市場是一個殘酷的游戲,有需求、能產生價值就會被青睞,反之就會被拋棄。今天,我們以“事后諸葛亮”的角度來聊一聊最近又火起來的28nm制程工藝。

各大晶圓代工廠紛紛擴產28nm制程工藝
從2020年開始的芯片短缺潮,已經嚴重打亂了晶圓代工廠商的技術發展路線。按照摩爾定律,2021年本應該是芯片技術實現突破爆發的一年。但在巨大的需求刺激下,3nm、2nm的研發進度已經落后于預期,“賺錢真香”定律打敗了摩爾定律,因為28nm制程工藝是成熟工藝,只需要建廠就能擴產,只要有量產就能大把掙錢。
今年3月17日,中芯國際與深圳市政府以建議出資的方式新建晶圓廠,總投資額預計將達到23.5億美元,主要生產28nm及以上集成電路,并提供相應的技術支持。新晶圓廠預計于2022年建成投產,設計產量為4萬片/月12英寸晶圓。

今年九月,上海臨港自貿區,中芯國際再次宣布,將再新建一個28nm及以上晶圓代工廠,總投資額達到88.7億美元,設計產能為每月十萬片12英寸晶圓。
今年三月,力積電位于銅鑼的第九廠區正式開建,將主要10-50nm成熟制程工藝。設計產能為10萬片/月,2023年開始分期投產,總投資達2780億新臺幣。
格芯的晶圓代工生產基地主要位于新加坡、德國和美國。其中,新加坡主要生產40nm工藝,德國主要生產28nm,美國則是14nm。今年六月,格芯宣布投資60億美元用于擴大產能,其中10億美元用于德國的28nm工藝擴產。

聯電的做法更加直接。在2018年,聯電就放棄了12nm以下先進工藝的研發投入,將主要的精力和資金用于28nm工藝的生產。順便提一句,即便如此,2021年聯電的產能也被搶購一空。
臺積電是晶圓代工的龍頭老大,雖然2nm和3nm工藝的研發并未停止,但已經將越來越多的精力轉向了28nm的擴產。今年四月,臺積電南京28nm晶圓廠擴產,產能擴大到4萬片/月,總投資28.87億美元。11月9日,臺積電與索尼聯合設立一個子公司,用于生產22nm和28nm集成電路晶圓產品,規劃產能為4.5萬片/月。同一天,臺積電宣布在高雄煉油廠設廠,生產7nm和28nm晶圓。
28nm制程工藝的興起
28nm是非常重要的一個工藝節點,最早由臺積電推出。隨后,三星、格芯和中芯國際等晶圓代工廠相繼攻克28nm工藝。
2015年到2016年的兩年間,隨著智能手機的興起,28nm工藝被廣泛應用在手機處理器和網絡基帶之中,到2017年迎來爆發。28nm工藝的應用范圍十分廣泛,涵蓋了包括手機、電腦、物聯網以及各種消費電子。

28nm工藝的重要之處在于,它是先進工藝和成熟工藝的分界點。相比40nm,28nm晶體管速度更快、柵密度更高、功耗更低。在相同成本下,28nm的性能更加優秀。28nm工藝以下的工藝節點,成本急劇攀升:28nm制程工藝的成本約為0.63億美元,而5nm則攀升至4.76億美元,成本增加了7倍多。
28nm制程工藝被打入冷宮
隨后,28nm工藝來到了盛極而衰。由于當時28nm太過風光,引來了大量晶圓代工廠的跟風。2018年,28nm出現了產能過剩。
2018年第三季度,臺積電全球28nm工藝產能嚴重過剩,將在未來幾年都處于供過于求的狀態。也正是從那時開始,臺積電投入大量資金進行先進工藝的研發,試圖調整產能結構,改善經營環境。也是從這時開始,臺積電28nm產能急劇下降。

聯電的情況比臺積電更加不容樂觀。2018年第四季度,聯電首次出現虧損。在先進工藝研發不斷出現突破的情況下,28nm工藝的盈利能力也急劇下滑。
羊毛出在羊身上。5nm工藝的成本比28nm上漲了7倍多,售價也高了將近6倍。即使是在今年,5nm晶圓的售價也高達1.7萬美元,而28nm晶圓的售價只有3千美元。誰具有更強的盈利能力一看便知。
為何28nm工藝能迎來第二春?
可是,誰也沒有想到,2020年的一場疫情,能給全球造成如此大的影響。疫情的原因,讓我們變得“不適合”出門,這直接帶動了消費電子需求的急劇增長。以今年剛過去的雙十一購物節為例,消費電子占據了大部分的銷量,首次超過服裝等傳統需求。
同時,智能物聯網、5G和新能汽車進行了推波助瀾,讓萎靡多年的28nm及以上成熟制程的需求暴漲,直接導致了芯片供應的嚴重短缺,影響了眾多行業的正常生產。

事實證明,28nm雖然不是先進工藝,但也絕不是落后工藝。作為成熟工藝中最重要的節點,28nm在未來數年內將重新煥發競爭力。
28nm晶圓產能將在2024年爆發
隨著各晶圓代工廠加大成熟工藝的投資建廠,預計到2024年,28nm工藝的產能將集體爆發。到2025年,28nm及以上成熟工藝的市場規模將達到48%,基本與先進工藝評分秋色。
在28nm工藝的生命周期中,臺積電擔任了非常重要的角色。28nm由臺積電而生,由臺積電而火,由臺積電而衰。這次,同樣也是由臺積電而煥發新生。從全球范圍來看,28nm工藝主要分布在亞洲,臺積電和聯電則是28nm的執牛耳者。到2024年,隨著高雄、熊本、南京三座晶圓廠投產,臺積電在28nm工藝的市占率將獨占鰲頭。

除了臺積電,中芯國際在28nm工藝的擴產行列中,算是最積極的了。深圳、北京、上海臨港的晶圓項目投產之后,中芯國際的月產能將增加24萬片。目前,FinFET/28nm工藝創造的營收占中芯國際的18.2,到2024年,這一數字將大幅提高。
未來的芯片競爭格局會是怎樣,現在還不好說。最起碼,有的企業已經占據了風口,飛起來是遲早的事情。至于下一個風口在哪里,那也是四年之后的事情了。四年可以改變很多事情,贏了當下的四年,往后的芯片市場格局還真的不好說。
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