造芯 中芯国际与台积电、三星的差距只差一台“光刻机”吗？
差3台？差更多台？
中芯国际和台积电在造芯能力上之所以有着中低端与顶级之差主要是因为存在无和有顶级光刻机这个物理性差距 。当然 。差距不止这1个 ， 成立20年与33年所奠定的技术基础之差也足够大 ， 队伍规模近1.8万人与4.8万人这个差距也不小 ， 且不说其中的高端和顶尖人才谁多谁少 ， 后2个差距是不是至少相当于1台高端光刻机？
中芯国际与台积电的物理性差距则为差2台高端光刻机 。也可以说是1台 ， 即中国产高端光刻机 。根据已经明朗化的局势 ， 本来 ， 1台外国产高端光刻机好像会可以先到先长期用着 ， 1台中国产高端光刻机后到后长久用着 ， 结果呢？大概率 ， 只能等到中国产出来了才能有高端以至世界顶级光刻机可用 。自不待言 ， 没有世界高端以及顶级光刻机可用是造成2019年年度营业额与台积电存在31.157亿美元对364.32亿美元这个差距的最主要因素 。
即便将来依靠N+2工艺实现了造出7纳米芯片也差2台 。1台是荷兰产高端光刻机 ， 用以实现稳定量产7以至5、3纳米芯片 ， 足可以支持中芯国际达到台积电的造芯水平 ， 从而与其并驾齐驱 ， 进而抢占高端芯片制造市场 ， 也就是挤占台积电既有的高端制造市场份额；1台是国产化高端光刻机 ， 用以迎回华为高端麒麟芯片和高端手机 ， 说不定届时又让OPPO从台积电那里返回中芯国际这里造芯 ， 而比OPPO先返回的应该是紫光展锐 ， 进而让国产手机都有高端中国芯可用 。
中芯国际最急需哪台光刻机？未必是两年前向荷兰ASML下单的那台EUV极紫外光刻机 ， 尽管在盼着早点儿到货 ， 而应该是国产的那台高端光刻机 ， 主要原因有3 ， 一是荷兰至今也还没有批准ASML给中芯国际供货 ， 美国政府今后还会是拦着不让卖货 ， 中芯国际应该已经自知靠这台来解燃眉之急、补当前之差的愿望恐得不到满足；二是中芯国际自己也被实施出口限制 ， 发生在被“技术管辖”的同时 ， 本来切切实实执行了美国政府发出的禁止代工华为芯片令；三是中芯国际应该是一直在为先夺得、后“失去”华为代工14纳米芯片订单而痛惜着直至内疚着 ， 若能“失而复得”就太好了 ， 关键是意味着未来至少将与台积电一样好 ， 意义重大又深远 。说来 ， 中芯国际好难啊！1台荷兰高端光刻机恐怕是不可能进厂了 ， 1台中国高端光刻机是无论如何都不能很快进厂 ， 然而 ， 由先已致力于N+1、后将致力于N+2 ， 可知中芯国际不仅能力足够强 ， 又是足够努力的 ， 堪称自强、发愤图强！
中芯国际何时才能弥平与台积电的差距？怎么也还得10年 ， 在上海微电子10年左右造出了国产化高端光刻机之后 。据最新报道 ， 上海微电子负责人预计将在2022年量产28纳米光刻机 ， 而我国将在2025年实现国产化的浸没式光刻机据称最高能达到11纳米或10纳米 ， 这都意味着中芯国际一时半会弥补不了与台积电以及三星的差距 ， 须知：ASML在2007年造出22纳米光刻机 ， 2017年造出7纳米及其以下的高端光刻机 ， 间隔为10年 。略想便知 ， 中芯国际在仍旧用着荷兰DUV光刻机的期间 ， 无论怎么努力改良、升级工艺 ， 也追不上用着世界顶级光刻机的台积电 ， 连三星也追不上 ， 这是非常简单的道理 ， 其它的道理都在其次；又由于还使用着美国技术而被遥控 ， 不由自主 ， 加上还被打压着 ， 不免受伤 ， 处境会持续地难受 。当然 ， 台积电由于众所周知的原因 ， 现在其实也并不好过 ， 在中芯国际面前假设想趾高气扬也会颇为收敛 ， 这是因为虽然的确有着能买到最新最高极紫外光刻机这个大优势 ， 得天独厚 ， 却也是只得任由美国逼着走路、压着代工 。10年之后 ， 中芯国际不仅可以赶上台积电 ， 最关键的是比台积电自主可控了 ， 也就是台积电反倒是比中芯国际差了1台自主化高端光刻机 ， 这无疑是1个改变历史性质的大反转 ， 中芯国际只剩下1个何时超越台积电的问题了 ， 再也不需要顾忌美国 。
