28nm节点的深蹲起跳 【西南电子】---中芯国际系列深度报告之二
投资要点
中国大陆晶圆代工龙头，天时地利人和。公司是全球第四大纯晶圆代工企业，中国大陆晶圆代工的龙头，可提供从0.35微米到28纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。公司近五年主营收入年均复合增速达到14.3%，公司产能已提升至每月44.8万片，未来公司将聚焦晶圆产线扩建和更先进制程技术研发，如果产能利用率回升到95%，也就是2017年之前的水平，营收和业绩弹性将实现深蹲起跳。
发展进入快车道，28纳米良率提升在即。公司是中国大陆目前唯一能提供28纳米制程服务的纯晶圆代工厂，28纳米收入占比大幅度提升，公司2017年第三季度28纳米技术占晶圆销售额8.8%，环比大幅增加，到2017年第四季度将继续保持增长趋势。2017年联席CEO的引入将有望加速28纳米良率的突破，进一步提高市场占有率和产能利用率，为业绩的持续增长保驾护航。
28纳米性价比高，在未来很长一段时间内将成为性价比最高的黄金节点。相比40纳米工艺，28纳米工艺制程栅密度更高、晶体管的速度更快，开关能耗更低，技术可控性也更好。相比16/14nm制程，28纳米成本优势明显。凭借高性价比和广泛的应用前景，28nm工艺技术将持续流行较长一段时间。目前市场上28纳米的竞争格局是“一超四强一崛起”，一超台积电，四强联电、三星、Intel、格罗方德，还有崛起中的中芯国际。
中芯难以撼动台积电28纳米市场，有望超越联电和格罗方德。台积电2016年28纳米占据60%以上的市场，且收入占比维持25%左右，短时间内难以撼动。联电28纳米技术落后台积电2年多，16年市场占比8%左右。格罗方德于2012年底实现28纳米工艺的量产，多年处于亏损状态且中国市场客户不足。中芯28纳米目前虽然市场占比较低，但是不断扩大研发投入和引进人才，竞争力日渐增强，有望超越联电和格罗方德。
估值与评级：中芯28nm在三季报的收入占比中超预期达标，我们认为28nm工艺突破在即，另外考虑公司的战略地位，应给予一定的估值溢价，最终给予公司2018年25倍PE估值，对应股价为14.83港元，给予“买入”评级。
风险提示：公司产能利用率或受终端产品需求减弱而下降的风险；先进制程研发和良率提升进度或不达预期；晶圆平均价格或有波动的风险。
1 中芯国际：正在崛起的中国芯制造
1.1 大陆晶圆代工龙头企业
中芯国际成立于2000年，是全球领先的集成电路晶圆代工企业之一，也是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路晶圆代工企业。公司可提供从0.35微米到28纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。公司于2004年在港交所和纽交所上市。中芯国际是中国大陆第一家率先投产8寸和12寸晶圆产线的集成电路晶圆代工企业，也是目前中国大陆唯一一家制程工艺水平达到28纳米并且同时提供28纳米PolySiON（多晶硅）、28纳米 HKMG工艺的晶圆代工企业。
中芯国际拥有全球化的制造和服务基地。中芯国际在上海有一个300mm晶圆加工厂和一个200mm大型晶圆厂；在北京有一个300mm大型晶圆厂和一个拥有先进制程的300mm晶圆厂；在天津和深圳有一个200mm加工厂；在江阴有一个合资300mm厂；在意大利有一个控股的200mm晶圆厂。中芯国际总部在上海，在美国、欧洲、日本和台湾地区设立营销办事处、提供客户服务，同时在香港设立了代表处，产品远销美国、欧洲、日本和台湾。
公司从2012年扭亏为盈开始，经历了开疆拓土快速发展的5年历程，成为全球发展最快的集成电路晶圆代工制造企业之一。按照ICInsights的统计，按照营收排名，公司已成为全球第四大晶圆代工企业（不包括英特尔、三星电子等IDM企业），在全球代工市场的占有率达到6%。
1.2 发展芯片制造核心业务
近年来由于国内集成电路发展迅猛，中芯国际作为中国大陆晶圆代工龙头业绩表现良好，2012-2016营收的年均复合增速达到14.3%，归母净利润年均复合增速高达101.7%。2017年第二季度收入7.51亿美元，较上季度下降5.3%，主要是因为市场疲软。受深圳新工厂的建设投入、新产能的扩充所带来的折旧费用、以及先进制程技术的研发投入影响，2017第三季度净利率下降至3.97%。由于28纳米产线良率处于较低水平，产能利用率减少，加上部分客户制程转换，价格竞争压力下，毛利率环比下降8.7%。另外公司加大了短期研发费用，也导致17年这几个季度利润的降低，但为未来更大规模的发展做好准备，2018年第一季度有望成为毛利率上行的拐点。
从地区来看，2017年第三季度营收有45.7%来自于中国，中国贡献的收入比重环比上升0.4%，同比降低5.9%；来自北美地区的收入占比从2016年第二季度的26.5%逐季回升，2017年第三季度的占比已达到41.9%；欧亚地区的收入占比持续下滑，从2016年第二季度的21.5%下滑至2017年第三季度的12.4%。随着半导体产业链向中国转移，以及国内芯片设计公司的崛起，未来中芯国际来自中国地区的收入有望持续增长。
从芯片应用场景来看，公司收入主要来源于通讯设备与消费电子类产品。2017年第三季度电脑和消费电子收入比重环比有所下降，通讯产品的比重环比上升1.6%；其他类业务主要包含了汽车与工业类产品，未来物联网以及智能汽车的发展将是集成电路产业新的推动力。
