作用。
成熟制程擁有廣泛的應用,而且不像CPU、GPU對性能有極致的追求,絕大部分芯片只需要特定的功能,所以成熟制程具有巨大的市場前景?,F(xiàn)在芯片短缺還在持續(xù),交貨時間拉長,擴產(chǎn)28nm及更成熟制程工藝產(chǎn)能,成為各大晶圓廠的重點。
缺芯何時緩減?不同領域將有不同表現(xiàn)
在新冠疫情、地緣政治以及市場錯配的多方因素影響下,缺芯對整個電子產(chǎn)業(yè)帶來了極大影響。為了應對產(chǎn)能不足問題,半導體廠商紛紛擴大新建產(chǎn)線,缺芯問題什么時候能得到解決呢?
利揚芯片董事兼首席執(zhí)行官張亦鋒認為,對于缺芯什么時候能解決這個問題不能一刀切的看待,從設計、晶圓生產(chǎn)到封裝、測試,不同的環(huán)節(jié)有不同的表現(xiàn),要從工藝平臺、性價比、技術競爭力等綜合因素來考慮??傮w上,只要產(chǎn)能增加,缺芯的現(xiàn)狀勢必會得到緩解,不同的工藝節(jié)點、不同的應用領域,緩解程度會有不同表現(xiàn)。張亦鋒透露了時下幾個有意思的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象:例如,最能直接感受市場變化的封裝廠的銷售員又開始跑客戶,用來儲存晶圓的氮氣柜開始缺貨,華強北的貿(mào)易商不再那么著急的囤貨了。從這些跡象可以看出,過去一片難求的最瘋狂的階段已經(jīng)過去,市場在逐漸恢復理性。
深天投首席投資官吳葉楠認為,DRAM是判斷市場的一個直觀指標,當DRAM價格開始下降時,就說明整個消費開始下行了,預示著未來整個芯片需求的拐點慢慢會到來。吳葉楠透露,從去年下半年開始,DRAM價格就開始往下走,一方面是筆電的需求開始跳水,另一方面服務器的需求在下降,代理商對消費電子的提貨頻率也在下降,從這些跡象來看,消費電子領域缺芯狀況應該會很快得到改善。在吳葉楠看來,整個芯片市場缺芯的緩解程度,還是要看所需要的工藝,對于不需要特殊工藝的,通過快速新建產(chǎn)能就可以較快地填上需求。但是對于需要高壓工藝,例如BCD工藝,由于建設周期較長,短時間內解決產(chǎn)能是不現(xiàn)實的,同時這一領域又受新能源汽車的影響,新能源與儲能需求還在上漲,對高壓工藝的需求也在上漲,再加上國內的高壓工藝產(chǎn)線本來就非常少,所以這一領域缺芯狀況估計在短期內還不太好解決。
集微咨詢高級分析師陳翔指出,在這一波擴產(chǎn)潮中,像65nm、40nm、28nm等,這些制程節(jié)點的擴產(chǎn)比較明顯,但擴產(chǎn)需要一個時間過程,不可能今年建設明年量產(chǎn),所以從整個晶圓代工市場來看,產(chǎn)能吃緊或還會持續(xù)一段時間,什么時間能緩減還要看市場的發(fā)展。
會否產(chǎn)能過剩?28nm將是利用率最高的工藝節(jié)點
隨著半導體新建產(chǎn)線的逐漸投產(chǎn),未來產(chǎn)能會出現(xiàn)過剩嗎?
深天投首席投資官吳葉楠認為,產(chǎn)能是否過剩,還是要看產(chǎn)線是否有核心競爭力。如果有獨特的工藝,且這些工藝目前能夠做的廠家比較少,就不用擔心過剩,如果缺少特色,比較大眾化,可能會有過剩風險。
利揚芯片董事兼首席執(zhí)行官張亦鋒認為,半導體領域從誕生以來就是一個周期性循環(huán)的產(chǎn)業(yè),某個節(jié)點上出現(xiàn)一些階段性的產(chǎn)能過剩,都是正常的。但在時下疫情疊加缺芯的大背景下,半導體產(chǎn)業(yè)普遍擴產(chǎn)是否會帶來將來的產(chǎn)能過剩,不同領域要區(qū)別對待,像消費電子領域,就要特別注意,企業(yè)要早做應對,否則當潮水退去時,自己就有可能是裸泳的那一個。張亦鋒同時指出,相比那些要淘汰的或老舊的工藝制程以及需要投入巨資的先進制程,28nm成熟制程一方面具有技術上的先進性,同時具有成本上的優(yōu)勢,將會是利用率最高的一個工藝節(jié)點。
集微咨詢高級分析師陳翔認為,市場的發(fā)展將會影響產(chǎn)能的供需。半導體周期性發(fā)展不僅表現(xiàn)在大的周期波動,也表現(xiàn)在短時間內的波動,例如,一年內也會出現(xiàn)市場需求與產(chǎn)能變化波動,目前,汽車、5G通信、互聯(lián)網(wǎng)等帶來大量需求,助推了投資擴產(chǎn),但也需要注意市場的發(fā)展變化,以便及時調整,防止出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。
集微龍門陣簡介
集微龍門陣是愛集微推出的線上論壇,主推大咖論道,每期邀請三到四位重磅嘉賓及一位主持人針對時下熱點問題進行研討,并通過愛集微APP、新浪微博、百度視頻、西瓜視頻、bilibili等渠道進行全方位傳播。
自2020年2月21日開播以來,至今已舉辦了十六屆。龍門陣緊扣百年未有之變局下的半導體業(yè)熱點話題,嘉賓陣容十分豪華,邀請著名投資機構高管、產(chǎn)業(yè)鏈知名企業(yè)代表、科研院所專家、園區(qū)負責人等進行了深度的解讀與探討。
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