图:近年全球新建晶圆厂数量、2023-2027年成熟制程产能分布变化
一般来说,晶体管越小,电流通过时的损耗越低,性能也越高,制造工艺也更复杂。目前,业界普遍认为28nm(纳米)是成熟制程与先进制程的分界线,28nm及以上的制程工艺被称为成熟制程,28nm以下的制程工艺被称为先进制程。
总体而言,先进制程芯片性能虽好,但不耐用,只在手机处理器等少数领域应用,在工业、汽车、军事等领域,反而成熟制程芯片更可靠。如中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理芯片、模数混合芯片、CMOS传感器、传感器等主要采用成熟制程。在应用层面,受益于下游新能源汽车、新一代通信技术、安防、云计算等领域的快速发展,射频、功率半导体等使用成熟制程的芯片需求量大增。例如汽车MCU芯片,汽车的ESP车身电子稳定系统和ECU电子控制单元等都需要用到这种芯片,它主要由8吋晶圆生产,芯片的制程普遍在45-130nm之间。
成熟制程可满足大部分应用场景,很多领域并不需要7nm、5nm、3nm这样的先进制程。不过,并不是说中国芯片产业不需要成熟制程,只有掌握先进制程,才不会被卡脖子。