从制程技术指标来看，40/45纳米、55/65纳米、0.15/0.18微米贡献了绝大部分收入，28纳米的收入占比持续提升，2017年第三季度已接近8.8%，与第二季度6.6%相比增加了2%，与2016年第三季度1.4%相比增加了7.4%。预计未来随着产能扩增、技术的升级和良率的改善，28纳米贡献的利润比例将会有所上升，也会带来公司整体收益的提高。
公司的产能一直处于高负荷运行状态，产能利用率高于全球晶圆代工厂的平均水平。2017年第三季度产能利用率达到83.9%，由于扩产的原因略有下降但仍处于高位，产能从2017年初的每月40.6万片提高至2017第三季度的每月44.8万片。公司第三季度产能利用率83.9%，环比下降2.1%，同比下降13.7%，相比前三年的高产能利用率公司进入了过渡期，为下一阶段成长准备好技术和工厂。短期来看公司的成长动力来源于28纳米、闪存、指纹识别传感器和电源管理芯片，长期来看公司需要加快执行速度，将资源聚焦于关键技术平台，在集成电路产业的发展浪潮中受惠。
1.3 研发投入和产线扩充保证持续发展
在摩尔定律的驱动下，半导体代工厂商需要持续投入研发来升级更先进的制程工艺。公司一直以来都在先进制程研发方面投入，近五年的研发开支占收入比重大部分超过10%，2017年上半年的研发费用投入达到了14%的占比。截止到2016年，公司累计专利数量达到6500多件，近五年每年新增专利数量超过700件。
考虑到未来国内市场需求仍处于增长态势、以及产品技术的升级需要，公司2017年计划用于晶圆厂运作和技术研发的资本开支约23亿美元，资金主要用于扩建北京自身的12寸晶圆厂和拥有大部分权益的12寸晶圆厂、深圳8寸晶圆厂、上海和深圳的新项目、14纳米FinFET技术的研发等项目。
未来公司的发展将重点聚焦于满足客户需求、技术储备和持续的盈利上。公司计划将天津8寸晶圆厂发展成全球最大的8寸晶圆代工线，上海将重点打造高端12寸先进制程晶圆代工线，而作为中国大陆南方第一条12寸晶圆线的深圳厂则聚焦于12寸成熟制程技术的晶圆代工。
2 中芯28纳米良率有望提升，将显著提升市场占有率
2.1 28纳米技术丰富，IP选择广泛
自45纳米工艺技术于2011年被攻克之后，以中芯国际(SMIC)为代表的IC制造企业积极开展28纳米工艺技术的研发。中芯国际的28纳米生产制程经过几百人研发团队和近三年时间，于2013年底实现产品在上海试生产。2014年高通与中芯国际宣布了将双方的长期合作拓展至28纳米晶圆制造。中芯国际藉此成为中国内地第一家在最先进工艺节点上生产高性能、低功耗手机处理器的晶圆代工企业。2015年9月，中芯国际28纳米工艺产品将基本上实现量产。首先量产的将是PolySiON工艺，下一步集中在HKMG工艺。2017上半年，中芯国际来自28纳米的收入已经增长至占晶圆总收入的5.8%，较2016年同时期增长已达13.8倍。
中芯国际的28纳米技术是主要包含传统的多晶硅（PolySiON）和后闸极的高介电常数金属闸极（HKMG）制程。中芯国际28纳米技术现已成功进入多项目晶圆（MPW）和量产阶段，可依照客户需求提供28纳米PolySiON和HKMG制程服务。来自中芯国际设计服务团队以及多家第三方IP合作伙伴的100多项IP，可为全球集成电路设计商提供多种项目服务。中芯国际28nm技术主要应用于智能手机、平板电脑、电视、机顶盒和互联网等移动计算及消费电子产品领域，可为客户提供高性能的CPU、GPU、FPGA、AP等产品，公司已与高通、华为等客户建立合作关系。2015年公司宣布为高通代工骁龙410处理器，采用的正是28nm制程；此外，博通和华为海思也已经成了中芯国际28nm工艺的客户。
中芯国际可提供从0.35微米到28纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务，包括逻辑电路、混合信号/CMOS射频电路、高压电路、系统级芯片、闪存内存、EEPROM、影像传感器，以及硅上液晶微显示技术。40/45纳米及以下技术已经完全成熟，28纳米在逻辑器件上已经实现了量产，现在逐渐将28纳米技术往射频、嵌入式非挥发性内存等方面发展。
中芯国际28纳米主要有3个平台：PolySiON，High-K-HKM和High-KC。28 PolySiON，是2017年收入的主要增长动力，服务通信相关应用，未来市场对PolySiON在长期仍将保持需求。第二个平台28纳米HKM，自2016年以来已经小批量生产。这个平台适合并正在服务通信应用。第三个平台，28 HKC，2017年第二季度成功进入Risk Production阶段。该平台正在用于通信和消费者应用。此外， HKC Plus将于2018年启用。28纳米整体贡献了2017年第二季度晶片收入的6.8％ - 6.6％，预计第四季度还会继续增长。
中芯国际28纳米HKMG和PolySiON的优势效应明显。中芯国际28纳米HKMG提供1.8V和2.5V输入/输出组件且28纳米HKMG比40纳米技术速度强化约40%，闸极密度是40纳米的2倍，静态存储器元件尺寸比40纳米缩减了50%。中芯国际28纳米PolySiON为客户提供低成本解决方案。28纳米 PolySiON 提供标准阙值电压、低阙值电压和超低阙值电压（附加选择），速度比40纳米技术强化约20%，闸极密度提升一倍，静态存储器元件尺寸缩减一半。除了丰富的28纳米工艺制程技术，广泛的IP选择也是中芯国际一大竞争力。
