7nm成本765亿,5nm成本1019亿,芯片制造为什么如此烧钱?
文/BU 审核/子扬 校对/知秋
芯片制造绝对是一个烧钱的赛道,对这个行业中的选手来说,百亿元的投入并不是什么新鲜事。
据TrendForce集邦咨询公布的数据显示,全球前十大晶圆代工者的资本支出在2021年已经超过500亿美元(约合人民币3185亿元),这可不是一个小数字。建厂成本高昂
从中不难看出,芯片制造行业"烧钱"之严重。肯定会有人想问,芯片制造的钱都花到了哪里,日前,芯研所援引的digitimes asia网站的一则报告给出解答。
根据调查公司评估,其实晶圆厂的建设成本十分高昂,而且,随着芯片制程的逐渐缩小,建厂所需的投入也不断高速攀升。
据公布的数据显示,28nm工艺建厂花费为60亿美元(约合人民币382亿元);然而到7nm工艺时,建厂成本却增长至120多亿美元(约合人民币765亿元);而到5nm时,这一数字更是增长至160亿美元(约合人民币1019亿元)。
由此不难看出,芯片制造行业仅建厂一项,就是一个不小的花费。
那么,芯片建厂成本为何又会增长得如此之快呢?这很大程度上源于,半导体设备采购成本的增长。
芯片制造工艺本就十分复杂,需要经过上百道工序。而随着芯片制程的缩小,芯片内部结构愈发复杂,所需的设备的精度自然也要求更高。
而高精度设备的价格,肯定是更为昂贵。譬如,目前实现10nm及以下制程必需的EUV光刻机售价在1.2亿美元;而下一代0.55N EUV光刻机的价格,据分析师预计或许会涨至3亿美元之高。
愈发高昂的半导体设备采购费用,注定了芯片厂建厂建设成本只会越来越高。更何况,芯片制程越小所需的半导体耗材、所消耗的能源量也都会随之增长,这些都在进一步提升芯片制造的成本。研发成本攀升
其实不只是建厂成本,随着芯片制程的逐渐缩小,研发成本更是几乎呈现出指数级上涨,令不少晶圆厂商难以招架。
芯片研发投入本就不是一个小数字,在先进芯片研发中,这一研发投入更是水涨船高。半导体技术研究机构Semiengingeering统计的数据显示,开发28nm节点芯片投入为5130万美元;而开发16nm节点则翻倍至1亿美元;到7nm节点时,更是达到了2.97亿美元。
按照这一趋势,3nm研发费用恐怕要到10亿美元,相当骇人。
高昂的研发投入,也让芯片制造越发烧钱,这也让晶圆厂肩上的负担愈发沉重。芯片成本飙升
建厂成本的提升、研发投入的攀升等等,使得芯片制程越小,成本也就愈发高昂。
从28nm制程工艺往后,芯片的成本便不再符合摩尔定律中"微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一半"这一条。进入先进制程大门之后,芯片的成本反而急剧增长,也难怪芯片越卖越贵。烧钱游戏
所以说,如今先进制程芯片的研发就是一场"烧钱游戏",资本成为了诸多晶圆厂难以更进一步的最大阻碍。就连全球排名前列的格芯,也支撑不住停留在7nm的大门前。对于中小晶圆厂来说,想要继续攻克先进制程更是难。
这样的情况,只会加剧芯片制造行业的寡头垄断态势,使行业集中度越来越高。不过,如今多国已经意识到掌握芯片产业主动权的重要性,投入了大力量与大把金钱用于自建芯片产业。
这或许会在一定程度上,改变现有的芯片制造格局。不过,目前各国芯片产业的发展情况还不能确定,未来还是有很多的未知数。
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