(2021.11.29)半导体周要闻－莫大康

1. 2021年1-9月中国集成电路产业运行情况

据中国半导体行业协会（CSIA）统计，中国集成电路产业继续平稳增长。2021年1-9月中国集成电路产业销售额为6858.6亿元，同比增长16.1%。其中，设计业同比增长18.1%，销售额3111亿元；制造业同比增长21.5%，销售额为1898.1亿元；封装测试业同比增长8.1%，销售额1849.5亿元。

据海关统计，2021年1-9月中国进口集成电路4784.2亿块，同比增长23.7%；进口金额为3126.1亿美元，同比增长23.7%。出口集成电路2329.8亿块，同比增长28.4%；出口金额为1086.2亿美元，同比增长33.1%。

2. 该清醒了，中芯国际CEO公开发声撕开了国产厂商的遮羞布

众所周知，我们国家是全球最主要的是全球最大的集成电路消费市场之一，中芯国际CEO为何说全球缺芯和我国的半导体企业没有关系呢？我们来详细分析。

我国虽然消费了全球接近40%的半导体，但是中芯国际CEO认为，国产半导体企业的生产力在全球的占比微乎其微。我们一起看一组数据就会明白，赵海军所言非虚。作为国产芯片的希望，中芯国际在2020年的总营收只有269亿，而台积电单单去年12月份一个月的营收就达到270亿。对于台积电来说，中芯国际的挑战不值一提。

3. IBM中国揭秘首款2nm芯片最小部分比DNA单链还迷你

据介绍，今年5月，IBM宣布研制出全球首颗2nm芯片，这是继5nm、7nm首发后，IBM在半导体领域的又一重大创新。另外，IBM此前还表示，2nm芯片可使手机电池续航时间增至之前四倍，只需每四天为设备充一次电即可。

对于2nm的应用前景，IBM认为包括加速AI、5G/6G、边缘计算、自治系统以及太空探索等。指标方面，2nm比7nm的性能提升了45%，能耗更是减少75%。

4. 与福建晋华合作被美光搅黄，时隔三年联电和美光达成全球和解，和解金额保密

联电涉美光机密案件终于迎来关键进展。11 月 26 日上午，联电发布公告称，公司已与美光达成庭外和解协议。

联电无法透露支付多少和解金，但表示不会对财务造成影响。不过去年10 月28 日，联电认罪窃取美光商业机密一案，遭美国司法部处以6,000 万美元罚金。联电当时指出，和解协议中美国司法部同意撤销对联电包括共谋实施经济间谍活动、共谋窃取多项美光营业秘密和专利有关等指控。联电承认侵害一项营业秘密，同意支付美国政府6,000 万美元罚金，并3 年自主管理缓刑期间与司法部合作。

此案是源自于2016 年5 月，联电与福建晋华签署合作协议，共同开发两代动态随机存取记忆体(DRAM) 制程。协议开发的DRAM 制程并非最新技术，而是与2012 年量产技术相似的旧技术。

5. 路透社三星斥资170亿美元在美国得州建5nm工厂

三星在一份声明中表示，该工厂将创造2000个高科技工作岗位，将于明年上半年开始建设，并预计将于2024年下半年开始量产。除了可用于为移动设备和自动驾驶汽车提供先进逻辑芯片之外，三星还没有具体说明新工厂的具体产品线。分析师表示，它可能会使用荷兰ASML的EUV为高通等大客户生产5nm或更先进的尖端芯片。目前三星的奥斯汀厂的芯片工艺为14nm和28nm。三星表示，泰勒工厂距离奥斯汀约25英里（40公里），占地超过500万平方米。

6. 3nm芯片争夺战谁将成为最大赢家？

拿下3nm订单为什么重要？因为在7nm、5nm上竞争不足，所以三星重点押注3nm工艺。今年10月，三星电子代工业务总裁兼负责人Siyoung Choi博士透露了三星制造3nm和2nm芯片的“路线图”。

三星电子预计将在2022年上半年开始为客户生产首批基于3nm的芯片。由于采用了3nm全环栅 （GAA） 技术，这些新芯片的性能应该会提高30%，并且功耗会减半。而该芯片比5nm芯片占用的空间最多减少35%。3nm芯片将在三星位于韩国平泽的工厂生产，目前正在扩建以支持更高的产能；第二代3nm芯片预计将于2023年开始生产。三星还透露，2nm工艺的芯片处于开发初期。这些将使用GAA和多桥通道FET技术，该技术也在开发中。

