华为打出王炸：麒麟处理器将转单给中芯国际生产，采用7nm工艺？
上个月25日，在“华为花粉俱乐部”网站上，有个网友发了这么一则消息：据业内传言，华为将把一部分麒麟处理器转单给中芯国际生产，并且选择的制程技术是中芯最新研发的N+1制程工艺。如果传言非虚，那么华为将这么重要的手机芯片第一次交给中芯生产，对整个行业必然带来不小的震动。
作为全球第一大晶圆代工厂，台积电的制程技术在业内长期保持领先，因此，华为开发设计出的芯片，其中绝大部分下单给了台积电生产，也有少部分下单给了中芯。而且，华为现在已经是台积电第二大客户，仅次于第一大客户苹果公司。可以说，华为对台积电的依赖度相当高。特别在制程技术上处于业界领先且高端的芯片，华为除了找台积电为自己代工外，似乎别无他选。
但就在上个月，外媒报道，美国可能出台新的措施，从而限制芯片代工厂不得以美国半导体设备给华为生产芯片。另外，2019年12月便有消息传出，美国对华为的限制可能进一步升级，美国计划将源自美国的技术比率从25%下调至10%，根本的目的是想阻止台积电等晶圆厂为华为生产芯片。如果美国对台积电施以重压，台积电最终扛不住，停止向华为供货芯片，是有可能的。于是，华为有必要分散风险，向中芯转单，同时还可以帮到中芯不断提升工艺。
中芯的技术虽然比台积电、三星、英特尔仍有显著的差距，但不管怎么说也是中国内地排名第一的芯片代工厂。中芯在2018年即对外公布了14nm FinFET制程工艺的研发获得成功。接着到2020年初，中芯不负众望，作为中国内地第一条14nm工艺产线，中芯南方已量产14nm芯片。中芯通过自主研发，从28nm直接到14nm世代跨越如此大，可说是中国半导体产业发展史上的一个奇迹。
最近几年，中芯在工艺上突飞猛进，显然与梁孟松分不开。据悉，梁孟松加入中芯后，为中芯引入了新的工作方法，员工每天加班8个小时，每天工作15、16个小时，上班之前，员工将手机先交出来，下班之后才领回自己的手机，日常都是在加班加点的赶进程，处理产品线的问题。梁孟松表示，这种高强度的工作方式并不是中芯独有，是整个芯片代工行业的常态，可以说先进的制程都是通过加班加点突破出来的，台积电与三星同样也是三班倒才能研发出最新制程的。
据业内人士分析，中芯对高端工艺技术的布局，大致可分三个阶段。第一阶段，中芯利用FinFET工艺技术打造14nm芯片，目前已在量产并为公司创收；第二阶段则是12nm工艺技术，用以强化第一代FinFET技术，目前已进入客户导入阶段，进展顺利，预计在2020年上半年开始创收；第三阶段，则是中芯研发的第二代FinFET工艺，暂定N+I和N+2工艺技术。
在14nm工艺正式量产后，中芯可谓动作不断。继2月18日中芯发布公告称，过去一年里斥资6亿美元向泛林集团购买用于生产晶圆的机器订单后，近日中芯再次表示，已斥资近11亿美元分别向应用材料、东京电子购买了设备。
从中芯2019年第四季财报数据可知，14nm工艺在当季营收中的贡献占1％，表明第一代FinFET制程已经开始小批量出货。不过，业内人士大都认为，中芯14nm产能相当有限。由此，中芯进一步扩充产能便势在必行。继台积电加码2020资本支出创新高后，中芯也大举进行逆周期投资，自然引发业界的关注。
2月18日晚间，中芯发公告称，已于2019年3月12日至2020年2月17日的12个月期间就机器及设备向泛林发出一系列订单。订单总价为6.01亿美元。3月2日，中芯再发公告称，于2019年2月11日至2020年2月28日的12个月期间就生产晶圆所用的机器向应用材料发出一系列订单，订单总价为5.43亿美元。此外，中芯已于2019年3月26日至2020年2月28日的12个月期间就生产晶圆所用的机器向东京电子发出一系列订单，订单总价为5.51亿美元。