2016年2月，中芯国际与联芯科技共同宣布，中芯国际28纳米高介电常数金属闸极（HKMG）制程已成功流片，基于此平台，联芯科技推出适用于智能手机等领域的28纳米SoC芯片，包括高性能应用处理器和移动基带功能，目前已通过验证，准备进入量产阶段。基于中芯国际28纳米HKMG制程平台，联芯科技推出的智能手机SoC芯片拥有更高的性能、更快的速度以及更低的功耗，CPU主频达1.6GHz。延续联芯科技在4G移动通信市场的佳绩，该芯片的面世将推动搭载“中国芯”的智能手机进一步扩大市场份额。
2016年6月，中芯国际与Synopsys合作研发的28纳米HKMG的RTL-to-GDSII参考设计流程已完成推向市场的准备。该流程基于 Synopsys公司的Galaxy™设计平台，采用了IC Compiler™ II布局及路由解决方案、Design Compiler®图像综合、StarRC™提取解决方案、PrimeTime®结束解决方案、以及IC验证器物理验证。IC Compiler II已在数以百计的设计应用中采用，它能解决目前高度敏感的市场投放时间需求，提供了优异的结果质量，生产率也得到显著提升，使设计规划速度提高了10倍，执行速度提升了5倍，容量提升了2倍。对于中芯国际28纳米HKMG工艺，Lynx技术插件拓展了参考流程，与Synopsys的Lynx设计系统一起，加快了设计导入和闭合，这是一种全芯片设计环境，提供了新颖的自动化和可视化特性。该插件包含额外的工艺技术信息，以及有代表性的流程和工具设置，有助于降低所需的时间，实现优化的设计结果。此外，中芯国际28纳米制程营收占比也持续提升。
2.2 高端28nm HKMG制程良率低成制约中芯发展瓶颈
中芯国际的28纳米生产制程于2013年底实现产品在上海试生产，2015年9月基本上实现量产。首先量产的将是PolySiN工艺，下一步集中在HKMG工艺。公司28nm制程采用Poly/SiON低端技术，而高端HKMG技术目前良率仅40%不达预期。Poly/SiON功耗表现较好且价格较低，工艺简单；但HKMG可提供较佳的效能表现，能大幅减小漏电流，降低晶体管尺寸，因此运算取向与高阶电子产品多采用HKMG技术。
自2013年底以来，中芯国际一直加大28纳米的研发， 28纳米制程的收入占比也因此自2016年以来得以快速提升，从16年第一季度不足1%到17年第三季度的8.8%，28纳米制程一次次创下新的记录。从需求端来看，随着28nm工艺的成熟，市场需求呈现快速增长的态势。从2012年的91.3万片/年到2014年的294.5万片/年，年CAGR达79.6%，并且将延续到2017年。2017年以后由于高端制程的突破，市场对于28纳米的需求将不再增加，但是将继续保持400万片/年的需求量，如此巨大的市场给中芯国际28纳米的收入占比提供了巨大的增长空间。
中芯国际自身的28nm产品规格目前处在Poly/SiON的较低端技术，相当于台积电的28LP技术，已投入量产；高端的28nm HKMG制程良率则不达预期，目前约在40%附近，良率过低问题严重制约了公司向更先进制程技术发展。从市场角度看，在国际上增长最快的工艺制程都是40纳米以下的工艺节点，40纳米晶片销售额有望年增18%。随著产业的发展，28纳米以下的晶圆代工市场更会突飞猛进。2017年台积电的先进制程（40纳米以下）销售额占比可能接近60%，联华电子28nm制程收入占比也达到17%，反观中芯国际，28纳米产品在PolySiON制程下逐渐成熟，占比也渐渐升高，但是属于高阶的HKMG量产尚有困难，而且目前仅不足10%的收入来自28纳米制程。因此想要进一步提高28纳米的收入占比，良率的突破迫在眉睫。
2.3 时势造双雄，开启中芯新时代
2017年10月16日，中芯国际宣布赵海军和梁孟松担任中芯国际联合首席执行官兼执行董事。这是中芯国际第一次采取Co-CEO制度，在中国半导体企业中也是首例。梁孟松博士毕业于美国加州大学伯克利分校电机工程及电脑科学系，博士论文指导教师是FinFET的发明者胡正明教授。梁孟松博士在半导体业界有着逾三十三年经历，从事内存储存器以及先进逻辑制程技术开发，拥有逾450项半导体专利，曾发表技术论文350余篇。纵览梁孟松的职业生涯，不论其任职于台积电或是三星，均为其在职企业带来了技术的突破：梁孟松在台积电时，台积电在130纳米工艺击败IBM，当时负责先进模组的梁孟松居功至伟；梁孟松2011年加入三星后，三星的制程演进路线由32纳米/28纳米 Planner技术直接跳阶到14纳米FinFET技术，并在2014年底开始量产。赵海军博士在北京清华大学无线电电子学系获得工程学士学位和博士学位，在美国芝加哥大学商学院获得工商管理硕士学位，拥有25年集成电路技术研发和工业生产经验。梁孟松拥有雄厚的技术研发实力，赵海军拥有先进的企业管理能力，两者的的联手协作，将发挥1+1>2的综效，把中芯国际带领到一个新的高度，为推动集成电路产业发展做出贡献。
据赛迪顾问预计，中国28nm制程服务市场仍有需求缺口，2018年28nm制程服务需求为454万片/年，而台积电、联电双雄扩产之后28nm总供给为436.8万片/年，存在17.2万片/年需求缺口，公司28nm产能可消化17.2万片/年的需求缺口。梁孟松此次加入中芯国际，给中芯国际突破28纳米HKMG低良率的问题带来巨大的技术支持，叠加巨大的需求缺口，公司业绩有望大幅增加，势必会提高中芯国际在市场的竞争力。虽然短时间内难以和台积电抗衡，但是和联华电子、格罗方德等二线晶圆代工厂还是有能力进行正面抗衡的，未来的28纳米格局将成为“一超五强”。
