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中芯国际梁孟松表示:5nm芯片工艺不能弯道超车,必须逐步推进

作者:克拉Talk

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中芯国际梁孟松表示:5nm芯片工艺不能弯道超车,必须逐步推进

文|尹泽川

编辑|尹泽川

现代工业对于芯片的重要性是不言而喻的,因为没有芯片,工业就没有基础。因此,在中兴和华为事件之后,中国下定决心自主研发芯片。

中芯国际梁孟松表示:5nm芯片工艺不能弯道超车,必须逐步推进

芯片之路必须稳扎稳打

芯片的研发并不是一件简单的事情,只是喊口号是远远不够的。过去,中国严重依赖进口芯片,导致整个产业链都面临严重的问题。

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芯片的制造大致分为设计、制造和封测三个阶段。设计方面,EDA软件和芯片架构都被一些公司垄断,比如新思科技、铿腾电子和西门子EDA垄断了EDA软件,ARM和英特尔垄断了芯片架构。

制造方面所需的几十种设备也被美国、日本和荷兰等国控制了91%的份额,技术专利也被台积电垄断,而材料方面则被日本垄断。

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虽然在封测方面中国已经做到了世界前三,但仍需要从海外进口设备。

因此,中国的芯片企业面临着巨大的困境。一线的技术研发人员面临着巨大的压力,待遇也有待提高。海外巨头不愿意看到中国国产代替他们的产品,所以会尽一切办法限制、打压、拉黑中国企业。

然而,中国人民渴望实现弯道超车,自媒体作者也一直在推波助澜,但是美国、日本、荷兰等国不断打压中国,而有限的资金必须集中在刀刃上,这让人感到非常“苦”。

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现在问题来了,我们期待的高端芯片的弯道超车能够实现吗?中国的芯片企业还有哪些欠账需要弥补呢?

中芯国际的梁孟松表示,弯道超车是不存在的。自从台积电不再为华为代工之后,人们才意识到芯片制造的重要性。中芯国际被挖掘出来成为国内的“制造一哥”。

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中芯国际于2000年在上海浦东成立,创始人张汝京被称为“中国芯片之父”。他在美国的德州仪器公司工作期间,建造了10座晶圆厂。后来在台湾创建了世大半导体,被台积电吞并。在上海创建中芯国际后,由于台积电的7年诉讼,张汝京不得不离职。

张汝京离职之后,中芯国际陷入亏损,公司换了7任董事长和5任CEO,离职率飙升至17%。后来,在大唐电信和国家大基金的介入后,中芯国际逐渐稳定下来。恢复元气之后,中芯国际开始在工艺迭代和产能扩张方面下功夫。

梁孟松表示,中芯国际已经突破了28nm、14nm和N+1工艺,完成了7nm技术的开发,并将5nm和3nm技术列入日程。

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然而,在晶体管数量和芯片性能方面没有提供具体细节,这意味着N+1和7nm在本质上仍然有所区别,似乎更接近于10nm。

可以看出,中芯国际在技术迭代方面一步一个脚印,并没有选择跳跃发展或激进的弯道超车。

梁孟松是国际顶级的电子工程学家,具有实践和理论相结合的背景。他拥有181项半导体专利,并曾在AMD、台积电和三星担任重要职位。他目前担任中芯国际的CEO。

中芯国际的成功与三星的失败相比如何呢?梁孟松给出了答案。梁孟松表示集成电路半导体芯片产业发展没有所谓的弯道超车,中芯国际只能一步一个脚印地发展,并打好自己的基础。

而在芯片领域,中国制定了2025年实现70%国产化的目标。实现70%的国产化率意味着要实现28nm芯片的纯国产化。

数据显示,28nm及以上工艺仍然占据了75%的市场份额,在航天军工、信息通信、汽车工业、工控芯片和家用电器等多个领域都广泛应用。

如果从28nm的短期目标来看,EDA、CPU架构、设计和制造工艺、封装和测试已经实现了目标,只有设备环节仍然存在问题。

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芯片制造设备有几十种,其中有9种设备是必不可少的。如果缺少任何一种设备,整个产品线都将陷入瘫痪。

其中,中微半导体攻克了刻蚀机,达到了5nm水平,进入了台积电的供应链;拓荆科技、北方华创和盛美上海攻克了CVD和PVD,替代率达到了10%左右,但仅能满足成熟工艺的需求;中电科攻克了离子注入机,达到了28nm的精度,但尚未在生产线上广泛应用;芯源微攻克了涂胶/显影机,但市场份额仅有个位数;盛美上海和致纯科技攻克了清洗设备,国内使用率达到了50%;抛光机和金属蒸发设备也实现了成熟工艺的替代。

但最核心的设备光刻机仍然停留在90nm,甚至连28nm的成熟工艺都还没有达到。

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今年上半年,日本和荷兰相继推出了半导体设备限制政策,加上美国的限制,至少91%的半导体设备受到了限制。

荷兰甚至威胁不再为光刻机提供维护保养服务,如果真的实施,国内的800台ASML光刻机都将面临报废的风险,芯片生产线也将面临巨大的瘫痪风险。

为了摆脱这个风险,我们必须攻克28nm国产光刻机。

只要我们突破了28nm光刻机,荷兰必然会放开对DUV光刻机的限制。中国的国产28nm光刻机将以低价和优质服务与荷兰的光刻机进行竞争。

虽然对于国产光刻机来说这可能不是好事,但至少解决了中国在成熟领域芯片制造方面的难题。

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国产28nm光刻机的进展如何呢?据多方消息,国产28nm光刻机目前处于企业测试阶段,预计在今年年底或明年初宣布正式投产。关键的核心技术都是自主研发的,包括光源系统、非线性晶体、双工作台、浸没系统和光刻机等。

如果国产28nm光刻机能够一次通过测试,那意味着中国能够实现2025年70%的国产化目标。这将让中国的芯片产业摆脱“卡脖子”的困境,对工业基础也没有制约。

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综上所述,实现28nm的国产化目标之后,升级迭代14nm和10nm也就相对容易了,而要真正攻克7nm、5nm等先进工艺,就需要一步一个脚印,打好基础。只有如此,我们才能有韧性、走得更远,并取得超越的成功。

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