第635章 讓全球人震驚的頂級半導體(1 / 1)

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通城,智雲微電子旗下第三十二廠。

徐申學在時隔幾個月後再一次來到這個先進工廠,他這一次過來,除了視察s1203晶片等採用先進n4或n5工藝的晶片生產情況外,也是為了檢視n3工藝,即等效三奈米工藝的研發進度。

儘管已經來過幾次了,但是再一次來到這個先進的半導體工廠,徐申學依舊會為這個工廠而感到震撼!

這家工廠,可以說每個角落都帶著一種未來科幻感的工業美感,同時每一個角落都透著金錢的味道……智雲集團已經為這家工廠累計投入了超過兩百五十億美元,用於前期的建設,後期的擴張以及升級。

其第一期工廠,也就是為了滿足每月五萬片的等效五奈米工藝生產,智雲集團之前就已經砸下去了兩百億美元的鉅額投資。

隨後為了讓這家工廠具備的等效三奈米工藝的生產,又增加了大概五十億美元的投資進行技術升級。

如此巨大的投資,讓這家工廠也成為了目前全球範圍內,技術最先進,也是規模最大,產能最大的五奈米工藝工廠,並且也是目前唯一一家能夠進行等效三奈米工藝生產的工廠……嗯,目前只是在硬體設施上足以滿足等效三奈米工藝的生產需求。

但是工廠的硬體裝置能達到要求,並不意味著現在就能夠生產等效三奈米工藝的晶片。

人家中芯半導體採購也採購了heuv-300b型以及300c型光刻機,但是現在連七奈米工藝都搞不出來……四星以及英特爾他們也採購了荷蘭asml同級別的euv光刻機,但是在技術上依舊跟不上智雲微電子,甚至都還不如臺積電呢。

先進晶片這東西,沒有相應的裝置是肯定做不出來,但是有了裝置也不一定能夠做的出來。

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智雲微電子第三十二廠,這是目前智雲微電子旗下技術最先進的邏輯晶片工廠,部署了大量當下最頂級的各類半導體裝置,光刻機,蝕刻機等數百種裝置,全都是當下最頂級的。

要麼是屬於全球超一流的技術水平,要麼就是屬於全球一流的技術水平。

在這家工廠裡,根本找不到全球二流水平的裝置……因為二流裝置的水平,也不足以滿足等效五奈米工藝的生產。

其中最為核心,也是最昂貴,同時也是技術最先進的euv光刻機了!

heuv-300c光刻機,擁有一點五奈米的套刻精度,這個精度足以讓這款光刻機在單次曝光的情況下,就能夠滿足等效七奈米乃至等效五奈米工藝的量產,並且每小時的產能能夠達到一百八十片,其生產效率大幅度優於上一代的heuv-300b型光刻機。

目前這款光刻機是屬於目前人類最頂級的量產型光刻機之一……之所以說是之一,那是因為荷蘭asml也擁有同級別的光刻機。

但是這兩款光刻機鏡片技術上有巨大的差異,海灣科技在euv光刻機上採用的是雙面反射透鏡,其特徵就是大幅度減少極紫外光的吸收,大幅度增加了極紫外光能量利用率,進而大幅度減少功耗,而且也降低了對光源的功率技術要求。

因為物理極限以及目前的材料學水平,極紫外光每次被鏡片反射的時候,都會被吸收大約百分之三十左右的能量,因此反射鏡用的越少,極紫外光的能量利用率就越高。

海灣科技用的雙面反射鏡系統,對比荷蘭asml的六面反射鏡系統,物鏡系統工程難度更低,光源系統技術難度更低,製造成本也低一些,維護也更容易,然後還有個最明顯的特徵,那就是耗電量更低,大概只有百分之十左右。

當然,對於對於先進工藝的晶片生產成本而言,電費成本佔比不高。

先進工藝晶片的成本,其大頭是半導體工廠的巨大投資成本的折舊成本,一座五奈米半導體工廠動不動上百億美元的投資,而這些成本都需要在短短几年裡進行折舊的,平攤到每一年的折舊成本就非常誇張了。

