中芯國際昨晚鬧出個大新聞,聯(lián)合首席執(zhí)行官梁孟松提出辭職,導(dǎo)火索是中芯國際邀請了另一位半導(dǎo)體大牛蔣尚義擔(dān)任副董事長,而兩人此前曾在臺積電共事——現(xiàn)在看來,這段關(guān)系顯然處得并不愉快。
早年為臺積電研發(fā)大將,后轉(zhuǎn)投三星,幫助后者在14nm制程實現(xiàn)了大躍進。
2017年11月,梁孟松加盟中芯國際,按照他在辭職信中的說法,這三年來,他帶領(lǐng)2000多位工程師日以繼夜賣命拼搏,盡心竭力完成了從28nm到7nm,共五個世代的技術(shù)開發(fā),完成了一般公司需要花十年以上時間才能達成的任務(wù)。
梁孟松一說要走,中芯國際股價應(yīng)聲而跌。
今早,中芯國際A股股價跳空低開,盤中大幅下探,跌幅最高達9.8%,尾盤跌幅收窄,報收55.2元,收跌5.53%。中芯國際H股早間臨時停牌,下午1時復(fù)牌大跌近9.6%,今日收跌4.94%。
網(wǎng)友大罵中芯國際“自毀長城”,還有說這是“卸磨殺驢”、“過河拆橋”,輿論紛紛表示不好看中芯國際的前途,甚至擔(dān)心國家芯片戰(zhàn)略會受此拖累。
其實,梁孟松對中國芯片產(chǎn)業(yè)的貢獻,明眼人看得見,有心人也抹不去。
至于中芯國際是不是卸磨殺驢,內(nèi)情不明,誰也說不清楚,是非功過,自有后人評說。
而股價暴跌也好,網(wǎng)友打抱不平也罷,市場和輿論的情緒,都反映出一種集體焦慮,這種焦慮又基于一種邏輯——中國芯片產(chǎn)業(yè)弱,弱就弱在晶圓制造技術(shù),而梁孟松最擅長縮小制程工藝代差,如果沒有了梁孟松這位大牛領(lǐng)路,中國芯片產(chǎn)業(yè)恐怕又要找不著北。
這種焦慮很符合直覺,卻未必合理。
制程工藝不是芯片產(chǎn)業(yè)的全部
普通人對中國芯片產(chǎn)業(yè)的憂患意識,大多始于美國對華為的一紙禁令。
從那時開始,許多人才知道,芯片產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié),在于芯片設(shè)計和晶圓代工。
華為海思有能力設(shè)計出7nm制程的芯片,可要造出來,卻離不開臺積電的代工能力。
總說中國芯片被卡脖子,卡得就是晶圓代工環(huán)節(jié),誰讓中芯國際的制程工藝,比臺積電和三星落后了差不多整整3代。
然而,人們也許混淆了一個問題,將芯片產(chǎn)業(yè)之爭,完全等同于制程工藝之爭,其實并不全對,因為芯片種類太多,而且并不是所有行業(yè),都需要用到成本昂貴的先進制程芯片。
像手機、筆記本電腦和平板電腦,需要在極為有限的空間內(nèi)不斷提升芯片性能,自然對先進制程工藝有著無止境的需求。
尤其是手機,每一代高端旗艦機型,賣點往往在于速度更快的芯片,制程工藝,也就是手機芯片的核心競爭力。
而專注于電腦芯片的英特爾,在制程工藝上止步于10nm,一來電腦產(chǎn)品體積較大,對縮小芯片體積沒有燃眉之急,二來電腦增量市場有限,不足以支撐先進工藝研發(fā)。
電腦尚且如此,更別提消費級芯片之外的其他芯片了。
目前看來,其實我們無需為制程工藝的技術(shù)代差過多焦慮,因為未來芯片行業(yè)的增量并不是來自手機,而是不斷增長的車規(guī)級芯片,對車規(guī)級芯片來說,7nm夠用了。
車規(guī)級芯片才是未來增量市場
本月初,南北大眾同時停產(chǎn),因為上游芯片短缺,ESP(車身穩(wěn)定系統(tǒng))和ECU(車載控制單元)供不上貨了。
受疫情影響,海外規(guī)模較大的晶圓廠和封測廠陸續(xù)停產(chǎn),再加上意法半導(dǎo)體員工大罷工,全球半導(dǎo)體缺貨嚴(yán)重,消費電子芯片又借著5G東風(fēng)搶了車規(guī)級芯片的部分產(chǎn)能,搞到全球車規(guī)級芯片都在缺貨。
