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14nm芯片量产倒计时,2023年5G归来?好久没听余承东“吹牛”了

早在2021年年初,小米总裁卢伟冰就在微博感叹:“今年芯片缺货,不是缺,是极缺!”如今都到了2022年的年初,芯片供应依然不乐观。

虽然根据数据统计,在2021年前3个季度,全球5G手机排行榜中,华为占有率以30%排名第一,不过从2021年中旬开始,华为已经没有5G手机可卖了。7月份华为发售了P50手机,由于仅支持4G网络,价格又堪比苹果、小米等一众5G手机,很多消费者心生疑问,华为这是在搞饥饿营销,还是真的遇到难处了?作为全球5G技术的领跑者,华为手握最先进的5G技术,却迟迟不能将技术优势,转化成竞争优势呢?此前华为消费者业务CEO余承东一段内部招聘活动的讲话流出,在华为内部号称“余大嘴”的余承东表示华为从未放弃手机业务,华为14nm芯片时间表已定,预计2023年华为将王者归来。

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不过,面对如今三星和台积电都在争夺3nm的技术高地,14nm的“中国芯”即便推出,华为是否会面临“出场即淘汰”的命运?

一、华为之痛:巧妇难为无米炊

近2年,疫情的突然来袭催生了各种居家办公解决方案,同时也带动了电子产品的消费升级。消费需求旺盛,对卖家来说本应是一件好事,然而各大电子产品厂商,却纷纷犯愁了,因为芯片断供了。

芯片产业行业壁垒较高,不但有技术壁垒,还有前期巨额投入的资金和时间壁垒。比如三星、台积电、博世等全球知名的芯片制造厂商,在东南亚每建一个工厂先期投入可能就超过10亿美元,然后从建厂、安装、调试、到最终下线产品整个过程又需要2~3年。因此,被巨头们把控的芯片产业链其实很脆弱。而老天却如恶作剧一般地在各大晶圆制造厂附近,精准策划了一系列的天灾、事故。

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比如在2021年2月,美国德州突发暴雪,气温骤降至-22C,导致暖气用电量激增,进而导致位于奥斯汀的三星芯片厂临时停工。几乎在同一时间,日本福岛附近海面爆发7级强震,瑞萨电子立即停产。而车规级芯片制造厂恩智浦和英飞凌,同样因为天气原因限产或停产。这也掀起了全球芯片产业第二次“缺芯潮”。

数据显示,由于芯片短缺,我国2021年前9个月手机出货量同比下跌8.1%。同样受芯片紧缺行情影响,降价多年的笔记本电脑,也出现了同配置机型越卖越贵的罕见情况。在汽车领域,长城汽车旗下爆款品牌——欧拉好猫也出现了芯片以次充好的情况,原本应该是高通骁龙8核处理器,却被长城汽车替换成了英特尔的4核处理器。可以说,“缺芯潮”影响的并非只有手机产业,而是与半导体相关的所有产业。

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因此,为何华为迟迟无法发布5G手机,将技术优势转化为竞争优势?其一,是找不到能给华为制造5G芯片的厂商;其二、是即便找到了,产能可能也已经排在几年之后了。那么是否有朝一日,华为可以做到类似比亚迪在汽车IGBT芯片取得的成果,也能够单独完成从芯片设计,制造、到封装测试,100%全国产化呢?

二、芯片行业差距有多大?

随着近十年来,国内科技产业在光刻胶、盾构机、内燃机等领域不断实现“国产替代”,“弯道超车”的案例已经屡见不鲜。似乎只要国人找到一个突破口,打破欧美的技术垄断只是时间问题。然而在高端芯片领域,国内却少有科技公司敢大谈追赶、超越。华为总裁任正非在谈到芯片问题时曾说:“以前做交换机芯片,砸钱就可以。如今不行了。”那么,华为的难处究竟在哪呢?