然後是大量的半導體耗材成本,如矽晶圓,光刻膠,特殊氣體等原料也不便宜。

再過來則是電費成本,半導體工廠的耗電量很大的,各種裝置都是電老虎,因此電費成本也不算低,智雲微電子集團光是每年交電費都是個非常龐大的數字。

最後才是人工成本,這個比例很低……半導體的先進工藝裡談論人力成本其實沒有什麼實際意義的,因為佔比太低了。

因為半導體工廠耗電量比較高,而耗電大頭就是euv光刻機,因此能夠降低euv的耗電量也是比較重要的……這一點上海灣科技的euv光刻機擁有比較大的能耗優勢。

只是這點優勢放在整個先進工藝的生產成本里,其實也不算什麼太大的優勢就是了……因為電費成本並不是先進工藝的主要成本,佔比也很低的。

海灣科技的euv光刻機和asml的euv光刻機,看似效能差不多,原理也一樣,但是具體技術路線其實有著比較大的差異。

而且荷蘭asml的同級別光刻機是屬於歐洲日韓等西方工業體系的綜合產物,asml負責整體設計以及組裝,各大子系統分別有來自美國的光源系統以及對準以及控制系統,來自德國的物鏡系統,然後還有asml自己研發的工作臺以及定位系統,日本提供的掩模臺系統……還有其他諸多零部件也來自多個國家。

中間缺了任何一個國家的子系統,荷蘭的asml都無法組裝出來euv光刻機。

而海灣科技的heuv-300系列光刻機,則是純國產供應鏈……並且還是由仙女山控股自己研究各大子系統並組裝完成的。

海灣科技負責設計以及組裝。

南方光學負責物鏡系統。

南江高科負責光源系統。

龍江科技負責搞工作臺以及定位系統。

然後仙女山控股的旗下的其他多家子公司也負責euv光刻機專案的其他子系統。

但是仙女山控股旗下的這些子公司的背後,還有國內數千家各類企業以及科研所……沒有更上游的企業以及科研所,其實光靠仙女山控股也搞不出來euv光刻機。

畢竟說白了,其實仙女山控股旗下的這些光刻機子系統供應商,也只是負責子系統研發以及生產,依舊需要大量的供應商來提供更多的零部件以及原材料乃至生產裝置。

仙女山控股能夠搞出來euv光刻機研發生產,如果一層層往下拆解的話,就會發現幾乎波及了整個華夏的工業體系!

這是屬於舉國之力的產品。

而當下人類世界裡,除了華夏外,不可能有第二個國家能夠獨自制造出來euv光刻機這種大國重器的頂級裝置……因為沒有第二個國家存在如此完善並且先進的工業體系。

美國都不行!

就算是華夏能夠搞出來,除了徐申學以及相關投資機構持續多年的重金投入,教育體系持續多年培養的高素質,龐大數量的頂級理工科人才外……也極大的依賴了徐申學的科研系統。

沒有這個科研系統,也不可能在這麼短的時間裡搞出來!

畢竟西方體系是透過了幾十年的深厚技術積累,尤其是在材料以及精密加工領域的深厚技術積累。

而國內在缺乏這種先進工業底蘊的情況下,想要短時間內追上來並不容易。

必須需要大量的頂級人才……而徐申學的科研系統恰好就能夠批次的增強這些頂級人才的能力。

有句話怎麼說的來著……普通人的數十年積累,也不如天才的靈光一閃!

