28nm芯片形成了中高端集成电路制造的分界线。正是这些以及中低端芯片将满足未来对芯片的大部分需求,因为人工智能 (AI) 特性和功能已嵌入到快速增长的自主连接设备中,这些设备的范围从汽车到智能交通灯,从配套机器人到生物医学设备。

28nm 和低端芯片无法满足的功能,将在很大程度上使用 14nm 和 20nm 技术来满足。与28 nm相比,14 nm在性能方面更接近 7 nm技术,而设计和制造成本比 7 nm低得多。

例如,去年,在速度和功耗方面,英特尔的 14 nm Skylake 台式机处理器与 AMD 的 7 nm锐龙处理器没有明显区别,尽管围绕 7 nm进行了营销炒作,而且制造成本更低。

只有一小部分下游 5G 应用需要比14 nm处理器和支持芯片更强大的东西。将需要前沿的芯片组设计、基于微控制器的系统、传感器融合、先进的封装和第三代化合物半导体材料,而不是 7nm 的前沿制造,更不用说更薄的线宽晶体管芯片了。

与此同时,5G 支持的“万物互联”正在迅速形成,到 2030 年将实现空间网络。据 GlobalData 估计,到 2024 年将有超过 110 亿台企业物联网设备。中国在 5G 部署方面至少领先美国和欧盟两年,并且已经发射了 6G 试验卫星。

28nm芯片的生产正在加速

中国最大的芯片代工厂中芯国际 (SMIC) 是中国走向未来的前沿和中心,自去年以来,它一直在加大关键 28 nm芯片的生产。今年实现 28nm 规模对于中国国内半导体生态系统发展的长期过程,并且减少将生产外包给中国大陆以外地区的代工厂,尤其是台积电的需求具有重要意义。

明年,同样重要的是,14nm 芯片也将大幅增加。在没有匹配的本土替代品的情况下,中芯国际使用由应用材料、LAM 和东京电子,以及ASML DUV(深紫外)光刻机,并将在可预见的未来继续这样做。

摆脱对美国的依赖

然而,一台国产的 28 nm深紫外光刻机计划在今年年底前从上海微电子设备厂(SMEE)生产出来,并在上海专有的生产线上为物联网设备制造 48 nm和 28 nm芯片。

在 3 月份的上海 SEMICON上,该公司展示了一款工作在 90nm 的扫描仪。管理层最近报告说,提高 48nm 和 28nm 的良率仍然是一个挑战,但 SMEE 技术现在拥有基本的本土 UV 能力,无需美国 IP 来制造芯片。

现在评估 SMEE 可能会改变游戏规则的程度,以及到 2025 年 SMEE 和其他中国DUV 机器可能在低至 5nm 的情况下运行的规模还为时过早。但 SMEE 在一个极其困难的技术领域取得的进展已经出人意料。