ฮอเร็กซ์ กรุ๊ป
November 18, 2020
HOREXS เป็นหนึ่งในผู้ผลิต PCB พื้นผิว IC ที่มีชื่อเสียงในประเทศจีนซึ่งเกือบทั้งหมดของ pcb ใช้สำหรับแพคเกจ / การทดสอบ IC / Storage IC การประกอบ IC เช่น MEMS, EMMC, MCP, DDR, SSD, CMOS เป็นต้นซึ่งเป็นมืออาชีพ ผลิต PCB FR4 สำเร็จรูป 0.1-0.4 มม.!
จีนกำลังเร่งความพยายามที่จะพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในประเทศท่ามกลางความตึงเครียดทางการค้ากับชาติตะวันตกโดยหวังว่าจะพึ่งพาตนเองได้มากขึ้น
ประเทศยังคงล้าหลังในเทคโนโลยี IC และไม่มีที่ไหนใกล้ที่จะพึ่งพาตนเองได้ แต่ก็มีความก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ผู้ผลิตชิปในประเทศของจีนติดอยู่กับกระบวนการหล่อโลหะที่ครบกำหนดโดยไม่มีอยู่ในความทรงจำแม้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้โรงหล่อในประเทศจีนได้เข้าสู่ตลาด finFET ขนาด 14 นาโนเมตรโดยมี 7 นาโนเมตรในการวิจัยและพัฒนาจีนยังขยายไปสู่ความทรงจำและในภาคอุปกรณ์ fab จีนกำลังพัฒนาระบบการพิมพ์หินอัลตราไวโอเลต (EUV) ของตัวเองซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่กำหนดรูปแบบคุณสมบัติขั้นสูงสุดในชิป
ไม่น่าเป็นไปได้ที่จีนจะพัฒนาระบบ EUV ของตนเองในระยะเวลาอันใกล้นี้และสำหรับเรื่องนั้นความพยายามในการหล่อหลอมและความทรงจำของประเทศก็มีน้อยมากอย่างน้อยก็ในตอนนี้และจีนจะไม่แซงหน้าผู้ผลิตชิปข้ามชาติในเร็ว ๆ นี้
อย่างไรก็ตามกำลังพัฒนาอุตสาหกรรม IC ในประเทศด้วยเหตุผลหลายประการประการหนึ่งจีนนำเข้าชิปส่วนใหญ่จากซัพพลายเออร์ต่างชาติทำให้เกิดช่องว่างทางการค้ามหาศาลจีนมีอุตสาหกรรม IC ขนาดใหญ่ แต่ก็ไม่ใหญ่พอที่จะปิดช่องว่างในการตอบสนองประเทศกำลังเทเงินหลายพันล้านดอลลาร์ในภาค IC ของตนโดยมีแผนจะผลิตชิปของตัวเองมากขึ้นพูดง่ายๆก็คือต้องการพึ่งพาซัพพลายเออร์ต่างประเทศน้อยลง
เมื่อเร็ว ๆ นี้จีนเร่งความพยายามเหล่านั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสหรัฐฯเปิดตัวสงครามการค้ากับนานาประเทศในตัวอย่างเดียวสหรัฐฯทำให้ Huawei ได้รับชิปและซอฟต์แวร์ของสหรัฐฯยากขึ้นและเมื่อเร็ว ๆ นี้สหรัฐฯได้บล็อก ASML ไม่ให้ส่งเครื่องสแกน EUV ไปยัง SMIC ซึ่งเป็นผู้จำหน่ายโรงหล่อรายใหญ่ที่สุดของจีนจีนมองว่าการกระทำเหล่านี้และการกระทำอื่น ๆ เป็นหนทางขัดขวางการเติบโตกระตุ้นให้จีนเร่งพัฒนาเทคโนโลยีของตนเอง
ในขณะเดียวกันสหรัฐฯกล่าวว่าการกระทำที่เกี่ยวข้องกับการค้าเป็นสิ่งที่ชอบธรรมโดยอ้างว่าจีนมีส่วนร่วมในการปฏิบัติทางการค้าที่ไม่เป็นธรรมและล้มเหลวในการปกป้องทรัพย์สินทางปัญญาของสหรัฐฯจีนยกเลิกข้อเรียกร้องเหล่านั้นอย่างไรก็ตามอุตสาหกรรมจำเป็นต้องจับตาดูประเด็นการค้ารวมถึงความคืบหน้าของจีนในเซมิคอนดักเตอร์ได้แก่ :
SMIC กำลังจัดส่ง finFET ขนาด 14 นาโนเมตรโดยมีกระบวนการคล้าย 7 นาโนเมตรในการวิจัยและพัฒนา
Yangtze Memory Technologies (YMTC) เพิ่งเข้าสู่ตลาด 3D NAND ด้วยอุปกรณ์ 64 เลเยอร์เทคโนโลยี 128 ชั้นอยู่ในการวิจัยและพัฒนา
ChangXin Memory Technology (CXMT) กำลังจัดส่งผลิตภัณฑ์แรกในกลุ่ม DRAM 19 นาโนเมตร
