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華為追上臺積電還有5年

2026-05-25 11:59

  來源:行業報告研究院

  「5年差距」,這個數字是怎麼來的

  2031年!

  華為半導體業務負責人何庭波,在2026國際電路與系統研討會給出了一個具體的時間點——華為將在2031年利用自研的「LogicFolding」技術,量產1.4納米芯片。

  對比臺積電的計劃:2028年量產1.4納米。差了3年。

  何庭波同時說了一個更關鍵的數字:目前華為及其代工合作伙伴中芯國際,與臺積電的產能差距大約是5年。

  我翻了各家券商和半導體諮詢機構的測算。這個「5年差距」是怎麼算出來的?

  看製程節點。臺積電目前的主力量產製程是3納米,正在向2納米過渡。華為系目前的先進製程是7納米級別——2023年Mate 60 Pro搭載的那顆芯片。從7納米到3納米,隔了一代5納米。按照半導體行業正常的節點迭代速度,一個節點大約2到3年,兩個節點就是5年左右。

  所以「2031年的3年差距」是華為給自己定的目標。「當前的5年差距」是外部產業界的評估。這兩個數字之間,隔着產能、良率、成本三座大山。

  這篇文章就來做一件事:把這5年差距到底代表什麼拆清楚,把華為從5年追到3年要走的路還原出來。不喊口號,用數據説話。

製程節點

臺積電量產時間

華為/中芯量產時間

差距

14nm

2015年

2019年

~4年

7nm

2018年

2023年

~5年

5nm

2020年

2025年(驗證中)

~5年

3nm

2022年

待定

待定

2nm

2025年(預計)

待定

待定

1.4nm

2028年(目標)

2031年(目標)

~3年

  臺積電的進度條——2028年量產1.4納米的含金量

  要搞清楚華為追到哪里了,先把標杆立清楚。臺積電的1.4納米是什麼概念?

  臺積電的先進製程路線圖非常清晰:7納米2018年量產,5納米2020年,3納米2022年,2納米預計2025年,1.4納米預計2028年。每一代間隔2到3年。節奏穩定得像鍾錶。

  看幾個核心數據。晶體管密度:7納米每平方毫米約9600萬個晶體管,5納米約1.73億,3納米約2.15億,2納米預計3.1億,1.4納米預計4.2億。從7納米到1.4納米,晶體管密度翻了4倍多。

  性能提升:每一代比上一代性能提升15%到20%,功耗降低30%到40%。同樣的功耗下,1.4納米芯片的算力是7納米的3到4倍。

  臺積電走到1.4納米靠的是什麼?三個關鍵詞:EUV光刻、GAA晶體管、高NA EUV。EUV用13.5納米波長的光來刻電路,比上一代DUV的193納米波長短了14倍。波長越短,能刻的晶體管越小。ASML是全球唯一能造EUV光刻機的公司,臺積電是ASML最大的客户。

  GAA(全環繞柵極)是臺積電在2納米節點引入的新晶體管架構。從FinFET的「三面圍繞」變成「四面圍繞」,對電流的控制力更強,漏電更少。

  高NA EUV是下一代光刻機,數值孔徑從0.33提升到0.55,分辨率進一步提高。臺積電計劃在1.4納米節點引入。

  我之所以把這幾個技術名詞拆開講,是因為后面華為的LogicFolding路徑,恰恰是在這三個環節上做了不同的選擇。臺積電的1.4納米,是地球上半導體制程的天花板進度。

節點

量產時間

晶體管密度(MTr/mm²)

性能提升

功耗降低

7nm

2018

96

+20%

-40%

5nm

2020

173

+15%

-30%

3nm

2022

215

+15%

-30%

2nm

2025E

310

+15%

-30%

1.4nm

2028E

420

+20%

-30%

  華為的進度條——LogicFolding賭的是什麼路徑

  華為的進度條是什麼樣的?

