中芯國際為何率先量產(chǎn)28nm的驍龍410？

　　中芯國際是中國大陸最強的半導體代工企業(yè)，不過它在與臺灣半導體代工廠和三星半導體制造廠的競爭中一直都處于不利的地位。2014年在全球前五大半導體代 工廠中，中芯國際和格羅方德是兩家營收下滑的企業(yè)，而臺積電、聯(lián)電和三星的營收都是同比上升的，其中一個原因正是中芯國際的工藝遠遠落后于另外四家企 業(yè)，28nm工藝量產(chǎn)拉近了與全球第 二大代工廠聯(lián)電的差距，對中芯國際無疑是強心劑。

　　為什么是28nm?

　　2013年中芯國際就宣布開發(fā)28nm工藝。28nm工藝有兩個方向，一個是高介電常數(shù)金屬閘極(HKMG)，一個是低功耗型的傳統(tǒng)氮氧化硅(Sion)，前一個技術(shù)難度要高很多。

　　HKMG技術(shù)是進入到28nm才開始引入的，使用這種技術(shù)可以能大幅減小柵極的漏電量，由于high-k絕緣層的等效氧化物厚度(EOT:equivalent oxide thickness)較薄，這樣晶體管就能得到進一步的縮小，而管子的驅(qū)動能力也能得到有效的改善，因此28nm HKMG技術(shù)被視為半導體制造工藝的一種革命性進步。因為實現(xiàn)了HKMG技術(shù)，再向20nm、16nm演進就容易了。

　　編者注：在摩爾定律的指引下，集成電路的線寬不斷縮小。按照規(guī)律，基本上是按每兩年縮小至原尺寸70%的步伐前進。比如2007年達到45nm，2009年達到32nm，2011年達到22nm。而產(chǎn)業(yè)界在從45/40nm向下演進時，由于32nm工藝的不成熟，而28nm引入hkmg實現(xiàn)了重要變革，中間跳過32nm。因此28nm這個節(jié)點非常特殊。

　　中芯國際在28nm工藝制程上的快速進展得到了高通的幫助，去年中國發(fā)起了對高通的反壟斷調(diào)查，為了換取大陸減輕處罰高通當時做出了一系列的讓步，其中之一正是與中芯國際合作研發(fā)28nm工藝。目前中芯國際生產(chǎn)驍龍410正是采用28nm HKMG技術(shù)，這對中芯國際來說意義重大。

　　全球前五大半導體代工廠，現(xiàn)在都怎么樣了?

　　全球前五大半導體代工廠是臺積電、聯(lián)電、三星、格羅方德和中芯國際。

　　從技術(shù)上說臺積電和三星無疑是第一集團，今年臺積電的16nmFF+工藝量產(chǎn)落后于三星14nmFinFET，這讓三星搶盡了風頭。由于臺積電的16nmFF+量產(chǎn)時間延后，這迫使去年轉(zhuǎn)單臺積電的蘋果不得不將前期的A9處理器交給三星半導體生產(chǎn)以趕上今年9月份的新款iPhone上市;憑借自家14nmFinFET工藝的領先優(yōu)勢，三星的Exynos7420處理器成為全球安卓市場最強大的處理器，讓采用這款處理器的S6 Edge大受歡迎，扭轉(zhuǎn)了連續(xù)數(shù)個季度不斷下滑的趨勢，今年二季度其手機業(yè)務部門營業(yè)利潤為2.76萬億韓元(約合23.69億美元)，是過去個季度最高的。

　　臺積電雖然今年在工藝制程競賽上落后三星，但是臺積電的實力依然很強大。繼2014年營收暴增25%之后，今年上半年的營收依然獲得了29.1%的同比增長，原因就是三星半導體雖然技術(shù)先進，可是三星同時做手機、DRAM、CMOS、手機芯片等產(chǎn)品，這讓IC設計企業(yè)擔憂與它的同業(yè)競爭問題，而更愿意將訂單交給臺積電生產(chǎn)。蘋果公司同樣如此，在臺積電量產(chǎn)16nmFF+后有望獲得至少三成的A9處理器訂單。

