ASML半導體光刻機要斷供?

今年早些時候,中芯國際宣布其14納米FinFET半導體制程工藝良率來到了95%,已經具備量產能力,開始進入導入客戶階段,并將于2021年正式出貨基于14納米FinFET半導體制程的產品。

也許你會覺得這根本不夠看的,畢竟咱們海峽對岸的臺積電7納米已經出貨,華為的麒麟990手機處理器已經吃上了7納米,AMD的Ryzen 3 CPU也是有了臺積電7納米工藝的加持,開始在市場上正面剛牙膏廠的14nm+++工藝的酷睿9代處理器。

雖然我們目前依然落于最頂尖半導體制程工藝有兩代的差距,但進入到14nm的量產也可謂意義重大,這足夠讓我們量產目前市場上大多數的半導體芯片產品。

Intel家目前熱賣的九代酷睿處理器產品依然還在采用不斷改良的14nm+++工藝,雖然Intel家的半導體制程工藝目前已經不是地表最強,但他家的Xeon處理器運算能力依然是地表最強的,他家的X86處理器每年也從國內賺走了巨額利潤,但… 2015年的時候,米國政府頒布了一個禁售令,嚴禁intel等公司向中國四家超算中心出口高性能計算芯片。

目前我們長時間霸占超算榜第一寶座的天河二號也落到了第四,榜首被美國最新發布的“Summit”超級計算機霸占。而作為對美國政府限制英特爾、Nvidia以及ARM等處理器廠商對華出售運算設備的正面回應,我們的神威·太湖之光超算使用的處理器,是國家高性能集成電路(上海)設計中心研發的SW26010處理器,峰值運算性能125 PFLOPS,目前落后峰值運算性能200 PFLOPS的Summit排在第二。

神威·太湖之光采用的處理器SW26010基于DEC Alpha 64微架構、64位精簡指令集、亂序運行、支持SIMD的申威-64架構,目前該處理器的具體制程工藝沒有給出,據說是28nm,因為之前中芯國際的制程工藝也就只搞定了28nm的量產,如果有了14nm的加持,將有助于我們超算重新奪回榜首寶座。

X86架構處理器方面,上海兆芯的KX-6000片上完整集成CPU、GPU、芯片組,采用 (傳聞是臺積電的)16nm制程工藝,兼容x86 32/64位指令,支持SSE4.2/AVX擴展指令集,最多八個CPU核心,主頻最高3.0GHz,支持雙通道DDR4內存,最大容量可達64GB,擴展方面則支持PCIe 3.0已經USB 3.1 Gen 1,計劃今年9月開始量產。根據網上的媒體測試,KX-6000系列的KX-U6880,在多核性能上能夠稍微領先Intel家的i5-7400。KX-6000系列X86架構處理器的出現,雖然不算性能最強,但滿足日常辦公沒有問題,至少能保障我們政府部門在辦公和服務器這一塊有國產處理器可用。

目前FPGA方面全球容量最大的 賽靈思(Xilinx)家的Virtex UltraScale+ VU19P FPGA將采用臺積電的16納米制程工藝生產。DRAM和NAND Flash方面目前都在10nm級進行優化,以達到最優的性能價格比。

中芯國際能量產14nm,并且12nm也已經進入客戶導入階段,年底將有IC設計商進行流片,這標志著中芯國際正式趕超臺積電南京12寸廠的16nm制程工藝,追平臺聯電14nm制程工藝,正式躋身全球晶圓先進制程工藝代工廠的行列,這是中國半導體發展史上的重要里程碑。

對于芯片廠商而言,縮減制程數值是它們不遺余力去實現的目標。但是,當柵極寬度逼近20nm時,就會遇到新的技術瓶頸,導致研發難度和成本急劇上升:由于柵極過窄,對電流控制能力急劇下降,二氧化硅絕緣層會變得更薄,容易導致電流泄漏。因此,就需要光刻設備、絕緣材料、芯片柵極改制、FinFET 3D等新技術新工藝以突破技術壁壘。

