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N1X半导体制程

随着半导体制程向着更先进、更精细化方向发展，不同节点范围

和玩家的边界越来越明显。其中，最先进制程玩家只剩下台积电、三

星和英特尔这3家，而在10年前，至少有7家在专注于当时最先进

制程的投资和研发。而在成熟制程方面，也是在近些年才被业界特别

提及的，早些年，特别是在14nm量产之前，先进制程与成熟制程之

间的差别并没有今天这么大，相应的玩家也不像今天这么“割裂”，

特别是在逻辑芯片生产领域，当下，专注于成熟制程的厂商特点愈加

突出。

上周，ICInsights发布了《2020-2024年全球晶圆产能》报告，

该报告指出，半导体界对于不断缩小晶体管几何尺寸有着强烈的动机，

因为这样做有很多好处，如更高的速度、更低的功耗、更低的单位面

积成本等。但是，有时也会出现收益递减的问题，这就使得很多芯片

设计人员和企业越来越怀疑高投入是否值得，特别是10nm以下制程

技术相关的设备成本已经飙升至许多晶圆厂无法承受的地步。而且，

微缩带来的成本优势也已经不再像以前那样明显了。

另外，设计难题（例如，继续缩小DRAM和NAND闪存单元的体积）

阻碍了IC行业使用多年的微缩方法，而更复杂的逻辑芯片（如微处

理器，ASIC，FPGA等）也在这方面面临更多挑战。

总之，ICInsights认为，随着芯片特征尺寸微缩速度持续放缓，

芯片设计人员也发现越来越难以证明较高的成本能得到合理的回报。

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因此，先进与成熟制程之间的利弊愈加明确，不同公司所采用的制程

也愈加有针对性。这就使得各种制程都有展现各自优势的空间。

在这样的发展趋势下，按照ICInsights的统计和预测，各种半

导体制程的市占率正向着相对更加均衡的方向发展，如下图所示。

如图所示，在2019年，10nm以下先进制程的市占率仅为4.4%，

而到2024年，其比例将增长到30％。在该时间段内，10nm-20nm制

程的市占率将从38.8%，下降到26.2%；20nm-40nm制程的市占率将

从13.4%，下降到6.7%；不过，从该统计和预测来看，40nm以上成

熟制程的比例在这些年当中没有出现明显变化。

总体来看，到2024年，10nm以下，10nm-20nm，以及40nm以上

制程各占市场约三分之一，到时将呈现出三分天下的格局。

最先进制程强势增长

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10nm以下的先进制程呈现出快速增长的态势，如图所示，2020

年市占率为10％，2022年的预测值就超过了20％，并在2024年增

加至全球产能的30％。市场主要驱动力是7nm，以及今年刚量产的

5nm，还有将于2022年量产的3nm（台积电和三星都宣布在2022年

实现量产）。

5nm方面，台积电先于三星量产，并拿下了苹果和华为海思这两

大客户，本来今年的产能是比较吃紧的，但TrendForce集邦咨询认

为，由于受到华为禁令影响，2020年初才量产的5nm制程仅剩苹果

一家客户，即便苹果积极导入自研MacCPU，其总投片量仍难以完全

弥补海思空缺的产能，导致5nm产能利用率在今年下半年落在85%~90%

之间。不过，到2021年，除了苹果持续以5nm+生产A15Bionic外，