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LTN經濟通》中國土法煉芯 造天價5奈米?

2023/12/13 07:17

華為Mate 60 Pro搭載中芯國際7奈米製程技術,外界認為突破美國封鎖。(示意圖∕圖取自微博)

華為新機搭7奈米 驚嚇外界

歐祥義/核稿編輯

〔財經頻道/綜合報導〕華為Mate 60 Pro搭載海思麒麟9000S,中芯國際7奈米製程技術。外界認為突破美國封鎖,在美國加大力度制裁之下,先進晶片設備皆不能出口至中國,中國要製造先進晶片困難重重。

在美國宣布擴大出口限制後,中國基本上是拿不到任何先進設晶片設備,不過Mate 60 Pro卻突然帶著7奈米晶片出現在眾人眼前,在眾人持著懷疑態度下,TechInsights拆解後證實,Mate 60 Pro搭載的麒麟9000S處理器,是由中芯國際採用7奈米製程生產。

當然對此也有人不認同,就像日本研究機構認為,麒麟9000S是透過中芯國際的14奈米製程製造,經一些特殊技術處理後,使該晶片的性能逼近7奈米處理器。

一名匿名專家透露,半導體業界許多專家認為,中芯國際沒有能力量產7奈米晶片。但先不管晶片到底是7奈米還是14奈米,中芯這次製造的晶片確實讓人大吃一驚。

《彭博》曾引述美國半導體行業協會(SIA)指出,華為一直在打造秘密晶片製造供應鏈。(彭博)

林本堅:中芯應能用現有設備前進5奈米

《彭博》曾引述美國半導體行業協會(SIA)指出,華為一直在打造秘密晶片製造供應鏈,募集現有晶圓代工廠、協助其躲避美國出口管制。

極紫外光微影(EUV)是7奈米製程的主流設備,而中芯國際頂多只能拿到深紫外光機(DUV),外媒報導分析,DUV雖也能用於7奈米製程,但效果較差、良率較低,整體成本更為高昂。

還有一說,中芯甚至有機會用現有的DUV,將製程技術推進至5奈米。

台積電(2330)前副總裁、清華大學半導體研究學院院長林本堅表示,美國無法阻止中芯國際和華為等中國企業在晶片技術取得進展,中芯應該能以既有的艾司摩爾(ASML)設備,進步到下一代的5奈米技術。

中芯有機會用現有的DUV,將製程技術推進至5奈米。(示意圖/路透)

DUV生產5奈米 昂貴且費時

林本堅認為,用現有DUV設備製造5奈米晶片組將非常昂貴,但也可行。中芯若要用DUV量產5奈米SoC(系統單晶片),至少需要四倍圖案化( patterning),過程需要多重曝光和多重蝕刻。

林本堅解釋,設備一次可以曝光250片,兩次曝光頂多125片,蝕刻也更花流程,因此 DUV要進入5奈米製程,不只花時間也花錢,這種製程缺點不僅耗時長,成本也高又影響產量。

用DUV需要在多次曝光過程中進行精確對準,需要時間,並可能產生錯位,「稍微不准就會吃虧,不管良率、製程就會吃虧」。林本堅表示,浸潤式( immersive)DUV技術可以實現五、六倍圖案化,但重點是要付出多少代價,如時間代價、成本代價、對不準的代價。

當設備達到極限的時候,看要曝光幾次、蝕刻幾次,都會成為考量,林本堅表示,這也是被半導體業認為「微縮的路」,微縮就是很花錢,在達到摩爾定律、物理極限前,會先面臨成本的極限。

據悉,華為2024年將開發P70、P70和P70 Art,有望成為明年首波旗艦手機,但還不確定會搭配哪些晶片組,但大概可以確定,華為明年P70系列,可能沒有足夠的5奈米晶片供應。

若5奈米真的產出,依照中芯所花費的時間與精力,恐向華為收取「驚人」費用。(歐新)

中芯的5奈米晶片 報價恐「驚人」

即使,最後5奈米真的產出,依照中芯所花費的時間與精力,大概也會向華為收取「驚人」費用,另外更重要的一點,華為的手機出貨僅中國,晶片組產量下滑,也會使晶片價格上漲。

今年6月台媒報導,根據資料顯示,今年台積電晶圓價,3奈米報價1萬9865美元∕片、5奈米1萬3400美元∕片、7奈米1萬0235美元∕片,正在研發的2奈米報價預計落在2萬4570美元∕片。

根據Digitimes資料,未來3奈米的價格,有機會突破2萬美元∕片,相較於7奈米,翻了至少1倍。

分析機構IBS曾計算,晶圓廠在3奈米製程的工藝研發投入達到40億美元至50億美元,建一座3奈米製程、每月生產4萬片的生產線,成本約150億美元至200億美元,但這僅是晶圓廠投入。

先進製程晶片的開發費用方面,研發費用包括晶片設計、IP、EDA、裝置等,研究機構Semi engineering估算,28奈米製程的開發費用約為5130萬美元,16奈米製程需投入1億美元,5奈米製程節點投入金額達5.42億美元。

在現今制度下,英媒近期爆料,中芯因美國制裁不僅拿不到EUV曝光機,手上的設備也無法進行軟體更新,更沒有任何外國設備商工程師提供技術支援,一些設備零件庫存預計2到3年內耗盡。

中國半導體遭美國制裁。(法新社)

華為就是中芯5奈米的白老鼠

由於良率低成本高,Counterpoint半導體分析師王哲宏(Brady Wang)表示,每增加一步驟,就會有更多的晶片被丟棄,設備成本也會上升,還消耗更多的零件和材料。

或許中芯真朝5奈米前進,但依照現有設備,卻必須大量使用多重曝光和多重蝕刻,非常影響良率及成本的昂貴技術,因此,中芯5奈米製程的經濟效益,應該遠低於英特爾(Intel)、台積電、三星(Samsung)。

《金融時報》指出,中芯升級7奈米生產線,華為就是白老鼠。即使真的做出5奈米,依照上述行情與報價,應該也只會更高,不會更低,華為如果採用了,大概也是當「冤大頭」。

在美國制裁之下,中芯5奈米即使量產了,除了華為這個可能外,誰又敢向中芯下單?

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