除了技术，产能规模仍然是业界较为关心的问题，以7nm来看，2019年时台积电7纳米产能约每月10.5万片，对应三星制程的相关产能则仅约2万片，2020年二者之间产能差距推估约14万片与2.5万片，台积高出三星4.6倍。N3还会衍生出一个N3E版本，可以视为增强版，有更好的性能、功耗、良品率，同时设计和IP上完全兼容N3，2024年量产。至于神秘的2nm工艺，台积电的进度有所放缓，按照魏哲家的最新说法，N2工艺将在2025年量产。

随后，台积电CEO魏哲家公开表示，台积电3nm N3将在2021年内风险性试产，2022年下半年大规模量产，2023年第一季度获得实际收入。台积电N3 3nm工艺将是N5 5nm之后的全新节点，同等功耗下性能可提升10-15%，同等性能下功耗可降低25-30%，并且使用更多层的EUV光刻（不低于N5 14层），因此更加复杂化，整个工艺流程的工序超过1000道。

7. 国科微、新华三半导体等12家中企被美列入实体清单

11月25日消息，美国商务部工业和安全局于当地时间11月24日修订实体清单。据美国商务部官网显示，美国商务部工业与安全局宣布将27个实体和个人列入所谓“军事最终用户”（MEU）清单，其中包括12家中企。

据美国商务部文件显示，新增的12家中企名单包括：嘉兆科技（深圳）有限公司 、杭州中科微电子有限公司、合肥微尺度物质科学国家研究中心、湖南国科微电子、新华三半导体、Peaktek、宝利亚太有限公司、科大国盾量子技术股份有限公司、上海国盾量子信息技术有限公司、陕西智恩机电科技有限公司、西安航天华迅科技有限公司、苏州云芯微电子科技有限公司。

8. 当代中国芯片公司的三道坎

人才“坎”

关于集成电路人才的短缺，在半导体行业观察之前发布的文章里有了很多介绍。而据笔者做HR的朋友说，现在他们正在面临两大挑战：

产能“坎”

产能，对于大部分Fabless来说，在产业的周期性波动的波峰是偶尔会碰到的问题。但对于现在国内的芯片公司来说，他们现在正在碰到的产能挑战是前所未有的。

客户“坎”

其实在目前这个阶段说这个，有点不合时宜，因为国内之所以会迸发那么多芯片公司，一个重要的原因就是他们都看到了国内的庞大需求。但我们也必须承认一点，最近越来越多的迹象表明，以美国为首的一些芯片公司龙头，似乎不想让中国芯片公司轻易胜出。

9. 全球半导体投资激增

根据半导体产业协会的数据，全球约四分之三的半导体产能集中在亚洲的四个地方：中国台湾、韩国、中国大陆和日本。美国仅占13%。

根据市场研究机构Gartner Inc. (IT)的数据.，全球芯片制造商今年的资本支出预计合计将达到1,460亿美元，比新冠疫情暴发前的水平高出约50%，是五年前水平的两倍。

10. 中国台湾半导体产值创历史新高

全球半导体供应链危机，根本问题在于其产业结构过度集中，且进入障碍很大，需多年千亿级别的投资才能量产，更需要有刻苦耐劳的高科技人才。近二年，半导体已是中国大陆、美国、日本、欧盟、韩国等先进国家和地区产业政策重点：美国今年6月通过“2021创新暨竞争法案”预计五年内投资520亿美元支援半导体产业；日本今年6月公布“半导体／数字产业战略”邀海外晶圆厂在日本设立合资工厂，计划投资约18.4亿美元；韩国今年5月规划“K半导体策略”，政府十年内提供投资资金、政策，支援三星电子等153家企业，建立半导体设计、原材料、零组件、设备和生产等高效产业聚落；欧盟今年2月投资1,450亿欧元研究半导体技术，建2纳米晶圆厂，提高欧洲在芯片设计与制程的地位；大陆2020年12月公告“促进集成电路产业和软件产业高品质发展企业所得税政策”，免征半导体企业十年所得税及相关设备进口税，今年10月提出“十四五规划”，预计投注10兆人民币在半导体产业发展。