จีนกำลังขยายไปสู่คอสะพานประกอบรวมทั้งแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
OSAT ของจีนกำลังพัฒนาแพ็กเกจขั้นสูงเพิ่มเติม
ทั้งหมดนี้ฟังดูน่าประทับใจ แต่จีนยังคงตามหลัง“ จีนใช้จ่ายอย่างบ้าคลั่งกลยุทธ์ของจีนคือการเป็นผู้เล่นในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มันมาจากความต้องการที่จะมีส่วนแบ่งความสามารถในการผลิตในประเทศที่มากขึ้นรวมถึงการพิจารณาด้านความปลอดภัย” Risto Puhakka ประธานของ VLSI Research กล่าว“ แต่ส่วนแบ่งในความทรงจำของจีนมีน้อยในด้านตรรกะพวกเขาอยู่ข้างหลัง TSMCจีนยังห่างไกลจากความพอเพียงจากแง่มุมที่สมเหตุสมผล”
สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ปัญหาเดียว“ ยังมีความท้าทายอีกมากมายสำหรับประเทศจีนรวมถึงความต้องการความสามารถและ IP ที่มากขึ้นในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และความจำเป็นในการลดช่องว่างในเทคโนโลยีกระบวนการชั้นนำให้แคบลง” ลีโอปังประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายผลิตภัณฑ์ของ D2S กล่าว“ ความท้าทายอันดับต้น ๆ คือความตึงเครียดระหว่างรัฐบาลสหรัฐฯและจีนซึ่งก่อให้เกิดความไม่แน่นอนในการจัดหาอุปกรณ์การผลิตและซอฟต์แวร์ EDA”
ยุทธศาสตร์ของจีน
จีนมีส่วนร่วมในอุตสาหกรรม IC มานานหลายทศวรรษในช่วงทศวรรษที่ 1980 มีผู้ผลิตชิปที่ดำเนินการโดยรัฐหลายรายที่มีเทคโนโลยีที่ล้าสมัยดังนั้นในเวลานั้นจีนได้ริเริ่มโครงการต่างๆเพื่อปรับปรุงอุตสาหกรรม IC ของตนให้ทันสมัยด้วยความช่วยเหลือจากข้อกังวลของต่างประเทศประเทศจึงได้เปิดตัวการลงทุนด้านชิปหลายแห่งในช่วงทศวรรษที่ 1980 และ 1990
ถึงกระนั้นจีนก็พบว่าตัวเองอยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ตะวันตกด้วยเหตุผลหลายประการในเวลานั้นตะวันตกได้ใช้มาตรการควบคุมการส่งออกที่เข้มงวดของจีนห้ามมิให้ผู้จำหน่ายอุปกรณ์จัดส่งเครื่องมือที่ทันสมัยที่สุดไปยังประเทศจีน
จากนั้นในปี 2543 จีนได้เปิดตัวผู้ผลิตโรงหล่อภายในประเทศใหม่และทันสมัย 2 ราย ได้แก่ Grace และ SMICจากนั้นการควบคุมการส่งออกก็ผ่อนคลายลงในจีนผู้ขายอุปกรณ์เพียงแค่ต้องมีใบอนุญาตในการจัดส่งเครื่องมือไปยังประเทศจีน
ในช่วงนั้นจีนกลายเป็นฐานการผลิตขนาดใหญ่ที่มีอัตราแรงงานต่ำความต้องการชิปพุ่งสูงขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปประเทศนี้กลายเป็นตลาดชิปที่ใหญ่ที่สุดในโลก
เริ่มตั้งแต่ช่วงปลายยุค 2000 ผู้ผลิตชิปข้ามชาติเริ่มสร้าง fabs ในประเทศจีนเพื่อเข้าถึงตลาดIntel, Samsung และ SK Hynix สร้างหน่วยความจำ fabs ในประเทศจีนTSMC และ UMC ได้สร้างโรงหล่อขึ้นที่นั่น
ภายในปี 2014 จีนใช้ชิปมูลค่า 77,000 ล้านดอลลาร์ตามข้อมูลของ IC Insights แต่นำเข้าชิปส่วนใหญ่นอกจากนี้จีนยังผลิตชิปเหล่านั้นเพียง 15.1% เท่านั้นตาม IC Insightsส่วนที่เหลือผลิตนอกประเทศจีน
เพื่อตอบสนองและติดอาวุธด้วยเงินทุนหลายพันล้านดอลลาร์รัฐบาลจีนได้เปิดเผยแผนใหม่ในปี 2014 เป้าหมายคือเร่งความพยายามของจีนใน FinFET ขนาด 14 นาโนเมตรหน่วยความจำและบรรจุภัณฑ์