從制程工藝的發展情況來看,從28nm到14nm是一道分水嶺,隨著摩爾定律逐步失效,制作更先進制程的芯片需要更長周期,業界至此也開始兩極分化為具備先進制程或是傳統制程的不同技術能力。

在全球半導體業中,能實現14nm工藝節點的企業不到10家,包括英特爾、三星、臺積電、格羅方得、聯電、東芝、海力士、美光等。

中芯國際14nm芯片實現量產,獲得的是成為全球晶圓先進制程工藝代工廠的入場券。至此,“中國芯”距離當前已經量產的最先進制程7nm僅相差兩代,產品差距縮小到四年之內。

能量產14nm制程工藝,這與ASML的光刻機解禁有關, 2018年,中芯國際向荷蘭ASML訂購了一套EUV極紫外線光刻機,是當時最昂貴和最先進的芯片生產工具,售價高達1.2億美元一套,作為對比,F35隱身戰斗機的采購單價已跌破1億美元,這設備比尖端的隱身戰斗機還貴,2019年初,這一設備已經如期交付到中芯國際。

而正在推進量產的64層堆疊3D閃存的長江存儲,在2018年中的時候,成功卸貨了ASML的193nm浸潤式光刻機,可生產20-14nm工藝的3D NAND閃存晶圓,售價達7200萬美元,約合人民幣4.6億元。

可以說如果沒有ASML的高端光刻機,我們的高端國產IC將舉步維艱,不過前幾日有消息傳出,在向臺積電施壓以圖限制臺積電向華為供貨無果之后,目前美國政府將矛頭轉向了全球最大半導體光刻機供應商ASML的身上,也就是2018年4月,中國最大晶圓代工商中芯國際向ASML訂購的光刻機設備,據傳聞說目前這批光刻機正等待美國政府批準,暫時延后供貨中。

老wu看之前的媒體報導,中芯國際在2018年4月份下訂單訂購的這批光刻機設備,原本預計用在新的半導體制程上,進一步生產裝備強大的計算能力的芯片 。不過,ASML方面表示,這批光刻機設備總體處于?等待后續通知?的階段中。而中芯國際在日前的財報會議上表示,該公司最新的14nm制程將在2019年底前少量生產,2021年正式規模量產,而更加先進的10nm及7nm制程也正在積極研發中,在這個關鍵的時間節點祭出了祖傳的卡脖子陰招,可真夠惡心的。

ASML是半導體制造業背后的隱形大佬,總部在荷蘭費爾德霍芬,目前全世界能生產性能穩定的最高精度光刻機設備的只有ASML一家,全世界都在排隊搶購ASML 的EUV光刻機,當然,你有錢也不一定能買得到,因為ASML所在國荷蘭是瓦森納協議的33個成員國之一,而ASML的高端光刻機就在貿易限制名單里頭。

今天老wu看到了ASML官方對斷供傳聞的回應,說是因為根據瓦森納協議(Wassenaar安排)的限制,目前運往中國的光刻設備必須要獲得出口許可。而當前相關的出口許可已經終止,目前正等待荷蘭政府的重新審核許可。ASML方面否認了延遲出貨、斷供等說法,稱媒體報道有誤,ASML對全球客戶是一視同仁的。這次外媒報道來源于日本的日經新聞獨家新聞,對于他們的報道,ASML表示推遲出貨只是媒體的的猜測,ASML從未對此發表過評論或者確認。對于日經新聞將猜測定性為事實并在新聞標題中突出的做法,ASML公司表示抗議。

斷供應該是不可能斷供的,畢竟合同都簽了,這可是單臺售價高達1.2億美元的產品,比F35戰斗機賣的都貴,都說軍火商賺錢,老wu覺得賣光刻機比賣軍火還賺錢,有錢賺荷蘭方面當然是設法去完成合同的,只是為了避免美國因為這批能生產高性能芯片的設備給給中國企業而施壓,采取的?延后出貨?做法。雖然最終能拿到光刻機, 但是,這時間的延遲仍可能造成中芯國際,乃至于中國在半導體生產上的損失,也是一種無奈吧。

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