2020年全球半导体业共有410座晶圆厂，以晶圆厂“所在地”计算，日本有92座、中国台湾有70座、美洲（美国和加拿大）有67座、中国大陆有64座、欧洲有44座、韩国有38座、其他国家有35座。以厂商“掌控力”计算，美国掌控92座（美国境内产能占43.2%，约有42.3%设于亚洲〔台+新+日+中〕），中国台湾掌控85座，日本掌控73座，中国大陆掌控50座，欧洲掌控46座，韩国掌控43座，其他地区掌控21座。2021/2022各个地区将增建晶圆厂约29座（12寸厂为主）：美国6座、欧洲3座、中国大陆8座、韩国2座、日本2座、中国台湾8座，这29座至少要到2024年后才可能量产。

根据政府智库产业科技国际战略中心（Industry, Science and Technology International Strategy Center）本月发布的一份新报告，到 2021 年，产出将增长 25.9%，达到 4.1 万亿新台币（1470 亿美元）。

11. 三星宣布芯和半导体成为其SAFE EDA合作伙伴

芯和半导体和三星已经有多年的合作。据芯和官网报道，在2021年5月，芯和半导体片上无源电磁场（EM）仿真套件已成功通过三星晶圆厂的8纳米低功耗（8LPP）工艺技术认证。该套件包含了快速三维电磁场仿真器IRIS和快速自动PDK建模工具iModeler，此次认证能够显著地提升IC设计公司在8LPP工艺上的设计交付速度。三星晶圆厂的8LPP工艺在其上一代FinFET先进节点基础上，对功率、性能和面积作了进一步优化。对于移动、网络、服务器、汽车和加密货币等应用，8LPP提供了明显的优势，并被认为是众多高性能应用中最具吸引力的工艺节点之一。

12. 188.8亿美元第三季NAND Flash总营收增长15%（附最新排名）

13. 代工双雄如何走向3nm？

台积电方面，该公司董事长刘德音曾经表示，在3nm制程上，于南科厂的累计投资将超过 2万亿元新台币，目标是3nm量产时，12英寸晶圆月产能超过60万片。60万片的月产能，这是一个非常惊人的数字，不过，在量产初期是达不到的，需要一个过程。据Digitimes报道，台积电3nm芯片在2022年下半年开始量产，单月产能5.5万片起，2023年，将达到10.5万片。

台积电在台南科学园区有3座晶圆厂，分别是晶圆十四厂、晶圆十八厂和晶圆六厂，其中前两座是12英寸晶圆厂，后一座是8英寸晶圆厂。晶圆十八厂是5nm制程工艺的主要生产基地。而除了5nm工艺，台积电3nm制程工艺的工厂，也建在台南科学园区内，他们在2016年就公布了建厂计划，工厂靠近5nm制程工艺的主要生产基地晶圆十八厂。

2020年11月，台积电举行了南科晶圆十八厂3nm厂新建工程上梁典礼，预计今年装机，并于年底试产。

三星方面，2020年初，有外媒报道称，三星已开始其新建的V1晶圆工厂的大规模生产，成为业内首批完全使用6LPP和7LPP制造工艺的纯极紫外光刻（EUV）生产线。而该工厂还被认为是三星3nm制程的主阵地。

据悉，三星V1晶圆厂位于韩国华城、毗邻 S3。三星于2018年2月开始建造V1，并于2019 下半年开始晶片的测试生产。目前，该公司还在扩大V1晶圆厂的产能规模，也在紧锣密鼓地为3nm量产做着准备。

14. 上海将建国产半导体材料设备验证项目总投资5000万元！

上海集成电路研发中心有限公司成立于2002年，公司位于张江，于2018年筹建上海市集成电路产业研发与转化功能型平台，并于2021年5月完成验收，该项目主要从事集成电路产业研发与验证及12英寸半导体芯片生产。建成后，上海集成电路研发中心的12英寸生产线达纲产能为5000片/年；8-12英寸试验线的规模为9600片/年。2021年，研发中心国产设备机台及化学品的验证业务量明显上升，超过企业现有试验规模，因此上海集成电路研发中心拟依托现有的试验线，建设“国产验证项目”。

主要的验证内容有：

15. 芯片大佬蒋尚义最新发声

报道称，蒋尚义目前正在交接手边工作，并打算11月底返回美国旧金山的家中。至于未来是否“再战江湖”？蒋尚义表示：“我已经75岁，（未来）除了过平静的退休生活之外，目前并没有任何具体的规划。”对于离开中芯，是否是因为觉的自己无用武之地的问题，蒋尚义没有进一步做阐述。蒋尚义只表示，对于中国乃至全球半导体产业的进展，他认为没有所谓的“降温”迹象。“晶圆代工产业目前受到一些“政治干预”（中美科技战），但本质上，它的重要性并没有改变！”