จากนั้นในปี 2015 จีนได้เปิดตัวโครงการริเริ่มอีกครั้งโดยขนานนามว่า "Made in China 2025"เป้าหมายคือการเพิ่มเนื้อหาภายในประเทศของส่วนประกอบใน 10 ด้าน ได้แก่ ไอทีหุ่นยนต์การบินและอวกาศการขนส่งทางรถไฟยานพาหนะไฟฟ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าวัสดุยาและเครื่องจักรนอกจากนี้จีนยังหวังที่จะพึ่งพาตัวเองใน ICs มากขึ้นและต้องการเพิ่มการผลิตในประเทศเป็น 70% ภายในปี 2568 ตามข้อมูลของ IC Insights
ในปี 2019 จีนใช้ชิปมูลค่า 125 พันล้านดอลลาร์ตามข้อมูลของ IC Insights แต่ก็ยังคงนำเข้าชิปส่วนใหญ่จีนผลิตชิปเหล่านั้นเพียง 15.7% ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่ประเทศจะบรรลุเป้าหมายการผลิตภายในปี 2568
รูปที่ 1: ตลาด IC ของจีนเทียบกับแนวโน้มการผลิตที่มา: IC Insights
จีนเผชิญกับความท้าทายอื่น ๆ เช่นกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งการขาดแคลนผู้มีความสามารถทางเทคนิค“ จีนยังคงแสวงหาผู้มีความสามารถมากขึ้นในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์” Pang D2S กล่าว“ นั่นส่วนใหญ่เป็นเพราะจีนกำลังสร้าง fabs ใหม่หลายสิบแห่งมีการคัดเลือกวิศวกรเซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสบการณ์หลายพันคนจาก fabs ในไต้หวันเกาหลีญี่ปุ่นและแม้แต่ในสหรัฐอเมริกาโดยจ่ายเงินให้กับแพ็คเกจค่าตอบแทนที่น่าสนใจมาก”
ในด้านที่สดใสจีนฟื้นตัวอย่างรวดเร็วจากการระบาดของโรคโควิด -19 เมื่อต้นปีนี้ในช่วงครึ่งแรกของปี 2020 ความต้องการชิปและอุปกรณ์มีมากในจีนและที่อื่น ๆ“ ความจุ 200 มม. ยังคงใช้งานได้เต็มรูปแบบด้วยการใช้งานที่หลากหลายในพื้นที่ 300 มม. นี่เป็นสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันในปีที่ผ่านมา” วอลเตอร์อึ้งรองประธานฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ UMC กล่าว
คนอื่นเห็นแนวโน้มที่คล้ายกัน“ ตลาดทดสอบเซมิคอนดักเตอร์และบรรจุภัณฑ์ของจีนมีความยืดหยุ่นตลอดช่วงเวลาโควิด -19” เอมี่ลีอองรองประธานอาวุโสของ FormFactor กล่าว“ อุปสงค์ยังคงแข็งแกร่งโดยได้รับแรงหนุนจากการรวมกันของโมเมนตัมที่สร้างขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาจากโครงการ 'Made in China 2025' และ 'การสร้างความตื่นตระหนก / ซื้อ' เมื่อเร็ว ๆ นี้ท่ามกลางความตึงเครียดระหว่างจีน - สหรัฐฯด้วยเหตุนี้เราจึงเห็นความไม่แน่นอนของอุปสงค์ที่เพิ่มขึ้นในประเทศจีนเนื่องจากความกลัวว่าจะเกิดภาวะเศรษฐกิจถดถอยทั่วโลก”
อารมณ์ก็ตึงเครียดด้วยเริ่มตั้งแต่ปี 2018 สหรัฐฯเปิดสงครามการค้ากับจีนโดยเรียกเก็บภาษีสินค้าจากจีนจีนได้ตอบโต้
สงครามการค้ากำลังบานปลายเมื่อปีที่แล้วสหรัฐฯได้เพิ่มหัวเว่ยและหน่วยชิปภายใน HiSilicon เข้าไปใน“ รายชื่อนิติบุคคล” โดยกล่าวว่า บริษัท ต่างๆมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในการทำธุรกิจกับ Huawei บริษัท ในสหรัฐอเมริกาต้องได้รับใบอนุญาตจากรัฐบาลสหรัฐฯผู้ค้าในสหรัฐฯหลายรายถูกปฏิเสธซึ่งส่งผลกระทบต่อกำไร