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早在20世纪60年代,美国就开始涉足芯片领域的研发,当时芯片研发费用占比甚至一度超过了在航天领域。1971年1月,世界第一只CPU——芯片4004诞生了。芯片4004是将两块存储器芯片连接到微处理器上。一个存储器用于存储数据,另一个存储器用于计算数据。这样一块芯片4004就承载了全部存储和运算的功能。虽然与如今的芯片相比较,芯片4004简单、粗糙了很多,但它“存储+运算”的设计架构如同定理一样,直到今日依然适用。因为这个伟大的发明,芯片4004的创造者、时年34岁的霍夫也被评选为“二战以来最有影响力的7位科学家之一”。

从1971年到1990年,是美国信息产业的爆炸期。值得注意的是,美国深耕信息产业也不是眉毛胡子一把抓。虽说所有产业都要把持,但主要集中在把控底层架构、基础技术等少数几个方面,其他层面的设计、制造、拼装、耗材则由全球各国的企业共同开发。如今我们看全球的整个芯片产业链,各国的分工也都明确,并不存在哪家单独掌控所有环节的情况。

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即便是目前全球唯一能够生产深紫外线EUV光刻机的荷兰ASML公司,也不过是美国芯片产业链的一个节点,其占股超过22%的前两大股东分别自美国的国际资本集团(Capital Group Internationa)和贝莱德基金(BlackRock)。

想在芯片领域有所作为,除了进口技术,我们还能做些什么?

三、专家提出两点质疑

其实,早在上世纪60年代,我国光刻机产业就已经开始发展,甚至一度有追赶日本的趋势。不过后来由于各研究所信息不共享,过早受到市场化冲击,最终在90年代时宣布转型。比如曾经国产光刻机先驱——武汉无线电三厂竟改为了一所副食厂。

如今放眼国内,仅有中芯国际一家建立起一条完整的28nm生产线。而中芯国际生产的高端芯片可能还算不上是“中国芯”。因为从光刻机、掩膜版、光刻胶、晶圆片等器械材料依然需要从欧美日进口。

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不过,前段时间华为爆出了一条好消息。根据华为内部人员向相关运营商提供的时间表,当前华为已经实现了28nm芯片的量产,到2023年可以实现自产14nm芯片在5G手机产品上的应用。这也和余承东对外宣布的“2023年王者归来”不谋而合。然而,这则消息却遭到业内人士的质疑。

第一个问题,中芯国际作为国家重点扶持的芯片攻坚单位,也才进展到了28nm阶段,怎么华为就突然掌握14nm的芯片制程了呢?第二个问题,即使这个消息是真的,2023年才能实际应用的14nm“华为芯”,面对三星与台积电正在争夺的3nm技术高地,是否还有竞争优势可言?当然有,而且意义非同寻常。

其一、可以打开生存空间

首先,关于14nm的芯片制程,特别需要明确一点,并不是华为突然实现了科技爆发,掌握了14nm芯片的设计制造工艺。这个14nm的芯片,是华为运用自主研发的芯片叠加技术,在低端光刻机上生产出来的。

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据介绍,该技术不仅可以应用于14nm芯片的蚀刻生产,还可以配合独特的封装方式,将两枚14nm的芯片加工为性能可与7nm芯片相匹敌的整合芯片。可以说,这项技术的存在,对华为的生存意义重大。

其二、解决被“卡脖子”的困境

尽管如今很多国际大厂已经把制程拓展到了3nm,但目前市场90%的芯片产能依然聚焦在14nm到28nm制程的芯片型号上。一旦华为实现了14nm芯片的量产,就意味着华为彻底解决了自家5G芯片的供应问题,摆脱了被“卡脖子”的困境。

四、结语

过去几十年间,挑战美国科技地位的企业一共有3家:首先是90年代的东芝,然后是世纪之交的阿尔斯通,如今则是华为。前两家公司如ASML公司一样,已经被美国大比例持股,而华为却仍是一家100%员工持股的中国民营企业。

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根据华为公布的财务规划,未来几年时间里,华为仍将拿出至少10%的营收,专门用于芯片技术的攻坚研发。在已经掌握芯片叠加技术的情况下,华为所需要的,或许真的只剩下时间了。

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