汽車產(chǎn)業(yè)離不開芯片。
德國大陸集團相關(guān)分析師預(yù)測,如果繼續(xù)“缺芯”,中國汽車業(yè)將有15%的產(chǎn)能受到影響。
2019年,中國汽車產(chǎn)能為2572.1萬輛,芯片供不上,一年將有近400萬輛車受到影響。
與此同時,汽車產(chǎn)業(yè)對芯片的需求卻越來越大。
2005年,一輛汽車的電子成本占比僅有20%,現(xiàn)在已提高到50%以上。
哪怕是分布式電子電器架構(gòu)的傳統(tǒng)汽車,每一個功能模塊,都對應(yīng)著獨立ECU,一輛大眾第八代高爾夫,就要用到70個ECU。
而隨著汽車從功能走向智能,電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化程度越來越高,每臺車的芯片使用量正在急劇增加。
從最基本的三電系統(tǒng)功能,到更復(fù)雜的感知、計算和控制功能,汽車上每一項新技術(shù)的應(yīng)用,都依托于芯片實現(xiàn)。
車規(guī)級芯片的種類越來越豐富,包括MCU(單片機)、存儲芯片、LGBT(功率半導(dǎo)體)、ISP(圖像處理器)、CIS(圖像傳感器)、電源管理芯片、加速傳感器、射頻器、GPU、ASIC(專用芯片)、FPGA(半定制芯片)、AI(人工智能)芯片等。
2020年,全球車規(guī)級芯片市場規(guī)模預(yù)計為3100億元人民幣,占全球半導(dǎo)體市場份額約10%,而且近年來都保持著9%左右的增長速度。
一輛汽車使用的芯片成本,可能是一臺手機的幾十倍。
中國加大車載級芯片自給力度
南北大眾的這次停產(chǎn)危機,讓人認識到車載級芯片的重要和潛力,同時也可以看出,目前我國汽車工業(yè)對海外芯片供應(yīng)鏈非常依賴,自給能力嚴(yán)重不足。
英飛凌、恩智浦、瑞薩、德州儀器和意法半導(dǎo)體這5大廠商,就占據(jù)了全球車規(guī)級芯片65%的市場份額。
反觀我國自主汽車芯片產(chǎn)業(yè),2019年規(guī)模僅占全球的4.5%,車載級芯片進口率超過90%,從先進傳感器、車載網(wǎng)絡(luò)、三電系統(tǒng)、底盤電控,到ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))、自動駕駛等關(guān)鍵芯片,幾乎全部依賴進口。
比如,電動汽車中價值僅次于動力電池的IGBT,是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?,直接影響電動汽車功率的釋放速度、加速能力和最高時速,在電控系統(tǒng)成本中占比高達40%,但是我國電動汽車95%以上的IGBT一度需要從國外進口。
今年2月,國家發(fā)改委聯(lián)合11部門發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,特別指出要推進車規(guī)級芯片、智能計算平臺等核心技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
11月,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,同樣指出要突破車規(guī)級芯片、車用操作系統(tǒng)、新型電子電氣架構(gòu)、高效高密度驅(qū)動電機系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。
好在,相比消費級芯片的巨大差距,車規(guī)級芯片落后得并不多,主要是國產(chǎn)晶圓代工的制程工藝足夠用了。
