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消息（文/思坦），成熟制程產能緊缺仍在掣肘設計廠出貨量，產品集中在40nm及以下制程的MCU首當其沖。隨著代工廠重金加碼的28nm制程新產能即將開出，近日傳出部分MCU頭部企業有意將產品向更高的28nm制程推進，以解決產能危機。

然而，就此事向業內人士求證，卻得到截然不同的回復。國內某頭部測試設備企業高層表示，國外企業基于ARM M7和M9內核的MCU產品確實有采用28nm制程的，但據國內某代工廠技術高層所說，暫未聽說相關信息。

MCU眾廠轉投28nm制程究竟是真是假？綜合業內分析以及當前掌握的信息來看，這一傳聞在邏輯上有幾大矛盾點仍待厘清，但從另一個視角來看，成熟制程產能緊缺，是否進一步推動半導體產業向先進工藝發展，也值得業內探討。

矛盾之一：28nm的MCU，技術達到了嗎？

據了解，當前MCU制造工藝主要停留在0.18/0.13 um、90/55/40 nm等成熟制程，即使如意法半導體這樣的全球一線MCU廠商，其大部分產品還是集中在180/130nm、90nm和40nm等成熟制程范圍，且產品主要還是以90nm及以上制程為主。

從國內廠商來看，中穎電子、復旦微等MCU產品制程也主要集中在90nm及以上微米級別，兆易創新、樂鑫科技、東軟載波等最先進產品制程已達到40nm，其中兆易創新的GD32E507/GD32E505采用了臺積電低功耗40nm嵌入式閃存制程。

28nm方面，部分先進車用MCU據稱確有采用，例如車用芯片IDM巨頭恩智浦、瑞薩電子，其最先進的車用MCU就已采用了28nm制程，不過瑞薩2018年就已宣布，其最高端的28nm車用MCU將全數交由臺積電代工，從側面反映了技術規格之高。

MCU轉向28nm制程難點何在？據上述代工廠技術高層向介紹，與普通邏輯工藝不同，MCU制造一般還需要eNVM（嵌入式存儲器），是當前MCU向更先進制程邁進的主要障礙。

對于MCU來說，嵌入式閃存（eFlash）是必不可少的組成部分，不僅需要用其來存儲代碼，還需要用其存儲使用過程中產生的數據。eNVM即是其中的一種、也是當前主流的技術方案。然而對于不同的eNVM工藝，需要增加不同層數的光罩，因而成本有所增加。

成本之外，eFlash也給代工廠的技術儲備帶來了要求。在當前全球主要的MCU代工廠中，臺積電的eFlash制程范圍最廣（22nm-0.5um），聯電、格芯最先進eFlash技術均為40nm，但后者已掌握22nm eMRAM（eFlash以外的另一種MCU存儲方案）技術。

中國大陸地區的代工廠中，華虹宏力的eFlash制程范圍最廣，但最高也只到達90nm，55nm還在驗證當中，上海華力最高到55nm，40nm正在開發，而中芯國際eFlash技術還停留在0.162/0.18 um。

也就是說，有能力制造28nm制程MCU的代工廠屈指可數，中國大陸地區的廠商甚至尚未觸及高端制程，如果轉向28nm產品，最終供應壓力很有可能還是集中于臺積電，在此前提下，又引出另一個矛盾點：28nm制程產能真的比成熟制程充裕嗎？

矛盾之二：28nm新產能成焦點，但真的夠嗎？

從代工龍頭臺積電近期對于28nm種種安排來看，并不難理解為何眾廠商將下一步爭奪產能的目標聚焦于28nm制程。

上月中旬有報道稱，臺積電28nm制程的擴產計劃或不局限于當前已公開的中國大陸南京廠，中國臺灣的中科工廠、計劃中的日本熊本工廠以及德國德累斯頓工廠同樣有意擴大28nm制程產能，未來2-3年內，28nm產能合計將增擴到每月10萬-15萬片。

與此同時，又有市場傳言稱，臺積電28nm制程將凍漲，到今年年底前都不會調整代工價格，而在40nm及以上制程方面又持續調高報價，希望以此來控制這些節點客戶重復下單的問題，甚至有設計公司透露，臺積電方面也鼓勵客戶將產品由40nm轉向28nm。

然而即便如此，臺積電28nm產能能否滿足MCU廠商的需求，仍然很難說。畢竟在此輪缺芯潮下，市場對28nm的需求已經屢次刷新既有認知，并且由于具有極高的性價比，對其躍躍欲試的除了MCU外，還有PMIC、WiFi芯片以及其他車用芯片，屆時或仍避免不了排隊搶產能的局面。

對于上述可能面對的窘境，MCU廠商有兩種補救方案，一種是與其他代工廠合作加快eFlash技術的推進發展，另一種是退而求其次，不用eFlash的存儲解決方案，根據上述代工廠技術高層介紹，如果processor用28nm工藝制程，RAM單獨做去合封，即通過SiP方式把Nor Flash芯片和邏輯芯片封裝在一起，代碼和數據存儲在獨立、外掛的Nor Flash芯片上。

用這種方法，“制造上就不存在太大的技術障礙，只是性能差一些。”同時，該方案還具有容量高、存儲器價格低、上市時間快等優勢。據了解，兆易創新的多個產品系列就使用了這種存儲解決方案。

但更大的問題在于，即使像上海華力、中芯國際、廈門聯芯等中國大陸廠商能夠在合封的基礎上去做28nm MCU，但上述高層表示，目前的狀況是，28nm制程比40nm及以上制程產能還要不足，根本不存在成熟產能不足轉投28nm的情況。

退一萬步來說，即使未來有更多的新產能開出，在28nm制程水漲船高的情況下，成本又將成為另一限制因素，聯電此前就已傳出明年1月起按季漲價，其中28nm制程報價超過臺積電到2800-3000美元新高。業內預計，包括格芯、中芯國際等代工廠2022年首季28nm制程將與聯電相近。

國內某頭部測試設備廠高層對坦言，產能是MCU轉28nm制程的驅動力，但成本也是需要考慮的因素。28nm的進入門檻較高，工藝轉換成本也高，相讓風險較大，如果沒有足夠的量及毛利，國內廠家不敢輕易嘗試，因此大多還處于觀望狀態。

總結

目前來看，雖然轉向先進制程，不失為眾多MCU廠商解決產能緊缺的一種辦法，但無論是從技術層面還是成本層面考量，仍有不小的阻礙，尤其是對技術水平相對落后的國內企業來說，所面對的掣肘比想象的更多。

然而，這則暫時難以證偽的傳聞也提供了產業發展的另一個思路，即在成熟制程產能暫時無法跟上需求的前提下，是否將推動廠商向更高制程的產品發展，進而進一步推進行業的發展？對于MCU來說，或許時機還不夠成熟，但在其他領域，這種現象或許已經或正在發生。

（小山）

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