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AI芯天下丨热点丨代工巨头加码成熟制程,市场需求选择了28nm

2022-01-18
来源:Ai芯天下
关键词: AI AI芯天下 28nm 驱动IC

前言:

要知道2021年全球有近500万辆汽车因缺芯而推迟交付,缺的芯就是28nm芯片。

不仅是汽车芯片,显示驱动IC、电源管理IC、MCU、物联网连接IC、WiFi6、CMOS等等都需要28nm工艺制造,相关芯片供应商在代工厂排着队等待获得更多的产能。发展28nm的驱动因素

第一是技术驱动,从技术上来看,28nm 的下一个节点 22nm,基本上都是采用 FinFET 工艺结构;

而28nm上一个节点32nm采用 HKMG 工艺,目前多个主流的晶圆厂和很多芯片设计公司都在关注28nm,大家都在28nm上投入了巨资进行工艺的扩展和研发。

目前28nm工艺平台未来10年都有巨大的市场需求。

28nm因其进可攻退可守的先天优势,得到代工巨头们的青睐。

28nm的市场驱动力主要来自于平板电脑、可穿戴产品、智能家电等终端产品市场需求的提升。

全球晶圆代工巨头均已布局了28nm

从台积电来讲,今年5月份,台积电在南京厂投资近30亿美元,来扩建28nm的成熟工艺产能。

今年11月份,台积电宣传将同步启动台湾高雄厂和日本厂的成熟制程的建厂计划。

联电在去年底,扩充台南12英寸晶圆厂的28nm和22nm产能。2021年上半年,联电厦门厂28nm产能的扩产。

联电还与联发科、联咏、瑞昱、三星等IC设计公司合作,进一步达到扩增产能的目标。

近期,联电还将在新加坡扩充成熟制程产能。

格芯在退出高端工艺竞争后,开始专注于28nm等成熟制程节点。

当前,格芯正在全球投资逾60亿美元以提高产能,其中40亿美元投入扩大格芯在新加坡的工厂,而10亿美元则用于在美国和德国的扩产。

中芯国际方面,在2015年开始进行28nm工艺量产,并于2018年宣布完成28nm HKMG的研发。

今年3月中旬,中芯国际宣布斥资23.8亿美元在深圳建设新的12英寸晶圆厂,锁定成熟制程代工。

今年9月,中芯国际与上海临港管委会成立合资公司,聚焦于提供28nm及以上技术节点的代工服务。

去年4月,台积电宣布为满足结构性需求的增加,并应对从车用芯片短缺开始扩及整个全球芯片供应的挑战,将投入28.87亿美元资本支出在南京厂扩充28nm成熟制程,预计于2022年下半年开始量产,2023年年中实现满产,达到4万片/月。

尽管在高端领域,唯有三星与台积电勉强交锋,但事实上,日常生活里大多数的芯片生产需求最多也就到28nm制程节点。

联电2021年资本支出达23亿美元,2022年预期将上看30亿美元,投资重心为扩建南科Fab 12A厂P5及P6厂区的28及22nm产能。

在巨大的市场需求下,全球各个地区都在大幅提升成熟制程产能,争取在接下来的两年里大赚一笔。

巨头纷纷布局的原因

①28nm制程所使用的制造工艺以及生产设备,可以兼容40nm、60nm等更为成熟的制程。

这样,即便企业扩大28nm制程的产线,当28nm的产能需求下降时,还可以将这些设备投入到更为成熟制程的生产中。

②与40nm相比优势更突出。从性能层面来看,28nm栅密度更高、晶体管的速度提升了约50%,这意味着在能耗上可以降低50%。

③28nm与40nm的价格差越来越小,在成本接近的情况下,使用28nm工艺可以给产品带来更加良好的性能优势,IC设计企业自然会选择性价格更优的28nm。

④在先进制程推进中,由于EUV光刻机等先进制造关键设备受到美国的限制,中国无法推进先进制程的落地,加之成熟工艺制程本身有巨大的市场空间。

我国倡导的后摩尔时代的发展路径,为成熟工艺制造提供了更为开阔的市场空间。

28nm是国内厂商突破点

由于供应链、设备供应受到限制,目前中国大陆晶圆厂 FinFET 工艺很难扩产,而 28nm 是一个突破点。

现在国内 28nm 产能还比较小,28nm 可以作为中国大陆晶圆厂一个重要的战略布局方向,能够满足大部分应用产品需求,很多应用没有必要采用 FinFET 工艺,例如,28nm 工艺能满足驱动芯片、WiFi 芯片等绝大部分应用产品需求。

从国产化角度来说,28nm 以上工艺更容易一些,除了光刻机以外,28nm 以上工艺设备可能也会逐步国产化。

结尾:

产能是否过剩,还是要看产线是否有核心竞争力。

如果有独特的工艺,且这些工艺目前能够做的厂家比较少,就不用担心过剩,如果缺少特色,比较大众化,可能会有过剩风险。

可以预见的是,在这轮市场的新需求下,晶圆代工厂商们将在成熟工艺当中展开新一轮的较量。




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