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全球僅4家掌握7nm芯片工藝的廠商,中國2家,美國1家,南韓1家

2024-07-26財經

導語

當前芯片產業可以分為設計、制造、封測三個環節,其中制造環節是芯片產業的核心和難點。

伴隨著工藝的不斷提升和進步,芯片產業逐漸分化為設計、制造、封測三個相對獨立的領域,其中芯片制造作為最高門檻的環節,更是大家所看好和看重的。

目前全球僅有4家廠商掌握著7nm級別的工藝技術,其中兩家來自中國,另外兩家分別來自南韓和美國。

那麽這4家企業到底是誰,能在芯片制造方面稱得上獨步全球,又有著怎樣的優勢?

芯片制造門檻有多高。

制造芯片作為芯片產業重要環節,其關註度和競爭程度可見一斑。

面對手機、電腦中的芯片,大家可能更多會關註手機芯片中獨霸市場的高通、蘋果等公司的研發能力和競爭狀態,甚至更多人會矚目於有名的英特爾、AMD等處理器廠商的競爭與發展狀況,很少有人會關註這些芯片中制造部份。

然而就是這些制造芯片的環節,將整個芯片產業的競爭提升至了一個新的高度,也讓這些芯片的產業的世界大盤更加激烈。

畢竟能研發出驍龍等世界頂級處理器的公司,在制造領域也只能叫做客,比如台積電,這在晶圓代工業中占據著「主人」的位置。

來看看這塊晶圓代工業又是怎麽回事吧,就拿手機等消費領域常用的芯片為例,像高通的驍龍600、700、800等等芯片,或者蘋果的A14、M1等芯片,都是由高通這樣的設計公司或者蘋果這樣的IDM企業獨立完成了設計和研發,制造環節是由專門的晶圓代工企業承擔的。

這裏的IDM企業是英特爾、三星這樣的企業的縮寫,主要指設計、制造、封測這些環節在一個企業中同時完成的企業,和他們相對應的就是專門從事設計環節的FAB企業,或者專門從事封測環節的封測企業。

正是這些制造芯片的FAB企業,變相的掌握了芯片的制造能力,並由此在全球產業鏈上成為芯片產業的巨人。

除了IDM企業和FAB企業,還需要與制造芯片相關的制造裝置企業MIT企業,和制造芯片裝置相關的材料等企業等,這些構成了芯片產業中最主要的幾個領域,同時也是芯片產業最重要的幾個環節。

那麽IDM企業為什麽不選擇自己造芯片,而要選擇FAB企業進行代工呢?

這是因為IDM企業要研發出一款芯片,就需要對其進行不斷的實驗和模擬,尤其是在研發初期樣片較多的時候,如果是在自己的晶圓上進行制造,對於企業的成本會越積越多,甚至會在研發過程中因為裝置的失效、研發進度的落後等等原因導致成本越來越高。

這時候如果選擇晶圓代工,對於成本來說至少能降低一半左右成本,且在產品生命周期的不同階段,會對這個比例進行不同的調整。

據此可以看出,芯片制造的門檻之高,更能引起企業們對代工企業之間的競爭和賽局,以及企業吸引研發怎樣的研發企業合作。

全球七奈米代工之爭。

隨著工藝的不斷升級,芯片的「一奈米」水平也在不斷提升,而奈米級別的工藝提升不僅代表著其尺寸上的變化,同時也代表著其技術方面的變革。

就以三星為例,在2019年的時候進行5nm的技術投入,不到兩年的時間裏,在2021年宣布其3nm的技術已經完成驗證,在2022年將進行3nm的小規模量產。

所以從5nm轉變為3nm,不僅在尺寸上有了更多的優勢,更是在技術上進行了提升,然而在3nm工藝上進行驗證和小規模量產,已經處於世界領先水平,這一點毫無疑問。

然而隨著5nm的問世,台積電已經表示自己的3nm的工藝已經進行開發,據說在5nm工藝上不足兩年的時間,3nm工藝就完成了開發。

這其中的技術實作難度可見一斑,然而在這個三星和台積電領先世界的工藝系統中,台積電還能將這項技術完成工藝開發的時間周期縮短了一半。

這充分反映出台積電在晶圓代工方面的技術領先地位,所以可以說:「沒有誰能代表台積電。」

這句話就像當年的「沒有馬雲,淘寶還是馬雲的」,被廣泛傳頌,並被證實了其真實性。

正是因為這句話的真摯,不少人認為「自古華為出,那不黃牛手機」,但這句話卻沒在人們之間落地生根,但實際上在移動通訊領域中,中國已經不僅僅是全球的第一主要手機生產國,同時還是全球最大的手機消費國,在芯片制造領域上已經有了較大的實力。

談到這裏,你可能會認為自己和台積電之間沒有任何關系,不像馬雲和淘寶這樣切身相關,其實並不然。

這是因為台積電在全球晶圓代工市場的主導地位,是因為其在技術和生產能力上的優勢,但這裏的生產能力並不是說其能力強,而是其工廠不夠用,這直接就與全球範圍內的科技消費有著近水樓台先得月的關系,與您所關註的衣食無關。

四家制造七奈米的廠商。

對於全球制造芯片的廠商,有許多來自美國的國際企業,有專門制造芯片的FAB企業,也有像英特爾這樣的IDM企業。

但在經過了近30年的晶圓代工發展行程中,到如今全球僅有4家廠商掌握著7nm奈米級別的工藝技術,可以說占據了世界的半壁之地。

這主要4家廠商中,台積電作為全球最強大的企業之一,不僅在工藝技術上優勢明顯,就連全球晶圓代工業占據56%份額,超過三星等其他代工廠商,被稱為全球最大、最成功的代工廠商。

三星則是全球排名第二的芯片代工企業,其在3nm工藝的研究已經完成進度,但若同樣也是3nm工藝技術的台積電相比,仍有一定差距,有專家認為三星在5nm工藝水平上與台積電基本持平,但在3nm工藝上仍不如台積電。

接下來就是全球最大的IDM企業——英特爾了。

其在芯片制造方面也是非常有實力的,其掌握著一大批先進的工藝技術,雖然在7nm工藝上有一定落後,但是其資金實力和技術能力,足以使其在這方面趕超,同時也有利於其在未來的發展上進行多方面的考慮。

最後就是國內的中芯國際了,其同樣在芯片制造方面有一定的技術能力,雖然近日公開14nm工藝,但實際是等效於台積電的7nm工藝。

這次中芯國際公開14nm工藝,無疑是對全球範圍內台積電等代工企業的一次挑戰,同時表明中國在芯片制造方面逐漸崛起,受到國際市場的重視,對中芯國際和中國芯片產業將會發生重大影響。

結語

隨著科技的不斷發展,芯片制造領域的競爭也將會越來越激烈,但無論如何,中國芯片產業都會持續發展,不斷崛起,我們也為此感到自豪!