จากนั้นเมื่อต้นปีที่ผ่านมาสหรัฐฯได้ขยายคำจำกัดความของ "ผู้ใช้ทางทหาร" ในประเทศจีนสิ่งนี้ออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้กองทัพของจีนได้รับเทคโนโลยีใด ๆ ของสหรัฐฯ
ในเดือนพฤษภาคมสหรัฐอเมริกาได้ย้ายเพื่อขัดขวางการไหลเวียนของชิปไปยัง Huawei จาก fabs ในต่างประเทศ“ ในอนาคต fab ในต่างประเทศจะต้องหยุดการขายให้กับ Huawei หากเป็นไปตามเงื่อนไขสามประการดังต่อไปนี้ A) fab ใช้อุปกรณ์หรือซอฟต์แวร์ของสหรัฐอเมริกาในการผลิตชิปB) ชิปออกแบบโดย Huawei;และ C) ผู้ผลิตชิปมีความรู้ว่าสินค้าที่ผลิตนั้นมีไว้สำหรับ Huawei” Paul Gallant นักวิเคราะห์ของ Cowen กล่าว“ (สิ่งนี้ต้องการ) ผู้ผลิตชิปจากต่างประเทศที่ใช้อุปกรณ์ของสหรัฐฯเพื่อรับใบอนุญาตก่อนที่จะขายชิปให้กับ Huaweiแต่ภาษาของกฎใหม่อาจไม่ได้ห้ามการขายดังกล่าวในทางกลับกันกฎใหม่ครอบคลุมเฉพาะชิปที่ออกแบบโดย HiSilicon จริง ๆ ไม่ใช่ชิปทั้งหมดที่ผลิตโดย fabs ในต่างประเทศที่ขายให้กับ Huawei”
ในบางประเด็น TSMC อาจหยุดคำสั่งซื้อใหม่ให้กับ Huaweiยังไม่ชัดเจนว่าทั้งหมดนี้จะออกมาอย่างไรกฎไม่ชัดเจนและอาจเปลี่ยนแปลงได้ในชั่วข้ามคืน
โรงหล่อความพยายามของ EUV
แม้ก่อนหน้านี้จะเกิดสงครามการค้าจีนก็อยู่ระหว่างการขยายโครงการ FAB ครั้งใหญ่ในปี 2560 และ 2561 จีนมีโรงงานผลิตสินค้า 18 แห่งที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างตามรายงานการพยากรณ์โลกของ SEMIในที่สุด fabs เหล่านี้ก็ถูกสร้างขึ้น
ขณะนี้จีนมีโรงงาน 3 แห่งที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างตาม SEMI“ สองชิ้นนี้มีไว้สำหรับโรงหล่อหนึ่งคือ 8 นิ้วและอีก 12 นิ้วมีอีกอันสำหรับหน่วยความจำ (12 นิ้ว)ยังคงอยู่บนกระดานวาดภาพอีก 7 รายการ” Christian Dieseldorff นักวิเคราะห์จาก SEMI กล่าว
อุตสาหกรรมหล่อโลหะเป็นส่วนใหญ่ของกำลังการผลิตของจีนอุตสาหกรรมหล่อโลหะของจีนแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ ผู้จำหน่ายในประเทศและข้ามชาติ
TSMC และ UMC เป็นหนึ่งใน บริษัท ข้ามชาติTSMC ดำเนินการ fab 200 มม. ในเซี่ยงไฮ้ในปี 2018 TSMC ได้เริ่มจัดส่ง finFET ขนาด 16 นาโนเมตรใน fab อื่นในเมืองหนานจิง
UMC ผลิตชิปขนาด 200 มม. ในซูโจวUMC ยังมีกิจการโรงหล่อ 300 มม. ใหม่ในเซียะเหมินซึ่งกำลังจัดส่ง 40 นาโนเมตรและ 28 นาโนเมตร
ในขณะเดียวกันผู้จำหน่ายโรงหล่อในประเทศของจีนเช่น ASMC, CS Micro และ Huahong Group ล้วนให้ความสำคัญกับกระบวนการที่ครบถ้วนในระดับแนวหน้า HSMC สตาร์ทอัพกำลังพัฒนา 14nm และ 7nm ใน R&D
SMIC ซึ่งเป็น บริษัท หล่อโลหะที่ทันสมัยที่สุดของจีนเป็นผู้จำหน่ายโรงหล่อที่ใหญ่เป็นอันดับ 5 ของโลกรองจาก TSMC, Samsung, GlobalFoundries และ UMC ตาม TrendForce
จนถึงปีที่แล้วกระบวนการที่ก้าวหน้าที่สุดของ SMIC คือเทคโนโลยีระนาบ 28 นาโนเมตรในการเปรียบเทียบ TSMC เปิดตัว 28 นาโนเมตรเมื่อทศวรรษที่แล้ววันนี้ TSMC กำลังเพิ่ม 5 นาโนเมตรด้วย 3 นาโนเมตรในการวิจัยและพัฒนา
นี่เป็นจุดที่น่าปวดหัวสำหรับรัฐบาลจีนเนื่องจากจีนอยู่เบื้องหลัง OEM จีนจึงต้องได้รับชิปที่ทันสมัยที่สุดจากซัพพลายเออร์ต่างประเทศ
