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中国:有了中芯国际,谁还需要台积电?

 2020年07月22日  阅读 12  评论 0

摘要:·由于美国政府对华为的限制,中芯国际将使用14纳米制程从台积电手中接管其使用7纳米制程的麒麟调制解调器芯片的生产。· 中芯国际的n+1制程在14纳米制程的性能已经接近台积电在7纳米制程的性能。·对中芯国际受到制裁的担忧今年不会成为现实,因为美国担心首轮制裁会对美国企业造成进一步的负面财务影响。制裁阻止了这些供应商直接向华为供应芯片,并通过让台积电制造自用芯片来消除华为规避先前限制的能力。相比之下,2020年第二季度,台积电收入的36%来自7纳米制程。鉴于最近的贸易限制升级,中芯国际和华为有两个重要的问题需要考虑。

摘要


·由于美国政府对华为的限制,中芯国际将使用14纳米制程从台积电手中接管其使用7纳米制程的麒麟调制解调器芯片的生产 。




·作为第五大纯芯片制造商 ,中芯国际最早将于明年在不使用EUV光刻技术的情况下也能生产7纳米制程芯片。




· 中芯国际的n+1制程在14纳米制程的性能已经接近台积电在7纳米制程的性能。




·对中芯国际受到制裁的担忧今年不会成为现实,因为美国担心首轮制裁会对美国企业造成进一步的负面财务影响 。




这个想法我与我的私人投资界“半导体深度投资”(Semiconductor Deep Dive)的成员进行了更深入的讨论。




中国在减少对生产半导体的外国公司的依赖方面取得了长足的进步。根据我们的报告《中国大陆半导体和设备市场:分析和制造趋势》,2019年中国进口4451.3亿集成电路 ,同比增长6.6% 。进口总额为3055.5亿美元,同比下降2.1%。集成电路出口2187亿台,同比增长0.7%。出口价值1015.8亿美元 ,同比增长20% 。




中芯国际(SMIC)是全球第五大纯芯片代工企业(只为客户生产芯片,不生产自用芯片) 。该公司的收入在2020年第一季度同比增长26.8%,在该公司第一季度营收占比为5.0% ,远低于将成为本文焦点的台积电(TSMC)。




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目前,中芯国际运营着七个晶圆厂:三个200毫米晶圆厂和四个300毫米晶圆厂。 8英寸月产能总计23.3万片 ,比上月增长2.2%,这主要是由于天津8英寸生产线的扩大 。12英寸每月总产能达到24.3万,环比增长10.2% ,这主要是由于12英寸40-28纳米北京和上海SN1先进工艺生产线的扩建。




中芯国际与台积电的能力比较




在2020年5月,美国商务部对中国华为施加更多的限制,防止任何科技公司未获美国许可而与华为做生意。制裁阻止了这些供应商直接向华为供应芯片 ,并通过让台积电制造自用芯片来消除华为规避先前限制的能力 。争论的焦点是华为名为麒麟的5G调制解调器芯片。




我在2020年1月10日于Seeking Alpha发表的一篇题为“台湾半导体:我2020年的最佳半导体选择 ”的文章中,我讨论了5G调制解调器芯片的生产,不仅来自华为 ,也来自其他竞争对手。




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由于美国对华为(及其芯片子公司海思)的制裁 ,过去一直在生产华为子公司海思半导体芯片的台积电将不再生产华为的麒麟调制解调器 ,包括14纳米 、12纳米甚至是7纳米和5纳米的芯片 。




由于无法规避美国政府的制裁,华为正将其14纳米芯片组订单从台积电转移到中芯国际。华为的新芯片海思半导体麒麟710A采用14纳米制程,目前已进入量产阶段。我相信华为将重新发布品牌为麒麟710A的处理器 ,但是这次采用了14纳米FinFET工艺 。原来的麒麟710 SoC是由台积电采用12纳米节点制造的。




表1显示了中芯国际按技术流程划分的2020年第一季度收入。14纳米或更先进的工艺仅占其产量的1.3%,远远落后于主要的铸造公司 。随着麒麟710A的引进,14纳米加工的比例将会增加 。