而在這套heuv-300c的基礎上,海灣科技那邊正在積極推進改進型號,也就是heuv-300d型光刻機……這將會是這一系列光刻機的終極改進型號,其最大的效能特徵就是把套刻精度提升到一奈米,用以滿足euv光刻機雙重曝光,也就是等效三奈米以下工藝的大規模生產要求。

簡單來說,其效果就是能夠大幅度提升euv雙重曝光的良率,降低等效三奈米乃至未來等效二奈米等先進晶片的成本。

現在的heuv-300c光刻機,雖然在技術指標上能夠生產等效三奈米工藝的晶片,但是良率不高,成本昂貴。

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只不過目前的heuv-300d光刻機,還處於原型機制造階段,要生產並供貨,最早也要到明年去了,而要等到heuv-300d光刻機安裝除錯完成,並進行大規模量產,那最早也得後年去了。

時間太久了,智雲集團等不了那麼長的時間。

因此智雲微電子前期的等效三奈米工藝的生產,只能依靠heuv-300c光刻機了。

而壓榨現有光刻機的物理極限,製造更先進的晶片,這也是智雲微電子非常擅長的領域。

在duv浸潤式光刻機時代裡,智雲微電子就曾經使用hduv-600系列光刻機,透過四重曝光技術生產等效七奈米工藝……甚至當時一度還嘗試過用這個光刻機玩八重曝光,搞等效五奈米工藝呢,這是個無比瘋狂的技術。

不過沒多久euv光刻機就已經量產並投入使用,因此這個瘋狂計劃被放棄了。

但是這也導致了,智雲微電子在多重曝光領域裡的技術積累非常深厚。

現在,智雲微電子也在euv光刻機上繼續玩多重曝光技術,並且準備用效能稍微不足的heuv-300c光刻機來強行達到大規模量產等效三奈米工藝。

在第三十二廠裡,徐申學也在實驗室裡看到heuv-300c光刻機透過雙重曝光,生產等效三奈米工藝晶片的過程,並且最終還看到了實驗晶片成品。

丁成軍道:“實際上,目前我們已經能夠使用heuv-300c光刻機以及搭配的其他頂級裝置製造出來等效三奈米工藝的晶片,但是目前的技術水平下,良率太低了。”

“目前我們的等效三奈米工藝的良率只有百分之四十,使用這個良率生產晶片的話,其晶片成本比較高,從商業角度來說得不償失。”

“我們的目標是在未來半年內,把良率提升到百分之六十的水平,並且爭取在明年四月份之前,把良率提升到百分之七十五的水平,這樣就能夠在明年代工生產s1303晶片以及apo7000的gpu核心的時候,把製造成本控制在一個可以接受的水平!”

“如果是未來效能更強悍的heuv-300d也投入使用的話,那麼等效三奈米工藝的良率就能夠提升到百分之八十五以上,多積累幾年技術,未來把良率提升到百分之九十也是有可能的!”

徐申學道:“良率還是很重要的,我們不僅僅要最先進的晶片,而且是需要大量最先進工藝的晶片,並且量產成本就必須考慮到,要不然的話,製造出來成本過高的晶片也難以進行推廣使用!”

“良率太低,成本太貴的話,那麼以後可能就只有apo系列顯示卡才能用得起了!”

apo系列顯示卡是出了名的超高毛利率,綜合毛利能夠達到百分之八十五以上,部分型號甚至能夠達到百分之九十,其超高的毛利率是能夠支撐更高的零配件成本的。

哪怕是三奈米工藝的gpu核心成本翻倍,其實也不過過幾千塊成本而已……而這對於售價三四十萬的apo先進顯示卡而言,並不算什麼。

但是對於手機soc晶片,電腦cpu晶片這些毛利率沒那麼高的產品而言就很麻煩了。

現在n4工藝的手機soc,用起來就已經非常貴了,為了節省成本都只能在max系列以上的手機上使用。

如果未來的n3工藝的手機soc成本來個翻倍……那麼到時候智雲集團為了維持手機產品的毛利率,也就只能對手機漲價了,而且一漲價就得漲好幾百塊。

如果是其他品牌的手機而言,那乾脆就是直接用不起了。

比如威酷電子的小藍max系列,就用不起這麼貴的晶片……賣一臺得虧一臺。

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先進工藝的晶片,不僅僅要技術先進,還要成本足夠低才行。

這也就反映到了半導體制造工廠的核心技術追求之一:良率!