蒋尚义认为，此事更进一步推动了半导体产业的未来两个重要发展趋势。

一、自己的晶圆自己做

第一个方向是，半导体产业集中在少数国家、以“成本”导向的时代过去了

二、纯中国的供应链

第2个发展方向，则是中国大陆将以自身力量独立发展出一套半导体产业系统。而这件事情，也被认为与蒋尚义等人的离开有着极大关系。

16. 国产存储厂商刷新全球排名DRAM列五冲四，NAND市占1%进2%！

2021年上半年DRAM市场，长鑫存储的全球市占已经来到1%，排名第五；NAND市场排名中，长江存储全球市占已经达到2%，排名第七。国产存储器厂商不断取得令人振奋的成绩！最近，兆易创新表示，17nm DDR3产品正在按计划进行中，预计2022年贡献营收。

闪存方面，长江存储已经量产64层/128层基于Xtacking架构的两代闪存颗粒，192层的第三代3D NAND存储芯片也量产在即。国内多家存储主控芯片、模组厂商都加入了长江存储的生态合作伙伴体系当中。

DRAM方面，长鑫存储已经成功量产19nm DDR4/LPDDR4，正在推进LPDDR5 DRAM产品开发，预计会采用17nm以下工艺制程。截至2020年底，长鑫存储12寸月产能达到4万片，开始启动6万片/月产能建设。未来随产能的不断扩张，有望超载南亚成为全球第四大DRAM芯片厂商。

17. 传高通AMD将率先采用三星2022年上半年量产的3nm芯片制程

由于市场需求提升，三星也正积极海内外扩产，日前三星电子代工事业部专务韩升勋在三星Invester论坛提到，若加上将在美国扩产的新工厂，三星电子的代工厂产能将比2017年增加3.2倍。

据DIGITIMES 通过业内相关人士获悉，由于台积电和苹果的关系密切，台积电被外界普遍认为会允许苹果优先购买并使用台积电采用最新制程制造的芯片，此举会引发其它厂商及企业的不满，AMD 和高通很可能也会因此转向三星，并成为三星 3nm 芯片制程的首批客户。

18. 10月日本半导体设备销售额飙涨49.1%，创四年来最大增幅

日本半导体设备龙头TEL 11月12日宣布，因客户需求提前、订单增加，在评估客户最新的投资动向及业绩动向后，将今年度（2021年4月-2022年3月）合并营收目标自原先预估的1.85兆日元上修至1.9兆日元（将年增35.8%）、年度营收将创历史新高纪录；合并利润目标自5,080亿日圆上修至5,510亿日元（将年增71.8%）；合并净利润目标自3,700亿日元上修至4,000亿日元（将年增64.6%），将创下历史新高纪录。

日本半导体设备协会（SEAJ）25日公布的统计数据显示，今年10月日本半导体设备销售额（3个月移动平均值）达到2719.04亿日元，同比增长49.1%，连续第10个月呈现增长，增幅连续第8个月超过10%，创2017年7月以来最大增幅。今年前10个月销售额达24918.01亿日圆，同比增长31.9%。

19. 获投资金额最高的前十大纯AI芯片商

20. Yole2026年功率半导体市场将达到262亿美元

市场研究机构Yole Développement （Yole） 最新研究报告指出，随着全球制定“碳达峰、碳中和”目标，带来更多绿色能源发电、绿色汽车、充电桩、储能等需求，全球功率半导体器件市场将从2020年达175亿美元增长至2026年的262亿美元，年均复合增长率达6.9%。

21. 与中芯国际共建12英寸晶圆厂，大基金二期33.95亿投资中芯深圳

2021年8月27日，中芯国际全资附属公司中芯控股、中芯集电及深圳重投集团订立了深圳合资协议，约定方同意将中芯深圳的注册资本增至24.15亿美元。其中，中芯控股、中芯集电及深圳重投集团分别认缴出资约17.3255亿美元、1.27亿美元及5.5545亿美元，分别占中芯深圳经扩大注册资本后的71.74%、5.26%和23%。

莫大康：浙江大学校友，求是缘半导体联盟顾问。亲历50年中国半导体产业发展历程的著名学者、行业评论家。

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