ในทางกลับกันไม่มีช่องว่างสำหรับกระบวนการที่เติบโตเต็มที่ในประเทศจีน“ ช่องว่างของโหนดเทคโนโลยีไม่ใช่ปัญหาสำหรับ fabs ส่วนใหญ่เนื่องจากชิปส่วนใหญ่ที่ใช้ใน IoT และแอพพลิเคชั่นยานยนต์ไม่ต้องการโหนดระดับแนวหน้า” D2S 'Pang กล่าว
อย่างไรก็ตาม SMIC พยายามพัฒนากระบวนการขั้นสูงในปี 2558 SMIC, Huawei, Imec และ Qualcomm ได้ก่อตั้ง บริษัท ร่วมทุนด้านเทคโนโลยีชิป R&D ในประเทศจีนโดยมีแผนจะพัฒนากระบวนการ finFET ขนาด 14 นาโนเมตร
นี่เป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่“ การย้ายไปใช้ FinFET ที่ 14 นาโนเมตรไม่ใช่เรื่องง่ายทุกคนต้องดิ้นรนกับมัน” Puhakka จาก VLSI Research กล่าว“ SMIC ก็เช่นกันมันยากที่พวกเขาพยายามทำ”
อย่างไรก็ตามการเคลื่อนไหวนั้นเป็นสิ่งสำคัญในการปรับขนาดต่อไปที่ 20 นาโนเมตรทรานซิสเตอร์ระนาบแบบดั้งเดิมจะหมดไอน้ำนี่คือเหตุผลที่ในปี 2011 Intel ย้ายไปใช้ทรานซิสเตอร์ finFET ที่ 22 นาโนเมตรFinFET นั้นเร็วกว่าด้วยกำลังไฟที่ต่ำกว่าทรานซิสเตอร์แบบระนาบ แต่ก็ผลิตได้ยากและแพงกว่าเช่นกัน
ต่อมา GlobalFoundries, Samsung, TSMC และ UMC ได้ย้ายไปใช้ finFET ที่ 16nm / 14nm(กระบวนการ 22nm ของ Intel นั้นเทียบเท่ากับ 16nm / 14nm จากโรงหล่อ)
ในที่สุดหลังจากหลายปีของการวิจัยและพัฒนา SMIC ในปี 2019 ก็บรรลุความสำเร็จด้วยการจัดส่ง finFET ขนาด 14 นาโนเมตรตัวแรกของจีนปัจจุบัน 14 นาโนเมตรแสดงถึงยอดขายเพียงเล็กน้อยของ SMIC“ ความคิดเห็นของลูกค้าเกี่ยวกับ 14nm เป็นไปในเชิงบวก14nm ของเราครอบคลุมทั้งภาคการสื่อสารและยานยนต์โดยมีแอพพลิเคชั่นรวมถึงโปรเซสเซอร์แอพพลิเคชั่นระดับล่างเบสแบนด์และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับผู้บริโภค” Zhao Haijun และ Liang Mong Song ซีอีโอร่วมของ SMIC กล่าวในการประชุมทางโทรศัพท์
ถึงกระนั้น SMIC ก็มาสายในงานปาร์ตี้ตัวอย่างเช่นตัวประมวลผลแอปพลิเคชันเป็นชิปที่ทันสมัยที่สุดในสมาร์ทโฟนสมาร์ทโฟนในปัจจุบันรวมตัวประมวลผลแอปพลิเคชันที่ใช้ 7 นาโนเมตรชิปอื่น ๆ ส่วนใหญ่ในสมาร์ทโฟนเช่นเซ็นเซอร์ภาพและ RF จะขึ้นอยู่กับโหนดที่เป็นผู้ใหญ่
และ 14 นาโนเมตรไม่สามารถแข่งขันด้านต้นทุนสำหรับโปรเซสเซอร์แอปพลิเคชันขั้นสูงสุด“ SMIC กำลังเริ่มทำ 14 นาโนเมตรแต่ถ้าคุณดูสมาร์ทโฟนการออกแบบจะอยู่ที่ 7 นาโนเมตร” ฮันเดลโจนส์ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ IBS กล่าว“ ถ้าคุณดูราคาทรานซิสเตอร์ที่ 7 นาโนเมตรทรานซิสเตอร์หนึ่งพันล้านตัวมีราคาตั้งแต่ 2.67 ถึง 2.68 ดอลลาร์ทรานซิสเตอร์หนึ่งพันล้านตัวที่ 14 นาโนเมตรราคาประมาณ $ 3.88คุณจึงมีต้นทุนที่แตกต่างกันมาก”
14nm สามารถใช้งานได้ในตลาดอื่น ๆ“ เทคโนโลยี 14 นาโนเมตรสามารถใช้กับสมาร์ทโฟน 4G และ 5G ระดับล่าง แต่ไม่สามารถใช้กับสมาร์ทโฟนกระแสหลักหรือระดับไฮเอนด์14nm สามารถใช้สำหรับแอพพลิเคชั่นโครงสร้างพื้นฐาน 5G ด้วยโปรเซสเซอร์และสถาปัตยกรรมระบบที่เหมาะสม” โจนส์กล่าว
ตอนนี้ด้วยการระดมทุนจากรัฐบาล SMIC กำลังพัฒนา 12nm finFETs และสิ่งที่เรียกว่า“ N + 1”12nm เป็นรุ่นที่ลดขนาดลงของ 14nmกำหนดภายในสิ้นปี N + 1 จะถูกเรียกเก็บเงินเป็นเทคโนโลยี 7 นาโนเมตร
