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美將啟動出口管制新禁令,被華為欽點的中芯國際能否扛起國產化大旗?


美國對中國科技產業(涵蓋半導體、通信、高端電腦等)將執行的史上最嚴格出口管制政策,預計於2020年6月29日正式生效,其中影響最大的將會是美國設備供應商對中國半導體企業的供貨限制。
在貿易戰和半導體國產化的背景下,身處風口浪尖的中芯國際,一舉一動備受關注。

“終於不用在港股受委屈了。”近日,在中芯國際發布準備在科創板上市的公告之後,有行業人士如此感慨。

就在資本故事開啟新篇章之際,中芯國際方面再傳捷報——採用中芯國際14nm FinFET工藝製造的華為手機芯片麒麟710A,真正實現規模化量產和商業化。

這意味著手機國產化移動芯片實現了從0到1的跨越,“中國芯”正慢慢迎來屬於自己的那道曙光。

科創板融資“補血”

自去年從紐交所退市,業內就一直流傳中芯國際將回國內上市的“小道消息”。如今,傳聞坐實,中芯國際回歸A股上市的征途已經開啟。
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圖片來源:中芯國際官網
中芯國際是中國內地最大的晶圓代工廠,成立於2000年,兩輪融資後於2004年在紐交所和港交所同時上市。不過,由於成交量低迷以及成本高等原因,中芯國際於2019年5月宣布從紐交所退市,轉向場外交易市場。

一年過後,中芯國際在5月5日宣布擬申請科創板上市。時隔兩天,上海證監局網站就披露中芯國際已接受上市輔導,保薦及輔導機構為海通證券、中金公司,進展迅速。

據披露,本次中芯國際擬在科創板發行不超過16.86億股新股(若按目前在港股的股價來算,募集金額將超過200億元)。

自去年開板以來,科創板成了許多半導體企業登陸資本市場的主流選擇。深圳半導體行業協會秘書長常軍鋒對InfoQ表示,科創板的設立,是對包括集成電路在內的科技型企業的利好,為不能滿足現有上市體係要求的企業提供了良好的外部融資渠道。

加上近日A股機會窗口的進一步開放,中芯國際這次“回A”的時機顯得尤其恰當。

原本在境外上市的紅籌企業,若申請在境內發行股票或存託憑證,需要滿足市值不低於2000億元人民幣的標準。

但在4月30日,中國證監會發布了《關於創新試點紅籌企業在境內上市相關安排的公告》,增加了新的市值標準,若滿足擁有自主研發、國際領先技術,科技創新能力較強、在同行業競爭中處於相對優勢地位等條件,其市值只需達到200億人民幣。截至5月8日收盤,中芯國際的總市值約886億港元,遠超200億人民幣。

據了解,科創板項目輔導期一般情況在3個月以上,但也視發行人具體情況而定,最短可縮減至2個月。

加速追趕

按照中芯國際的計劃,科創板上市後所籌得資金的40%將用於12英寸芯片SN1項目,20%用作其先進及成熟工藝研發項目的儲備資金,剩餘約40%作為補充流動資金。

SN1項目指的是中芯國際子公司中芯南方的產線,主要負責14nm及N+1(市場將“N+1”對標台積電7nm工藝)等更先進製程產線的研發及生產。

目前14nm製程是市場的中堅力量,被廣泛應用在工業、汽車、物聯網等中高端芯片的製造,也是英特爾、台積電等代工企業的主要營收來源。

由於實現量產時間不久,14nm給中芯國際帶來的效益仍未完全發揮。 2019年公司全年收入為31.157億美元,淨利潤為2.347億美元,但14nm芯片在2019年四季度只貢獻了1%的營收。

對於“追趕者”中芯國際來說,當前主要任務還是調整產線爬升良率。

中芯國際聯席CEO梁孟松今年2月在財報會議上曾表示,14nm芯片真正的營收和產能放量會是在2020年底。當時他還給出了14nm產能規劃時間表:3月份4K片/月; 9月份9K片/月;12月份15K片/月。最終產能建設目標為3.5萬片/月。

不管是擴張產能還是追趕先進製程,都需要更多的錢。中芯國際在發布2019年年報時宣布,為了滿足客戶及市場需求,2020年將啟動新一輪資本開支計劃。

事實上,中芯國際的資本開支在2019年就已重回增長軌道,全面資本開支達18.84億美元,同比增長2.84%。 2020年預計資本開支為31億美元,其中20億美元、5億美元預期將分別用於中芯國際擁有大部份權益的上海300mm晶圓廠及北京300mm晶圓廠的設備及設施建設。

梁孟松曾表示,FinFET製程芯片的產能非常昂貴,平均每擴充1000片晶圓需要投資1.5億至2.5億美元。

“中芯國際的發展重點在於先進工藝的持續投入和研發,隨著先進工藝發展,新建產能資金投入會越來越高。” 中信證券在最近發表的研報裡指出,65nm新建5萬片產能大致需要37億美元投入,而14nm新建5萬片產能大致需要100億美元投入。

與華為合作“中國芯”

5月11日,據《科創板日報》報導,近期由中芯國際製造的麒麟710A芯片已經運用在華為榮耀Play4T手機上,目前已有中芯國際員工和部分業內人士拿到了產品。

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圖片來源:百度貼吧

據悉,麒麟710A採用14nm製程,屬於低端芯片。 InfoQ留意到,5月9日有網友在百度貼吧展示過該款手機。從“SMIC 20”的logo來看,這款手機還被賦予了中芯國際成立20週年的紀念意義。

