全球1.8纳米先进制程大战加剧 中国半导体稳健突破
本报记者 谭伦 北京报道全球半导体巨头围绕先进制程的争夺战愈发激烈。
近日,英特尔新任CEO陈立武宣布,Intel 18A制程已进入风险试产阶段,计划于年内实现量产。陈立武强调,18A是Intel重回工艺领先的关键节点,技术团队将继续优化PDK与制程能力,以确保量产交付与客户需求匹配。而其目标对手,正是目前半导体代工界的两大巨头——台积电与三星。
所谓18A,即18埃米(对应1.8纳米),是英特尔自2021年启动“四年五个制程节点”计划以来,为扭转其晶圆代工业务表现,重夺工艺制程领先地位而提出的规划制程,其正式对标的是台积电与三星的2纳米。此前,台积电和三星均宣布将在2025年正式投产2纳米制程。
而除18A外,英特尔在此前的路线图中还计划未来通过14A(1.4纳米)节点进一步巩固领先优势。而据公开信息,英特尔14A制程将采用高数值孔径EUV光刻技术,性能功耗比再提升15%—20%。
种种迹象昭示,2025年注定将是决定全球半导体先进制程市场格局的关键一年。CHIP中国区实验室主任罗国昭向《中国经营报》记者表示,对英特尔而言,18A节点的量产是其 “四年五个制程节点” 战略的重要落子,也将使得全球晶圆代工竞争进入最为白热化的阶段,良率、交付周期与客户策略将成为关键变量。
三巨头风格分化
虽然目标制程相同,但细窥三大巨头的技术路径与推进风格,则呈现显著差异。
根据英特尔官方释出的信息,其18A工艺采用RibbonFET闸极全环绕晶体管与PowerVia背面供电技术,提升性能与能效,特别针对AI与高性能计算场景优化。在业界看来,这意味着英特尔更押注架构创新,18A制程通过PowerVia技术将电源网络从芯片正面移至背面,在提升晶体管密度的同时降低功耗,成为业界首个实现背面供电商业化的工艺节点。
在罗国昭看来,这一略显激进的技术路线,代表英特尔试图重夺制程霸权的迫切。但英特尔过去三年在20A节点上曾有延迟与产能受限问题,能否按期放量,仍有待市场检验。此外,叠加其第二季度亏损与工厂建设推迟的消息,也令市场对其代工业务的长期竞争力存疑。
相比之下,台积电则坚守传统工艺优化路线,同时通过SoW-X晶圆级封装方案将计算性能提升40倍;而在推进方面,台积电的风格更是始终以“稳”著称。其2纳米工艺将于2025年下半年量产,1.4纳米则锁定2028年。
而客户黏性更是台积电的核心壁垒。截至目前,苹果、英伟达等头部企业已明确将1.8纳米订单优先分配给台积电,预计2026年,iPhone 18系列将首发其1.8纳米工艺的芯片。这种正向循环,也令台积电在2025年一季度以47亿美元代工收入、同比增长7%的业绩继续领跑业界。
三星则介于二者之间。在2023年举行的代工论坛上,三星公布了2GAP制程路线图,计划于2025年量产2纳米制程,并在2027年实现1.4纳米制程商业化。
不过,罗国昭指出,三星虽在3纳米节点率先采用了GAA(全环绕栅极晶体管技术)晶体管,但其良率问题频发导致客户流失。这也使得目前三星的2纳米工艺量产计划推迟至2025年。为弥补技术短板,三星正加速布局先进封装与存储芯片协同,试图以“异构集成”策略来实现对台积电的赶超。
代工市场格局或生变
随着英特尔的加入,全球晶圆代工市场格局也在悄然变化。
在半导体市场,先进制程的竞争本质往往来自客户资源的争夺。综合各方信息来看,目前英特尔在18A节点上其代工业务吸引了43家潜在客户测试芯片,包括全球Top10芯片设计公司中的7家。英特尔前CEO帕特·基辛格也曾在内部会议上透露,18A已有大额预付款承诺。
因此,随着18A试量产公布,英特尔股价近期也随预期攀升,单周内累计上涨近30%,创下1987年以来最佳表现。
相比之下,台积电凭借成熟的工艺生态和苹果等头部客户的锁定,仍占据先进制程代工市场66%的份额,但其2纳米节点面临英特尔18A的直接竞争,特别是台积电2纳米工艺未集成背面供电,而英特尔18A在相同功耗下性能优势4%。