其他网友观点台积电 ， 世界芯片代工企业的翘楚 ， 拥有世界上最顶尖的芯片加工技术 ， 1987年由张忠谋在台湾创立；三星是个巨无霸 ， 芯片代工只是其众多业务中的一项；中芯国际 ， 中国大陆芯片代工巨头 ， 2000年由张汝京创立于上海 。
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这三家公司他们有着共同的商业模式：为芯片设计公司提供芯片生产代加工服务 ， 是该行业领域内的直接竞争着 。
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虽然中芯国际以现在的实力 ， 还无法与前两家公司抗衡 ， 但是它有着良好的发展前景 ， 若干年后极有可能会跟台积电和三星展开激烈竞争 。
同一领域实力不同的三家公司 ， 它们之间有差距 ， 也有共性 ， 下面我们就来探讨一下！
不同点芯片制程的差距台积电是世界上第一个投产5nm芯片的厂商 ， 3nm将于2021年第一季度试产 ， 2022年上半年量产；三星今年6月份才能完成5nm生产线的建设 ， 今年底或明年初量产；中芯国际去年年底开始了14nm芯片的量产 ， 今年年底有望开始7nm芯片试产 。
从现在量产芯片的制程工艺来看 ， 中芯国际落后台积电两代 ， 落后三星一代 。
专利数量的差距
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去年年底公布的 ， 2019年全球半导体技术发明专利排行榜中三星易5376件排名榜首（其中包含了三星在半导体存储器的研发与生产的相关专利）；台积电以2168件专利排名第二；中芯国际631件专利排名28位 。
从专利数量这个维度来对比 ， 中芯国际跟台积电、三星的差距十分巨大 。
市场份额的差异
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2019台积电延续了传统优势 ， 市场份额一骑绝尘 ， 占比超过了50%；三星占据第二名 ， 份额为19%；中芯国际位列第五 ， 份额为5%左右 。
这个数据的对比 ， 中芯国际与两大巨头的差距更为惊人 。
芯片制造设备的差距
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ASML公司制造的光刻机代表了全球最高水平 ， 谁拥有了ASML最新的EUV光刻机 ， 就具备了制造世界上最先进芯片的基础能力 。
台积电和三星同为ASML的股东 ， 在第一时间就获得了EUV光刻机 。而中芯国际在已经付完货款的情况下 ， 由于众所周知的原因始终无法获得EUV光刻机 ， 使得在芯片制造设备这一基础条件上就落后于台积电和三星 。
共同点三家公司除了有处在同一行业、同样的商业模式两点共同点外 ， 还因为一个人有了另外一个共同点：现任中芯国际CEO梁孟松先后在这三家公司任职 。
2009年梁孟松因为差别待遇的原因从台积电离职 ， 在韩国一大学任职两年后于2011年加入了三星 。因为专利判决的原因 ， 梁孟松无法在三星继续工作 ， 于2017年加入中芯国际并成为该公司CEO 。
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梁孟松拥有极高的技术天赋 ， 其参与技术研发的半导体技术专利就有181件 ， 在台积电时期被誉为创始人张忠谋的左右手 。加入三星后 ， 以一己之力帮助三星在14nm技术节点上超越了台积电 。在加入中芯国际后 ， 仅仅用了300天的时间就让中芯国际从28nm就跨越到了14nm 。在没有EUV的条件下 ， 其主导的n+1和n+2工艺在现有光刻机设备条件下 ， 可以让中芯国际制造的芯片达到等同于7nm工艺的性能 。
总结：虽然现阶段中芯国际与台积电和三星的差距是全方位的 ， 但这样的现实并不妨碍中芯国际成长为世界上最顶级的芯片代工企业：现在只有台积电、三星和中芯国际具备14nm及以下制程芯片的制造能力 ， 其它厂商已经完全放弃了14nm以下芯片的市场 。相信在技术天才梁孟松的带领下 ， 和国内大量订单的支持下 ， 中芯国际一定会拥有一个美好的未来！