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相比之下,2020年第二季度 ,台积电收入的36%来自7纳米制程。




事实上,预计到2020年,5纳米制程技术将占台积电晶圆总收入的8% ,而此前的估计为10%。


表2显示了台积电和中芯国际基于初始量产时间表和年、季度滞后的技术过程节点的比较 。令人感兴趣的是,中芯国际与台积电之间的差距,从2010年的65纳米节点制程 ,一直延续到2019年的14纳米/16纳米节点制程。




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投资者收获




鉴于最近的贸易限制升级,中芯国际和华为有两个重要的问题需要考虑。第一个问题是中芯国际是否能够升级到7纳米 ,它将花费多少?




如果我们遵循表2中的四年时间表,那么中芯国际可能会在2021年达到7纳米 。如果中芯国际确实开发了7纳米工艺并建立了7纳米晶圆厂,那么它将花费多少?表3展示了我基于该芯片的制造成本越来越小而对芯片制造成本的分析。该表将中芯国际向客户收取的费用(14纳米每片329美元)降低了30%后为232美元 ,我在黑体字中强调了这一点。设计费用由华为承担,组装测试或包装将由华为选择的包装公司承担 。




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第二个重要的问题是中芯国际如何达到7纳米制程。作为背景资料,来自ASML (ASML)的EUV光刻技术在7纳米及以下具有成本效益,读者可以参考我1月27日关于ASML和EUV的文章“ASML:我的顶级半导体加工设备公司的选择”。




从本质上讲 ,尽管在7纳米处使用EUV具有成本优势,但DUV可以轻松复制7纳米模式 。实际上,台积电的第一代7纳米工艺是通过DUV与多重曝光技术相结合实现的。




这是一个重要的考虑因素 ,因为尽管中芯国际从ASML订购了EUV系统 ,但对于为何尚未交付该系统,一再出现延迟和借口。随着技术禁运的升级,这个问题成为中芯国际及其EUV路线图的主要障碍 。




最后 ,中芯国际已经能够在没有量子步骤的情况下超越14纳米直接达到7纳米 。中芯国际的N+1流程已经进入客户介绍和产品认证阶段。与14纳米工艺相比,N+1工艺的功耗提高了20%,功耗降低了57% ,逻辑面积降低了63%,SoC面积降低了55%,与台积电的7纳米工艺接近。




美国政府5月15日公布的新出口管制规定 ,旨在阻止华为通过海思半导体(HiSilicon)和台积电(TSMC)开发自己的芯片 。




然而,在更严格的限制下,非美国公司必须申请许可 ,才能使用美国技术或软件生产华为设计的芯片。




到目前为止,美国经济增长放缓。美国政府以侵犯美国司法部认定的中国技术进步为由,阻止了中国的技术进步 。例如 ,它以盗窃活动为由阻止了中国芯片制造商福建的知识产权盗窃活动 ,读者可以在我2018年11月6日在Seeking Alpha发表的题为“美国限制部分芯片生产设备向中国出口——对内存和设备供应商造成影响”一文中了解更多详情。




同样美国三年前就以对中兴通讯违反了美国对伊朗和朝鲜的制裁对其实施制裁。此外,中兴通讯是美国司法部进行的一项新的单独贿赂调查的对象,重点是中兴通讯向外国官员支付的可能贿赂 ,以在其全球业务中获得优势 。




当前的制裁是新冠肺炎指控后的下意识反应。但今年是大选年,特朗普受到了经济不稳定的影响,这些制裁将对美国经济产生负面影响。许多美国公司都有制造设施 ,这些制裁将对它们产生影响 。




例如,2019年,英特尔(NASDAQ:INTC)从中国客户那里获得了28%的总收入 ,英伟达(NASDAQ:NVDA)和高通(Qualcomm)分别获得了25%和67%的收入。




此外,中国政府威胁要对苹果(NASDAQ:AAPL)、波音(NYSE:BA) 、思科(NASDAQ:CSCO)和高通(NASDAQ:QCOM)等美国公司实施制裁。




来源: Robert Castellano: “China: Who Needs TSMC When They Have SMIC ”? (seekingalpha)


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