彩世界平台5年后便可伤官世界大厂,交付商用

日期:2019-09-16编辑作者:联系我们

芯片行业主要可以细分为设计、制造和封测三个领域。高通、联发科、华为海思是典型的设计企业,台积电、联电和中芯国际则属于芯片制造企业(行业内也称为晶圆厂),飞思卡尔、长电科技等是主要从事封测的芯片企业。此外,Intel、三星则集设计与制造于一身。

晶圆制造产线的制程和硅片尺寸这两个参数一旦确定下来一般无法更改,因为如果要改建,则投资规模相当于新建一条产线。

在芯片制造方面,虽然国内晶圆厂数量上很多,但是大多工艺较为落后,最先进的工艺技术仍旧掌握在少数几个外资企业手中,芯片制造成为国内最亟待弥补的短板。

半导体芯片行业的三种运作模式

目前国内较为领先的晶圆尺寸是12英寸,多数晶圆厂还停留在8英寸。而12英寸晶圆厂中大部分是由外资企业设立,包括Intel的大连厂、三星的西安厂、海力士的无锡厂等,由国资主导的企业中仅有中芯国际、武汉新芯等拥有自己的12英寸晶圆厂。据悉,台积电、联电已经计划或者启动在大陆的12英寸晶圆厂项目,外资独资建厂的形式虽然提升了国内芯片的产能,但其对大陆芯片制造实力提升的贡献却十分有限。

为什么台积电具有如此傲娇的资本,好像谁少了它,就会玩不转一样呢?如果台积电最终迫于压力而对华为断供,国内有没有代工厂能无缝对接呢?

纳米级的“鸿沟”

2、Foundry晶圆代工厂的两大性能指标:制程+硅片尺寸

事实上,国家出手扶持集成电路行业在国际上并不鲜见,上世纪80年代,日本成为全球储存半导体芯片领域的领导者,关键便在于政府投资300亿日元搭建的超大规模集成电路合作研究平台。1987年,美国政府补贴10亿美元,组织了14家本土领先的半导体制造企业成立了R&D战略技术联盟,为后来美国在集成电路的持续领先奠定了基础。

通常将半导体芯片生产流程划分如下:原材料硅-硅片制造-晶圆厂代工制造(外购专业设备、设计公司提供线路图)-封装测试-下游仪器设备组装。

市场份额巨大差距的背后其实是工艺技术的全面落后。《通信产业报》记者了解到,硅晶圆是最常用的半导体材料,其尺寸与芯片制造关系紧密,尺寸越大能生产的芯片数量越多,成本越低,但是对工艺技术的要求就越高。

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国家出台资金支持是出于对国情需要与国际经验的综合考量,“到2030年国内集成电路产业链主要环节达到国际先进水平”的目标看上去也非常有望达成。

上期锐水主要讲到半导体国产设备领域,北方华创具有无可替代的地位。今天锐水沿着这条产业链视角,进一步看看在国产晶圆制造企业中有哪些优势公司。

在移动芯片设计领域,国内企业华为海思、展讯、联芯都表现不俗,尤其华为海思在调制解调方面实力相当强劲。除了技术因素外,产业环境和市场策略似乎更能影响中国芯片设计企业未来走势。

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手握28nm制程技术,中芯国际在未来几年的日子会过的好一点,而其直接竞争对手恐怕会神经紧张。但如果就此说中国芯片制造已经步入先进行列,未免有些言过其实。

台积电是全球最大晶圆代工foundry企业,2017年,该领域市场占有率56%。

咨询公司Gartner年初公布的2014年全球晶圆代工厂营收排行榜显示,去年的晶圆代工市场规模达468.52亿美元,排名前十的企业营收共计424.3亿美元,其中台积电一家就豪取53.7%的市场份额,台湾另一家晶圆大厂联电以46.2亿美元的营收占据9.9%的份额,中芯国际以19.7亿美元的营收获得了4.2%的份额,排名榜单第五位,不过其份额还不足台积电的1/10。

IDM模式,集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身,目前仅有极少数企业能够维持。这类企业主要有:三星、英特尔、德州仪器。

据了解,国内晶圆产业第一阵营是外资或台资厂,主要是三星、台积电、联电等。第二阵营是合资厂,包括中芯国际、上海华虹宏力等。第三阵营是纯国资厂,包括武汉新芯、深圳方正等。

制程是用来表征集成电路尺寸的大小的一个参数,随着摩尔定律发展,制程从0.5微米发展到现在主流的28nm,并在向14nm、10nm、7nm、5nm方向进军。目前,28nm是传统制程和先进制程的分界点。一条28nm工艺集成电路生产线的投资额约50亿美元,20nm工艺生产线高达100亿美元。台积电2017年10nm已经量产,苹果iPhoneX用的便是台积电10nm工艺,台积电7nm于2018年也已经有了量产能力。中芯国际0.35微米到28nm工艺制程都已进入量产,14nm工艺正在客户验证,12nm也已经取得重大突破。

芯片制造业另一个关键词是更被大众所熟知的制程,例如常见的40nm、28nm等,制程越小芯片中的晶体管越小,对芯片的效能提升帮助越大。

随着摩尔定律的放缓,先进工艺研发时间加长,预计在7纳米、5纳米等更先进制程节点上与台积电差距进一步缩小。

目前,移动芯片行业最先进的制程要属三星的14nm技术,其自家的旗舰机型便是采用了这一制程的Exynos7420芯片。而行业龙头台积电慢了一拍,其最新的16nmFF+量产还需要些时日,这对其巩固苹果、高通等高端用户十分不利。

