近日,当投资者问台积电如何看待华为在晶圆代工的竞争,董事长刘德音表示,台积电著重是自己发展的速度够不够快,台积电永远有竞争对手,至于华为会不会超越台积电,本来他想请魏哲家回答,后来就直接说,“总裁也不用回答了,因为根本不可能(追上来)”。
这句话激起很多“遥遥领先”支持者的义愤。
那今天幻海就来盘一盘吧。
首先,台积电在晶圆代工这一方面现在是一骑绝尘,不但是华为、中芯国际相差很远,就连英特尔、三星都越拉越远。
虽然我们总是听说英特尔、三星也在挑战3nm、2nm,但业界早已经不用几纳米的工艺来判断先进半导体的制造能力了。更科学的办法是采用每平方毫米可以制造的晶体管数量。
从这个数据来看,台积电3nm工艺是284MT/mm2 ,即每平方毫米2.8亿个晶体管。
这里不得不赞美一下人类的智慧,想像一下在一粒尘埃中,雕刻出繁华万物。下面的示意动画只能展现芯片内部精妙之万一:
而Intel目前最高才180MT,而且良率还比较低,应该是没超过40%;三星的3GAE工艺只有150MT,良率也不行。
也就是说使用台积电N3P的制程,已经扩大领先到一整代的身位,对其他厂商都是完全的降维打击。
国产之光华为麒麟9000S的制造工艺已经是国内顶级,被认为已经达到了7nm的水平。根据TechInsights的分析,该芯片的晶体管密度能达到98MTr/mm2,即接近每平方毫米1亿个晶体管。
不得不说,刘德音的回答没有什么问题。毕竟,中国厂家现在连EUV光刻机都买不到,还有很多美国控制的关键设备也是根本拿不到。即使没有任何阻碍可以拿到任何先进设备的英特尔和三星,在先进制程的竞赛中,与台积电的差距都是越来越大的。
但如果换一个问题:华为永远追不上台积电吗?
那么我想无论是刘德音或是刚刚继任台积电董事长的魏哲家都会沉默一段时间,再找个外交辞令的回答。
毕竟,华为从2020年开启“南泥湾计划”实行芯片自主研发制造以来,不到3年就能生产出类7nm水平的先进芯片。这种追赶速度是史无前例的。而且当初台积电从10nm向7nm技术突破时,也是由于有华为的鼎力相助才成功完成的。
在举国体制的支持下,关键技术的突破是不断加速的。国产设备商目前的刻蚀、薄膜沉积和先进封装技术上都在快速发展。目前除了光刻机,28nm成熟制程中,整线国产化已经越来越近了。
当然,这个追赶绝不是几年之内就可以完成。毕竟,芯片制造行业与光伏和电动车的难度不可同日而语。
但关键就是【南泥湾】精神,日拱一卒,锐意进取,不断进步,等待时机。现在就下结论说永远追不上台积电还是太早!
目前大陆已经采用多种方式在不断提高芯片制造工艺:
清华大学领导的同步辐射制造EUV光源装置取得突破进展,可以制造超越阿斯麦的EUV光刻机;
纳米压印技术和DUV光刻技术结合,突破芯片制造精度
先进封装突破,结合Chiplet和HBM技术采用堆量方式实现高性能
进一步发挥DUVi光刻机的极限,用四重、八重曝光方式探索精度极限,可能实现类3nm芯片
但在幻海看来,中芯或是华为要是赶超台积电,一定不会是在同一个赛道上的技术追赶。一定会是产业发生重大经营或技术的变故才有可能。
如果真要超越台积电,我们更需要在基础计算科学上打上基础:例如在量子计算、生物DNA计算、碳化硅、砷化镓等第三代、第四代半导体材料工艺上有所突破。
当然还有一种可能,但这种政治方式可能也不是吾辈所望...
总之,超越台积电任重而道远啊!但同学们也不用泄气,先进制程的芯片制造已经是这个世界上最先进的工艺技术,是最后的科技天王山。
其实,投资者最关心的问题,不是排名第二的三星或是英特尔能否追赶上台积电,而是华为能否追赶上台积电,这本身就代表投资者是如何看待中国的技术发展的潜力了。
大基金三期3000亿的资金集结到位,大陆有梦想,有能力的奋斗者将迎来最好的时代!