等效三奈米工藝的百分之四十五的良率和百分之七十五的良率,這兩者之間的差距是天差地別的!

前者意味著只有算力卡這種特殊產品才能夠承受其高昂的成本。

而後者意味著高階手機的soc也能夠承受其成本。

如果良率進一步提升到百分之八十多甚至更高,並且隨著時間的過去,裝置折舊成本也大幅度下降之後,同時晶片產量還足夠大的話,那麼一些中端手機也能夠用上等效三奈米工藝的晶片了。

先進工藝晶片的良率,直接關乎了成本,成本又關係到應用規模,而應用規模又能反過來影響晶片設計成本,前期流片成本的平攤。

這一環扣一環,反應到實際生產應用的時候,幾個百分點的良率就會導致極大的差別,更別說幾十個百分點的良率差距了,那是一個天上一個地下的差異。

目前智雲微電子裡最為核心的技術研發任務之一,就是持續推進等效三奈米工藝的良率,爭取早日做到百分之七十左右的良率……再不濟也要做到百分之六十左右,這樣晶片成本才能勉強接受。

成本能夠接受了,智雲集團旗下的智雲半導體,才會大規模下單並生產更先進的等效三奈米工藝晶片。

徐申學一邊聽著丁成軍等人的介紹,他自己也是手拿著一枚提前製造出來的三奈米晶片……準確的說是s1303晶片的實驗版本。

智雲半導體那邊的s1303晶片的設計,一個月前就已經完成了,後續就是流片實驗以及檢查,看看有沒有什麼問題,有問題就進行持續的改進。

智雲微電子這邊,則是使用智雲半導體提供的s1303的設計來進行實驗新研發的三奈米工藝,不斷的進行改進,以提升良率。

當智雲微電子把良率提升起來之後,也就是s1303晶片大規模量產之際!

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在第三十二廠轉悠了一圈,中間還在廠內的小禮堂裡進行一次小規模的演講,主要是大談特談先進半導體技術的重要性,講一講努力工作,奮發拼搏的努力奉獻精神,最後又宣佈了一些新的福利政策。

比如提升廠區內的免費伙食水平,對達到一定級別的工程師提供優惠的購房貸款補助,到一定級別的技術人員的薪資提升等。

要讓人努力且用心的幹活,總得把各種福利待遇提上去。

儘管目前智雲微電子的各類工程師們的待遇水平,已經是國內斷崖式領先的水準了,但是對比國際大型半導體企業的同行們的水準,還是有所欠缺的……畢竟國內的薪資水平以及消費水平,都整體低於國際上發達國家。

不過這並不意味著實際生活水平更差!

實際上,智雲微電子的半導體工程師們,其收入看似不如英特爾等半導體企業的工程師,但是考慮到各類物價水平,其實際生活水平並不會比國際同行的差,甚至在部分領域裡還更優越。

畢竟智雲微電子也是屬於智雲集團的全資子公司,其薪資水平和智雲集團總部以及其他的一些核心子公司是相當的。

而智雲集團的薪資待遇,在國內屬於斷崖式領先的獨一檔……到了智雲微電子這邊也不例外。

唯一的問題就是,智雲微電子搞的是很特殊的半導體制造行業,而這個行業有個特點:那就是把頂級人才當牛馬用……

沒辦法,半導體工廠是二十四小時執行的,並且除了必要的裝置檢修時間外,其他時候能不停工就堅決不停工,不然的話,非計劃外隨便停產一天,那損失都是好多個億!

因此先進工藝的半導體工廠是很少停工的。

偏偏先進半導體制造工廠對技術人員的要求非常高,尤其是一些生產技術骨幹,基本都是碩士、博士這些高學歷人才,普通人才還真幹不了。

這意味著就算是這些高素質人才也得跟著工廠的生產進度連軸轉。

很忙的!

