華為打出王炸：麒麟處理器將轉單給中芯國際生產，采用7nm工藝？

上個月25日，在“華為花粉俱樂部”網站上，有個網友發了這麼一則消息：據業內傳言，華為將把一部分麒麟處理器轉單給中芯國際生產，並且選擇的製程技術是中芯最新研發的N+1製程工藝。如果傳言非虛，那麼華為將這麼重要的手機芯片第一次交給中芯生產，對整個行業必然帶來不小的震動。

作為全球第一大晶圓代工廠，台積電的製程技術在業內長期保持領先，因此，華為開發設計出的芯片，其中絕大部分下單給了台積電生產，也有少部分下單給了中芯。而且，華為現在已經是台積電第二大客戶，僅次於第一大客戶蘋果公司。可以說，華為對台積電的依賴度相當高。特別在製程技術上處於業界領先且高端的芯片，華為除了找台積電為自己代工外，似乎別無他選。

但就在上個月，外媒報道，美國可能出台新的措施，從而限製芯片代工廠不得以美國半導體設備給華為生產芯片。另外，2019年12月便有消息傳出，美國對華為的限製可能進一步升級，美國計劃將源自美國的技術比率從25%下調至10%，根本的目的是想阻止台積電等晶圓廠為華為生產芯片。如果美國對台積電施以重壓，台積電最終扛不住，停止向華為供貨芯片，是有可能的。於是，華為有必要分散風險，向中芯轉單，同時還可以幫到中芯不斷提升工藝。

中芯的技術雖然比台積電、三星、英特爾仍有顯著的差距，但不管怎麼說也是中國內地排名第一的芯片代工廠。中芯在2018年即對外公布了14nm FinFET製程工藝的研發獲得成功。接著到2020年初，中芯不負眾望，作為中國內地第一條14nm工藝產線，中芯南方已量產14nm芯片。中芯通過自主研發，從28nm直接到14nm世代跨越如此大，可說是中國半導體產業發展史上的一個奇跡。

最近幾年，中芯在工藝上突飛猛進，顯然與梁孟鬆分不開。據悉，梁孟鬆加入中芯後，為中芯引入了新的工作方法，員工每天加班8個小時，每天工作15、16個小時，上班之前，員工將手機先交出來，下班之後才領回自己的手機，日常都是在加班加點的趕進程，處理產品線的問題。梁孟鬆表示，這種高強度的工作方式並不是中芯獨有，是整個芯片代工行業的常態，可以說先進的製程都是通過加班加點突破出來的，台積電與三星同樣也是三班倒才能研發出最新製程的。

據業內人士分析，中芯對高端工藝技術的布局，大致可分三個階段。第一階段，中芯利用FinFET工藝技術打造14nm芯片，目前已在量產並為公司創收；第二階段則是12nm工藝技術，用以強化第一代FinFET技術，目前已進入客戶導入階段，進展順利，預計在2020年上半年開始創收；第三階段，則是中芯研發的第二代FinFET工藝，暫定N+I和N+2工藝技術。

在14nm工藝正式量產後，中芯可謂動作不斷。繼2月18日中芯發布公告稱，過去一年裏斥資6億美元向泛林集團購買用於生產晶圓的機器訂單後，近日中芯再次表示，已斥資近11億美元分別向應用材料、東京電子購買了設備。

從中芯2019年第四季財報數據可知，14nm工藝在當季營收中的貢獻占1％，表明第一代FinFET製程已經開始小批量出貨。不過，業內人士大都認為，中芯14nm產能相當有限。由此，中芯進一步擴充產能便勢在必行。繼台積電加碼2020資本支出創新高後，中芯也大舉進行逆周期投資，自然引發業界的關注。

2月18日晚間，中芯發公告稱，已於2019年3月12日至2020年2月17日的12個月期間就機器及設備向泛林發出一係列訂單。訂單總價為6.01億美元。3月2日，中芯再發公告稱，於2019年2月11日至2020年2月28日的12個月期間就生產晶圓所用的機器向應用材料發出一係列訂單，訂單總價為5.43億美元。此外，中芯已於2019年3月26日至2020年2月28日的12個月期間就生產晶圓所用的機器向東京電子發出一係列訂單，訂單總價為5.51億美元。