  先看華為目前的真實水平。2023年,Mate 60 Pro搭載了一顆國產7納米芯片,由中芯國際代工。2025年,據報道中芯國際在5納米節點取得突破,但良率和產能尚未達到大規模商用標準。華為同期發佈了AI芯片路線圖,計劃2026年到2029年推出一系列AI芯片。

  然后是2031年這個目標——量產1.4納米。

  做一個簡單的對標:臺積電從5納米量產(2020年)到1.4納米(2028年),花了8年。華為計劃從當前水平(7納米量產、5納米驗證中)到1.4納米(2031年),大約是7年。要跨過的節點是5納米→3納米→2納米→1.4納米。速度要求比臺積電當年的迭代速度還快。憑什麼?

  答案就是何庭波提到的LogicFolding。LogicFolding具體是怎麼工作的,華為沒有公開技術細節。但從命名和行業慣例推斷,它很可能是一種「設計端的創新」——通過在芯片架構層面做優化,在不需要最先進光刻機的情況下,實現接近更先進製程的性能。

  打個比方。臺積電的路子是「把鋤頭磨得更鋒利」——買更先進的光刻機,刻更小的晶體管。華為的路子是「換種方式種地」——光刻機不夠先進沒關係,用新的芯片架構、新的封裝方式來彌補。

  關鍵在於,華為這條路能不能規模化。實驗室里做出1.4納米是一回事,大規模量產是另一回事。

對比維度

臺積電路線

華為路線

核心技術

EUV光刻+GAA晶體管

LogicFolding+架構創新

光刻精度依賴

極高(依賴ASML)

較低(繞開EUV)

迭代速度

每代2-3年

目標每代~2年(追趕)

產能規模

3nm月產15萬片

先進製程月產1-3萬片(估)

從5nm到1.4nm

2020→2028(8年)

2025→2031(6-7年)

  差距真的縮小了嗎——產能、良率、成本三維拆解

  「從5年差距到3年差距」——這個結論如果只在「量產時間」這一個維度上講,確實成立。但半導體產業的競爭力從來不只是「誰能先造出來」。我把差距拆成三個維度:產能、良率、成本。

  先説產能。臺積電3納米月產能約15萬片。華為系先進製程月產能沒有在公開財報里單獨披露過,但從資本開支反推,可能在1萬到3萬片之間。差了5到15倍。

  再説良率。臺積電3納米良率在量產第二年就超過80%。中芯國際7納米良率沒有官方數據,產業鏈調研估計在50%到70%之間——每造兩片晶圓就有一片是廢的。5納米的良率只會更低。

  最后説成本。良率直接決定成本。一片7納米晶圓,良率50%意味着有效成本是良率80%時的1.6倍。加上設備折舊、研發攤銷——國產先進製程芯片的成本競爭力目前遠不如臺積電。

  這三個維度互相鎖死:良率低→成本高→缺客户→產能上不去→研發投入受限→良率更提不上去。臺積電不存在這個循環——它有蘋果、英偉達、AMD、高通這些客户,有足夠大的產能,有足夠高的良率。

  製程節點的差距可能在縮小,但產能規模和成本競爭力的差距,在未來5年內不僅不會縮小,反而可能擴大。

維度

臺積電

華為系(中芯國際)

差距倍數

先進製程月產能

~15萬片(3nm)

~1-3萬片(7nm以下)

5-15x

良率(先進節點)

3nm>80%

7nm 50-70%(估)

~1.5x有效成本差

年營收

~900億美元(2024)

~63億美元(2024)

~14x

研發投入

~60億美元/年

~10億美元/年

~6x

客户

蘋果/英偉達/AMD/高通

華為(主要) + 少量外部

-

  中芯國際——這個「隊友」跟得上嗎

  講華為追臺積電,有一個繞不開的核心變量——中芯國際。

  華為是Fabless(無晶圓廠設計公司),它設計芯片但不製造芯片。製造的任務目前主要交給中芯國際。所以華為2031年能不能量產1.4納米,不只取決於華為自己的設計能力,更取決於中芯國際的製造能力。

