【芯视野】28nm的进与退

100多年前，一场“塞防”与“海防”的大争论在激烈展开。塞防代表左宗棠力陈新疆乃国家西北屏障，国防要冲，重新疆是为了保蒙古，保蒙古是为了卫京师，提出“东则海防，西则塞防，二者并重”的中庸办法。海防代表李鸿章则主张中国之大祸不在西北，而最大的威胁来自海上，实为数千年来未有之变局，又为千年来未有之强敌……建议放弃塞防，“停撤之饷，即匀作海防之饷”。

穿过历史的迷雾，现在来看塞防应是当务之急，而海防具有长远而深刻的意义。联想到目前中芯国际的节点路线，40nm、55nm及以上相当于塞防；在美的极限打压下着力发展28nm、14nm相当于海防。如果说塞防已然“收复”，那么在海思被制裁、中芯国际失去28nm最大客户之后，台积电将在南京扩建28nm的消息将引发怎样的“防务”？

起伏？

对于28nm市场的整体格局，集微之前已进行详细报道，此处不再赘述。

我们将目光落于大陆代工业龙头中芯国际。

据资料显示，中芯国际在2013年第四季度实现28nm开发，在2015年才量产28nm制程，并于2018年宣布完成28nm HKMG的研发，这亦是大陆首家实现了28nm工艺的量产。

但从营收表现看，其28nm/14nm合计营收在中美科技博弈的变局之下震荡。据悉，共28nm/14nm合计营收占比，2017年为8.12%，2018年为6.19%，2019年度则为4.32%，2020年则为9.2%。而从2019年Q4--2020年Q4五个季度分别来看，则为6.0%、7.8%、9.1%、14.6%、5.0%，其中2020年第四季度显然有较大幅度的下降，原因是华为海思被禁失去了一个大客户。

以目前中芯国际2020年39.1亿美元的营收计算，只能提供约4亿多美元的28nm及其以下产能，月产能大概在一万片左右。

相较之下，全球28nm市场在百亿美元左右，台积电代工产能就占据一半以上，其2020年来自28nm的营收高达48亿美元。在耕耘十余年之后，台积电拥有多个面向不同需求不同应用的工艺平台，为其在成本和产能上都带来了巨大的优势。

可以说，内外交困之下中芯国际28nm进展不顺。不止是产能的落差，据业内人士温凯（化名）介绍，代工业务不是成品IC业务(例如IDM)可以在很大程度上企业独立完成自家产品，代工业务讲究的是生态和服务，即任何一个工艺节点在开发早期，都需要EDA、IP、后端设计、Fabless等至少4个生态角色和代工厂商协同开发。从推动中国大陆代工发展的角度，如果无法打破这4个生态角色对代工的协同推动，那中国大陆代工未来工艺的发展就会非常困难。

而且，为何台积电28nm以及后续先进制程发展快速，也正是一众“朋友圈”如苹果和博通等设计公司、EDA厂商、Arm等合力进行工艺的生态打磨，相辅相成得以成就。在美国多重禁令之下，中芯国际向更先进制程迈进之路难以走通，在28nm/14nm领域需要有更多的腾挪空间，但其不仅痛失海思这一大客户，而且在设备方面受限只多不少，扩张进一步受阻，继续进一步提升和完善28nm工艺压力陡增。

冲击？

就在备感焦灼之际，台积电南京扩产28nm的消息却突如其来，无法不让人感受到刀光剑影的意味。

尽管台积电是全球的台积电，任何产能扩产都或不应与大陆半导体强行扯上关系，除了与当地政府招商引资和拉动就业相关。但选择在南京扩产，对大陆半导体业或带来一些实质性影响。先从利基方面分析，一则有益于弥补大陆产能需求的缺口，二则将形成设计、材料和设备、封测产业链的集群效应以及加快人才的培养。三则台积电南京扩产有可能面向全球采购，如能采用大陆产设备则是国产化的利好，可加快国产设备导入和优化，让国产化产线加速对全局意义重大。

北京半导体行业协会副秘书长兼任技术研究部部长朱晶也认为，台积电不会像中芯国际那样大力度推进国产化，应是市场化原则全球采购，有竞争力的国产设备应不会拒绝。

但正如硬币的两面，对于大陆还处于弱势尤其是中芯国际的28nm，将会带来多少有形无形的“伤害”呢？

从格局来看，台积电扩产28nm既有面对全球产能紧缺的应对之举的“明面”，亦有自己难上台面的“阴面”。朱晶分析说，大陆先进工艺进展受阻，只能拼命地投资成熟工艺，台积电恐不希望自己在成熟工艺上的强大优势被赶超。目前在40nm、55nm节点，大陆已经赶上了，所以台积电不扩产这部分工艺产能；但在28nm节点，大陆还没有赶超能力，台积电肯定不希望这波大陆投资会影响其在28nm的强势地位。因而在其2021年的300亿美元投资中，腾出30亿美元扩产28nm，而其他都是更先进工艺。

但问题也随之而来，台积电的28nm业已十分强大，再享受南京给的特殊政策在大陆扩产，本土代工业如何去竞争就值得商榷了，这必将对大陆本土合作产生冲击，毕竟设计企业要从商业层面出发考虑问题。

