图：来自台积电
台积电的最新季报显示，5纳米制程晶圆出货量霸占了总晶圆营收的18%，7纳米制程晶圆出货量霸占了总晶圆营收的31%，前辈制程(7纳米和更前辈制程)晶圆霸占了总晶圆营收的49%，28nm营收霸占总晶圆营收的11%。
图：来自台积电 图：来自台积电
此前《电子时报》宣布指出，美国已经对台积电施加压力，敦促台积电不要扩建旗下位于中国南京的芯片代工厂。台积电这次在法说会上直接表态，发言人强调会进一步扩大在南京的28nm产线，以知足客户的急迫需求，操持2022年下半年开始量产，2023年达到每月4万片的规模。
台积电在南京扩厂，每月会分掉2万片的市场份额对本土晶圆厂基本上没有影响，还为海内找不到流片渠道的IC设计公司供应流片机会。为何28nm制程如此主要？在海内持续推进28nm国产化进程时，台积电推进大陆建厂紧张背景是若何的？本文进行详细解读。
28nm产线为何主要？芯片制造是一个高度繁芜的过程，须要数年积累的技能和专业知识。在生产 28nm 和 14nm 芯片等较小的芯片时更是这样。比较较 40nm制程，28nm 技能带来了更好的上风。台积电称与40nm工艺比较，28nm工艺的芯片密度达到了后者的2倍，SRAM的面积则可以减少50%。新材料新技能的运用使得28nm工艺的速率比40nm工艺提高了45%。考虑到这些本钱和技能成分，28nm工艺有望成为未来几年的中端主流工艺节点。
图表来自台积电官网
2011年，台积电28nm制程开始量产，领先竞争对手3~5年，营收占比只用了一年韶光就从2%爬升到了22%。28nm为台积电奠定了根本，台积电在晶圆代工市场的市占率也从2009年的45%提高到了52%以上。台积电28nm制程支持广泛的运用，包括中心处理器 (CPU)、图形处理器 (GPU)、高速网络芯片、智好手机、运用场置器 (AP)、平板电脑、家庭娱乐、消费电子、汽车和物联网。
台积电资料显示，其业界领先的28nm制程技能紧张采取High-k Metal Gate (HKMG) 后栅极技能。与先栅极技能比较，后栅极技能供应更多上风，包括更低的泄电流和更好的芯片性能。
比较之下，中海内地的芯片代工厂在28nm制程打破在4年之后，中芯国际在2013年第四季度实现28nm开拓，在2015年才量产28nm制程，并于2018年宣告完成28nm HKMG的研发，这是大陆首家实现了28nm工艺的量产。从中芯国际2020年39.1亿美元的营收打算，只能供应约4亿多美元的28nm及其以下产能，月产能大概在一万片旁边。
据行业数据显示，环球28nm市场在百亿美元旁边，台积电代工产能就霸占一半以上，其2020年来自28nm的营收高达48亿美元。在耕耘十余年之后，台积电拥有多个面向不同需求不同运用的工艺平台，为其在本钱和产能上都带来了巨大的上风。
早在车用芯片客户与多国政府争抢产能之前，台积电早已看好28纳米工艺抢手情形，在节制多家客户与长约大单后，宣告在南京增强28纳米成熟工艺产能，2022年下半开始量产，2023年中完成4万片月产能建置，订单来自中国等环球客户。
车用芯片、图像传感器芯片、OLED驱动芯片多采取成熟制程，28nm堪当重任根据Garter预测，2021年环球半导体市场将达到5451亿美元规模，个中车用半导体将达到499亿美元的规模，车用半导体的发展率将达到28.9%。目前在车用半导体市场，MCU用量最大，海内车规级MCU紧张以NXP、瑞萨、英飞凌、微芯等传统国际汽车半导体大厂为主，CR4达到79%。国产化率达到5%。瑞萨是环球最大的车用MCU供应商，其28nm MCU芯片采取外部代工模式，订单为台积电独揽。
数据来自Gartner，图表来自台湾工业研究院
目前环球经历车规级MCU缺货潮。产能受到排挤影响最显著的有12英寸厂的车用微掌握器（MCU）与CMOS图像传感器（CIS），个中28nm、45nm与65nm节点产能最为紧缺。据TrendForce调查显示，2020年28nm及以上制程的产品线更加广泛，包括CMOS图像传感器、小尺寸面板驱动IC、射频元件、电视系统单芯片、WiFi及蓝牙芯片等浩瀚需求增长。
环球紧张芯片代工厂在关键节点量产韶光表
电子发热友根据公开资料制图 电子发热友根据公开资料制图
台积电最新表示，28nm的eFlash是台积电最新的嵌入式存储器的节点，随着28nm工艺的持续改进，28nm制程的传感器也已经涌现。还有在OLED驱动芯片当中，在高分辨率、低功耗等趋势带动下，台积电工厂拥有28HV和40HV两种技能。中芯国际的28nm工艺技能紧张做事于手机SOC芯片、IoT、数字电视等领域的终端客户。
上海集成电路家当投资基金董事长沈伟国对表示，台积电每一代前辈制程的占领，都伴随着ASML、泛林半导体等上游设备厂商更前辈节点的技能打破，设备厂与代工厂之间联合研发，联动创新的模式是集成电路行业的永恒旋律。这一点也是目前国产化28nm的紧张痛点。
从环球晶圆代工厂Fab数据来看，除了台积电引领前辈工艺的高毛利，其他晶圆厂营收都紧张来自于稳定成熟的工艺，在这些代工厂中，联电、格芯、中芯国际等在28nm上都有稳定性提升以及各种新产品的导入来知足不同场景。
随着环球车用半导体芯片需求大增，台积电也在欧盟与德国力邀下，开始评估在德国设厂的初步方案，暂定是12/16纳米工艺，紧张客户包括恩智浦(NXP)、安森美(On-Semi)与英飞凌(Infineon)等大厂，个中，NXP出货规模不断增强下，近期已陆续与联电签下28nm长约。
今年，中国本土芯片厂商也在持续推进国产28nm产线培植。“一旦28nm在中国实现国产化，很多下贱运用家当将能够实现芯片独立重生。这也将能够知足手机以外的大多数电子产品的需求。”中国工程院院士倪光南博士最近在接管中国媒体采访时表示，这对付芯片家当链上的中国本土企业来说将是一个非常好的机会。
在6月初的2021技能论坛上，台积电曾经强调，未来3年1000亿美元投资，绝对符合客户需求，过去台积电是稳健扩产，现在要以5倍的速率来建厂扩产。7月15日的法说会上，台积电武断以客户需求为导向，提升28nm产线的产能。
路透社最新剖析，在环球汽车芯片缺货的形势下，台积电持续扩产为缓解汽车芯片供应紧缺带来希望。台积电在剖析师电话会议上表示，从本季度开始，其客户的汽车芯片短缺将逐渐减少，但估量整体半导体产能紧张可能会延续到明年。
