华为芯片猜想：7nm和5G的双突破意味着什么？

火币交易所官网 2023年09月01日 08:58 338 Connor

华为麒麟的7nm芯片能否面世，意味着国产企业能否在美国半导体设备以及荷兰高端光刻机的限制之下，自主生产出先进芯片。

导读

壹 || 7nm及以下工艺属于半导体先进工艺，而且是达到高端智能手机SOC（系统级芯片）的一个技术门槛。手机集成度非常高，必须得有非常先进的芯片，才能保证芯片体积足够小、且功耗在可控范围内。

贰 || 相比手机等消费品，5G的更大意义在于有机会开启一个万物互联的技术时代，这个时代的主角是工业和制造业的升级转型，从而拉动经济增长。

8月29日，华为新一代旗舰机Mate60 Pro未发先售，其采用的手机芯片引发外界关注。当日晚，部分来自华强北的拆机主播声称，确认该款手机的主芯片是一款采用7nm工艺的、由中国大陆企业代工的、具备5G通信能力的芯片。

华为并没有公开芯片参数，连新机屏幕右上角也并没有显示出5G信号。多位半导体制造和设备人士对经济观察网表示，技术上仅靠华强北主播那种拆除芯片封装的方法，是无法判断芯片是否采用7nm工艺制程的。因此，严格来说，目前无法从市面上的信息确认该芯片采用7nm工艺，且由中芯国际代工。

自2020年9月14日起，华为因被美国列入实体清单而无法再与台积电合作生产麒麟芯片——华为海思自主设计的高端手机处理器。断供的华为麒麟芯片卡在7nm和5G的技术节点上。此后，华为手机在市场上的份额断崖下跌。同时，以中芯国际为首的中国半导体制造厂不断受美国制裁，包括与上游美系设备商合作、美籍华人工作限制等，国产芯片技术节点也卡在7nm工艺上。如今，华为麒麟的7nm芯片能否面世，意味着国产企业能否在美国半导体设备以及荷兰高端光刻机的限制之下，自主生产出先进芯片。

此前，华为海思可以自主设计国产芯片，但不制造芯片，该公司将芯片设计出来交由台积电进行代工。自2020年9月华为被断供以来，产业一直有关于华为造芯的传闻，记者从来自半导体设备和半导体制造的人士处获悉，华为在国内收购多家代工厂，并组建芯片制造和设备相关团队。

一位做二手半导体设备交易的人士曾对记者表示，华为从2021年起有采购二手生产设备的动作，这些设备多来自日韩和美国地区。二手设备多为成熟工艺生产设备，不在国际禁令范围内。通常来说，随着芯片生产技术的迭代，国际上的设备厂商或国产芯片制造厂，会将产能落后或多余的设备推向二手市场，淘汰给贸易商、交易平台等。诸多国内代工厂从海外购进二手设备正在成为一个趋势。

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01 为什么7nm如此重要？

芯片业内公认的一点是，7nm及以下工艺属于半导体先进工艺，而且是达到高端智能手机SOC（系统级芯片）的一个技术门槛。相比其他终端，手机集成度非常高，必须得有非常先进的芯片，才能保证芯片体积足够小、且功耗在可控范围内。

目前苹果和三星最新一代旗舰机采用4nm芯片，今年9月上新的一批高端机可能会采用3nm芯片。3nm和7nm芯片，在硬件上的差距是存在的，但是可以通过软件的设计、新材料新系统的运用，尽可能地抵消。

作为一种高精密的工艺制造，芯片中的电子像水流一样从源极流到漏极（通俗指的电路正负极），中间的距离要以纳米来计。当一块芯片采用7nm工艺，它每一根晶体管源极和漏极之间的距离都做到7nm间距，而且通常能排布数亿个这样的晶体管。

在摩尔定律的主导下，芯片制程延着14nm-7nm-5nm-3nm的路径不断迭代，国际上台积电和三星已做到3nm商用的水平，而中国在2020年被美国限制的时点上，只能做出14nm，这也是国内半导体比国际技术落后2-3代的原因。

目前，被美国多次限制后的情况是，美国以及非美国但使用了美国技术的芯片公司，必须申请到美国许可证后，才能使用美国的技术和工具，向华为和中芯国际供应产品，相关的许可大多卡在14nm工艺上。因半导体的高度国际分工特性，对于国产芯片制造企业，走出一条完全脱离美国技术的、实现量产的产线难度是非常高的。

华为无法与台积电合作，中国规模最大的代工厂中芯国际（688981）就成了最有可能的合作方。8月30日，该公司早盘涨超6.5%，截至收盘股价小幅回落2.7%。一位来自中芯国际客户公司的人士对记者表示，目前中芯国际具有7nm芯片的批量生产能力，而且在开发5nm。但国内代工厂不一定只有中芯国际能做7nm。

中芯国际也在2020年第一次受到美国出口管制，部分用作先进芯片生产的、自美国出口的设备、配件及原材料供货期会延长甚至断供，在2022年又被美国限制了一次美系高端设备的采购。另外，半导体制造的关键设备光刻机，也受国际《瓦森纳协议》的限制：用作7nm生产的EUV光刻机暂不能对华出售。

上述人士称，理想状态下，一家代工厂没有EUV光刻机也能做出7nm工艺，同时，在先进半导体设备机台被禁止采购的情况下，利用存量设备也可以维持生产，但难以保证芯片的良率、可靠性，这也导致很难控制生产成本。

02 或具有5G能力

产品发售后，有用户对Mate60 Pro进行网络测速并公布到网上，显示出上行速度约在100Mbps、下行速度约在500 Mbps。

一位通信技术人士对记者表示，只能说这个速度很接近目前信号条件较好的5G网络的表现，是高于国内商用4G网络速度的，而仅达到某一速度并不足以判定它具备5G性能，具体还要看手机在消费者使用中的实际表现。

该人士指出，另一个办法是看手机的入网许可证号，随手机包装提供，用户可到工信部相关网站查询许可证号，会显示手机支持的网络制式。

5G指的是第五代通信系统，支持5G通信能力的芯片，和4G相比有着大带宽、高可靠低延时、广连接等优势。中国在2019年开启5G手机商用，已经是全球部署5G网络基站量最大的国家。但目前国产手机没有因5G的普及而迎来杀手级应用和销量的爆发。根据中国信息通信研究院数据，2023年6月，国内5G手机占整体手机出货量的78.2%，当月手机出货量2214.9万部，同比下降20.9%，其中5G手机1732.2万部，也是同比下降了24.8%。

相比手机等消费品，5G的更大意义在于有机会开启一个万物互联的技术时代，这个时代的主角是工业和制造业的升级转型，从而拉动经济增长。

美国国际战略研究中心（CSIS）在2023年6月表示，美中之间的技术竞争决定了美国能否保持技术和创新的前沿地位，这只能通过5G来实现。虽然人工智能、机器人、云计算等技术对未来经济都非常重要，但所有这些都将依赖于数字化——从5G 开始的无线网络。所以，5G网络的进展正成为美国的战略问题，包括5G芯片的研发、5G频谱的分配等。

本文转载自经济观察报，作者沈怡然，封图东方IC。

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