N + 1 ไม่ได้เป็นอย่างที่คิด“ N + 1 ของ SMIC นั้นเทียบเท่ากับ 8nm ของ Samsung ซึ่งดีกว่า 10nm ของ TSMC เล็กน้อย” Samuel Wang นักวิเคราะห์ของ Gartner กล่าว“ N + 1 ของ SMIC ไม่น่าเกิดขึ้นในปีนี้12 นาโนเมตรอาจพร้อมผลิตภายในสิ้นปี 2020”
อีกครั้ง SMIC อาจพลาดหน้าต่างตลาดเมื่อถึงเวลาที่จัดส่ง 8nm ในปี 2021 OEM สมาร์ทโฟนจะย้ายไปที่ 5nm สำหรับโปรเซสเซอร์แอปพลิเคชัน
นั่นไม่ใช่ประเด็นเดียวSMIC สามารถผลิต 8nm หรือ 7nm โดยใช้อุปกรณ์ fab ที่มีอยู่นอกเหนือจากนั้นอุปกรณ์การพิมพ์หินในปัจจุบันไม่มีไอน้ำดังนั้นผู้ผลิตชิปจึงต้องการ EUV ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการพิมพ์หินยุคใหม่
อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้สหรัฐฯได้ปิดกั้น ASML ไม่ให้ส่งเครื่องสแกน EUV ไปยัง SMICหาก SMIC ไม่สามารถรับ EUV บริษัท จะติดอยู่ที่ 8nm / 7nm“ สหรัฐฯปิดกั้นการขาย EUV ให้กับ SMIC (ปีที่แล้ว) ภายใต้ข้อตกลง Wassenaarฉันไม่สามารถจินตนาการถึงการจัดส่ง EUV ไปยังประเทศจีนในอนาคตอันใกล้นี้แต่ด้วย 14nm เพียงแค่มากกว่า 1% ของยอดขายของ SMIC พวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยี EUV เป็นเวลาสองสามปี” Krish Sankar นักวิเคราะห์จาก Cowen and Co.
ในบางประเด็นจีนต้องการไปไกลกว่า 7 นาโนเมตรนี่คือสาเหตุที่จีนกำลังดำเนินการกับเทคโนโลยี EUV ของตนเองจีนยังไม่ได้พัฒนาเครื่องสแกน EUV แบบเต็มรูปแบบ - อาจไม่มีวันพัฒนาแต่งานกำลังดำเนินอยู่ในเวทีระบบย่อย EUV กำลังได้รับการพัฒนาที่สถาบันวิจัยหลายแห่งตัวอย่างเช่น Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of Chinese Academy of Sciences (CAS) เมื่อปีที่แล้วได้อธิบายถึงการพัฒนา EUV ที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์กิโลวัตต์ในปี 2020 นักวิจัยจาก Institute of Microelectronics of the CAS ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง“ EUV multilayer defect characterization ผ่านการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับวัฏจักร”
“ มีงานวิจัยจำนวนมากที่ทำเกี่ยวกับส่วนประกอบต่างๆของ EUV” Puhakka จาก VLSI Research กล่าว“ ฉันไม่คิดว่าพวกเขาก้าวหน้าในการมีเครื่องมือ EUV ที่ผลิตได้การพัฒนา EUV ของตัวเองจะเป็นกระบวนการที่ยาวนานฉันจะไม่บอกว่าไม่เคย แต่มันเป็นถนนที่ยาวและยาก”
คนอื่น ๆ เห็นด้วย“ ฉันคิดว่าเราเห็นเพียงส่วนหนึ่งของสิ่งที่จีนกำลังทำมันเหมือนภูเขาน้ำแข็งส่วนใหญ่ซ่อนตัวจากมุมมองนักวิชาการของพวกเขาตีพิมพ์เอกสารเกี่ยวกับเทคโนโลยี EUV แต่งานที่ฉันเห็นส่วนใหญ่เป็นทฤษฎีฉันคิดว่ามีฮาร์ดแวร์พื้นฐานอยู่” แฮร์รี่เลวินสันอาจารย์ใหญ่ของ HJL Lithography กล่าว
ความจำความพยายามที่ไม่ใช่หน่วยความจำ
ในขณะเดียวกันจีนก็มีช่องว่างทางการค้าขนาดใหญ่ในหน่วยความจำเช่น DRAM และ NAND flashDRAM ใช้สำหรับหน่วยความจำหลักในระบบส่วน NAND ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูล
