国产自研芯片的“大突围”：所有IP全自主国产，中芯国际先进制程迎来突破
10 月 11 日，中芯国际被曝 7nm 先进制程芯片取得了重大突破，其首款“N+1”工艺芯片流片成功。芯动科技发布消息称，该公司已完成全球首个基于中芯国际 FinFET N+1 先进工艺的芯片流片和测试，所有 IP 全自主国产，功能一次测试通过，为国产半导体生态链的发展起到了不小的推动作用。
那么，“N+1”工艺是什么？
“N+1”是中芯国际对其第二代先进工艺的代号，其与现有的 14nm 工艺相比，性能提升了 20%，功耗降低了 57%，逻辑面积缩小了 63%，SoC 面积减少了 55%，也被称为“国产版”的 7nm 芯片技术。关于 N+1 工艺，中芯国际联合 CEO 梁孟松年初曾透露，该工艺在功率和稳定性方面 7nm 工艺非常相似，且不需要 EUV 光刻机，但在性能方面提升还不够，所以 N+1 工艺是面向低功耗应用领域的。
据珠海特区报报道，自 2019 年开始，芯动科技在中芯国际“N+1”工艺尚待成熟的情况下，技术团队全程攻坚克难，投入数千万元进行优化设计，其基于中芯国际“N+1”制程的首款芯片经过持续数月、连续多轮的测试迭代，成功帮助中芯国际突破“N+1”工艺良率瓶颈，至此，中芯国际距离实现先进制程芯片的大规模量产又近了一步。
芯动科技是中国芯片 IP 和芯片定制的一站式企业，在过去十几年中为华为海思、中兴通讯、瑞芯微、君正、AMD、微软、亚马逊等国内外企业量产了数十亿颗芯片。公司提供了从 180nm 到 5nm 工艺全套高速混合电路 IP 核和 ASIC 定制解决方案，尤其 22nm 以下 FinFET 工艺全覆盖，是迄今为止国内唯一具备两家代工厂（台积电、三星）5nm 工艺库和设计流片能力的技术提供商。
与此同时，中兴通讯副总裁李晖在第三届数字中国建设峰会的成果展览会上透露，在 5G 无线基站、交换机等设备的主控芯片上，中兴自研的 7 纳米芯片已实现市场商用，5 纳米还在实验阶段。
李晖表示，当天中兴通讯展示的产品全部基于自主创新，完全国产化：“很多人之前并不了解中兴在芯片、操作系统的自主创新发展，以前我们都是自用。实际上我们投入了大量的人员在搞研发。比如在成都，中兴有近 4000 人在研发自主操作系统。”
可见，中兴在芯片的自主创新方面布局已久。早在今年 6 月，有投资者在互动平台询问中兴通讯 5nm 芯片设计进展情况，中兴通讯回应称：
公司具备芯片设计和开发能力，7nm 芯片规模量产，已在全球 5G 规模部署中实现商用，5nm 芯片正在技术导入。
据悉，中兴通讯如今的 5G 核心专利达到了 2651 件，占比全球 5G 核心专利 12％（华为占比 18％）。手握大量核心专利的背后，是中兴在研发领域的巨大投入，中兴副总裁、首席运营官谢峻石曾公开表示，在过去三年中兴每年用在研发上的资金高达 121 亿元。
尽管内地芯片企业发展速度迅猛，但不可否认的是，在先进工艺上，内地芯片企业比起台积电以及三星等全球巨头还有不小的差距。
集邦咨询旗下拓墣产业研究院对 2020 年第一季度全球前十大芯片代工厂的营收统计显示，中芯国际当期以 8.48 亿美元收入排名全球第五，占据 4.5% 的市场份额。在它前面，台积电、三星、格芯和台联电四家已囊括了 85.1% 的市场份额。
从营收规模看，台积电大概能抵 10 个中芯国际。按制程技术划分，2019 年中芯国际超过一半的营收来源于 90nm 及以下先进制程的芯片市场，占比为 50.7%，66/65nm 的营收占比为 27.3%。
而台积电方面，7nm 工艺已经占其 2019 年营收的 27%，并取代 16nm 工艺成为台积电最大的收入来源。同时，台积电预计 2020 年资本开支将达到 150 亿美元至 160 亿美元，是中芯国际的 5 倍多。
面对长期高投入和技术积累的强大对手，我国芯片企业都面临着巨大的压力。但值得一提的是，随着中兴 7nm 芯片走向商用，中芯国际“N+1”工艺成功流片，可以看到，我国芯片企业已经明显加快了追赶先进制程的步伐，加之“N+1”工艺对 EUV 光刻机依赖度的降低，为我国先进制程芯片的完全国产化带来了希望。
参考链接：
http://zhuhaidaily.hizh.cn/html/2020-10/11/content_1210_3430125.htm
https://www.infoq.cn/article/8vbwpvPfTmZjVVGxA0Cl
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