目前,比較先進的車規(guī)級芯片,制程工藝在16-10nm,主流制程在90-28nm。而我國已經(jīng)能夠自主生產(chǎn)90nm***,中芯國際已經(jīng)可以量產(chǎn)14nm芯片,按照梁孟松的說法,7nm應(yīng)該也不成問題。
比亞迪漢,就使用了中芯國際生產(chǎn)的14nm華為麒麟710芯片。
目前看來,技術(shù)成熟穩(wěn)定的16nm工藝以上芯片,才是需求最旺盛的車規(guī)級芯片,最先進的制程反而無用武之地。
芯片設(shè)計方面,中國車企也在迎頭趕上。
今年4月,比亞迪發(fā)布公告稱,深圳比亞迪微電子已通過內(nèi)部重組,并計劃上市,該公司研發(fā)的車規(guī)級IGBT已占據(jù)國內(nèi)市場18%份額。
今年10月,吉利與ARM中國合作成立芯擎科技,這家合資企業(yè)將專注于高性能車規(guī)級芯片和模組的研發(fā)、制造和銷售,主要圍繞智能駕艙、域控制器和自動駕駛芯片三大方向發(fā)力,芯擎科技設(shè)計的首款7nm車規(guī)級芯片將于明年流片。
除了車企之間的競爭,阿里巴巴平頭哥也在去年7月發(fā)布了玄鐵910處理器,華為海思去年8月發(fā)布了昇騰910處理器,這兩款A(yù)I芯片,都可以支持L4級自動駕駛算力需求。
另外不要忘記特斯拉,中國用巨大的市場幫特斯拉托起市值奇跡,特斯拉的回報就是100%國產(chǎn)化,這其中,自然也包含了車載級芯片的國產(chǎn)化。
市場需求改變中芯國際技術(shù)重心
市場需求的風(fēng)向在變,中芯國際也面臨著選擇,是將業(yè)務(wù)重心放在進一步突破先進制程工藝,還是及時消化前期技術(shù)成果,抓住車規(guī)級芯片市場爆發(fā)的機會做大規(guī)模。
第一條路,主動權(quán)其實不在中芯國際手里。
正如梁孟松所說,雖然5nm和3nm最關(guān)鍵最艱巨的8大項技術(shù)已經(jīng)有序展開,但要進入全面開發(fā)階段,還是得等待EUV***的到來。
就算有了EUV***,制程工藝的天花板其實也很難捅破。
臺積電目前已經(jīng)量產(chǎn)5nm芯片,正在加緊研發(fā)3nm芯片,可是硅基芯片的物理極限為2nm,一旦制程工藝低于2nm,電子將在量子層面發(fā)生隧穿效應(yīng),無法被約束在晶體管內(nèi),這個問題以現(xiàn)在的技術(shù)來看無解。
第二條路,其實卻大有可為。
從中芯國際公布的第三季度財報看,其晶圓代工收入主要還是來自智能手機、智能家居和消費電子,車載級芯片沒有單獨分類,包括在16.4%的“其他”里面。
為了擴大產(chǎn)能,中芯國際今年8月與北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)委員會合資建新廠,聚焦生產(chǎn)28nm及以上的芯片。項目將分兩期建設(shè),首期計劃投資76億美元,目標(biāo)在首期達成每月約10萬片12吋晶圓的產(chǎn)能。
蔣尚義日前接受問芯Voice專訪時也表示,自己來中芯國際要提升兩項技術(shù),一是先進封裝技術(shù),二是小芯片等系統(tǒng)整合技術(shù)。
顯然,面對爆發(fā)的車規(guī)級芯片市場,在EUV***到貨之前,制程工藝的突破只能暫告一段落,讓位于其他更有助于擴張市場的技術(shù)。
目前,中芯國際尚未同意梁孟松辭職,還在積極與之核實。
話說回來,無論梁孟松是委屈出走,還是意氣用事,拋開他對企業(yè)的貢獻不談,就沖公眾對這位芯片功臣的高度關(guān)注,中芯國際未來也應(yīng)該就此事給外界一個清楚的交代。
如果梁孟松還是走了,天其實也塌不下來,畢竟國產(chǎn)晶圓代工企業(yè),也不只有一家中芯國際。
責(zé)任編輯:tzh
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