过往两年,公司一直在进行产能扩充,并且先进制程带来的折旧与研发费用激增,公司利润出现一定程度下滑,受产能释放时间未至的影响,公司2019年公司净利润仍将继续承压。

受益国家政策

5、中芯国际与台积电:差距缩短至3.5年,并逐步缩短差距

芯片制造仍是短板

华为旗下的海思半导体芯片是台积电(全球第一大晶圆代工厂)的第二大客户,仅次于苹果。

8月10日,中芯国际宣布,由其生产的28nm工艺制程的Qualcomm骁龙410处理器已成功应用于主流智能手机。

中芯旗下8寸晶圆厂被华为海思、高通和瑞典FPC三个大客户夺走近七成的产能;华为海思主要是利用中芯的0.18微米工艺生产电源管理芯片,海思的电源管理芯片大量消耗着中芯国际的产能。

单纯从国内芯片制造业发展的角度去解读这件事,着实是不小的突破。要知道代表了国内芯片制造最高水平的中芯国际2013年才开始量产40nm芯片,2014年年底才制造出第一枚28nm芯片,而今已经可以规模量产骁龙410,这样的发展速度,即便参照国际先进芯片制造企业,也并不落下风。

但是基于:1)梁孟松加入以来,公司的先进制程研发取得实质性进展;2)港股通设立以来,国内投资者对公司的关注逐渐由短期盈利转向先进制程等长期主题;3)公司在中国大陆Foundry代工厂的龙头地位,以及大基金对公司对其进行多次注资助其发展,公司将充分受益于中国集成电路发展的战略机遇。在公司业绩尚未兑现的快速扩张期,其所产生的脉冲性、主题性机会仍然是值得重点期待的。

去年国家层面成立了千亿元级别的集成电路“大基金”,扶持国内芯片行业的发展。今年,“大基金”全面开启布局投资,已密集在集成电路制造、设计、封装、设备等领域展开动作。

半导体芯片生产流程

统计数据显示,中国每年进口的集成电路芯片规模已经达到2000亿美元,这一数字远超石油进口的金额,芯片行业已经在深刻影响着国民经济的发展。

中芯国际成立于2000年,是全球第五大纯晶圆代工厂商,市场排名居于台积电、格罗方德联、联电与三星之后。同时也是国内产能最大、制程最先进、产线最齐全的晶圆代工厂商。

行业新锐中芯国际虽然掌握了28nm制程,顺利进军主流中低端芯片市场,极大地缩小了与联电、格罗方德的差距。但是,其与一流水平的差距却是巨大的,可谓是纳米级的“鸿沟”,要知道台积电、三星已经开始瞄准10nm甚至是7nm的制程技术了。

1、半导体芯片行业的三种运作模式:

业内专家表示,芯片制造业将是“大基金”最大的受益者,因为其是典型的高资本、高智力型产业。一条晶圆厂的生产线动辄需要十几亿美元的投入,而要实现国内芯片制造业的跨越发展,大规模的资金投入必不可少。

中芯国际与台积电在28纳米技术节点差距最大,为5年时间;在14纳米技术节点上,预计中芯国际与台积电差距将缩短为3.5年。

有行业专家指出,在桌面级芯片方面,从设计到制造,全球范围内Intel罕有对手,领先其他企业至少一两代。上述专家甚至表示,“Intel在桌面芯片上被超越几无可能,中国芯片行业的机会主要在于移动芯片的设计与制造。”

Fabless模式,只负责芯片的电路设计与销售;将生产、测试、封装等环节外包。这类企业主要有:海思、联发科、博通、展讯。

这类企业主要有:中芯国际、联电、台积电、华虹。

6、投资展望:

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2016年,成功挖到台积电墙角,前台积电研发大将梁孟松出任联席CEO。梁孟松上任后,28nm顺利投产,14nm研发进展顺利,并最新透露将与2019年上半年投产。

Foundry模式,只负责制造、封装或测试的其中一个环节;不负责芯片设计;可以同时为多家设计公司提供服务,但受制于公司间的竞争关系。

近日,市场揣测台积电是否会因美国施压,“跟风”对华为进行断货,对比,台积电先后两次表示,对华为供货计划不变。

除了制程,建设晶圆制造产线还需要事先确定一个参数,即所需用的硅片尺寸。硅片根据其直径分为6寸、8寸、12寸等类型,目前高端市场12寸为主流,中低端市场则一般采用8寸。截至2016年底,12英寸晶圆占全球晶圆厂产能的63.6%,预计到2021年底将达到71.2%,其年均复合增长率为8.1%。截至2018年底,中芯国际在北京、上海、天津、深圳、意大利5地共有已建及在建晶圆厂10座(12寸厂与8寸厂各5座)。

中芯国际与台积电主要技术结点差距

4、中芯国际与华为海思:合作研发14nm工艺,进展顺利

3、中芯国际:国内Foundry代工厂领军企业

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而华为海思的手机芯片则主要是由台积电代工,其网通处理器正是台积电16nm工艺仅有的两个客户之一。但是,台积电却优先照顾苹果,将其16nm+工艺产能用于生产iPhone6s采用的A9处理器,使得华为海思的麒麟950则延迟上市。受此教训,以及中国大陆推动自己的半导体制造发展,华为海思转而与中芯国际合作研发14nm工艺,目前正在双方验证当中。

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