莫大康:做好自己的事提升競爭實力縮小差距
現階段中國半導體業最主要的任務是爭取時間,做好自己的事,努力提升競爭實力,及實現縮小差距。要充分認識這樣的發展機遇已是來之不易。
顯然對于大部分企業能生存下來是首位,但是對于部分骨干企業一定要站得更高,同時責無旁貸的承擔起中國半導體產業發展的責任。
為什么選擇四項任務
擺在中國半導體業面前要做的事太多,不可能全面鋪開,需要集中有限的人力,財力去攻堅克難,據初步分析,現在階段可能有四項主要的任務,包括存儲器與中芯國際的先進邏輯工藝制程14納米及以下,以及EDA工具與IP,及 28納米“去美化”生產線。
顯然此四項任務相對說比較緊迫,其中前兩項屬于近期的任務,而另外兩項屬于遠期的目標。因為28納米去美化生產線,包括半導體設備與材料國產化等,以及EDA工具與IP,都是涉及產業鏈的提升,難度大,需要較長時間的逐步推進。
所以并不是如設計、先進封裝、異質集成等項目不夠重要,而是相對而言這四項任務更為迫切。
存儲器項目
存儲器項目有兩個,分別是武漢的長江的3DNAND閃存及合肥的長鑫的DRAM。它們都自2016年動工,已經都完成產品通線,進入產能擴充階段,也就是最關鍵的考驗技術上真正過關,成品率的提升,及產品的性能及成本比拼的階段,關鍵指標是全球市場的份額。
中國每年進口半導體達3,000億美元,其中存儲器約占26%,為780億美元,雖然項目都已經進行5年多,可是自制率低于1%。
據IC Insight預測,全球存儲器業2021年可達1552億美元,其中DRAM為869億美元及NAND為667億美元,而中國臺灣地區存儲器業經過多次震蕩,它的DRAM約占全球的5%,及它的NAND做得很少。而長江及長鑫它們在2020年時產能已分別達約月產約40,000片。所以需要技術上突破,提高成品率后,才能擴充更多的產能,相對而言DRAM的難度可能更大些。
14納米及以下邏輯制程
中芯國際是芯片制造業的領頭羊,近時期由于引進人材及加大研發投入及投資取得顯著的進步。它的28納米已列入營收, 據傳聞中芯國際已經實現14納米量產,開始接單,并正努力攻克更先進的工藝制程。顯然工藝制程的逐步升級,需要大量的硅片實踐,不可能一蹴而成。
中芯國際推進邏輯工藝制程不斷的進步意義非常重要,一個方面是縮小與臺積電等的差距,滿足手機處理器,HPC,FPGA,AI等市場需求,而另一方面更為現實的作用,它要支撐國內EDA工具與IP的進程,以及支持半導體設備國產化的“試錯過程”。要清楚如果缺乏“試錯“,設備的國產化是不可能實現,同樣缺乏設備的支撐,先進工藝制程也是無望,兩者之間是相輔相成。所以從產業鏈角度需要保持工藝制程與國內半導體設備業的同步成長。也是產業鏈進步的重要標志。
所以中芯國際在推動28納米成熟工藝制程的同時,一定要加強研發投入,不停步地繼續向先進工藝制程挺進,承擔不可缺失的產業發展與進步的責任。要相信辦法總比困難多。
EDA工具與IP
2019年全球EDA市場規模約為102.5億美元。而中國2019年中國EDA市場規模約為5.8億美元,占全球市場的5.6%。
而在這102.5億美元的市場中,國產EDA只拿到了4.2億元的營收,營收比例只占0.6%。但是好的消息是目前在國內EDA使用中,EDA的國產化率可能已達到了10%。
另外國內EDA從業人員約有1500人,但只有500人是在本土的EDA公司工作,其余的1000人,其實是在國外EDA公司駐中國的公司工作。
EDA工具及IP需要與工藝制程相結合,因為設計公司需要EDA工具能夠支持晶圓廠的PDK(process design kit)工藝,否則它不敢用你的工具做設計,因為一旦設計出來的產品不符合晶圓廠工藝的需要,造成的損失是不可估量的;另一方面,EDA工具需要晶園廠做評估認證,相當于半導體設備的樣機要經過”試錯”的過程,所以EDA工具與IP必須與工藝制程同步成長與進步。
國內的EDA的尚屬啟步,差距尚很大,一個方面產業的壟斷,它的技術要求沉淀,人材要求高,而且幾乎已形成規律,只要在全球市場中剛冒出有些實力的初創公司,馬上會受到巨頭公司的兼并,因此新興力量幾乎很難崛起。
所以觀察中國的EDA業,在缺乏全球化的支撐下,僅依靠國內產業鏈的配套,試圖取得全球化市場的成功幾乎是不可能的。
28納米“去美化”生產線
這是一項被逼無夵下的決策,其中的問題比較復雜,不是簡單地把“去美化”理解成少用幾臺從美國生產的設備,這樣實際上的意義并不大。而按我的預設是把“去美化”要變成能夠自主,或者很大程度上可以自主可控的芯片生產線。因此主要矛盾是設備與材料的部分國產化,顯然更為確切的含義應該是能夠打破美國的禁運。所以在這樣的框架下,問題變得十分復雜與艱巨,可能要分步進行。
“去美化“的定義與內含,實際上可以有不同的解釋,因為美國的半導體設備出口許可證制度,主導權在美方手中。另外從日本,歐洲,中國臺灣地區等能不能買到設備,主導權也在別人手中,加上現階段12英寸國產設備有多少可以加入其中配套,以及它們的量產能力等,唯有通過生產線中大量硅片的實踐通過,才能暴露問題,然后再改進與提高,缺少這樣的過程也是不可能成功的。再加上美國的政策時緊時松,它削弱了國產化的前進動力。
另外,國產化的概念不可“泛化”,它的技術難度及風險都很大,但是現在的情況下又不得不為之,因此必須精心選擇。未來中國半導體業的發展中,如果不能破除美國的“緊箍咒“以及擁抱全球化,產業的進步是不可持續,及將永受欺凌之災。
設想的“去美化“28納米生產線,它的重點可能不僅在工藝制程方面,而在于能滿足芯片量產的需求。它的目的至少有以下叁個方面:
1),半導體設備與材料等通過試錯,不斷地提高實用化程度2),假設在美國的極端打壓下,這條12英寸生產線還能生存下去。3),這條生產線的成長與完善過程尤為重要,因為中國半導體產業鏈的競爭力提升,涉及國家的工業基礎及人材培養等。
結語
中國半導體業發展有其特殊性,現階段外界的干擾因素多,要付出更多的時間及代價。但是又必須去面對現實,要把美國等打壓當作常態化,是一門必修課,并且必須挺起腰桿繼續走下去。
四項任務中存儲器及先進邏輯工藝制程要提高到產業發展責任高度,集中優勢兵力解決技術上的難點,另外兩項涉及艱巨的產業鏈任務,攻堅的難度大,需要時間長。但是沒有退路。
現階段中國半導體業發展的關鍵要爭取時間,做好自已的事,提升競爭實力,及逐漸縮小差距。
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