中芯國際策略，透露N+1工藝路線
2020-7-15 11:38:42??????點擊：
2020年7月14日，在數(shù)日前，中芯國際對外發(fā)布了公告，中芯國際在科創(chuàng)板的發(fā)行價格定為27.46元/股，根據(jù)中芯國際最新公告，此次實際募集資金超300億。
根據(jù)之前的報道，此次科創(chuàng)板募集的資金約40%用于投資于12英寸芯片SN1項目，約20%用作為公司先進及成熟工藝研發(fā)項目的儲備資金，約40%用作為補充流動資金。
針對本次募集資金的具體安排如下，中芯國際董事長周子學在6日的投資人交流會中指出：
12寸芯片SN1項目：
12寸芯片SN1項目的載體為中芯南方，該項目規(guī)劃月產(chǎn)能3.5萬片，已建設(shè)月產(chǎn)能6,000片，是中國大陸第一條FinFET工藝生產(chǎn)線;同時也是中芯國際14nm及以下先進工藝研發(fā)和量產(chǎn)的主要承載平臺。
先進及成熟工藝研發(fā)項目儲備資金：
計劃用于14納米及以下的先進工藝與28nm及以上的成熟工藝技術(shù)研發(fā)。其中，14nm是中國大陸已量產(chǎn)、最先進的晶圓代工技術(shù)工藝;而14nm以下工藝，目前尚處于研發(fā)階段。
針對28nm及以上的成熟工藝研發(fā)，主要用于滿足市場的成熟工藝產(chǎn)品需求。公司擬通過募集資金，使用在推動先進工藝產(chǎn)能建設(shè)，并實現(xiàn)工藝技術(shù)水平的提升，進一步培養(yǎng)行業(yè)內(nèi)的研發(fā)人才。
本月在科創(chuàng)板上市后會募集到大量的資金，但除了這些投資者之外，其實還有相當數(shù)量的政府資助。
芯片制程及市場需求
單從半導(dǎo)體制造工藝的角度來說，同一芯片制造公司內(nèi)工藝尺寸越小，其制造水平越先進。比如中芯國際14nm工藝就比中芯國際28nm工藝要先進，但如果是中芯國際14nm工藝和臺積電14nm工藝則不能直接對比，需要更多的參數(shù)才能衡量其水平的高低。
那么對于芯片設(shè)計企業(yè)來說，什么是好的工藝？單從技術(shù)角度來說越先進的工藝越好。但對于企業(yè)選擇工藝的時候，往往也會考慮很多技術(shù)之外的因素。
價格：
在現(xiàn)在這個種類繁多的芯片市場上，以CPU、GPU為首的高端芯片一直在追捧著最新最先進的半導(dǎo)體制造工藝。這些芯片依靠工藝確實可以顯著提升芯片性能并降低芯片功耗。但是現(xiàn)在市場上還是有大量的芯片并不需要最先進的工藝。這些芯片的功能不像CPU那樣多，所以結(jié)構(gòu)較為簡單。這種情況下比起先進的工藝，企業(yè)會更樂于選擇成熟的工藝，畢竟成熟工藝的成本更低。
設(shè)計經(jīng)驗：
目前國內(nèi)比如華為、寒武紀等少數(shù)公司具有在先進半導(dǎo)體制造工藝下設(shè)計芯片的經(jīng)驗，不少企業(yè)其實是不具備這種設(shè)計經(jīng)驗的。貿(mào)然嘗試新技術(shù)對于公司來說是一項具有風險的決策，特別是現(xiàn)有技術(shù)能夠滿足市場需求的情況下。
良品率：
一般來說，越先進的工藝良品率越低，特別是廠商新推出的工藝。而良品率低就會導(dǎo)致產(chǎn)能低。如果強行選擇最先進的制造工藝，那么很有可能因為良品率低導(dǎo)致產(chǎn)能低，進而拖垮整個供應(yīng)鏈。比如某手機的CPU，如果選用最先進的制造工藝，每個月能產(chǎn)出20片。如果選用較為成熟的制造工藝，每個月能產(chǎn)出一千片。而手機廠商那邊一個月就要賣800臺手機的話，強行選用最先進的制造工藝無疑是會拖垮整個供應(yīng)鏈的。
功耗和熱結(jié)構(gòu)設(shè)計：
對于不少移動設(shè)備來說芯片功耗是十分敏感的，在電池一定的情況下，芯片功耗越低，移動設(shè)備的續(xù)航能力就越強。關(guān)于熱結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是考慮芯片的散熱問題。大多數(shù)CPU芯片在高溫狀態(tài)下性能表現(xiàn)會變差，所以作為設(shè)計者會盡可能控制芯片工作時的溫度。具體方式有很多，比如添加大面積散熱片和風扇。這種方式對于筆記本電腦來說可能還好，對于電子元器件密度極高的手機來說就很奢侈了。除此之外，更有效的解決辦法其實是降低芯片的發(fā)熱。選用更先進的制造工藝既能控制芯片的功耗，也能降低芯片的發(fā)熱。
