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中芯国际7nm芯片量产折射的我国芯片战略是什么?

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近来中芯国际7nm制程将于6月量产的消息令国人振奋。在国人眼里,中芯国际一直肩负着国家芯片制造突围的重任,寄希望于7nm制程的进展,能够短时间突破美国对我们先进芯片制程技术的封锁。芯片制造领域的发展是一个长期的系统工程,台积电从创立到现在经历了20多年才有了今天的地位。从技术角度来看,中芯国际7nm制程的突破是全球产业链合作的结果。

  

  
中芯国际N+1工艺下的7nm制程在抛光、离子注入、扩散等诸多环节还是不可避免地使用了美国技术。按照美国的最新禁令,中芯国际7nm制程若向华为供货则必须向美国商务部申请。因此中芯国际7nm制程的量产并不代表我国能够自主可控生产高端芯片。那么中芯国际7nm芯片量产的价值在哪里?据中国半导体行业协会测算,2020年我国集成电路销售收入达到8848亿元,平均增长率达到20%,已经成长为全球最大的半导体市场。

  

  
面对如此巨大的市场规模和美国不断升级的对华制裁,我们必须加速形成集成电路产业的“双循环”新格局。即一方面通过国内设备厂家们通力合作,打造完全自主的芯片制造流水线。并在此基础上培育整个芯片制造产业生态,实现“内循环”。另一方面,通过开放合作,打造协同高效的创新链“外循环”。因此,中芯国际7nm制程量产只是我们开放合作的成果,绝对不是我国高端芯片自主可控的标志。

  

  
即使是中芯国际7nm制程开始大规模量产,中芯国际仍然面临着亟待突破的瓶颈。首先,中芯国际的7nm制程和台积电的7nm制程相比还有相当的距离。梁孟松博士表示N+1工艺相比于14nm性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%,SoC面积缩小55%,所以N+1只是接近7nm的性能。中芯国际还需要进一步通过N+2工艺来提升性能。 同时梁博士也承认,没有EUV的加持,7nm就是中芯国际的天花板,后续的5nm、3nm均无法研发。

  

  
另外,在供应链面临美国商务部安全审查,EUV光刻机短期难以获得的情况下,先进封装技术成为了中芯国际努力的另一个方向。去年年底蒋尚义先生加入中芯国际,梁博士闪电辞职轰动了半导体界。对于这次人事变动,网上许多人把眼球聚焦到梁、蒋两人的个人恩怨之上,并吐槽中芯国际卸磨杀驴。但从企业发展的角度看,引进蒋先生是中芯国际的战略选择。

  

  
与精于集成电路结构的梁博士不同,蒋先生在先进封装领域造诣极深,其履历也十分耀眼,有着近45年的从业经验,曾经担任台积电研发部副总裁,并曾一度有望接班张忠谋掌舵台积电。中芯国际引进蒋先生,能够在先进封装领域发力,充分挖掘现有制程潜力。这对于中芯国际乃至整个中国芯片制造领域的发展都具有非常重要的意义。所幸的是,在中芯国际的斡旋下,梁、蒋两人最终联手,继续留在中芯国际奋战。

  

  
总之,中芯国际7nm进程即将量产的消息确实令人高兴。但我们一定要清醒地认识到的,在全球半导体供应链受美国安全审查,我国芯片产业被全面打压的形势下,一个点的突破并不代表整个系统的提升。我国芯片产业市场大、半导体材料领域覆盖广是我们的优势,但在先进材料、先进设备和配套软件方面的短板也十分明显。因此,推动自主可控的“内循环”和在全球范围内加强合作,打造协同高效的“外循环”的“双循环”战略是我们的必然选择。

  

  
最后用上海集成电路产业投资基金董事长沈伟国的话来结束。在今年SEMICON China 2021论坛上,沈伟国表示:自主可控是我国国家安全的客观需要。但开放合作是拥抱国际化分工、享受竞争优势的必要条件。自主可控和开放合作是发展科技业的双翼。

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