但最重要的是,這款搭載中芯國際製造芯片的華為手機的亮相,不但說明了中芯國際14nm製程工藝的商業化,更意味著從芯片設計、代工到封裝測試環節都國產化的“純中國芯”的突破。

此前,華為手機終端芯片主要由海思設計然後交由台積電代工生產。但從去年年末開始,一直有傳聞稱美國對華為的技術禁令很可能再次升級,比如通過修​​改出口管制規定(將“源自美國技術標準”從25%比重調降至10%),阻止台積電向華為出貨。

雖然台積電方面表態“美國目前並沒有改變規則,不對臆測性的問題做答”,但台媒指出台積電內部對此還是作了評估,結果是7nm製程源自美國技術比率不到10%,可繼續供貨,但14nm將受到限制。

華為曾在一份對外聲明中稱,“在選擇半導體製造商時,華為會審慎考量其產能、技術和交貨等問題。”

此外,InfoQ從信達證券電子行業首席分析師方競了解到,中芯國際14nm製程也已經在量產華為RF Transceiver芯片(射頻收發器)。而N+1產線仍處於早期客戶驗證階段,2020年Q4計劃風險量產。

國產替代的機遇與挑戰

美國禁令事件迫使華為開啟了一輪國產供應鏈替代和重塑,對中芯國際而言,雖然因此迎來了新機遇,但同時也面臨著不小的挑戰。

儘管內地晶圓代工企業發展速度很快,但不可否認的是,在先進工藝上,內地企業比起台積電以及三星等全球巨頭還有不小的差距。華為海思的高端芯片,如麒麟990和麒麟820等都採用的是台積電7nm製程工藝。

集邦諮詢旗下拓墣產業研究院對2020年第一季度全球前十大晶圓代工廠的營收統計顯示,中芯國際當期以8.48億美元收入排名全球第五,佔據4.5%的市場份額。在它前面,台積電、三星、格芯和台聯電四家已囊括了85.1%的市場份額。

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從營收規模看,台積電大概能抵10個中芯國際。按製程技術劃分,2019年中芯國際超過一半的營收來源於90nm及以下先進製程的晶圓市場,佔比為50.7%,66/65nm的營收佔比為27.3%。

而台積電方面,7nm工藝已經佔其2019年營收的27%,並取代16nm工藝成為台積電最大的收入來源。同時,台積電預計2020年資本開支將達到150億美元至160億美元,是中芯國際的5倍多。

面對台積電這樣有著長期高投入和技術積累的強大對手,可想而知中芯國際的壓力和挑戰有多大。

此外,要發展先進製程,光刻機是關鍵設備。 7nm節點以下製程的持續發展尤其需要EUV(極紫外光刻)的幫助,而全球目前僅有荷蘭的ASML公司能供應EUV。

早在2018年,中芯國際就向ASML下單了一台EUV光刻機,但至今仍未交貨。去年年末更一度傳出ASML受壓於美國而中止交貨。

對此,ASML解釋稱是許可證到期的原因。 “根據瓦森納協定(Wassenaar Arrangement),ASML出口EUV到中國需取得荷蘭政府的出口許可(export license)。該出口許可於今年到期,ASML已經於到期前重新進行申請,目前正在等待荷蘭政府核准。”

此外,美國政府在今年4月底宣布將對中國科技產業(涵蓋半導體、通信、高端電腦等)執行史上最嚴格的出口管制政策,預計於2020年6月29日正式生效。其中影響最大的部分將會是美國設備供應商對中國半導體企業的供貨限制。

就在本文發出前一天,美國前兩大半導體設備製造商應用材料(AMAT)和泛林半導體(LAM)發函給客戶,要求不能將購買自該公司的設備用於生產軍用或軍民融合的芯片,並保留無限追溯的權利。目前中芯國際對媒體回應稱並未收到類似信函,但美國政府新的管控措施對於中國整個半導體產業鏈還是影響頗大。

除了設備以外,芯片製造還涉及很多其它流程和相關核心技術,每一個環節的挑戰都不容小覷。但無論如何,中芯國際在14nm工藝的突破還是給先進製程國產替代的夢想帶來了希望。

“中芯國際是國內先進製程追趕的重要平台。梁孟松加入中芯國際以來,開始加大技術投入和追趕,14nm的量產便是標誌性事件。”國盛證券認為,14nm的突破只是開始,中芯國際未來更先進製程上有望大幅縮小與台積電的代際差異(28nm、14nm 均差了四年)。

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中芯國際與台積電量產製程代際差。圖片來源:國盛證券《中國電子:重構與崛起》研報

結束語

儘管困難重重,但中芯國際目標堅定,就如中芯國際聯席CEO趙海軍所說:“做晶圓代工廠,第一名是賺錢的,第二名基本不賺錢,第三名是虧錢的,所以一定要爭做前二名。”

本文由InfoQ粵港澳大灣區內容中心採訪報導,我們重點關注大灣區AI、金融科技、智能硬件、物聯網、5G等前沿技術動態及相關產業、公司報導,尋求報導或進一步交流可聯繫郵箱:[email protected]