芯片制程一定是越小越好吗?全球超70%的芯片需求是这两种工艺

微观人 2022-09-13
1845 字丨阅读本文需 5 分钟

由于众所周知的原因,中国的芯片制造业难以获得先进的EUV光刻机,中国的知名院士吴汉明就曾对此表示不用过于着急追赶先进工艺而应聚焦于现有的成熟工艺,基于现有技术开发更符合中国需求的芯片制造技术,如今似乎正在印证这一点。

适合的成熟工艺更符合国情

中国制造固然需要先进的工艺,其实更需要成熟工艺,业界人士指出当下国产芯片制造业已量产的14nm工艺已能满足中国制造业所需芯片的七成需求,这是因为中国庞大的制造业需要多种多样的芯片,例如冰箱、洗衣机、空调等所需要的芯片只要28nm乃至更落后的工艺就能满足。

芯片技术的变革也在进一步焕发成熟工艺的青春,美国新创的芯片制造企业SkyWater获得了美国国防部2700万美元资助,用90nm工艺制造芯片,借助碳纳米管等先进材料的优良特性,可以大幅提升芯片性能,甚至比台积电生产的7nm硅基芯片还要强50倍,而中国在碳基芯片技术方面已取得一些成绩,这将有助于中国以现有的芯片制造设备制造出更先进的芯片。

如果说碳基芯片还有点遥远,那么芯片封装技术的变革则是当下已开始应用的技术,chiplet封装技术可以将成熟工艺生产的芯片封装在一起提升芯片性能,华为已研发出芯片堆叠技术可以将14nm工艺生产的芯片性能提升到与7nm工艺相当,达到7nm工艺就足以满足国内九成的芯片需求。

近日中芯国际研发的55nmBCD工艺再次为国产芯片制造提供了新的方向,BCD工艺是一种单片集成技术,通过将Bipolar器件、CMOS器件和DMOS器件集中制造在同一个芯片上,降低功率损耗、提高系统性能并增强芯片可靠性,这项技术由意法半导体开创,而意法半导体目前仅是量产90nmBCD工艺,这意味着国产BCD工艺已居于全球第一。

在中国大陆芯片制造业积极以现有设备研发满足市场需求的新工艺时,全球芯片行业的变化无疑进一步让成熟工艺得到重视,这就是芯片供给过剩导致的影响,迫使全球芯片行业转向成本更低的成熟工艺。

28nm芯片市场有多广?

相比于3nm,28nm确实太成熟落后了,但在目前阶段,28nm可是依然非常抢手的,甚至能够生产全球77%的芯片,你觉得它不重要么?

近日,知名机构TrendForce发布了一份数据,公布了2021年-2024年这4年间,全球的晶圆代工业务中,成熟工艺与先进工艺的占比情况。

如上图所示,2021年时,成熟工艺占比为76%,而2022年会达到77%。然后在2023年依然为75%,到2024年时,预计还是会在76%左右。

也就是说,至少这4年间,利用成熟工艺生产的芯片的比例一直维持75%以上,也就是四分之三。

事实上,大家仔细看看当前我们应用的芯片,也会明白,除了手机、电脑的芯片,应用到了5nm、7nm这些工艺外,其它大部分的芯片,均是采用成熟工艺制造的。

比如汽车、电视、游戏机,甚至一些家电产品用的芯片,均是成熟工艺,并不需要用到5nm、7nm这样的工艺。

所以说,中芯扩产28nm,真不落后,大有有武之地,要知道国内去年进品了4400亿美元的芯片,这里面有多少是采用28nm工艺制造的?如果全部在国内制造,那会减少多少进口?

所以可以预料的是,未来中芯还会扩产成熟工艺,国内市场实在是太大了,先进工艺要研发,成熟工艺也不能放过,这样才能减少进口,减少对外依赖,提高自给率。

14nm芯片正成为物联网需求焦点

中国工程院院士吴汉明表示,伴随着后摩尔时代的发展,产业技术发展速度相对缓慢,处在发展中国家阶段的中国,虽然高端科技产业起步较晚,但却具有较大的创新空间。我国目前已经在国产设备投入了大量的资金和人次,旨在扩大我国的装备生产线,扩大国产芯片生产和制造的规模。

中国一直以来作为一个人口大国、制造大国,在后摩尔时代能够迎来国产芯片发展的黄金时期有助于中国进一步提升在半导体产业的影响力。对于全球芯片短缺与美国对于芯片行业的限制的困境,我国正在积极寻求突破和发展,也明确了只有实现产业自主化、国产化,才能真正推动国内半导体行业的发展走向成熟。

14nm芯片主要应用于高端消费产品、人工智能等相对复杂的应用场景,目前在电子领域,14nm芯片具有较大的需求,在国内,中芯国际已经在2019年实现了14nm芯片的量产。对于国内而言,目前最紧迫的问题就是解决14nm芯片发展制造的三个问题:提升产品图形转移的灵活性、测试新材料并且应用于芯片制造、提升芯片的良品率。只有切实有效地克服了这三个芯片生产制造的难题,才能够推动国产芯片实现迅速发展。

5G万物互联时代的到来,同样为芯片创造了新的要求。在我国,以工业互联网和物联网为场景的芯片需求量正在持续增长,现今的生产技术搭载高端芯片,回味人类社会的生产和生活带来巨大的变化,早期人类对于物联网时代的想象也在逐渐成为现实,伴随着万物互联程度的加深,14nm芯片的需求还将持续扩大。

后摩尔时代,14nm的芯片正在成为需求焦点,我国应该对相对成熟的工艺技术发展给予充分的重视,通过实现14nm芯片的进一步量产,我国也能在全球芯片短缺的背景之下,满足大多数中高端芯片的市场需求,国产芯片正处于发展的关键节点之上。

文章来源: 互联网乱侃秀,互联网深科技,柏铭007

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:微观人
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...