温凯进一步解读说，台积电28nm扩产或会缓解28nm的产能紧缺，但对设计公司来说，基于商业上的考虑，一定会选择台积电代工。因台积电28nm生态成熟和完整，前端的IP库、EDA、后端设计版图等均可快速对接。而且，同样是28nm工艺，使用了台积电的工艺，芯片在性能上比使用中芯国际的更好，Time-to-Market市场商用导入时间要快一点。“花一个月时间就可在台积电的28nm工艺跑通，为何要花6个月时间帮中芯国际写IP、调工艺？”温凯直接道出了有些过于残酷的实情。

当前产能严重吃紧，成为代工厂以生态拉动进行工艺开发的最好时机。而且，这时拼的不是生态、不是技术，而是拼谁扩产更快一些。如朱晶所言，因为疫情和中美紧张关系，大陆设计公司大客户选择和本土代工合作的意愿加强，也愿意尝试中芯国际的28nm HKMG新工艺平台。中芯国际目前在28nm节点技术差距没有那么大了，包括客户、IP库、服务、价格等，中芯国际的28nm HKMG并非没有竞争力，缺的只是机会。

更要特别指出的是，据集微网采访报道，最早之前台积电与南京商谈的是希望在南京扩产7nm工艺，但现在台积电“变心”决定在南京扩建28nm产线，实际上是考虑到了美国政策的影响。从中或可看出，美国对中国大陆先进工艺的容忍上限可能就是28nm。

可以说，中芯国际的28nm处境相当微妙，而走势如何将“命系”产能落地的速度。

但这又碰到另一个层层设防的“拦路虎”。尽管中芯国际也在快马加鞭，3月宣布深圳投资建厂，重点生产28nm及以上工艺制程，预计将在2022年开始投产，规划月产能为4万片。此外去年年底中芯国际宣称将在北京亦庄成立中芯京城集成电路公司，聚焦在生产28nm及以上集成电路项目，计划于2024年完工。但工厂能否运转起来，核心依然是设备。

在中美科技大博弈时代，中芯国际处于“风口浪尖”，时不时被美重点“关照”。今年3月有消息称中芯国际可以再次获得部分美国设备供应的许可，许可内容为成熟工艺的半导体设备，但美国并未明确“何为成熟工艺”。中芯国际在披露的2020年年报中也坦言，公司面临美国“实体清单”管制不确定因素的影响，设备采购交期较以往有所延长，亦有可能产能建设进度不如预期。“公司可能面临设备、原材料、零备件等生产资料短缺和客户流失等风险，进而导致公司生产受限、订单减少、成本增加，对公司的业务和经营产生不利影响。”

上有设备及产线难以预期，下有设计公司客户的可能“流失”，中芯国际面临的危机可谓重重。

而且，还有另一种“情形”也需要考量。“虽然目前全球产能不足，但到台积电4万片投产时，产能是否还紧张难以判断。”朱晶直陈，“如果到时产能过剩，那无疑受伤的还是中芯国际等本土代工产业，很可能更抢不到客户了。”

进退？

处于大变局下的大陆半导体业，已然走到中芯国际要将其28nm/14nm作为一大主力节点来提升的历史“拐点”。显然，这不能仅靠中芯国际单打独斗，而是需整个生态的助力。

温凯直白地说，如果没有一些大设计公司来帮助中芯国际发展和提升28nm/14nm，这意味着其将永远只能在40nm及以上工艺“停滞”。

从目前现状来看，则上演着“冰火两重天”的剧情。

一方面是初创设计公司如雨后春笋冒出，至于芯片能不能成功落地、或者有多少能“提携”大陆代工业这是后话。温凯指出，有的企业在融资了足够的钱之后，由于自身不具备芯片设计流程中的后端设计能力，或者无法从龙头代工厂拿到足够的资源支持，继而去找博通、AIchip、GUC等非大陆的专业设计服务公司进行合作，相当于钱还是变相给了别人，没有正反馈于大陆自己的代工厂。而且，现在看似很火热的半导体市场，各种投资纷至沓来，但这些钱有多少“落袋”能转化成促进中芯国际28nm/14nm工艺进化的催化剂?

另一方面，以往在中芯国际28nm发展困难之际，海思高瞻远瞩伸出援手助力往前拽。但目前大陆排名靠前的大设计企业，有没有海思这种担当与情怀、有没有魄力共进退？温凯偏悲观地说，一些设计公司要不就是台积电的铁粉，没有这种使命担当；要不就是把中芯国际当成非主力的第二梯队代工厂，要不就用其40nm及以上或低端的8英寸工艺。而且，类似28nm及以上工艺，需要用手机、基站或服务器等逻辑芯片催熟，在这些工艺成熟之后才可琢磨挂RF、闪存或CIS等工艺演化，这需要逻辑芯片大厂率先垂范。

中芯国际内部人士也认为，台积电此举对中芯国际是非常不利的。

当年，大陆某知名设计公司决定要与中芯国际一起开发28nm制程，其高层曾经说过两句话，“中芯国际现在不行，不等于以后不行；中芯国际现在不行，正好给了我们让他行的机会。”在中芯国际28nm/14nm生死攸关之际，谁能再次挺身而出？毕竟“海外尘氛纷未已，诸君莫作等闲看”的遗言仍言犹在耳。

（校对/清泉）