赶超台积电、三星和英特尔：日本和法国合作规划1nm芯片【附技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

芯片制造商竞相开发支持下一代技术所需的技术。台积电和三星在市场处于领先地位。日本想赶超台积电、三星和英特尔，就必须合作。为缩小差距，日本将希望寄托在 Rapidus身上。该初创公司已从八家日本公司获得了 4850 万美元的资金，并从该国政府获得了数亿美元的补贴。现在，Rapidus 及其东京大学合作伙伴宣布计划与法国 Leti 合作，共同开发生产 1 纳米半导体的技术。

鉴于其芯片元件和薄膜沉积专业知识，Leti 是此次合作的最佳选择。Leti 将帮助Rapidus 开发 1nm 芯片的供应链，预计 1nm 芯片将于 2030 年成为主流。两家公司将共同开发生产 1.4 纳米至 1 纳米工艺芯片所需的基本技术。 Leti 负责研究新的晶体管结构，在原型交付后对其进行评估和测试。双方预计最早将于明年共享人员和技术。

技术价值观察

1 纳米芯片工艺处于半导体与集成电路产业链的中游核心环节，主要对晶圆制造的设计、技术有较大影响，1 纳米可能是技术上的一个重要目标，它不仅仅代表着物理极限，更是一个巨大的商业机会。例如，1 纳米晶体管可以带来更快的处理器、更小的内存单元和更高效的能源储存等。同时在晶圆管技术上，也有技术演进，目前是 FinFET，而到 2nm 时会换成GAAFET，再到 0.5nm 时，会换成 CFET 技术。

宏观市场观察

半导体行业高度全球化，大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争，从半导体设计到制造，再到 ATP(组装、测试和封装)。

据前瞻观察了解到，2021 年全球半导体行业排名前十的企业分别是三星(Samsung)、英特尔(Intel)、SK 海力士(SK Hynix)、美光(Micron)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、联发科技(MediaTek)、德州仪器(TI)、英伟达(NVIDIA)、超威半导体(AMD)。其中，三星(Samsung)超过英特尔(Intel)，成为顶级芯片销售商。2021 年三星的半导体收入激增 31.6%，达到 759.5亿美元。英特尔的收入下降到第二位，只增长了 0.5%，达到 731 亿美元，销售额在前 25 家公司中增长最慢。

再看中国市场，得益于 5G 通信、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术的快速发展和规模化应用，智能手机、便携式设备、物联网产品、云基础设施、汽车电子等终端的芯片需求快速增长。为满足持续增加的芯片需求，全球主要芯片制造企业不断加大资本支出、提升终端市场生产能力。中国半导体行业协会统计，2022 年中国集成电路产业销售额为12006.1 亿元，同比增长 14.8%。

在中国政府的高度重视和支持下，我国半导体行业在产业链各环节的技术水平和生产能力都取得了长足的发展。但相对而言，半导体硅片制造仍是我国半导体产业较为薄弱的环节。

半导体硅片制造具有资金投入大、技术门槛高、客户认证周期长的特点，且全球半导体硅片市场长期处于垄断格局，中国大陆半导体硅片企业无论在技术积累还是市场占有率方面，均与国际成熟半导体硅片企业有较大差距。国内半导体硅片，特别是面向先进制程应用的12 英寸半导体硅片严重依赖进口，半导体硅片的国产化进程严重滞后于国内快速增长的市场需求。

中国芯片技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与芯片关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和华东，并且以广深为重点发展区域，未来布局 1nm 芯片技术及其他先进芯片技术的发展路径，极大可能性在于华南华东优先导入，其中可重点关注广东省深圳市的福田区、广东省广州市天河区所处芯片研发、设计的相关企业，以及该地方对于半导体与集成电路的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

1nm 芯片工艺制程的研发和生产需要大量的资源，包括技术积累、资金、人才和设备。从 5nm 走到 3nm，生产成本也翻了一番，因此并非每个机构和企业都有能力追求 1nm，对于城市和企业的技术赛道选择，还要逐步根据优势资源进行观察，进而强链补链。