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全球仅4家掌握7nm芯片工艺的厂商,中国2家,美国1家,韩国1家

2024-07-26财经

导语

当前芯片产业可以分为设计、制造、封测三个环节,其中制造环节是芯片产业的核心和难点。

伴随着工艺的不断提升和进步,芯片产业逐渐分化为设计、制造、封测三个相对独立的领域,其中芯片制造作为最高门槛的环节,更是大家所看好和看重的。

目前全球仅有4家厂商掌握着7nm级别的工艺技术,其中两家来自我国,另外两家分别来自韩国和美国。

那么这4家企业到底是谁,能在芯片制造方面称得上独步全球,又有着怎样的优势?

芯片制造门槛有多高。

制造芯片作为芯片产业重要环节,其关注度和竞争程度可见一斑。

面对手机、电脑中的芯片,大家可能更多会关注手机芯片中独霸市场的高通、苹果等公司的研发能力和竞争状态,甚至更多人会瞩目于有名的英特尔、AMD等处理器厂商的竞争与发展状况,很少有人会关注这些芯片中制造部分。

然而就是这些制造芯片的环节,将整个芯片产业的竞争提升至了一个新的高度,也让这些芯片的产业的世界大盘更加激烈。

毕竟能研发出骁龙等世界顶级处理器的公司,在制造领域也只能叫做客,比如台积电,这在晶圆代工业中占据着「主人」的位置。

来看看这块晶圆代工业又是怎么回事吧,就拿手机等消费领域常用的芯片为例,像高通的骁龙600、700、800等等芯片,或者苹果的A14、M1等芯片,都是由高通这样的设计公司或者苹果这样的IDM企业独立完成了设计和研发,制造环节是由专门的晶圆代工企业承担的。

这里的IDM企业是英特尔、三星这样的企业的缩写,主要指设计、制造、封测这些环节在一个企业中同时完成的企业,和他们相对应的就是专门从事设计环节的FAB企业,或者专门从事封测环节的封测企业。

正是这些制造芯片的FAB企业,变相的掌握了芯片的制造能力,并由此在全球产业链上成为芯片产业的巨人。

除了IDM企业和FAB企业,还需要与制造芯片相关的制造设备企业MIT企业,和制造芯片设备相关的材料等企业等,这些构成了芯片产业中最主要的几个领域,同时也是芯片产业最重要的几个环节。

那么IDM企业为什么不选择自己造芯片,而要选择FAB企业进行代工呢?

这是因为IDM企业要研发出一款芯片,就需要对其进行不断的实验和模拟,尤其是在研发初期样片较多的时候,如果是在自己的晶圆上进行制造,对于企业的成本会越积越多,甚至会在研发过程中因为设备的失效、研发进度的落后等等原因导致成本越来越高。

这时候如果选择晶圆代工,对于成本来说至少能降低一半左右成本,且在产品生命周期的不同阶段,会对这个比例进行不同的调整。

据此可以看出,芯片制造的门槛之高,更能引起企业们对代工企业之间的竞争和博弈,以及企业吸引研发怎样的研发企业合作。

全球七纳米代工之争。

随着工艺的不断升级,芯片的「一纳米」水平也在不断提升,而纳米级别的工艺提升不仅代表着其尺寸上的变化,同时也代表着其技术方面的变革。

就以三星为例,在2019年的时候进行5nm的技术投入,不到两年的时间里,在2021年宣布其3nm的技术已经完成验证,在2022年将进行3nm的小规模量产。

所以从5nm转变为3nm,不仅在尺寸上有了更多的优势,更是在技术上进行了提升,然而在3nm工艺上进行验证和小规模量产,已经处于世界领先水平,这一点毫无疑问。

然而随着5nm的问世,台积电已经表示自己的3nm的工艺已经进行开发,据说在5nm工艺上不足两年的时间,3nm工艺就完成了开发。

这其中的技术实现难度可见一斑,然而在这个三星和台积电领先世界的工艺系统中,台积电还能将这项技术完成工艺开发的时间周期缩短了一半。

这充分反映出台积电在晶圆代工方面的技术领先地位,所以可以说:「没有谁能代表台积电。」

这句话就像当年的「没有马云,淘宝还是马云的」,被广泛传颂,并被证实了其真实性。

正是因为这句话的真挚,不少人认为「自古华为出,那不黄牛手机」,但这句话却没在人们之间落地生根,但实际上在移动通讯领域中,我国已经不仅仅是全球的第一主要手机生产国,同时还是全球最大的手机消费国,在芯片制造领域上已经有了较大的实力。

谈到这里,你可能会认为自己和台积电之间没有任何关系,不像马云和淘宝这样切身相关,其实并不然。

这是因为台积电在全球晶圆代工市场的主导地位,是因为其在技术和生产能力上的优势,但这里的生产能力并不是说其能力强,而是其工厂不够用,这直接就与全球范围内的科技消费有着近水楼台先得月的关系,与您所关注的衣食无关。

四家制造七纳米的厂商。

对于全球制造芯片的厂商,有许多来自美国的国际企业,有专门制造芯片的FAB企业,也有像英特尔这样的IDM企业。

但在经过了近30年的晶圆代工发展进程中,到如今全球仅有4家厂商掌握着7nm纳米级别的工艺技术,可以说占据了世界的半壁之地。

这主要4家厂商中,台积电作为全球最强大的企业之一,不仅在工艺技术上优势明显,就连全球晶圆代工业占据56%份额,超过三星等其他代工厂商,被称为全球最大、最成功的代工厂商。

三星则是全球排名第二的芯片代工企业,其在3nm工艺的研究已经完成进度,但若同样也是3nm工艺技术的台积电相比,仍有一定差距,有专家认为三星在5nm工艺水平上与台积电基本持平,但在3nm工艺上仍不如台积电。

接下来就是全球最大的IDM企业——英特尔了。

其在芯片制造方面也是非常有实力的,其掌握着一大批先进的工艺技术,虽然在7nm工艺上有一定落后,但是其资金实力和技术能力,足以使其在这方面赶超,同时也有利于其在未来的发展上进行多方面的考虑。

最后就是国内的中芯国际了,其同样在芯片制造方面有一定的技术能力,虽然近日公开14nm工艺,但实际是等效于台积电的7nm工艺。

这次中芯国际公开14nm工艺,无疑是对全球范围内台积电等代工企业的一次挑战,同时表明我国在芯片制造方面逐渐崛起,受到国际市场的重视,对中芯国际和我国芯片产业将会发生重大影响。

结语

随着科技的不断发展,芯片制造领域的竞争也将会越来越激烈,但无论如何,我国芯片产业都会持续发展,不断崛起,我们也为此感到自豪!