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目前,臺積電的市值一萬多億美元,中芯國際大約只有臺積電的十分之一。無論是營收、利潤還是技術水平,中芯國際都差距臺積電甚遠。為什麼說,中芯國際能夠成為下一個臺積電呢?
半導體產業,被稱作是中國唯一沒有完成國產替代的大產業。2024年,中國進口了27499億元的晶片,晶片已經連續9年保持著中國進口第一大類產品的地位。中國為什麼沒能實現晶片的國產替代?主要是因為,手機CPU、電腦CPU和GPU等高階邏輯晶片,需要用16/14奈米及以下的先進工藝生產,這構成了2024年進口晶片中13719億“處理器及控制器”的主要部分。摩爾定律決定了在晶片先進工藝上後來者要追趕領先者是非常困難的,加上美國的對華技術封鎖政策,導致中國大陸本土廠商在技術、成本和產能等方面都存在極大差距,無法滿足這一巨大的市場需求,只能眼睜睜地看著這個萬億級別的市場被海外廠商佔領。
個人認為,隨著摩爾定律在2030年走向終結,未來數年內,中國實現晶片國產替代是大勢所趨(詳見餘盛公眾號文章《特朗普再次上臺,中國晶片前景如何?》)。晶片國產替代這塊大蛋糕,很大一部分將被中芯國際獨家吃下。
為什麼這麼說呢?
首先,中國大陸本土廠商,目前擁有16/14奈米及以下先進工藝的生產廠商,有中芯國際、長江儲存和合肥長鑫三家。其中,長江儲存和合肥長鑫是做儲存晶片的,只有中芯國際做邏輯晶片。理論上說,儲存晶片廠商也有能力轉做邏輯晶片,但難度非常大,畢竟這兩類產品在功能、設計、製造工藝、應用場景和客戶上都存在巨大的差異。而且,也僅有中芯國際已經擁有了可量產的7奈米工藝。
其次,中國大陸擁有28奈米工藝的邏輯晶片廠商,也僅有華虹半導體、合肥晶合整合和積塔半導體三家。
華虹半導體。雖然早在2018年12月11日,華虹集團旗下的12英寸晶圓代工廠上海華力就與聯發科共同宣佈,基於上海華力28奈米低功耗工藝平臺的一顆無線通訊資料處理晶片成功進入量產階段,但查華虹半導體2024年Q3財報,顯示其產生銷售收入的最多隻到55-65奈米工藝,說明其28奈米工藝還遠未成熟。
合肥晶合整合。在2024年10月10日釋出的Q3業績預告中,合肥晶合整合披露:“28nm邏輯晶片透過功能性驗證,28nm OLED 驅動晶片預計將於 2025 年上半年批次量產。”
積塔半導體。官網顯示“積塔透過技術授權和自主研發,可開發從90nm到28nm邏輯工藝”,積塔目前已量產40奈米工藝,離量產28奈米還有一段距離。
如上所述,華虹半導體、合肥晶合整合和積塔半導體的工藝頂多只到28奈米的水平,更不要說16/14奈米及以下先進工藝,與中芯國際的差距還很大。
最後要說的是,中芯國際的成功經驗,其它中國本土半導體廠商很難複製。
晶片先進工藝的競爭是非常殘酷的,市場的後進者很難與領先者競爭,主要輸在裝置折舊上。晶片製造廠的生產裝置極為昂貴,一臺極紫外光刻機(EUV)要10億元,深紫外光刻機(DUV)便宜些,也要6億元,一般五年時間就要提完折舊。中芯國際分別於2019年和2023年實現14奈米和7奈米工藝的量產,分別比臺積電晚了4年和5年。如果是在正常的市場環境中,中芯國際的奈米先進工藝根本無法與已提完折舊的臺積電競爭,其14奈米工藝自量產以來就一直在虧損。多虧美國製裁華為,華為不可能找臺積電等海外廠商代工,只能找中芯國際,中芯國際的奈米先進工藝才有市場並且能夠盈利。其它中國本土廠商,比如華虹半導體、合肥晶合整合和積塔半導體等,在進入14奈米和7奈米等先進工藝的市場競爭時,根本就無法與已經提完折舊的中芯國際競爭,就像當年中芯國際無法與臺積電競爭一樣。