結合中芯國際此前財報中的說法，中芯在2019年花費至少17億美元購買半導體設備，顯然是為了擴大14nm工藝生產。再有，中芯國際在早前發行了6億美元債券，為的是獲得更多資金支持。

據中芯聯席CEO梁孟鬆說，來自14nm的營收將在2020年穩步增長，產能也將隨著中芯南方12英寸廠的產能增長而增長，14nm工藝以及改進了的12nm工藝月產能將在2020年3月達到4000片，7月達到9000片，真正放量會在2020年底，產能將擴大到15000片。

中芯預計，2020年資本開支為31億美元，比2019年的20億美元大幅增加50％，其中20億美元預計用於投資中芯南方的機器設備。

目前，全球擁有14nm工藝晶圓代工廠的屈指可數，包括台積電、三星、英特爾、格芯和中芯，共5家晶圓廠商，雖然頭部玩家如三星、台積電等都在聚焦7nm、5nm，甚至已在3nm上布局，但14nm工藝仍具有較大的市場潛力。

事實上，14nm工藝滿足於市場上絕大多數中高端芯片的製造，特別是工業、汽車、物聯網等領域，市場潛力巨大。14nm工藝主要用於製造中高端AP/SoC、GPU、ASIC、FPGA、汽車電子等半導體芯片。

英特爾的CPU，一直是以14nm工藝作為主流，產能一直滿載，並在全球主要晶圓廠擴大14nm產能；而且，在2019年第四季度，英特爾才實現10nm量產。台積電的工藝在業界一向保持領先，但與此同時，14/16nm工藝在營收中依然占據相當高的比率，目前約占總營收的25％。三星電子在2015年宣布正式量產14nm FinFET製程，先後為蘋果和高通代工過高端手機處理器，三星14nm工藝產能市場占有率僅次於英特爾和台積電。

據傳，華為已把14nm FinFET工藝芯片代工訂單從台積電南京廠轉給了中芯。那麼在國內自主化運動不斷迭起的浪潮下，中芯擴張14nm產能，也就勢在必行。業內人分析認為，在2020年中芯必將擴大國內晶圓代工市場的市占率。先進工藝再進一步。

除了擴大14nm工藝產能，中芯還在第二代FinFET工藝N+I和N+2進行研發與試產。據說，中芯N+1工藝在2019年第四季便進入到了NewTape-out階段，當前正處於客戶產品認證，預計2020年第四季開始小批量產。業界預計，中芯第二代FinFET製程N+l在2021年底可以量產。

中芯第二代N+1製程，實則是7nm工藝的低功耗低成本版本，N+1製程瞄準的是低功耗低成本的7nm工藝產品。與中芯自有的14nm相比，效能增加20％，功耗降低57％、邏輯麵積減少63％，SoC麵積減少55％，意味著晶體管密度提升了1倍。台積電從16nm到7nm也是提升了1倍密度。中芯N+1製程的性能，比台積電、三星等廠商的7nm工藝會低一些。通常7nm工藝會比上一代性能提升35％左右，但中芯的工藝僅提升20％，功耗卻能降低更多。

中芯第二代FinFET N+2製程，則是7nm工藝的高性能版本。在功耗上與N+1世代工藝差不多，麵向的的是高性能芯片，芯片性能會提高，成本會比N+1世代高，瞄準的應用是高效能的7nm工藝產品。

值得特別一提的是，在上個月舉辦的中芯法說會上，梁孟鬆表示，目前中芯不計劃在N+I和N+2工藝上使用EUV光刻機，要等到設備就緒以後，N+2工藝才會轉而使用EUV光刻設備。

有業內人士稱，晶圓廠量產7nm工藝，不是非得需要EUV光刻機。台積電第一代7nm工藝就是用DUV+多重曝光技術實現的。所謂多重曝光，簡單來說就是，上一次曝光留下的介質層是下一次曝光遮擋層的一部分。曝光次數越多，光罩成本越高，反複刻蝕良率越不好控製。EUV光刻機主要為7nm以下工藝準備，包括5nm、3nm。用EUV光刻機來做7nm，主要是出於成本和良率的考慮，而非必須要用EUV光刻機才能做7nm。