三星则试图通过价格策略和新兴市场渗透打破僵局。其2纳米工艺报价较台积电低15%—20%,并锁定高通、日本PFN等客户。然而,良率问题和技术可靠性依然是其最大的不确定性因素。记者注意到,高通曾尝试使用三星4纳米工艺生产骁龙芯片,但因能效表现不佳转向台积电。为弥补短板,三星正加速推进与ARM、新思科技的合作,优化GAA设计工具以缩短客户开发周期。
罗国昭认为,短期来看,GAA晶体管与背面供电将成2纳米甚至更先进制程标配,而消费电子与AI芯片正在主导先进制程需求,在此背景下,三星若未能解决良率问题,可能彻底退出第一梯队。
行业分析机构Gartner预测,到2028年全球1.8nm及更先进制程芯片市场规模将突破300亿美元,其中AI芯片和高性能计算占比超60%。但这一市场的竞争将不仅限于技术参数,供应链韧性、成本控制和生态构建能力将成为胜负手。其中,英特尔若能兑现18A量产承诺并吸引头部客户,有望在2025年后改写代工市场格局;台积电需在保持工艺优势的同时加速封装技术迭代;三星则需解决良率问题,并强化技术差异化。
中国半导体稳健突围
就在台积电、英特尔、三星围绕1.8纳米及2纳米先进制程激战之际,中国半导体产业则选择了更为稳健的方式突围。
记者注意到,中芯国际、华虹半导体等中国内地的晶圆代工企业仍主要聚焦28纳米及以上成熟工艺。据中芯国际财报数据显示,2023年其28纳米及以上工艺占营收比重超过90%;尽管其14/12纳米产线已有一定出货,但受限于EDA工具、光刻设备(特别是EUV)等核心环节瓶颈,继续向7纳米以下推进的难度较大。
但这并不代表中国市场无所作为。IDC预计,到2025年,中国内地在全球成熟制程芯片产能中的占比将达28%;而SEMI(国际半导体产业协会)更在2024年预测称,到2027年这一数字将有望突破39%。也就是说,全球每三块成熟制程芯片中就有一块将在中国内地制造。
罗国昭表示,在过去几年国家政策扶持与本土需求牵引下,国产半导体企业正将资源集中于28纳米及以上成熟工艺的规模化扩产,同时向16/12纳米等中端制程推进。尽管与全球先进制程已形成“代差”,但在电动汽车、工业控制、AI边缘计算等庞大市场的支撑下,中国半导体企业选择“以稳为先、步步为营”的战略路线。这场非对称突围,或许正是国产芯片产业在地缘风险加剧下的一种更理性方式。
值得注意的是,稳健巩固市场的同时,我国对先进制程的追赶从未停歇。如中芯国际通过 DUV多重曝光技术,在14纳米平台上实现等效7纳米性能的N+1工艺,晶体管密度达1.08 亿个/平方毫米,成功应用于特定AI芯片。西安邮电大学研发的氧化镓材料,功率转换效率较硅基材料提升 30 倍,为3纳米以下制程开辟新路径。
对此,清华大学教授魏少军曾评价指出,与其在先进制程的红海中血拼,不如聚焦架构创新和微系统集成。华泰证券在2024年研报中也曾建议,从国家层面加强“专精特新”芯片的产业支持,如车规MCU、模拟IC、AI边缘芯片、工业SoC等,推动国产芯片实现技术+生态双突围,避免陷入“先进制程幻觉”。
罗国昭表示,半导体制程的追赶非一夕之功,谁能在技术突破、客户锁定和成本控制之间找到平衡点,谁就能在未来的全球半导体竞争中占据先机。而对于中国而言,在先进制程 “跟跑” 的同时,探索架构创新和生态重构的 “第三条道路”,或许是实现产业突围的关键所在。
英特尔18A,能否逆袭成功,咱们赛场上见分晓! 英特尔18A制程进入风险试产,这速度就像百米冲刺,不过之前20A节点的问题让人有点担心它能否顺利量产 先把成熟市场干成白菜价,再爬坡先进制程,农村包围城市。 三条路,三个方向都努力探索~ 高科技推进人类毁灭! 感谢分享 感谢分享![喜欢] 谢谢楼主分享。
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