其他网友观点光刻机是制程芯片的关键设备 。中芯国际与台积电、三星(造芯)虽都从事芯片生产代工业务 ， 但三者之间的差距不仅是一台“光刻机”这么简单 。
在制程芯片过程中、工艺节点是一个反映集成电路技术工艺水平最直接的参数 。除EUV和DUV采用的紫外光源波长不同造成的区别外 ， 光源的计量控制、透镜曝光的补偿参数等都是提升节点的重要因素 。
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一、芯片制程工艺、配套的技术和生产链存有不足 。
中芯国际目前可制程14nm工艺芯片、並正在攻克良率和抓紧研发7nm生产工艺 。而台积电已能为苹果A14仿生芯片、海思麒麟9000、高通骁龙875芯片进行5nm制程的量产代工 。並已准备3nm工艺芯片投资研发 ， 英特尔将成为其首位3nm芯片的代加工客户 。而3nm工艺芯片将在2021年试产、2022年量产、2023年达到月产10万片晶圆的产能 ， 继续拉大与其它代工厂的差距 。
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即使是现在台积电的5nm工艺 ， 比较7nm工艺也在功耗上降低了30%、性能提升了15% 。
三星(造芯)是韩国的一家同时做芯片代工和芯片的企业 。其CPU也是依据ARM主体架构设计 ， 拥有7nm、5nm芯片工艺完整的制程产业链 ， 除自给自足外还能为其它厂商代为加工 。其生产的5nm工艺相比较7nm工艺功耗降低了20% ， 性能提升了10% 。
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由此可见 ， 中芯国际除缺少EUV7nm光刻机外 ， 在光刻机使用技术和工艺上也是有差距的 。
光刻机是芯片制造的关键设备 ， 制造技术难度最高 。但高端芯片制程还需蚀刻机、透镜加工、薄膜生产设备、抛光机和清洁剂、离子注入设备、扩散炉等设备配套运用 。在精密控制、光源计量、透镜工艺、曝光补偿参数调整、材料筛选等方面 ， 台积电和三星有较为成熟、完整的代工生产链和技术 。而中芯国际这方面有着除光刻机外而与台积电、三星三者之间有一定的差距 。
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二、中芯国际与台积电、三星(造芯)在人才、技术积淀和储备、在芯片代工的市场份额、营收上也有较大差距 。
台积电为世界第一的独立芯片代加工企业 ， 能从荷兰ASML拿到60%份额顶尖的极紫外光EUV是很大优势 。华为、苹果、高通、英特尔、AMD等都是台积电大客户 ， 产能占全球芯片市场的54.2% ， 2020年二季度营收达3107亿美元、增加28.92% ， 净利润1209亿美元 ， 增加81.04% ， 堪称全球第一晶圆代工厂 。
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三星虽同时做芯片代工和芯片业务 ， 但起步较早 。1983年12月已成功开发64KDRAM(动态随机存储器)VLSI芯片 ， 是曾经的半导体产品的领导者 ， 现在是除台积电外生产5nm芯片的最大代工厂 。营收达300多亿美元、占全球市场份额15.9% 。
中芯国际没有顶端EUV光刻机、同时也缺少高端芯片制程的人才和技术积淀 ， 所以市场份额是台积电的5%、排名世界第五 ， 客户也多为国内一些厂商 。
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【造芯 中芯国际与台积电、三星的差距只差一台“光刻机”吗？】因此 ， 中芯国际与台积电、三星(造芯)的差距不仅是一台光刻机 ， 在制程工艺和技术设备、人才、市场等多方面存有不足 。要成为世界一流的高端芯片制造企业 ， 还有很长的路要走 。
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