自從芯片領(lǐng)域被美國限制，中國決定努力實(shí)現(xiàn)芯片的自給自足，以滿足國內(nèi)需求。今年量產(chǎn)28nm和明年14nm芯片的能力，在這一領(lǐng)域獲得了重大突破。

一、克服技術(shù)挑戰(zhàn)

中國半導(dǎo)體行業(yè)的增長確實(shí)是個(gè)重大挑戰(zhàn)，芯片制造是一個(gè)高度復(fù)雜的過程，需要極高的精度，通常需要數(shù)年時(shí)間才能獲得專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能以大規(guī)模生產(chǎn)芯片。英銳恩單片機(jī)工程師介紹，盡管面臨多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，但是有望在2022年實(shí)現(xiàn)14納米芯片量產(chǎn)的目標(biāo)。

近段時(shí)間以來，14納米芯片的發(fā)展克服了許多技術(shù)難題：蝕刻機(jī)和薄膜沉積等關(guān)鍵設(shè)備從零開始實(shí)現(xiàn)；后端封裝和集成技術(shù)已經(jīng)成熟；拋光劑、濺射靶材等數(shù)百種關(guān)鍵材料通過了大生產(chǎn)線的評(píng)估并進(jìn)入了批量銷售。這些成就使我國能夠覆蓋整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈體系。本質(zhì)上，為了扭轉(zhuǎn)了被動(dòng)局面，需要引入一套完整的處理技術(shù)。

英銳恩單片機(jī)工程師表示，國產(chǎn)芯片并沒有一味追求高水平的制造工藝，而是‘回到’成熟的技術(shù)來滿足通用芯片要求，更加注重設(shè)計(jì)和封裝優(yōu)化。這一戰(zhàn)略，可幫助半導(dǎo)體應(yīng)用和整個(gè)行業(yè)換來時(shí)間。

另一方面，盡管中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷壯大，但仍需要資金支持，才能進(jìn)一步擴(kuò)大14nm芯片的產(chǎn)能。光刻機(jī)、清潔設(shè)備或拋光設(shè)備等設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，而且消耗大量的水和電。此外，為確保充分利用生產(chǎn)能力，需要在供應(yīng)商層面做好整合工作，包括原材料和零部件等。

二、14nm芯片的重要性日益增加

中國最近獲得的生產(chǎn)14納米芯片的能力是開創(chuàng)性的，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)目前具有很大的市場價(jià)值。因此，它不僅可以使國家實(shí)現(xiàn)自給自足，還可以幫助全球解決現(xiàn)階段的芯片短缺問題。

英銳恩單片機(jī)工程師介紹，14nm到12nm芯片的生產(chǎn)線在半導(dǎo)體行業(yè)中處于至關(guān)重要的地位。14nm以上的技術(shù)可以滿足目前半導(dǎo)體制造工藝中70%的需求。比如中端5G芯片使用的是12nm技術(shù)。因此，14nm技術(shù)基本上可以滿足臺(tái)式機(jī)CPU所需的制造工藝需求。

雖然28nm芯片技術(shù)在全球半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)被認(rèn)為是成熟的，但10nm及以上是前沿技術(shù)。此外，只有臺(tái)積電、三星和英特爾等少數(shù)幾家公司可以制造10nm或以上。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年上半年，整個(gè)半導(dǎo)體市場價(jià)值約2000億美元，其中65%的芯片采用14nm工藝。另一方面，只有10%的芯片使用7nm技術(shù)，而25%的芯片使用10nm和12nm芯片。英銳恩單片機(jī)工程師介紹，從市場統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，今天14nm的用途仍然最為廣泛。此外，它在人工智能芯片、高端處理器和汽車方面具有巨大潛力。如今，包括高端消費(fèi)電子、高速計(jì)算、低階功率放大器和基帶、人工智能和汽車在內(nèi)的多種應(yīng)用都在使用14nm芯片。

三、國產(chǎn)芯片廠商還需投入更多成本

中國的14nm技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，這一點(diǎn)毋庸置疑，但即便如此，中國半導(dǎo)體行業(yè)仍需繼續(xù)努力，以延續(xù)其增長曲線。英銳恩單片工程師表示，與國際老牌企業(yè)相比，中國企業(yè)仍然無法進(jìn)行任何成本競爭，國產(chǎn)芯片廠商還需投入更多成本。

隨著5G和AIoT（AI和IoT的結(jié)合）時(shí)代的臨近，對(duì)14nm芯片的需求只會(huì)增加。此外，智慧城市、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程手術(shù)、工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等幾個(gè)新的創(chuàng)新用例都將成為主流，進(jìn)一步增加了14nm及以上芯片的需求。中國必須加快14nm的量產(chǎn)，以利用即將到來的市場機(jī)會(huì)。