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5nm滿載!芯片產能排名:台積電一騎絕塵!壓力給到了中芯國際

2024-05-13台海

芯片制造業的"肌肉"之爭,台積電5nm產能領跑群雄

芯片制造業就像一場永無止境的肌肉比拼,誰的"肌肉"越發達,實力就越強。而制程工藝的先行程度,就是衡量一家芯片企業"肌肉"發達程度的重要標準。近期,有關5納米(5nm芯片產能的最新排名引發業界熱議,台積電一騎絕塵,中芯國際雖在拼命追趕但仍面臨重重挑戰。

台積電作為全球晶圓代工"肌肉"最發達的那個,它的5nm制程產能利用率已經接近了100%的滿載狀態。具體數據是,台積電5nm制程月產能高達13萬片晶圓,而目前月投片量已經達到10萬片左右,產能利用率在70%-80%的高位水平。這一先進制程已經成為台積電主要的"營收肌肉",在2023年季度為其貢獻了可觀的營收。

台積電之所以能在5nm這個"肌肉"級別上遙遙領先,主要靠著三大"絕技":一是工藝先進,率先在2020年實作5nm量產;二是良率極高,5nm制程的缺陷率低於每平方厘米0.1個,質素過硬;三是產能龐大,月產能高達13萬片,體量碩大。 憑借這三大"絕技",台積電在全球晶圓代工市場占據了53.6%的絕對優勢地位,把三星、聯電和格羅方德等競爭對手遠遠甩在身後

台積電的這個5nm"肌肉"也面臨著巨大壓力。一方面,智能電話、高效能運算芯片等對5nm芯片的需求與日俱增,讓這個"肌肉"

中芯國際5nm工藝面臨巨大挑戰

根據報道,中芯國際正在利用現有的深紫外(DUV曝光器材來打造5nm制程技術。與台積電等廠商使用先進的極紫外(EUV曝光機相比,中芯國際的做法將面臨良率低和成本高的巨大挑戰。

專家指出,使用DUV器材生產5nm芯片,良品率大約只有30%-40%,遠低於台積電5nm制程90%以上的良率水平。這意味著中芯國際的5nm芯片成本將比台積電同等制程芯片高出40%-50%。

由於缺乏先進的EUV曝光機,中芯國際5nm產能也將大幅低於台積電。中芯國際已在上海為華為設立了專門的5nm生產線,但產能和良率仍是一大挑戰。

盡管面臨重重困難,中芯國際仍在努力突破5nm技術,為華為下一代旗艦手機P70系列和AI芯片昇騰920提供芯片支持,以進一步縮小與國際先進水平的差距。

中國加大扶持力度

面對美國對中國芯片業的嚴厲制裁,中國政府也在加大扶持力度,助力中芯國際等企業發展先進制程技術。

據報道,中國政府將為中芯國際5nm產線提供大量補貼,支撐其在良率不足的情況下持投入研發。 國內"愛國"消費者對華為等國產品牌的狂熱追捧,也將為中芯國際5nm芯片帶來一定市場保證

中芯國際5nm產能追趕艱難,台積電領先優勢難以撼動

雖然台積電的5nm"肌肉"正遭受著巨大壓力,但與中芯國際相比,台積電的領先優勢依舊難以撼動。對於中芯國際來說,要在5nm這個級別與台積電正面較量,猶如"黃毛丫頭"對陣"拳王阿裏",實在是一場艱難的追趕之戰。

中芯國際在5nm工藝上的"肌肉"發育明顯滯後。它正利用現有的深紫外(DUV曝光器材來打造5nm制程,而台積電等領先廠商則已經使用了先進的極紫外(EUV曝光機。這就註定了中芯國際5nm良率將遠低於台積電。

據專家,使用DUV器材生產5nm芯片,良品率僅30%-40%,而台積電5nm制程的良率則高達90%以上。這意味著,中芯國際5nm芯片的成本將比台積電同等制程芯片高出40%-50%,在市場競爭中處於明顯劣勢。

中芯國際的5nm"肌肉"體量也遠遜於台積電。由於缺乏先進曝光機,中芯國際5nm產能將大幅低於台積電。雖然中芯國際已在上海為華為設立了專門的5nm生產線,但產能和良率仍是一大挑戰,難以滿足華為對5nm芯片的龐大需求。

台積電5nm制程月產能高達13萬片晶圓,已成為其主要營收來源。高盛師認為,目前AI芯片生產的瓶頸不在於5nm等先進制程工藝,而是CoWoS封裝技術的產能。而台積電恰好是CoWoS封裝的核心供應商,這無疑將進一步擴大其5nm產能的領先優勢。

中國芯片業依舊有希望,但追趕之路任重道遠

面對中芯國際在5nm制程上的種種困境,中國政府也在拿出"肌肉"大力扶持。據報道,中國政府將為中芯國際5nm產線提供大量補貼,支撐其在良率不足的情況下持投入研發。

僅靠政府"肌肉"撐腰顯然是不夠的。中芯國際要在5nm甚至更先進的3nm制程上取得突破性進展,仍需耗費大量時間和資金投入。人士指出,短期內中芯國際很難跟上台積電的腳步。

國內"愛國"消費者對華為等國產品牌的狂熱追捧,也將為中芯國際5nm芯片帶來一定市場保證 。這股"肌肉"雖然目前看似微不足道,但對於中國芯片業的長遠發展卻可能起到關鍵作用。

回顧中國芯片業的發展歷程,我們不難發現,雖然起步較晚,但透過不懈努力,中國芯片企業的"肌肉"已經日漸壯大 。以中芯國際為例,該公司成立於2000年,最初只能生產落後的90納米芯片。但經過20多年的發展,如今已能夠量產14納米芯片,並正在拼命突破5納米大關。

這種自主創新的"韌性肌肉"正是中國芯片業發展的根本動力。只要持之以恒、善於經驗教訓,中國芯片業完全有希望在未來趕超台積電等國際巨頭。