提及晶片，大家最先想到的就是台積電和中芯國際，一個是全球晶圓代工龍頭，一個是内地晶圓代工龍頭。
我們一直期盼着中芯國際工藝更新，最終實作逆襲超越，但是一個紮心的現實，台積電單單是28nm的營收，就超過了中芯國際總營收。
也就是說，台積電隻用28nm工藝，就打赢了中芯國際所有工藝。
以2023年營收為例，台積電全年總營收21617.4億元新台币，折合人民币4926億元，其中28nm晶片的收入占比達到10%，約為495億元人民币。
中芯國際2023年營收為452.5億元，同比下降8%。
台積電28nm業務的營收比中芯國際的全部營收還要多40億，這種巨大的差距讓人感覺窒息，我們如此努力，甚至996、加夜班，但最終隻能達到或接近對手的1/10。
我們不禁問，我們到底在努力什麼？我們究竟差在哪？
正所謂一步差，步步差，台積電真正的爆發源自于28nm工藝，28nm突破之前，台積電市場占有率隻有45%，三星與格羅方德都是其強大的競争對手，
2009年，三家公司同時進軍28nm工藝，三星與格羅方德選擇了先閘極 (Gate-first)方案，台積電選擇了後閘極（Gate-last）方案。
結果台積電率先拿到賽點，在2011年實作了28nm的量産，好巧不巧，第二年智能手機與平闆電腦飛速發展，對晶片的需求暴增。
蘋果、高通、英偉達紛紛向台積電下單，這讓台積電28nm營收從2011年的2%迅速增長至2012年的22%，在全球晶圓市占率也由45%提升至52%以上。
憑借28nm技術，台積電将三星與格羅方德遠遠地甩在身後，成為了獨一檔的存在。
而中芯國際在2015年首次量産28nm晶片，但技術依然落後，2018年官宣完成28nm HKMG的研發，這是中國内地首個量産28nm工藝的企業。
相較于40nm工藝，28nm工藝在半導體密度、性能和功耗三個關鍵方面有了顯著的進步。
在相同面積的晶圓上，可以容納更多的半導體，處理速度也提升50%，每次開關的能耗減少了50%，為電子裝置提供更強大和更複雜的功能，同時降低了能耗。
鑒于諸多優點，28nm工藝一經推出就受到了智能手機和通信裝置廠商的追捧，并且長時間保持旺盛的需求。
是以，台積電的28nm工藝，一年就爆發了，不僅業績、市占率大漲，還帶動了蘋果、高通、英偉達，但中芯國際實作28nm量産後，居然多年毛利率為負，也就是說28nm工藝好幾年都沒賺到錢。
對于這樣的差距，中芯國際表示，28nm生産線，除了用于制造28nm制程晶圓代工外，還可通用于40/45nm制程、55/65nm制程、90nm制程。
并且40nm—90nm制程的晶片，在很長一段時間營收高于28nm。
什麼意思？新工藝（28nm）沒訂單，成熟工藝還是賺錢的。說白了就是晶片設計廠商看不上中芯國際的新工藝。
賺不到錢就意味着，沒有剩餘的資金去研發新工藝、擴大産能、購買先進的半導體裝置，這種影響可以說是緻命的。
工藝代差，又遇打壓
随着摩爾定律的延續，台積電不斷的突破新工藝，14nm、7nm、5nm、3nm，而中芯國際呢？斥資1400億擴産28nm成熟工藝。
在北京、上海、天津、深圳建立4座晶圓廠，産能35萬片/月。到2023年，中芯國際銷售晶圓數量提升至586.7萬片（8英寸晶圓），月産能80.6萬片。
台積電也沒有閑着，在美國亞利桑那州斥資650億美元，建立3座晶圓廠。因為拜登政府的要求以及《晶片和科學法案》的65億美元補貼，台積電将最初的120億美元建廠計劃擴大為650億美元。
這三座晶圓廠，包括1座4nm晶圓廠計劃于2024年量産；1座3nm晶圓廠計劃于2025年量産；1座2nm晶圓廠計劃于2026年量産。
我們清晰的看到，台積電在7nm以下制程瘋狂的擴産，而中芯國際依然堅守28nm陣地，究其原因就是在裝置上遇到了難題。
2018年，中芯國際向荷蘭ASML下訂單，訂購了一台EUV光刻機，遭到了美國的阻攔，至今仍沒有拿到裝置。
2023年，美、日、荷相繼出台半導體裝置出口限制政策，對EUV光刻機，先進的DUV光刻機實施出口限制，盡管三國均表示不針對任何國家和地區，但明眼人一看就知道針對我們。
16nm以下DRAM裝置禁售；14nm以下邏輯晶片裝置禁售；128層NAND晶片裝置禁售。
目的就是要把我們鎖死在14nm工藝上。
早年因為工藝代差，導緻國産晶片企業沒市場、沒利潤，好容易賺了點錢，熬出來了，想要進軍新進工藝時，卻發現裝置沒了。
不死心，采用相對落後的裝置去搞14nm、7nm，理論上是可以做到的，隻是成本有點高。
ASML的2100i、2050i型浸潤式DUV光刻機在多重光刻後，甚至可以實作5nm工藝，但是良品率會大幅下降，導緻成本大幅提高。
是以，我們看到華為的Mate 60系列價格很高，很大原因就是因為麒麟9000S晶片成本擡高，要知道這還是7nm晶片，如果5nm呢？是不是成本會更高？
想要改變這種現狀，隻有一個辦法就是打造國産EUV光刻機，實作“質”的突破。
半導體裝置有幾十種，但是光刻機是最核心的裝置，占據整個光刻環節的30%，而且難度系數最大，隻要攻克了光刻機，其他裝置廠商就會慕名前來合作。
EUV光刻機擁有10萬個零部件、3000條線纜、4000個精密軸承，這些配件都是禁售的，要攻克這些配件，據說比造原子彈還要難100倍。
光學鏡片由德國蔡司研發，平整度是普通浴室鏡的100倍，如果把普通浴室鏡擴大至德國領土面積大小時，表面凸起會達到2米，而EUV光學鏡片隻有2厘米。
EUV光源的制造，需要30KW的大功率雷射器，經過放大後，産生10萬次/秒的高頻種子光，溫度高達22萬攝氏度，是太陽表面溫度的幾十倍。
單單是這兩項技術，就足以讓研發機構頭疼了，目前國内長春光機所、清華大學、華為等正在緊急攻關。
關于國産EU光刻機最新的報道，依然是中科院院長視察長春光機所，對光電關鍵核心技術攻關所取得的成績給予了高度肯定，希望長春光機所加快解決光電領域“卡脖子”問題。
當時還一度引起了ASML總裁溫甯克的埋怨，稱中國自主研發光刻機是破壞全球産業鍊。
可以看出，國産光刻機進步還是很大的，但是何時量産商用，目前還未得知。
未來，我們隻要繼續加強光刻機的研發，突破裝置的封鎖，就能夠實作7nm，以及更先進的工藝制程，産能自然也會慢慢提升起來，最終進入世界領先。
我是科技銘程，喜歡就點個贊吧！