จีนนำเข้าหน่วยความจำส่วนใหญ่Intel, Samsung และ SK Hynix ดำเนินการหน่วยความจำ fabs ในประเทศจีนซึ่งผลิตชิปสำหรับตลาดในประเทศและต่างประเทศ
เพื่อลดการพึ่งพาที่นี่จีนกำลังพัฒนาอุตสาหกรรมหน่วยความจำภายในประเทศในปี 2559 YMTC มีแผนจะเข้าสู่ธุรกิจ 3D NANDและขณะนี้ CXMT กำลังเพิ่ม DRAM ที่ปลูกเองตามบ้านแห่งแรกของจีน
ทั้งสองเป็นตลาดที่แข่งขันกันโดยเฉพาะ NAND3D NAND เป็นตัวต่อจากหน่วยความจำแฟลช NAND แบบระนาบซึ่งแตกต่างจาก NAND แบบระนาบซึ่งเป็นโครงสร้าง 2 มิติ 3D NAND มีลักษณะคล้ายแท่งทรงสูงแนวตั้งซึ่งเลเยอร์หน่วยความจำแนวนอนจะเรียงซ้อนกันแล้วเชื่อมต่อกันโดยใช้ช่องแนวตั้งเล็ก ๆ
3D NAND วัดได้จากจำนวนเลเยอร์ที่ซ้อนกันในอุปกรณ์เมื่อเพิ่มเลเยอร์มากขึ้นความหนาแน่นของบิตจะเพิ่มขึ้นในระบบแต่ความท้าทายในการผลิตก็ทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อคุณเพิ่มเลเยอร์มากขึ้น
“ มีความท้าทายใหญ่สองประการในการปรับขนาด 3D NAND” Rick Gottscho รองประธานบริหารและ CTO ของ Lam Research กล่าว“ อย่างหนึ่งคือความเครียดในภาพยนตร์ที่สะสมขึ้นเมื่อคุณวางเลเยอร์มากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งสามารถบิดเวเฟอร์และบิดเบือนรูปแบบได้จากนั้นเมื่อคุณไปที่ดาดฟ้าสองชั้นหรือสามชั้นการจัดตำแหน่งจะกลายเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่กว่า”
ในขณะเดียวกัน YMTC ดูเหมือนจะเอาชนะความท้าทายเหล่านั้นได้เมื่อปีที่แล้ว YMTC จัดส่งผลิตภัณฑ์ชิ้นแรกนั่นคืออุปกรณ์ 3D NAND 64 เลเยอร์ตอนนี้ YMTC กำลังสุ่มตัวอย่างเทคโนโลยี 3D 128 เลเยอร์
บริษัท อยู่เบื้องหลังในการเปรียบเทียบผู้ขายข้ามชาติกำลังจัดส่งอุปกรณ์ 3D NAND แบบ 92- / 96 ชั้นนอกจากนี้ยังเพิ่มผลิตภัณฑ์ 112- / 128 ชั้น
อย่างไรก็ตาม YMTC อาจกลายเป็นปัจจัยหนึ่งอย่างน้อยก็ในประเทศจีนชิปของ YMTC ถูกรวมอยู่ในการ์ด USB และ SSD จาก บริษัท ในประเทศจีนหาก OEM ของจีนนำเทคโนโลยีของ YMTC มาใช้“ อาจกลายเป็นสถานการณ์ที่ก่อกวนในส่วนแบ่งการตลาด NAND ได้” จองดงโชนักวิเคราะห์จาก TechInsights กล่าว
อย่างไรก็ตามเพื่อให้แน่ใจว่าจีนมีหนทางที่จะก้าวไปสู่ความทรงจำอันยาวนานก่อนที่จะกลายเป็นคู่แข่งสำคัญ“ IC Insights ยังคงสงสัยอย่างมากว่าประเทศจะสามารถพัฒนาอุตสาหกรรมหน่วยความจำในประเทศที่มีการแข่งขันสูงได้หรือไม่แม้ในช่วง 10 ปีข้างหน้าซึ่งใกล้เคียงกับความต้องการ IC หน่วยความจำของตน” Bill McClean ประธาน IC Insights กล่าว
เช่นเดียวกับอนาล็อกลอจิกสัญญาณผสมและ RF“ บริษัท จีนจะต้องใช้เวลาหลายสิบปีในการแข่งขันในกลุ่มผลิตภัณฑ์ IC ที่ไม่ใช่หน่วยความจำ” McClean กล่าว
ในขณะเดียวกันผู้จำหน่าย GaN และ SiC ในประเทศจีนหลายรายได้เกิดขึ้นในประเทศจีนพวกเขาดูเหมือนจะเป็นผู้ค้าโรงหล่อและซัพพลายเออร์วัสดุ แต่เห็นได้ชัดว่าจีนอยู่เบื้องหลังในเวทีนี้GaN ใช้สำหรับคอสะพานไฟฟ้าและ RF ในขณะที่ SiC มีเป้าหมายสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า
