28nm芯片在新基建中大有可为
比起14nm制程工艺的突破,国产28nm芯片规模量产同样意义非凡。据包博士介绍,28nm工艺是集成电路制造产能中划分中低端与中高端的分界线。在当前的芯片种类里,除了对功耗要求比较高的CPU、GPU、AI芯片外,其余的工业级芯片都是用的28nm以上的技术,比如电视、空调、汽车、高铁、火箭、卫星、工业机器人、电梯、医疗设备、智能手环以及无人机等等。
“由于集成电路制造还是以中低端产能为主,当前我国向中高端迈进的需求非常迫切。而一旦完全掌握了28nm技术,就意味着市场上绝大部分的芯片需求都不会被卡脖子了。”包博士说,28nm的优势也比较明显。在成本几乎相同的情况下,使用28nm工艺制程可以给产品带来更加良好的性能。例如与40nm工艺相比,28nm栅密度更高、晶体管的速度提升了约50%,每次开关时能耗减少了50%。由此,综合考虑成本和技术因素,28nm制程在未来较长一段时间将成为中端主流工艺节点。
正因如此,国务院去年发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》,其中提到对28nm及以下的晶圆厂/企业加大税费优惠支持力度,增加对"中国鼓励的集成电路线宽小于28nm(含),且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目,第一年至第十年免征企业所得税"等内容。
在市场应用方面,包博士称,国产28nm芯片国内市场广阔。目前,国内芯片制造企业产能已基本全线利用,至少达到了98%。这是最近五年来产能利用率最高的一年。而随着数字经济快速发展,中国正在全力开展新基础建设工程,对芯片的需求十分旺盛。虽然与5nm、7nm相比,28nm的工艺还有一定差距,但在5G、新能源汽车、特高压、大数据中心、人工智能、工业互联网等国家大力发展的领域中已经属于成熟工艺,不论在成本还是在芯片功耗、功能与性能三大指标上,都是性价比最高的工艺制程。
根据调研机构IC insights发布的《2020-2024年全球晶圆产能》报告显示,2019年,10nm以下先进制程的芯片产能占总产能的4.4%,而大于28nm的成熟制程产能则占52%。因此,加快国产28nm芯片布局,不仅有利于在这一领域站稳脚跟,而且在芯片国产替代和新基建大潮下大有可为。包博士指出,国内已经具备28nm技术节点完规模量产能力。在集成电路各产业链环节,有些企业研发已经取得了不俗成就,有些企业的产品生产线上已经得到具体应用。与此同时,国内在一些细分领域还实现了显著突破,比如在介质刻蚀领域已达到全球先进水平。
提高服务能力可加速技术迭代
芯片是通信信息产业的核心,应用前景巨大。对于国产芯片是否可以满足包括5G通讯在内的通讯设备性能方面的需求,包博士表示,国产14nm芯片可以满足5G通信、高性能计算等领域的大部分需求。此外,国内也在积极开发7nm等先进工艺制程芯片,未来将有效缓解高端芯片代工领域的对外依存状况。