3 28nm：生命周期较长，市场空间较大
自从集成电路发明以来，集成电路的集成度一直呈指数型增长。从20世纪60年代开始，全球集成电路的规模由小规模级（晶体管数目小于100）、中规模级（晶体管数目100-1000）、大规模级（晶体管数目小于1000-10000）、超大规模级（晶体管数目小于10000-100000）一直演化到特大规模级别（晶体管数目大于100000）。纵观集成电路50年来的发展历程，芯片集成度的提高离不开半导体制造工艺的不断进步。以硅片上的最小特征尺寸为标准，生产线的主要技术节点由微米级、亚微米级、深亚微米级，一直演化到纳米级。目前世界最先进的半导体工艺技术已经达到10nm水平，7nm等更先进的制程也在加速研发中。同时，晶圆尺寸也由3英寸、4英寸、5英寸、6英寸、8英寸发展到目前的12英寸，并且18英寸也开始处于研发阶段。当然，随着工艺技术的快速进步，集成电路产品的整体性能也得到逐步提升。
3.1 28nm工艺两种主要模式：Poly/SiON和HKMG
在半导体行业中，最常见的工艺参数就是14nm、28nm、55nm等，这些参数的意义就是半导体的工艺制程。直观的感觉就是制程越小，芯片的性能越好，功耗也越低，但随之带来的工艺复杂度也会越高。例如骁龙 835制程为10nm，芯片集成了超过30亿个晶体管，但是体积比骁龙820小35%，整体功耗降低40%，性能提高 27%。
在晶体管中，电流从 Source（源极）流入 Drain（汲级），Gate（栅极）相当于闸门，主要负责控制两端源极和漏级的通断。栅极的宽度决定了电流通过时的损耗，宽度越窄，功耗越低。而栅极的最小宽度，就是半导体的芯片制程。对于芯片制造商来说，工艺制程是越小越好，但是随着制程的减小会带来一系列的技术问题。比如当制程逼近 20nm 时，栅极对电流控制能力急剧下降，会出现“电流泄露”问题。当晶体管的尺寸缩小到小于 10nm时会产生量子效应，这时晶体管的特性将很难控制，芯片的生产难度就会成倍增长。胡正明教授提出的FinFET鳍式场效应晶体管可以解决上述问题，这种新的晶体管把芯片内部平面的结构变成了3D，把栅极形状改制，增大接触面积，减少栅极宽度的同时降低漏电率，而晶体管空间利用率大大增加。
目前，28纳米制程工艺主要分为多晶硅栅+氮氧化硅绝缘层栅极结构工艺（Poly/SiON 工艺）和金属栅极+高介电常数绝缘层（High-k）栅结构工艺（HKMG 工艺）。Poly/SiON 工艺的优点是成本低，工艺简单，适合对性能要求不高的手机和移动设备。HKMG工艺的优点是大幅减小漏电量，降低晶体管的关键尺寸从而提升性能，但是工艺相对复杂，成本与Poly/SiON工艺相比较高。
3.2 28nm优势明显，成为IC工艺制程发展的关键节点
在成本几乎相同的情况下，使用28纳米工艺制程可以给产品带来更加良好的性能优势。例如与40纳米工艺相比，28纳米栅密度更高、晶体管的速度提升了约50%，每次开关时的能耗则减小了50%。而从技术可控方面，由于20/22纳米一直无法实现很好的控制。因此，综合技术和性能等各方面因素，28纳米都将成为未来很长一段时间内的关键工艺节点。
高通APQ8064是世界首个采用28nm制程的智能手机处理器，在高通白皮书中给出的对比图中，Krait对比NVIDIA采用40nmLPG混合工艺的Kal-El，Krait架构处理器可以借助更好的温度曲线维持更高的性能。高通对于制造工艺的态度是，40nm G晶体管只有在全程高频时才有意义，其余多余情况下纯LP工艺晶体管三个更有优势。
目前，28nm制程主要有两个工艺方向：High Performance（HP，高性能型）和Low Power（LP，低功耗型）。LP低功耗型是最早量产的，不过它并非Gate-Last后栅工艺，还是传统的SiON（氮氧化硅）介质和多晶硅栅极工艺，优点是成本低，工艺简单，主要应用于对性能要求不高的手机和移动设备。而HP才是真正的高介电常数金属闸极（HKMG）+ Gate-Last工艺，又可细分为HP、HPL（Low Power）、HPM（Moblie）三个方向。HP工艺拥有最好的每瓦性能比，频率可达2GHz以上；HPL的漏电流最低，功耗也更低；HPM主要针对移动领域，频率比HPL更高，功耗也略大一些。
3.3 28nm在未来很长一段时间将成为高端主流工艺节点
2015年赛迪顾问发布的《中国IC 28纳米工艺制程发展》白皮书指出，随着28纳米工艺技术的成熟，28纳米工艺产品市场需求量呈现爆发式增长态势：从2012年的91.3万片到 2014年的294.5万片，年复合增长率高达79.6%，并且这种高增长态势将持续到2017年。28纳米工艺技术因其性价比高、应用领域广泛，又因为成本优势明显，14/16纳米不会在短时间内取代28纳米工艺，因此，28纳米工艺将会在未来很长一段时间内作为高端主流的工艺节点。考虑到中国物联网应用领域巨大的市场需求，28纳米工艺技术预计在中国将继续持续4-5年。