结合中芯国际此前财报中的说法，中芯在2019年花费至少17亿美元购买半导体设备，显然是为了扩大14nm工艺生产。再有，中芯国际在早前发行了6亿美元债券，为的是获得更多资金支持。
据中芯联席CEO梁孟松说，来自14nm的营收将在2020年稳步增长，产能也将随着中芯南方12英寸厂的产能增长而增长，14nm工艺以及改进了的12nm工艺月产能将在2020年3月达到4000片，7月达到9000片，真正放量会在2020年底，产能将扩大到15000片。
中芯预计，2020年资本开支为31亿美元，比2019年的20亿美元大幅增加50％，其中20亿美元预计用于投资中芯南方的机器设备。
目前，全球拥有14nm工艺晶圆代工厂的屈指可数，包括台积电、三星、英特尔、格芯和中芯，共5家晶圆厂商，虽然头部玩家如三星、台积电等都在聚焦7nm、5nm，甚至已在3nm上布局，但14nm工艺仍具有较大的市场潜力。
事实上，14nm工艺满足于市场上绝大多数中高端芯片的制造，特别是工业、汽车、物联网等领域，市场潜力巨大。14nm工艺主要用于制造中高端AP/SoC、GPU、ASIC、FPGA、汽车电子等半导体芯片。
英特尔的CPU，一直是以14nm工艺作为主流，产能一直满载，并在全球主要晶圆厂扩大14nm产能；而且，在2019年第四季度，英特尔才实现10nm量产。台积电的工艺在业界一向保持领先，但与此同时，14/16nm工艺在营收中依然占据相当高的比率，目前约占总营收的25％。三星电子在2015年宣布正式量产14nm FinFET制程，先后为苹果和高通代工过高端手机处理器，三星14nm工艺产能市场占有率仅次于英特尔和台积电。
据传，华为已把14nm FinFET工艺芯片代工订单从台积电南京厂转给了中芯。那么在国内自主化运动不断迭起的浪潮下，中芯扩张14nm产能，也就势在必行。业内人分析认为，在2020年中芯必将扩大国内晶圆代工市场的市占率。先进工艺再进一步。
除了扩大14nm工艺产能，中芯还在第二代FinFET工艺N+I和N+2进行研发与试产。据说，中芯N+1工艺在2019年第四季便进入到了NewTape-out阶段，当前正处于客户产品认证，预计2020年第四季开始小批量产。业界预计，中芯第二代FinFET制程N+l在2021年底可以量产。
中芯第二代N+1制程，实则是7nm工艺的低功耗低成本版本，N+1制程瞄准的是低功耗低成本的7nm工艺产品。与中芯自有的14nm相比，效能增加20％，功耗降低57％、逻辑面积减少63％，SoC面积减少55％，意味着晶体管密度提升了1倍。台积电从16nm到7nm也是提升了1倍密度。中芯N+1制程的性能，比台积电、三星等厂商的7nm工艺会低一些。通常7nm工艺会比上一代性能提升35％左右，但中芯的工艺仅提升20％，功耗却能降低更多。
中芯第二代FinFET N+2制程，则是7nm工艺的高性能版本。在功耗上与N+1世代工艺差不多，面向的的是高性能芯片，芯片性能会提高，成本会比N+1世代高，瞄准的应用是高效能的7nm工艺产品。
值得特别一提的是，在上个月举办的中芯法说会上，梁孟松表示，目前中芯不计划在N+I和N+2工艺上使用EUV光刻机，要等到设备就绪以后，N+2工艺才会转而使用EUV光刻设备。
有业内人士称，晶圆厂量产7nm工艺，不是非得需要EUV光刻机。台积电第一代7nm工艺就是用DUV+多重曝光技术实现的。所谓多重曝光，简单来说就是，上一次曝光留下的介质层是下一次曝光遮挡层的一部分。曝光次数越多，光罩成本越高，反复刻蚀良率越不好控制。EUV光刻机主要为7nm以下工艺准备，包括5nm、3nm。用EUV光刻机来做7nm，主要是出于成本和良率的考虑，而非必须要用EUV光刻机才能做7nm。
