3、先进制程不赚钱、成熟工艺竞争大,中芯国际陷尴尬困境

中芯国际7nm还未风险试产,台积电已经在考虑3nm商业化生产了。

据外媒报道,台积电在5nm制程工艺大规模量产一年后,将采用3nm 制程工艺代工芯片的新工厂,目前建设进展顺利,并未受到影响。

在2021年国际固态电路会议(ISSCC)的开幕演讲中,台积电董事长刘德音也透露,3nm进展顺利,甚至比预期进度超前一些。3nm芯片将于今年晚些时候试产,预计将在2022年下半年开始商业化生产。

台积电晶圆十八厂,3nm制程主要生产基地,图源台积电官网

面对进展快速的台积电,在迟迟未获得EUV光刻机后,中芯国际已经在推进无需使用EUV光刻机研发7nm的路径。

今年3月17日,中芯国际发布公告表示,目前中芯国际FinFET第一代技术已经成功量产,FinFET第二代技术则处在风险量产阶段。

此前,中芯国际曾公布,FinFET第一代技术实质是14nm工艺改进的12nm工艺,FinFET第二代技术则包括N+1和N+2(内部代号),分别对标台积电7nm和5nm。

不过,从官方公布的参数看,中芯国际的7nm与台积电的7nm仍存在一定差距。

梁孟松曾公开过N+1、N+2代工艺的情况,当时其透露N+1工艺相比于14nm性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%,SoC面积缩小55%,之后N+2工艺性能和成本都更高一些。

尽管中芯国际的N+1在功耗、稳定性上与7nm非常相似,但其性能未达到7nm应有的35%的市场基准提升幅度。因此,中芯国际的7nm,并不算是真正意义上的7nm,也正是因为性能提升不够,所以N+1工艺面向低功耗应用领域。

另外还需注意的是,尽管中芯国际在先进制程方面投入巨大,但当前先进制程并未给中芯国际带来更多营收。

据连线Insight查阅,从2020年二季度开始,中芯国际已经不再将目前代表公司最先进制程工艺的14nm芯片收入占比分开计算,而是与28nm芯片合并披露。

在2021年第一季度财报中,14/28nm的收入仅占中芯国际的6．9%,相比上一季度下降1．9%。由于合并计算,无法获知14nm收入具体有多少,但从大环境来看,中芯国际来自14nm芯片的收入显然在减少。

首先,需要明晰一点,芯片工艺越先进,客户范围就越小。在国内,14nm及以下芯片的主要需求方为华为海思。此前由于华为被制裁,为此中芯国际一度成为华为海思14nm芯片的供应商。

中芯国际为了接下华为订单,在2020年初将14nm产能从原本3000片扩大到了15000片。

但谁能预料到,中芯国际扩产半年后,美国对华为的制裁加码,自2020年9月15日之后,中芯国际等晶圆厂无法利用美国设备为华为代工芯片。就此,中芯国际不仅失去了大客户,扩张的产能也陷入过剩境地。

如今,中芯国际的主要收入还是靠成熟工艺40/45nm与55/65nm,2021年一季度分别占比16．3%和32．8%,加起来占到总收入的49．1%。

以技术节点分类的收入分析,图源2020年中芯国际港股财报

无法从先进制程赚钱,中芯国际也转向扩张成熟工艺。

今年3月17日,中芯国际发布公告表示将在深圳投资建厂。据悉,中芯国际深圳新项目的投资额约为23．5亿美元,约合人民币153亿元。此次建厂将重点生产28nm及以上工艺制程,预计将在2022年开始投产,规划月产能为4万片。

不过,中芯国际的成熟工艺也表现出竞争力不足。从2017年到2019年,其28nm的产品收入占比分别为8．12%、6．19%及4．03%,下降趋势明显。

与此同时,在成熟工艺上,中芯国际也面临更多竞争。当前,全球28nm订单主要被台积电、联电、Global Foundry、中芯国际等少数企业瓜分,中芯国际分到的份额并不多。

如今的中芯国际,在先进制程因缺失足够订单面临亏损,而在成熟工艺上,也不占据绝对优势,可谓处于较为尴尬的境地。

“如果公司未来技术研发的投入不足,不能支撑技术升级的需要,可能导致公司技术被赶超或替代,进而对公司的持续竞争力产生不利影响。”在财报风险提示一栏,中芯国际如实表明。

从2000年成立以来,中芯国际度过了风雨飘摇的20载,也一直处于产业发展与国际关系的历史进程中。今后,中芯国际承载的使命也将更为重要,其面临的挑战也将更为严峻。  

(本文头图来源于中芯国际官方微信公众号。)