28nm制程广泛应用于手机应用处理器和基带，消费电子（DTV、OTT等），FPGA，GIS等。2015年至2016年，28纳米工艺主要应用领域仍然为手机应用处理器和基带，据赛迪顾问统计，占比达65%。2017年之后，28纳米工艺虽然在手机领域的应用有所下降，预计未来四年该领域应用将迅速降低至8%。28纳米工艺在其它多个领域的应用将迅速增加，如OTT盒子和智能电视等应用领域市场的增长速度较快。预计2019年至2020年，混合信号产品和图像传感器芯片也将会规模采用28纳米的工艺。消费电子、RF、GIS、混合信号等领域则各自占据16%左右，应用领域呈分散化现象。
28纳米在未来很长一段时间将成为高端主流工艺节点。理论上按照摩尔定律，制程的进步将会带来成本降低。28nm性价比最高。从45/40纳米向下演进时，中间经过32纳米很快跳跃到28纳米。因为使用基本相同的光刻设备便可以从32纳米延伸缩小至28纳米，目前28nm采用的是193nm浸液式光刻机。但是当尺寸从28缩小到22/20纳米时，必须采用辅助的两次图形曝光技术，制程成本将提高1.5-2倍左右。16/14nm制程成本将更高，这意味着发展先进制程不再具有成本优势。综合考虑成本和技术因素，28nm制程或成为未来很长一段时间作为主流工艺节点。虽然国际上先进制程的代工市场已进入10nm，即将迈入7nm，但目前仍以28nm制程市场需求量最大。预计2019年至2020年，混合信号产品和图像传感器芯片也将会规模采用28纳米的工艺。
3.4 28nm竞争格局：一超四强一崛起
目前的半导体企业主要有三种模式，IDM，fabless，foundry。IDM就是企业自身完成芯片设计、制造、封测整个流程的企业，比如Intel，IBM等。Fabless是指那些设计芯片架构但本身没有晶圆厂，需要外包给晶圆代工厂进行加工制造的企业，比如ARM、高通、苹果、华为等。 Foundry是指专门做晶圆代工的企业，比如台积电、联华电子、格罗方德等。某些晶圆代工厂也会涉及到芯片设计环节，比如三星除了代工苹果 A 系列和高通骁龙的芯片系列，自己也会研发猎户座芯片，但是台积电只做晶圆代工，不涉及芯片设计，主要接单替苹果和华为代工生产。
晶圆代工厂数目众多，按照技术可以分成三个梯队。第一梯队：台积电、三星、Intel，掌握了10nm的高端制程量产技术。第二梯队主要有格罗方德(Global Foundries)、联电(UMC)等，在高端14nm上有小规模的量产，28nm制程算是完全成熟。第三梯队主要是中芯国际，28nm已实现量产，但是良率较低，40nm制程完全成熟。
纵观所有晶圆代工厂，能进行28纳米量产的企业屈指可数，主要竞争格局为“一超四强一崛起”。
一超台积电：
台积电长期以来霸占着集成电路代工市场占有率的第一名。高通骄龙800就采用了TSMC的28nm HPM HKMG这一最高标准，而高通MSM8960和联发科四核芯片MT6589T以及联芯、展讯等厂商的芯片使用的则是TSMC相对较差的28nm LP工艺。台积电2011年第四季度率先进行28纳米的量产，率先占据智能手机、平板电脑市场，由于产能较低，且只有台积电一家能提供成熟的28纳米技术，远远不能满足市场需求，后来产能不断扩充，市场份额进一步增多。
四强Intel、三星、联电、格罗方德：
Intel以技术领先为导向，最先使用HKMG+Gate-Last工艺，最先量产3D晶体管，其制程领先对手可以按代来计算。但是Intel并不是专做晶圆代工的企业，所以在产能和市场占有率方面比较低。
三星发展势头迅猛，长期以来都为自家芯片和苹果A系列移动芯片提供集成电路制造服务。三星较早采用HKMG工艺，在业界进入HKMG时代之初，又秘密研发后栅极工艺。三星目前的28nm级别制程使用的是HKMG栅极和前栅极工艺。三星自家的Exyons5系列芯片和苹果的A7都是采用的此种工艺。
格罗方德与台积电目前因所用的HKMG工艺的不同。格罗方德在28nm上会使用gate first型HKMG工艺，而台积电则会使用Gate-last HKMG工艺。格罗方德于2013年第四季度实现28纳米工艺的量产。2014年成为继台积电之后28纳米工艺产能最大的晶圆代工厂，产能达到40000片/月。
联电在28nm制程也获得重大突破，并在2014年进行量产，随着不断提高28纳米产能，牢牢占据超过8%的市场份额。承接的先进网通及高端手机芯片的关键HKMG制程，且已获全球第二大IC设计商博通认证。
一崛起中芯国际：
中芯国际是中国大陆目前唯一能提供28纳米制程服务的纯晶圆代工厂，但是目前由于良率较低，业务占比不到10%。由于梁孟松和赵海军的加入，28纳米良率突破在即，收入占比将持续提升，有望撼动四强的市场垄断地位。
4 对标台积电、联电、格罗方德，聚焦28纳米产业
4.1 台积电：横扫千军，雄踞28nm市场最高点
台积电成立于1987年，是全球首创专业积体电路制造服务的公司。台积公司提供客户专业集成电路制造服务领域中最全面的制程技术，涵盖500纳米以上到7纳米等先进制程，并且持续投资先进及特殊制程技术。台积公司的十二寸超大晶圆厂是其制造策略的重要关键。台积公司目前拥有三座十二英寸超大晶圆厂——晶圆十二厂、晶圆十四厂及晶圆十五厂。2012年，这三座超大晶圆厂的总产能已达到393万6000片12英寸晶圆，目前提供0.13微米、90纳米、65纳米、40纳米、28纳米全世代以及其半世代设计的生产，并保留部分产能作为研发用途，以支持20纳米、16纳米及更先进制程的技术发展。台积电提供了业界领先的专业技术组合，以补充其先进的技术领导能力。台积电专业技术全面，可以满足特定客户的需求，例如MEMS、CMOS图像传感器、eNVM、RF、模拟、高电压、嵌入式DRAM，BCD动力过程等等。台积电的专业技术涵盖了广泛的应用，包括移动设备、汽车电子系统、医疗系统、可穿戴设备和物联网，极大丰富了人们的生活。