在海外廠商中,不算儲存晶片廠,邏輯晶片廠中有能力生產14奈米晶片的僅臺積電、三星電子、英特爾、格羅方德和聯華電子5家,有能力生產7奈米和5奈米晶片的僅臺積電、三星電子、英特爾3家,有能力生產3奈米晶片的僅臺積電、三星電子2家。在奈米先進工藝賽道上的廠家越來越少,這也說明中芯國際這樣的企業有多麼寶貴。
聯華電子2017年宣佈不再投資12奈米以下的先進工藝,格羅方德2018年宣佈停止7奈米及以下工藝的開發。這兩個公司都不受美國製裁,只要想買就能買到最先進的光刻機等半導體裝置,也具備生產7奈米及以下工藝晶片的能力,市場也不缺需求,但它們至今都沒有進入7奈米及以下工藝晶片的市場。原因無它,無力與已經提完裝置折舊的臺積電和三星電子等公司競爭而已。
所以,除中芯國際外,其它中國大陸本土廠商想進入14奈米或7奈米以下先進工藝晶片的競爭,非常難。
在科技發展史上,再先進的技術也會逐步演變成落後技術,即便是EUV也會有一天變成大路貨。只要摩爾定律在2030年走向終結,目前晶片奈米先進工藝的技術壁壘將一步步迎來消解,中芯國際掌握5奈米、3奈米乃至1奈米工藝是遲早的事情。而要實現晶片國產替代,根本不必等到1奈米,5奈米和3奈米已經可以滿足大部分高階晶片的製造需求了。
也許有人會說,中國的晶片設計公司,只要不像華為那樣被美國製裁的,完全可以找臺積電代工晶片呀,質量、良率和價格都不會比中芯國際差。提醒各位回顧一下“OPPO棄芯”事件。2023年5月12日,OPPO宣佈終止其晶片業務,關閉旗下晶片設計子公司哲庫科技(ZEKU),哲庫科技的3000多名員工被遣散,500億投入打了水漂。相信這一事件的背後肯定有來自美國的壓力,當時國內的晶片製造能力也難以支援OPPO對晶圓代工的需求,OPPO才會被卡了脖子。為了不讓類似OPPO棄芯這樣的事件再次發生,相信國內的晶片設計公司在同等條件下都會優先選擇中芯國際代工。
根據市場研究機構 TrendForce集邦諮詢的報告,直到2023年第四季度,中芯國際在全球晶圓代工的排名還只有第五位。應該是拜華為麒麟晶片訂單所賜,到2024年第一季度,中芯國際就直接跳過聯華電子和格羅方德,排在全球晶圓代工第三位,僅次於臺積電和三星電子。中芯國際在2025年內一定能夠穩居全球晶圓代工老二的位置。
作者個人預測,2032年左右,國產CPU和GPU可以佔據中國一半市場,屆時中國可實現晶片的貿易平衡,抹平目前16000多億元的晶片貿易逆差。在這場晶片國產替代的大餐中,中芯國際將成為最大的贏家。這兩年的華為麒麟晶片訂單,只能算是開胃菜。中芯國際最困難的時候已經過去了,未來只會比現在走得越來越順。中芯國際這些年在晶片先進工藝上的艱苦努力,很快將迎來巨大的回報!
(作者簡介:餘盛,硬科技財經作家、荷蘭商學院行業導師,著有《晶片戰爭》《晶片浪潮》《手機戰爭》《金龍魚背後的糧油帝國》等作品。歡迎關注公眾號“餘盛”,第一時間閱讀餘盛本人的原創科技、財經和歷史類深度評論文章。)

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