在智雲微電子裡上班,賺的是真的多,但是忙也是真的忙,甚至很多人都會忙到沒時間花錢。

忙,這個徐申學沒辦法改變……畢竟國內現在的半導體頂級人才也就這麼多,哪怕是這些年來智雲微電子聯合國內多所重點高校,加大了半導體制造行業的人才培養規模。

但是人才成長需要時間,同時智雲微電子的擴張也一直在持續,並且隨著技術持續推進,越先進的半導體工廠對技術人才的要求也就越高……當然最主要的原因還是智雲微電子的規模太大了,對半導體人才的需求量太大,導致半導體人才出現了供不應求的現象。

現有的高素質人才有限的情況,產能又必須保障,智雲微電子只能儘可能的發揮艱苦奮鬥,天天加班的精神了。

所以,徐申學能給的只有更多的錢了!

當徐申學在臺上宣佈新增加的各項福利待遇,尤其是漲工資後,臺下的第三十二廠的技術骨幹們,一個個都是興高采烈的……儘管他們這些主要技術骨幹們都是屬於高收入群體,年薪普遍在百萬以上,對比普通人已經算是正兒八經的有錢人了。

然而購買好小區裡的大平層要花錢,妻子美容購物要花錢,孩子上私立國際學校也要花錢,孝敬父母也要花錢……

總之方方面面花錢的地方多了去。

即便是百萬年薪花起來也不太夠用啊!

現在加工資呢,誰不喜歡啊!

徐申學離開第三十二廠的時候,心情很不錯……這家耗資龐大,也是智雲集團成立多年裡,投資規模最大的單一專案,目前的狀況還是讓他很滿意的。

五奈米工藝的產能利用率幾乎可以達到百分百,每個月五萬片的產能安排的滿滿當當的。

再加上第二十九廠以及第三十六廠都進行了技術改進,以達到生產五奈米工藝的技術要求。

現在智雲微電子旗下的五奈米工藝產能,已經從最初的每月五萬片,增長到現在的每月二十萬片,並且還在持續增加當中,預計到年底就能夠增加到每月二十五萬片的規模。

這個產能規模,已經能夠滿足智雲集團龐大的五奈米晶片的需求了,主要就是s1103晶片,s1203晶片,w1306晶片,wz400系列伺服器cpu以及wz80系列移動cpu。

然後還有佔據大量產能的apo6000的gpu核心,大規模資料處理晶片zy40晶片,車規級eyq6晶片以及eyeq7晶片等。

這些五奈米晶片用於手機,平板電腦,筆記本,常規伺服器,通用超算,人工智慧算力中心,機器人,虛擬裝置,智慧電動車等領域,其中不少也用於對外銷售。

也正是因為有著如此龐大的需求,其實才能支撐智雲集團在半導體領域的大手筆投資……要不然搞出來龐大的五奈米工藝產能也沒辦法利用。

某種程度上來說,也就只有智雲集團才有充足的資金以及技術條件,以及更重要的龐大需求,去強勢大規模的推動五奈米工藝的大規模量產,以及耗費巨資推動三奈米工藝的技術研發以及產能建設。

第三十二廠這邊只是進行前期的等效三奈米生產而已。

這個時間裡,智雲微電子在深城,已經開工建設首家以euv多重曝光工藝為核心技術,預計採用heuv-300d光刻機,用以在未來低成本生產等效三奈米工藝,乃至在未來生產等效二鈉米,一點五奈米工藝的先進工廠:第四十一廠。

第四十一廠的預計產能規模也非常大,先進的技術以及龐大的產能規模,導致這家工廠的投資規模比第三十二廠更誇張:初步投資規劃就達到了三百億美元!

再一次重新整理了智雲集團在單一專案上投資金額記錄!

這個訊息報道出來後,震驚了全球科技圈!

別說外行人了,就算是半導體業內人士看到這個投資金額都得沉默……先進半導體的投資是越來越大了,繼續這麼下去,未來到了二奈米,一點五奈米甚至一奈米時代的時候。

除了智雲集團這種不差錢的龐然大物,還有什麼企業能夠玩得起啊?

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