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HUAWEI“塔山计划”不是为手机准备的,而是为了保5G

2020-09-09
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有媒体爆料HUAWEI正在实行“塔山计划”,预备建设一条完全独立自主的45mm生产线,HUAWEI要自建芯片制造厂,完成EDA、材料、制造和封测全产业链的贯穿。但很快,HUAWEI就紧急辟谣了,所谓的“塔山计划”是子虚乌有。

看到这条消息,我有两个想法:即使没有“塔山计划”,但HUAWEI肯定也在积极准备其他类似的计划,自建芯片制造工厂,是HUAWEI躲不开的一条路;HUAWEI的芯片工厂,不是为手机准备的,而是为5G准备的。

下面,大家就这两个方面来展开讨论:

第一,为什么自建芯片制造工厂是HUAWEI的必然选择?

本来就全球产业趋势来看,芯片设计和制造分开是大势所趋,也就是人们常说的IDM/Fabless/Foundry模式之争。IDM集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身,英特尔、SAMSUNG、德州仪器(TI)属于这一类。

Fabless(无工厂芯片供应商)模式只负责芯片的电路设计与销售,海思、高通、英伟达、AMD、联发科(MTK)、博通等都属于这一类,剩下来的芯片制造环节则交给台积电这样的Foundry(代工厂)完成。

从正常的产业趋势来看,这一设计、制造分离的模式符合技术潮流,英特尔把部分芯片制造交给台积电也印证了这一趋势。因为芯片制造资本投入太大,先进制程的竞争也需要大量的研发投入。

然而,由于美国的打压,扰乱了这一正常的产业发展逻辑,让HUAWEI不得不发展芯片制造工业。

HUAWEI自建芯片工厂,有必然性也有可能性。

必然性。不仅台积电靠不住,就连中芯国际也靠不住。首先,中芯国际最先进的量产工艺是14nm,而且产能肯定有限,无法满足HUAWEI手机动辄上亿的芯片需求。14nm工艺,对于强调性能的手机,完全就“不能打”,会严重拖HUAWEI手机的后腿。中芯国际为代表的中国芯片代工制造厂现在已经处于事实上被制裁状态,由于得不到EUV光刻机,它的技术上限已经被美国锁死在7nm。

更重要的是,中芯国际不仅没有帮助HUAWEI的能力,而且他也没有帮助HUAWEI的意愿。

中芯国际CEO梁孟松于近期表示,由于要遵守美国的制裁法律,在9月14号之后也不能为HUAWEI发货了。还声称将会有其他客户代替HUAWEI的位置,进入中芯国际的产能。这很明显,中芯国际选择自保,与HUAWEI做切割。其实这也不能怪中芯国际,因为他自己也严重依赖美国的技术和设备,如果因为HUAWEI而受到美国制裁,那他自己会很快停摆。

放眼全球其他代工厂,SAMSUNG跟台积电一样也靠不住,而国内其他芯片代工厂会面临中芯国际一样的问题。

留给HUAWEI的就只有“自古华山一条路”——自建芯片制造工厂。

需要指出的是,HUAWEI自建芯片工厂,并不是工厂里的所有设备都要自主研发,这是根本的不同。即使自建工厂,绝大部分设备肯定还是要购买的。就目前形势来看,HUAWEI完全可以通过各种途径采购到相关的半导体设备。美国现在也没有明文禁止HUAWEI“自己使用美系设备为自己生产芯片”,而且可以从日本、韩国、欧洲进口相关设备。退一步说,目前国产半导体设备的国产化也在快速推进,只是制程上还比较落后。比如30nm以上制程的相关设备,除了光刻机外,其他环节已经有很多突破了。

一个半导体工厂投资动辄几百亿,需要一两年时间。但HUAWEI完全可以先建一个小规模的工厂,再慢慢进行技术升级和扩建,建厂的资金成本和时间成本都会小很多。

第二,HUAWEI自建半导体工厂,一定是制造5G基站芯片,而不是手机芯片。

手机芯片有两个特点,一个是制程要求高,另一个是产量需求大。手机芯片的性能要求很严格,面对安装了7nm甚至5nm芯片的智能手机,那些装14nm以上芯片的手机完全没有竞争力。面对性能严重落后的HUAWEI手机,即使在国内,消费者也很难买单。而且,HUAWEI手机每年的销售量上亿,对芯片需求巨大。HUAWEI即使自建半导体工厂,要提升到如此量级的产能水平,也必然需要很长一段时间,远水解不了近渴。

HUAWEI手机芯片,目前只能通过外采的方式来满足需求。短期来看是联发科会承接HUAWEI的芯片需求,长期来看高通也很可能给HUAWEI供货。

前不久,高通就向美国政府申请继续向HUAWEI供货,并警告称出口禁令不会阻止HUAWEI获得必要的组件,反而会把每年80亿美金的市场拱手让给其海外竞争对手。高通认为,获得与HUAWEI交易的许可将为企业带来数十亿美金的收入,并有助于为新技术的开发提供资金。反之,不但便宜了其海外竞争对手,对HUAWEI也“几乎没有影响”。

早在2019年2月7日,美国白宫科技政策办公室(OSTP)发布《美国将主导未来产业》,这一文件被称为“史上最强工业计划”,把人工智能、先进制造、量子科技、5G四大关键技术领域视为美国的“基础设施”。其中5G将成为中美竞争的焦点,川普还专门制定了《国家频谱战略》来推动其发展。

美国打击HUAWEI的重点是5G和芯片,这是他们一定不会妥协退让的。即使将来高通可以为HUAWEI手机供货,美国也一定不会放开对HUAWEI5G的限制。

与手机芯片相比,5G基站芯片更适合自建工厂来制造。

(1) 采购5G芯片比手机芯片更加困难。5G是美国的打击重点,肯定不会放开对HUAWEI5G的封锁。HUAWEI即使想外购5G芯片,也会受到诸多限制。而且,5G基站芯片的供应商本来就很少,技术还都没有HUAWEI先进。

(2) 5G基站芯片的需求量更小,自建一个年产能百万量级的晶圆厂就可以满足需求。手机芯片需求量数以亿计,这需要很庞大的产量水平。而5G基站的数量则小很多,今年我国5G基站规模不会超过100万,未来几年也会在百万量级,总共的5G基站需求量不会超过1000万。建立一个年产量几百万的芯片工厂,难度比建年产量几千万甚至上亿的工厂要小得多,投资规模也会小很多。

(3) 5G基站芯片对制程的要求更低。手机芯片由于对于性能的需求更强烈,7nm以上的芯片就很难有竞争力了。5G基站由于体积比手机大很多,芯片也可以做的更大,即使是30nm制程也勉强可以接受。HUAWEI自建工厂,其制程水平肯定比台积电差很多,甚至赶不上中芯国际的14nm水平,但这在5G基站领域已经勉强够用了。

相信HUAWEI肯定储备了大量的5G基站芯片,但储备再多也总有用完的一天。即使储备了足够3年使用的芯片,那5年以后呢?

买芯片就像买鸡蛋,而自建一个芯片制造工厂就像买了一只会下蛋的母鸡。虽然鸡蛋没那么好吃了,但总归不会饿死。假如储备的芯片够HUAWEI生存3年,那一旦建成一个芯片工厂,HUAWEI可以再多活5-10年。那个时候,中国半导体设备产业也慢慢跟上来了,日子就会更好过一点。

所以,HUAWEI内部一定是在积极筹备芯片制造工厂的,至于叫“塔山计划”还是其他计划倒无所谓。但有一点,HUAWEI的芯片工厂多半是为5G准备的,而不是为了手机。

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