　　格羅方德連續(xù)數(shù)年虧損后，曾傳出要出售的消息，不過似乎持有格羅方德的阿聯(lián)酉阿布扎比先進技術(shù)投資公司(ATIC)并不甘心，先是向三星購買了14nm工藝技術(shù)，研發(fā)了22nm FD-SOI技術(shù)，今年并購了IBM的微電子業(yè)務，似乎打算繼續(xù)在這個領域深耕。不過考慮到本文主要是談中芯國際，格羅方德目前與中芯國際直接競爭的關(guān)系不大，不在本文深談。

　　中芯國際2014年營收19.7億美元，營收不及位居全球代工廠第二的聯(lián)電的46.2億的一半，但是由于聯(lián)電已經(jīng)在大陸擁有和艦科技并正在廈門投資建設12英寸半導體工廠，都在爭奪大陸的客戶，兩家的工藝制程差距較小，與臺積電和三星的工藝差距太遠，故將這兩家當做直接的競爭對手來談。

　　(中芯國際近四年營業(yè)收入)

　　中芯量產(chǎn)28nm工藝，為的是與聯(lián)電競爭?

　　聯(lián)電一直以來都是全球半導體代工廠二哥。雖然2012年格羅方德通過并購等方式在營收上超過了聯(lián)電，但是去年聯(lián)電在量產(chǎn)28nm工藝，28nm是前兩年臺積電的天下。2014年三季度為臺積電提供了總營收的34%，聯(lián)電量產(chǎn)28nm贏得了部分客戶推動營收增長10.8%，是前五大代工廠中增長速度僅次于臺積電的，并搶回了全球半導體代工廠二哥的位置。

　　聯(lián)電早已經(jīng)看中大陸市場，并在2003年就開始在大陸市場布局。受制于當時臺灣當局的管制，聯(lián)電曲線在蘇州投資了和艦科技，目前已經(jīng)將它收入旗下。不過和艦科技是8英寸半導體工廠，技術(shù)不夠先進，去年底獲得臺灣當局批準在廈門建設更先進的12英寸晶圓廠。

　　大陸目前已經(jīng)是全球最大的芯片采購市場，2014年大陸的采購的芯片占全球的過半份額，超過了進口石油花費的資金。大陸去年成立200億美元芯片產(chǎn)業(yè)基金推動芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大陸也在興起展訊、海思、聯(lián)芯、瑞芯微等芯片企業(yè)，海思的網(wǎng)通處理器目前正在使用臺積電的16nm(這個工藝去年量產(chǎn)，與今年即將量產(chǎn)的16nmFF+不同，其應用于手機芯片的時候能效甚至還不如20nm，所以臺積電要開發(fā)16nmFF+)工藝生產(chǎn)。

　　聯(lián)電為了贏得在大陸市場的競爭優(yōu)勢，在自研14nm工藝，同時與高通合作研發(fā)18nm工藝。由于臺灣當局的管制，聯(lián)電只能將落后一代的技術(shù)引入大陸市場，要在這兩種工藝之一在臺灣投產(chǎn)，才能將28nm工藝引入大陸廈門工廠，聯(lián)電希望憑借就近服務和先進工藝的優(yōu)勢爭取大陸客戶。

　　中芯國際此時量產(chǎn)28nm工藝無疑其直接競爭對手就是聯(lián)電，聯(lián)電去年才量產(chǎn)28nm工藝，雙方的技術(shù)差距迅速縮小。在40nm工藝上，聯(lián)電于2009年就開始量產(chǎn)，而中芯國際到2013年才量產(chǎn)40nm，對比之下可見中芯國際技術(shù)進步之快速。

　　中芯國際今年一季度的財報顯示，其來自中國大陸市場的營收占比達到47%創(chuàng)下新高，可見大陸市場正成為中芯國際的重要增長點?，F(xiàn)在中芯國際的工藝技術(shù)趕上聯(lián)電，無疑可以有效減小聯(lián)電爭取今年底在廈門廠投產(chǎn)28nm工藝帶來的威脅，為去年營收負增長的中芯國際打下一劑強心劑。

　　高通已經(jīng)答應了將驍龍410放在中芯國際用28nm工藝生產(chǎn)，其是臺積電取得蘋果的處理器訂單之前的大客戶，其將部分訂單交給中芯國際將推動中芯國際今年獲得好業(yè)績。