“ ตลาดจีนเป็นโอกาสสำคัญในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลังทั่วโลกโดยส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มยานยนต์และผู้บริโภค” Ahmed Ben Slimane นักวิเคราะห์เทคโนโลยีและตลาดของ Yole Développementกล่าว“ การขับเคลื่อนด้วยแอพพลิเคชั่นรถยนต์ไฟฟ้า / รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดอุปกรณ์ SiC เริ่มถูกนำมาใช้โดยผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำของจีนเช่น BYD ในรุ่น Han EVในอุตสาหกรรม Power GaN OEM สมาร์ทโฟนของจีนเช่น Xiaomi, Huawei, Oppo และ Vivo ได้เลือกใช้ GaN ในเทคโนโลยีการชาร์จที่รวดเร็วขับเคลื่อนโดยผู้ผลิตระบบที่แข็งแกร่งในประเทศจีนผู้เล่นเวเฟอร์และอุปกรณ์ของจีนมีตำแหน่งที่ดีอย่างแน่นอนในแง่ของความสามารถในการแข่งขันด้านต้นทุนและคุณภาพที่เพิ่มขึ้นตามบริบทปัจจุบันของความขัดแย้งระหว่างสหรัฐฯกับจีน”
นี่เป็นการกระตุ้นการพัฒนาระบบนิเวศ“ หลังจากการเกิดขึ้นของเซมิคอนดักเตอร์แบบ Wideband-gap ในตลาดอิเล็กทรอนิกส์กำลังจีนกำลังผลักดันเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมและได้เริ่มสร้างห่วงโซ่มูลค่าภายในประเทศ” Ezgi Dogmus นักวิเคราะห์เทคโนโลยีและตลาดของ Yole Développementกล่าว“ ในระบบนิเวศ SiC อันทรงพลังของจีนเราเห็นผู้เล่นหลายคนเข้ามามีส่วนร่วมในระดับเวเฟอร์เอพิวาเฟอร์และอุปกรณ์ซึ่งรวมถึงผู้เล่นเช่น Tankeblue และ SICC ในเวเฟอร์, Epiworld และ TYSiC ใน epiwafer และ Sanan IC ในธุรกิจโรงหล่อเกี่ยวกับตลาด Power GaN ตั้งแต่ปี 2019 เป็นต้นไปเราได้เห็นการเข้ามาของผู้ผลิตอุปกรณ์ GaN ที่มีคู่แข่งเช่น Innoscience และผู้รวมระบบต่างๆในโดเมนของเครื่องชาร์จแบบเร็ว”
แผนการบรรจุภัณฑ์
จีนยังมีแผนใหญ่ในบรรจุภัณฑ์JCET เป็นบ้านบรรจุภัณฑ์ที่ใหญ่ที่สุดของจีนมี OSAT อื่น ๆ เช่นกัน
“ เทคโนโลยี OSAT ของจีนเป็นปัจจุบันสำหรับความสามารถของอุตสาหกรรมหลักโดยมองว่าช่องว่างของเทคโนโลยีที่แคบกว่ามากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตเวเฟอร์ส่วนหน้าพวกเขาสามารถรองรับแพ็คเกจยอดนิยมได้เกือบทุกประเภท” Leong ของ FormFactor กล่าว“ เทคโนโลยีการผสานรวม 2.5D / 3D ที่แตกต่างกันยังคงอยู่ในระหว่างการพัฒนาในประเทศจีนโดยเห็นได้ชัดว่าล้าหลังผู้นำในอุตสาหกรรมเช่น TSMC, Intel และ Samsung”
แม้ว่าบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงอาจเป็นสิ่งที่จีนสามารถปิดช่องว่างได้สิ่งนี้ไม่ใช่แค่ในบรรจุภัณฑ์ แต่เป็นเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์
ปัจจุบันสำหรับการออกแบบขั้นสูงอุตสาหกรรมมักจะพัฒนา ASIC โดยใช้การปรับขนาดชิปนี่คือจุดที่คุณลดขนาดฟังก์ชันที่แตกต่างกันในแต่ละโหนดและบรรจุลงในแม่พิมพ์เสาหินแต่วิธีนี้จะแพงขึ้นในแต่ละโหนด
อุตสาหกรรมกำลังมองหาแนวทางใหม่ ๆอีกวิธีหนึ่งในการพัฒนาการออกแบบระดับระบบคือการประกอบดายซับซ้อนในแพ็คเกจขั้นสูง“ ในขณะที่กฎหมายของมัวร์ชะลอตัวลงการผสมผสานที่แตกต่างกันกับเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงแสดงให้เห็นถึงโอกาสครั้งหนึ่งในชีวิตที่จีนจะได้พบกับเซมิคอนดักเตอร์” ลีอองกล่าว (บทความมาจาก Mark LaPedus)