台积电面对行动装置、高效能运算、汽车电子及物联网四个快速成长的主要市场分别建构四个不同的技术平台，提供客户业界最完备且最具竞争优势的逻辑制程技术、特殊制程技术、硅智财以及封装测试技术，协助客户缩短芯片设计时程及加速产品上市速度。在这四个技术平台中都28纳米的身影出现的极为频繁，可以看出28纳米的地位之显赫。
行动装置平台：台积公司针对客户在高阶产品的应用，将提供领先的7纳米鳍式场效晶体管（FinFET）、10纳米FinFET、16FF+、20纳米系统单晶片、28纳米高效能（28HP）及28纳米移动式高效能（28HPM）等逻辑制程技术以及完备的硅智财，更进一步提升芯片性能、降低功耗及芯片尺寸大小。针对客户在低阶到中阶产品的应用，则会提供12FFC、16FFC、28纳米低功耗（LP）、28纳米高效能低功耗（28HPL）、28HPC、28HPC+和22ULP等不同逻辑制程选项以及完备的硅智财，满足客户高效能、低功耗的芯片产品需求。此外，不论高阶或低阶到中阶产品应用，也提供客户领先业界且最具竞争力的射频、嵌入式闪存、新兴內存、电源管理、感测器、显示芯片等特殊制程技术，以及涵盖领先的整合型扇出（InFO）等多种先进封装技术。
高效能运算平台：台积公司将提供领先的7纳米、16纳米FinFET和28纳米等逻辑制程技术，以及包括高速互连技术等完备的硅智财，来满足客户对数据高速运算与传输的需求。台积公司也提供涵盖领先的CoWoS®和3D IC等多种先进封装技术，能够成功完成异质和同质芯片系统封装，以满足客户对高速运算、低功耗以及较小的系统空间的需求。台积公司将持续优化高性能运算平台，协助客户赢取由海量数据和应用所驱动的市场成长，包括数据分析、人工智慧以及5G无线传输等。
汽车电子平台：台积公司将提供客户涵盖领先的7纳米FinFET、16纳米FinFET、28纳米到40纳米的逻辑制程技术、领先且最具竞争力的多样射频、嵌入式闪存、感测器、多种通过美国汽车电子协会AEC-Q100 Grade-0等级制程规格验证的电源管理等特殊制程技术，以及多种先进封装技术。
物联网平台：台积公司将提供客户领先的16纳米、12纳米、28纳米、40纳米到55纳米的超低功耗逻辑制程技术选择，也提供客户领先业界且最具竞争力的多样射频、嵌入式闪存、新兴內存、感测器、显示芯片等特殊制程技术，与涵盖领先的整合型扇出等多种先进封装技术。
28nm制程技术是台积电历史上的一个转折点，当时三星与格罗方德同时选择了先闸极(Gate-first)方案，而台积电独自选择了后闸极（Gate-last）方案，这又是一次类似于130nm战役的巨大获胜，将三星与格罗方德远远地甩在身后。至今，台积电的28nm制程仍占据着全球三分之二的市场份额，远超台积电2016年在晶圆代工整体的市占率58%。
2011年第四季度，台积电首先实现了28纳米全世代制程工艺的量产。由于Intel在工艺技术发展上从32纳米直接进入了22纳米工艺制程，所以台积电成为首个实现28纳米工艺量产的企业。2012年智能手机、平板电脑需求发展速度大幅高于市场预期，当时只有台积电有28纳米制程产能供应，且台积电产能严重不足，无法满足高通、英伟达、超微、赛灵思等大客户的需求。因此台积电大客户开始找联电、格罗方德、三星电子等合作，但这三家晶圆代工厂由于良率过低，市场占比极为有限。
台积电将于2013年大幅扩产28纳米制程产能。2012年台积电靠着领先的28纳米技术，在晶圆代工市场打下漂亮一仗，营收及获利皆屡创新高。迈入2013年，台积电确信28纳米制程需求依然强劲，故预计将产能提高三倍，同时也协助更多新客户顺利将晶片从40纳米转进28纳米时代。2014年底市场份额为80%，产能达到130000片/月。2016年28nm及更先进制程技术占晶圆销售额54%，同比增长48%。
台积电的的业界领先的28nm工艺技术主要采用高K金属栅（HKMG）后栅技术，与门极技术相比，栅极端部提供了更低的漏电流和更好的芯片性能，再加上其28nm无缝集成设计系统实现更快的产品上市时间。28nm工艺技术支持多种应用，包括中央处理单元（CPU）、图形处理器（GPU），高速网络芯片，智能手机应用处理器（AP）、平板电脑、家庭娱乐、消费电子和物联网。
台积电公司持续推进半导体高阶制程技术，为客户生产更先进、更节能及更环保的产品，为地球永续发展尽一份心力。半导体制程技术每向前推进一个世代，集成电路线宽就得以持续缩小，使得晶体管愈来愈小，也让电子产品所消耗的电力更为降低。
2011年第四季度台积电28nm制程收入占比为2%，随后的四年内收入占比猛增，到2014年第二季度达到37%，成为台积电收入的主战场之一。随后由于工艺的提升，20nm、16nm、10nm、7nm的突破，台积电的高端制程产品占比也越来越大，因此28nm收入占比从2014年第三季度开始缓慢下降，到2015年第四季度基本稳定在25%，由于28nm的高性价比，未来较长时间内28nm制程收入占比将保持在25%左右。从台积电近几年的制程工艺上看，28纳米制程一直占据着其收入的重要比重。台积电自2013年以来，28纳米工艺一直占据其收入的20%以上比重，是前二大收入来源，且大部分时间是第一大制程业务。即使台积电将制程工艺缩小至20纳米以内，28纳米制程在较长一段时间内仍是台积电的主流工艺节点。
