3nm、5nm製程狂奔之下,再回首28nm方興未艾

近日，蘋果公司第二場秋季發布會的消息再次刷爆媒體圈，其中已然在首場發布會亮相的蘋果自研全球首款基於臺積電5nm工藝製程A14處理器，再次現身；

同時，在過去的9月，NVIDIA發布了基於三星8nm工藝製程的NVIDIA 30系顯卡；緊接著三星發布了旗下基於自家8nm工藝製程的980 Pro PCIe 4.0固態硬碟；國慶剛過，AMD旗下基於7nm工藝（大概率是臺積電）製程Zen3架構的銳龍5000系列CPU發布；

甚至，不久前臺積電宣布，將於2021年開始風險試產3nm工藝製程。

8nm、7nm、5nm....在品牌大廠的耳濡目染之中，極易讓我們產生一絲錯覺，即所有半導體廠商都在瘋狂研發先進位程，或者說先進位程才是半導體產業的絕對主流。

01半導體產業的主流？

然而，事實真的是這樣嗎？答案，自然是否定的。在體量巨大的半導體產業，3nm/5nm這種狂奔和刷新產業性能的頂級工藝製程，如同產業大廈上最高最炫目的那一個塔尖，極度絢麗多彩卻註定只能是少數人擁有；而塔尖之下的28nm才是芸芸眾生的依靠，才是半導體產業大廈的基礎。

28nm工藝製程 半導體產業的主流

下面，筆者將從成本、工藝難度以及市場體量等維度展開剖析，實際上在半導體工藝發展到今天，業界習慣將28nm以內，諸如14nm/10nm/8nm以及更加尖端的工藝稱之為先進位程，至於超過28nm以及包括28nm工藝，則統稱為成熟工藝，其中28nm規格更是成熟工藝中的絕對代表工藝。

02先進位程和成熟工藝的成本/性能之爭

半導體產業，和其他所有的產業相同，需要嚴格控制成本和性能的關係，從而讓買方和賣方保持一個相對平衡區間和生態；尤其是對於動輒投資超過百億美元的晶圓廠而言，製造工藝的成本和性能比，是運轉的關鍵。

在目前設計成本不斷上升的情況下，只有少數客戶能負擔得起轉向高級節點的費用。根據統計，16nm /14nm晶片的平均IC設計成本約為8000萬美元，而28nm體矽製程器件約為3000萬美元，設計7nm晶片則需要2.71億美元。

晶圓絕對霸主 臺積電

時下，晶圓工藝處於先進位程和成熟工藝結合點的28nm製程，是整個產業毋庸置疑的成本性能控制最好的工藝。對比於40nm甚至更加落後的製程而言，28nm在功耗設計、頻率控制、性能穩定等方面具有明顯優勢；至於14nm及更先進位程，良品率過低、研發成本不斷加碼等方面累計起來的綜合成本，幾乎抵消了先進位程帶來的性能價格優勢。

全面來看，平衡了性能和成本的28nm可以說是目前晶圓工藝中最具性價比和最為主流的工藝了。

03成熟工藝28nm的主要玩家

基於28nm工藝製程能夠較為完美的維持性能和成本的平衡，同時在應用場景上能夠滿足大部分中端市場的需求，幾乎全球主流的晶圓廠商都在承接28nm工藝的晶圓需求，同時也是新進晶圓廠學習模仿，能夠快速切入產業鏈的關鍵工藝。

目前，包括臺積電，GF（格芯），聯電，三星、中芯國際、聯發科以及華虹旗下的華力微電子等眾多國內外Fab廠能夠研發和生產基於28nm工藝的晶圓晶片。其中，更有甚者例如聯電，為了進一步鞏固28nm工藝的市場份額，幾乎完全放棄了先進工藝製程14nm的研發和投入，可見28nm成熟工藝的市場價值。

28nm工藝是中芯國際的重要業務

至於我們熟知的中芯國際，更是將旗下兩座支持28nm工藝製程生產線放置在位於首都北京的北方晶圓工廠。

甚至對於臺積電而言，28nm製程更是具有裡程碑意義，在2011年首次投入量產後，28nm營收佔比，僅僅用了一年時間就從2%爬升到了22%份額。

04如何看待先進位程和28nm的成熟工藝

其實，一句話，以28nm工藝為代表的成熟工藝在未來的一段時間內，還將是眾多廠商維繫利潤，參與半導體先進工藝研發的基礎；至於先進位程，受制於研發成本、技術難度和潛在客源的雙重壓力，終將屬於少數頂尖Fab廠之間的競爭。

兩條路並行

將視野拉回到國內，對於姍姍學步的國內晶圓廠而言，背靠國內不斷湧現的半導體消費需求，一方面需要堅持完善28nm乃至40nm等性價比奇高的成熟工藝，加緊完善供應鏈，實現自我造血，從而在競爭激烈的半導體賽道上緊跟領先集團；另一方面，積極參與先進工藝的研發和製造，充分利用國內井噴的半導體消費需求，快速將技術落地，快速量產。

隨著半導體晶圓工藝不斷逼近極值，行業內技術的先發優勢不斷被削減，作為後來者的國產晶圓廠商，迎來了彎道超車的歷史機遇，兩條路同步走，半導體國產化，未來可期。