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芯片缺貨

RaspberryPi4-Model-B
Raspberry Pi 4 Model B 利用了28nm的SoC芯片,速度功能已經可媲美桌面電腦,28nm的芯片也廣泛用在機頂盒和不少物聯網設備,以致需求急增。

電腦J手記

全球芯片缺貨,近期電子元件供應商通知客戶,產品受芯片短缺影響。車用芯片令汽車業停產,韓國車廠受車用晶片不足影響,Hyundai和Kia等多次停產,韓國政府以部長成允模名義發文給台積電客戶恩智浦(NXP)等4家半導體大廠,請求擴大晶片供給。據報芯片缺貨,全球汽車業損失達600億美元。

芯片短缺的原因很多,其中之一當然是產能不足據各方解釋,原因之一是疫情爆發後,在家工作令電子產品需求大增,去年疫情爆發初期汽車銷售一度大跌,芯片生產線轉移往其他產品一下子也無法恢復。

電子元件需求還有其他原因,5G基礎建設消耗大量芯片,電動汽車又帶動芯片的需求大漲。而中國的新基建,又無一不跟芯片有關中美磨擦,企業相繼囤積芯片結果市場大亂。

但芯片並不是單一產品,市場其實早已分層不同製程的芯片各有市場

手機5G基站個人電腦平板等,已演進至10nm以下製程。全球只有台積電和韓國三星,擁有生產10nm以下製程良率,除非更多晶園代工發展出類似技術,10nm以下的芯片求過於供,似乎短期不會有改善。

不過汽車業並不常用10nm以下製程芯片。雖然摩爾定律下集成電路的電晶體數目每18個月就增加一倍,性能每2年就翻一倍,不意味著工藝愈是先進,上一代的工藝就失去存在價值,汽車業芯片仍以上一代技術為主。

近期全球集中在28nm芯片產能短缺28nm芯片性價比高,全因技術成熟穩定,更多設計陸續採用;20nm以下芯片一定用上FinEFT工藝(16/14nm)製程,晶圓製作成本,至少要增加五成而IBM正吹捧2nm製程新一代GAA工藝要花多少錢,就只有天曉得了。

很少人留意,台積電是首家突破了28nm芯片的HKMG疊層技術多年來一定領先。由於掌握生產技術台積電一直推動28nm製程成本下降廣泛利用在多種電子產品不少平價產品有了更高智能化實要多謝台積電

28nm日常生活中應用廣泛;從鴨記OOT機頂盒、大大小小智能電視、物聯網設備、OLED顯示、CMOS圖像感測器、射頻元件、WiFi及藍芽都大量使用28nm芯片。近年大家愛用於開發小玩意Raspberry Pi 4 Model B ,均以28nm的SoC芯片。最近國內也開始有微控制器(MCU)最近看到國內嘉楠科技Kendryte K210 RISC-V的MCU也採用28nm,已可跑AI了。

而5大車用芯片製造商,NXP、Infineon、日本瑞薩電子(Renesas)、德州儀器、STMicroelectronics的 MCU和功率半導體(Power semiconductor),不少也升級使用28nm原因是更加穩定達到汽車業嚴謹要求,又可令汽車更智能化。

上月,中芯、台積電、聯華電子都紛紛表示擴充28nm產能,芯片不是愈先進愈有市場,還要視乎用途價錢,台積電大幅擴充中國南京28nm生產線解決各行業芯片短缺。

上星期有中國芯片「專家」指責,台積電在南京廠擴產28nm會直接衝擊中國大陸芯片製造企業的生存機會,呼籲抵制台積電擴產。

中國進口了全球一半芯片,生產量只有全球約14%(台灣為21%),缺口極大。中國有不少芯片設計公司,但芯片正式生產,除錯優化要在晶圓代工廠測試,香港科學園最近擴大無塵室,減少傳感器設計來回晶圓代工試驗的成本;台積電如在南京擴產,肯定有利國內芯片設計業。

中國本身也沒生產28nm芯片的技術能力,中芯國際的14nm採用的只是外國技術,中國只掌握90nm的製程,現時離開自行生產28nm其實很遠台積電增產如何會打擊國內的芯片生產廠?中國靠保護主義芯片業可否突飛猛進中國原來還有義和團思想,一些所謂科技KOL的水平,更不問可知了。

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