4.2 联华电子：稳扎稳打，紧追台积电
联华电子成立于1980年，是台湾仅次于台积电的半导体晶圆代工厂。联电提供先进制程与晶圆制造服务，为IC产业各项主要应用产品生产芯片，并且持续推出尖端制程技术及完整的解决方案，让芯片设计依照客户之特有需求，提供横跨28纳米到0.5微米之逻辑与混合信号制程技术。客户亦可以根据不同的制程选择搭配特殊技术，如嵌入式內存、高压、整合式双极性／互补金属氧化半导体元件／扩散式金属氧化半导体元件、微机电感测器及混合信号／射频互补金属氧化半导体技术等，提供客制化平台以满足不同客户对系统单晶片之需求，期许提供多方位服务。联电完整的解决方案能让芯片设计公司利用尖端制程的优势，包括28纳米Poly-SiON技术、High-K/Metal Gate后闸极技术、14纳米量产、超低功耗且专为物联网应用设计的制程平台。联电现共有十一座晶圆厂，遍及亚洲各地，每月可生产超过50万片芯片。
2013年，联电成功开发28纳米Poly-SiON制程技术，并通过客户产品验证逐步导入量产。2014年，成功开发28纳米HK／MG制程技术，并通过先期客户产品验证逐步导入量产。2015年，成功开发28纳米高效能精简型（HPC+，High Performance Compact Plus）制程技术，提供更低的漏电流及耗电，并导入客户产品试产。2016年，成功开发28HPCU制程技术，并提供智财研发厂商推出高速I／O之可程式设计12.5 Gbps SerDes PHY IP解决方案。
联电于2016年中提供的28纳米高效能精简低耗电型制程技术平台与前一代技术平台相比，有效降低近40%的漏电流及耗电，如与当今业界水准相比，则降低了近15%，联电持续保持同业间的领先优势。除了在漏电流及耗电的优异表现之外，HPCU+在芯片良率与缺陷密度方面也成功地达到了28纳米HK／MG产线现有的水准。日前提供客户集成电路模拟程序，客户已着手电路设计验证，相关芯片测试班车也于2016年第四季陆续启动。联电28纳米制程的全面量产与持续改良，提供了客户最具竞争力的先进制程技术，也达成协助客户开发高阶产品的承诺。
2008年10月联华电子是第一家提供28nm SRAM芯片的晶圆代工厂，并且使用了高介电常数绝缘层（High-k）栅结构工艺。往后的联电28nm平台基于行业主流技术，包括传统的多晶硅栅工艺和gate last，HKMG 工艺。联华电子在先进制程方面落后台积电，主攻成熟制程，14nm-40nm之间的制程占销售额百分比超50%。联华电子的28纳米制程于2014年第四季度才开始量产，虽说落后台积电2年多，但是联华电子利用策略性投资布局多种市场应用，例如计算机、通信、手机等消费电子市场，牢牢占据28纳米成熟制程市场的部分份额。
联华电子的年产能一直保持增长趋势，产能利用率也居高不下，为了进一步扩大市场份额，联华电子现正积极扩增28纳米产能，以满足客户对此广受欢迎制程的高度需求。联华电子在厦门建立的12寸晶圆厂Fab 12X在2016年第四季度开始量产，同时也准备导入28纳米技术，进一步提高28纳米产能。
联电高效能低功耗（HLP）制程为40纳米平顺的制程移转途径，具备了便于设计采用，加速上市时程，以及优异的性能／成本比。针对有高速要求的客户应用产品，此制程提供了大幅提升的性能与功耗，速度可较业界其他晶圆专工厂提供的28nm SiON制程提升10%。
联电28HPM/HPC采用高介电系数／金属闸极堆叠技术，广泛支持各种元件选项，以提升弹性及符合性能需求，同时针对多样的产品系列，例如应用产品处理器、手机基频、WLAN、平板电脑、FPGA及网通IC等。具备高介电系数／金属闸极堆叠及丰富的元件电压选项、记忆体位元组及降频／超频功能，有助于系统单晶片设计公司推出性能及电池寿命屡创新高的产品。
联华电子丰富的28纳米技术平台及双制程方法，可精准满足市场上所有主要应用产品的需求。联华电子采用的28nm技术来解决不同的市场应用的多种方法。第一个选项是传统的聚融合技术用于高性能的Low Power（HLP）过程。HLP的过程中提供10%的性能提升在行业标准平台由于工艺优化技术。这些平台非常适合便携式应用和消费类电子产品，如移动电话、无线集成电路和电视。对于需要提高性能但仍保持低功耗的应用，第二个高k /金属门（HK / mg）选项是在高性能的移动（HPC）平台上提供的。高性能计算过程是理想的速度型和功耗优化的产品如数字电视的应用，便携式处理器和高速网络。
联华电子28nm工艺技术主要应用于那些需要高性能和低耗能产品，技术设计平台可以提供灵活的解决方案。客户可以选择工艺设备选择为特定的应用程序的优化，如高脂血症、hpcu，hpcu +和小晶体管VT选项多。整体而言，联电的28纳米工艺主要针对应用芯片、手机基带、WLAN、平板、FPGA以及网络芯片。
4.3 格罗方德：将28nm工艺技术优化到极致
格罗方德（Global Foundries）成立于2009年3月，是从美商超微（AMD）公司亏损后拆分出来的晶圆厂与阿布达比创投基金（ATIC）合资成立。ATIC持有大部分股份，AMD仅持有8.8%股份。借助ATIC的资金优势，格罗方德在2010年收购了新加坡特许半导体，成为仅次于台积电和联电的世界第三大晶圆代工厂，又于2015年收购了IBM微电子部门。起初格罗方德主要承接AMD处理器和绘图晶片等业务，但是由于32纳米良率过低，导致格罗方德在2011年加工AMD Bulldozer架构的微处理器时延误了第一季度出货的进度，且一直延误到第四季度，因而后来AMD被迫将部分订单转交给台积电。ATIC持续投入高额资本在先进制程的研发上，但是进度仍落后于台积电。台积电早在2011年就开始量产28纳米制程，而格罗方德却迟至2012下半年才正式量产。2015年底，格罗方德和联电在低阶版的28nm制程上侵蚀台积电的市占率，但这是基本折旧完28nm的台积电猝然进行价格战，导致联电和格罗方德大量订单流失。