除上述因素之外還有很多其它的影響因素，在這些因素的影響下會導(dǎo)致芯片設(shè)計廠商對于芯片工藝的需求出現(xiàn)分級和斷層。
半導(dǎo)體制造工藝市場需求結(jié)構(gòu)
較為落后的成熟工藝主要是服務(wù)于對芯片性能、功耗等要求不太高的芯片，這類芯片通常功能較少，電路結(jié)構(gòu)較為簡單。成熟工藝主要是服務(wù)于對芯片性能、功耗等有一定要求的芯片。這類芯片通常具備更多的功能，電路結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜一些。同時也有為了可靠性、保密等原因選用此工藝的軍用、工業(yè)芯片。最先進的工藝主要是服務(wù)于對芯片性能、功耗都有較高要求的芯片，比如高端CPU、GPU。
目前半導(dǎo)體行業(yè)最先進的制造工藝主要把握在臺積電等廠商的手中，中芯國際短期內(nèi)很難染指。而就目前市場來說，最先進的芯片制造工藝種類還是較少，存在著不小的市場空缺。對于較為落后的成熟工藝和成熟工藝，中芯國際在相關(guān)市場上表現(xiàn)良好。
中芯國際的收入結(jié)構(gòu)
從報表上我們不難看出，為中芯國際收入提供較大貢獻的是0.15/0.18微米工藝、55/56納米工藝、40/45納米工藝。雖然這不是最終的利潤，但由此也能大概判斷出中芯國際客戶的需求結(jié)構(gòu)。值得注意的是，中芯國際最先進的14納米工藝即使在2020年第一季度也僅占1.3%，第二先進的28納米工藝也僅占6.5%。這說明市場對于成熟工藝的需求量還是相當大的，成熟工藝雖然技術(shù)上略顯落后，但仍有相當?shù)挠芰Α?/span>
在招股書上有這樣一些描述比較引人注意，“報告期內(nèi)公司28納米產(chǎn)品毛利率為負”以及“未來，如果28納米和14納米相關(guān)客戶需求未能快速提升，公司面臨28納米制程產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、收入持續(xù)下降，14納米及28納米制程產(chǎn)品收入占比較低、毛利率為負的風險。”
也就是說28納米現(xiàn)在正在賠錢，如果將來市場需求達不到預(yù)期，14納米也要賠錢。
另外在招股書中還提到“將部分原用于28納米制程的通用設(shè)備轉(zhuǎn)用于生產(chǎn)盈利較高的其他制程產(chǎn)品。”
因為后面提到了14納米制程未來很擔心客戶需求未能快速提升，所以文中的“其他制程產(chǎn)品”肯定不是指14納米，而是例如40納米等“更成熟的工藝”。而這些成熟的工藝才是中芯國際眼中“盈利較高的產(chǎn)品”。
中芯國際的戰(zhàn)略
中芯國際目前盈利較多的是成熟工藝，那么如果只發(fā)展成熟工藝而不去研究先進是否可行呢？
在短期內(nèi)可能這樣會有較好的收益，財務(wù)報表也能好看一些。但是半導(dǎo)體行業(yè)是一個飛速發(fā)展的行業(yè)，也許現(xiàn)在一些老的工藝還可以被稱之為“成熟工藝”，那么幾年十幾年之后呢？這些老工藝可就真變成了“淘汰工藝”了。而且到那時新的工藝短期內(nèi)是跟進不上的，老的工藝又沒人用，到那時企業(yè)生存就會變成問題了。所以即使是為了未來的生存，也要加大研發(fā)力度，發(fā)展先進工藝。
事實上中芯國際每年都在增加研發(fā)費用
因為美國的限制，中芯國際在短期內(nèi)引入ASML公司的EUV（極紫外光）光刻機變得極其困難。這使得中芯國際很難直接跨入7納米以下的先進制程中，不過中芯國際對此也有他的應(yīng)對策略。
早在幾個月前，中芯國際聯(lián)席CEO梁孟松博士首次公開了中芯國際N+1、N+2代工藝的情況。透露N+1工藝相比于14nm性能提升20％、功耗降低57％、邏輯面積縮小63％，SoC面積縮小55％，之后的N+2工藝性能和成本都更高一些。
而在投資人說明會中中芯國際聲明：往下研發(fā)的N+1工藝和N+2工藝不會用到EUV技術(shù)，預(yù)計會等到機臺就緒后，才會將N+2工藝轉(zhuǎn)到EUV技術(shù)。周子學6日也再度說明，公司目前量產(chǎn)和主要在研項目，都暫時不需用到EUV光刻機。
綜上所述，中芯國際的策略就是填補芯片制造行業(yè)的“生態(tài)位”。比如N+1工藝，就是比業(yè)內(nèi)7納米工藝性能略差，且主打低功耗的工藝產(chǎn)品。通過與競爭對手產(chǎn)品的異質(zhì)化，占住屬于自己的生態(tài)位。
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