格罗方德28纳米平台已优化为适用于大范围的多种应用：从注重功率的移动设备、无线设备和消费级设备，到高性能计算、联网和储存。格罗方德28HPP和28SLP 28nm平台利用高相对介电常数门极金属(HKMG)“Gate First”技术。此技术提供优越的PPAC特性（性能、功率、面积、成本）、优化的可拓展性（模具尺寸、设计兼容性、性能表现）和可制造性。28HPP与28SLP都提供了超过40纳米技术一倍的电路逻辑密度，和将近一半的静态存储器尺寸精简。
经过了全面优化的28纳米超高性能(28HPP)平台，能够满足高效能功耗比的计算、联网、储存和其他有线应用。提供支持0.85V工作环境下的低、标准和高门阀电压的选择。在输入／输出方面，可以选择1.8V并辅以1.5V低速驱动。
28纳米超低功率 (28SLP) 平台针对各个领域进行了成本和功耗的改良，覆盖的应用包括服务移动设备、无线电、消费者设备以及其他处于千兆赫兹市场并追求低功耗低成本的应用。可支持五种不同的门阀电压：超低、低、标准、高、超高并且在1.0V的标准电压下还可支持超高阀电压。两种输入输出的选择:1.8V配合1.5V慢速驱动；1.8V配合1.5V慢速驱动或3.3V超速驱动。多种金属堆叠方式可供选择，特别为密度和功耗（选择包括射频BEOL和特厚金属）进行了改进。额外低功率模式可在超低功率平台通过使用0.8V电压，达到额外的45%功耗降低。额外增添设备以达成超低静态功率泄漏。射频电路与模拟电路集成以降低系统成本、功率，减少投入市场所需时间。多种改良版FIP选择，针对功能或功率降低。
格罗方德28SLP工艺技术平台针对功耗、性能和裸晶成本进行了优化。该平台对于移动、无线、消费者和其他市场的功耗和价格敏感型应用是一个理想选择，可实现GHz的性能，具有灵活的射频、超低功耗和超低漏电混合技术选项。
28SLP平台支持多种设备组件选项，可以满足低功耗产品的严格要求。相较于40nm技术，28SLP技术可降低40%的功耗，缩减 50%的面积，显著降低成本。应用超低功耗（ULP）选项可再降低40%的功耗。相比40nm工艺，28SLP可提供两倍的栅极密度，缩减SRAM单元大小超过50%。
28nm-SLP平台提供多种技术选项，帮助客户进一步创新，并且让客户的设计独具风格。
4.4 对标三巨头，定位中国芯
根据2016年数据显示，台积电占据了66.7%的28纳米市场，格罗方德占据了16.1%的28纳米市场，联电占据了8.4%的28纳米市场，三巨头加起来总共占据了90%以上的28纳米市场，中芯国际能否从不足10%的夹缝中生存，分取一杯羹？
从28纳米量产时间来看，台积电于2011年第四季度实现了量产，格罗方德于12年底实现了量产，联电也在2014年9月实现了量产，中芯则在15年实现了量产。中芯仅仅比联电落后了一年，所以从技术的成熟度上来说，中芯和联电的差距并不大。另外，28纳米良率问题本身就是一个坎，台积电虽然2011年实现了28纳米的量产，但是良率也不高，直到2014年才成功突破良率，进行大规模量产。从28纳米占主营业务百分比来看，台积电于11年实现量产以来，28纳米收入占比直线提升，从11年的2%一直增长到14年的37%，由于14年以后高端制程技术的突破，28纳米收入占比逐渐下降，2015年以后基本维持在25%左右，28纳米对于台积电来说是一个相当成熟的制程，对28纳米折旧后进行降价处理，用价格战继续保持其市场占有率。所以对于台积电这个巨头来说，28纳米市场是难以撼动的，中芯国际只能想办法去争夺台积电28纳米产能难以覆盖到的那30%-40%的市场。联电的28纳米制程落后台积电两年多，16年营收所占比重约17%，联电一直以来视台积电为最大的劲敌，为了赶上台积电，不断斥巨资加大10纳米、7纳米的研发，但是效果并不理想。今年下半年由于28纳米HKMG出货下滑，联电意识到28纳米是长期制程，因此改变经营策略，暂缓10纳米、7纳米，强化现有制程生产效率。反观中芯国际，28纳米一直是中芯的研究重点，研发投入也逐年增加，2016年中芯国际的投资额约为25亿美元，超越联电22亿美元的投资额，这将加速中芯国际的半导体制造工艺研发进程。中芯近年来28纳米收入占比猛增，2016年第一季度不足1%，2017年第三季度却增至8.8%，且未来将继续保持增长势头。所以从实力上看，中芯国际和联电差距不那么悬殊，加上中国28纳米市场巨大，中芯依靠国家政策扶持、大基金的赞助、本地化的优势，在中国大陆的订单抢夺战中，中芯是有足够的优势超过联电，实现和联电的差距不断缩小，相信在未来几年内中芯一定可以超越联电。格罗方德2012年底实现了28纳米量产，28纳米收入占比18%左右，但是格罗方德一个致命的软肋就是亏损严重，2013年亏损9亿美元，2014年亏损15亿美元，2015年亏损13亿美元，2016年上半年亏损13．5亿美元，因此格罗方德发展前景并不明朗。再加上在全球最大芯片市场的中国市场并没有多少客户，因而格罗方德面对日益强大的中芯国际，只能眼睁睁地看着被超越。