  中芯國際現在是什麼水平?14納米已經量產了幾年,良率穩定。7納米有樣品但良率在爬坡,產能沒有大規模鋪開。5納米仍在研發驗證階段,尚未官宣量產。

  這意味着中芯國際要在7年內走完臺積電用了15年才走完的路——從5納米到1.4納米。臺積電從28納米走到3納米用了11年,累計研發投入超過1500億美元。中芯國際2024年全年營收約63億美元,臺積電是900億美元。差了14倍。

  設備是最大的瓶頸。ASML的EUV光刻機對華出口被荷蘭政府叫停。沒有EUV,5納米以下製程理論上走不通。中芯國際目前的7納米靠DUV多重曝光——工藝複雜、良率低、成本高。

  華為LogicFolding的提出,是在回答「沒有EUV怎麼辦」。但LogicFolding只解決了設計端的一部分問題,製造端仍然要中芯國際去攻克。還有國產設備替代——北方華創、中微、拓荊都在往先進製程里切,但距離支撐5納米以下量產還有距離。

  我的判斷:華為2031年能不能量產1.4納米,關鍵變量不是華為自己,是中芯國際。如果2028年前后中芯國際跑通了5納米量產,2031年還有希望。如果5納米還沒跑通,那1.4納米就只能停在PPT上。

時間節點

臺積電

中芯國際

差距説明

2011年

28nm量產

40nm為主

~1代

2015年

16nm量產

28nm量產

~1代

2019年

7nm量產

14nm量產

~2代

2022年

3nm量產

被美封鎖設備

EUV禁令生效

2025年

2nm開發中

7nm量產/5nm驗證

~2代

2028年(目標)

1.4nm量產

需突破5nm

關鍵年

  從被封鎖到追差距——華為芯片7年突圍盤點

  把時間線拉長,華為芯片這7年經歷了什麼?

  2019年5月,華為被列入實體清單。海思設計的芯片不能再交給臺積電代工。2020年到2022年,華為做的是「活下來」——庫存芯片省着用,海思工程師做去美國化的設計替代。2022年10月美國升級封鎖,先進EDA工具也斷了。

  2023年8月,Mate 60 Pro發佈。里面搭載的麒麟9000S芯片使用了中芯國際7納米工藝。這是第一個標誌性突破——在全封鎖情況下,華為拿出了能在手機上商用的國產先進製程芯片。

  2025年,產業鏈多個信源確認中芯國際5納米取得突破。華為同期發佈AI芯片路線圖,計劃替代英偉達在中國市場的份額。

  2026年5月,何庭波公開宣佈LogicFolding技術和2031年1.4納米量產目標。這是華為第一次給出明確的先進製程時間表。

  7年時間,從「能不能造芯片」走到「能不能造最先進的芯片」。華為活下來了,而且跑得比大多數人預期的更快。但它也付出了巨大的代價——手機出貨量斷崖式下跌,海思營收縮水,研發費用高企。一家公司扛着中國半導體自給自足的旗,這個擔子遠超過商業公司該有的分量。

時間

事件

影響

2019.5

被列入實體清單

臺積電停止代工,華為芯片斷供

2020-2022

海思去美國化

設計工具/IP核逐步國產替代

2022.10

美國升級封鎖

先進EDA斷供

2023.8

Mate 60 Pro發佈

國產7nm芯片商用突破

2025

中芯國際5nm突破

先進製程驗證推進

2026.5

宣佈LogicFolding+2031目標

首次給出明確先進製程時間表

  2031年之后,華為能追上嗎

  回到最開始的問題:從5年差距到2031年的3年差距,華為能追上嗎?

  我給你三種情景。

  樂觀情景:LogicFolding取得實質性突破,中芯國際2028年跑通5納米量產,2030年跑通2納米。到2031年,華為1.4納米芯片成功量產。

  中性情景:LogicFolding實驗室可行,但大規模量產面臨良率和成本問題。中芯國際5納米在2029年量產。2031年華為可以小批量生產1.4納米,但不足以支撐大規模出貨。

  悲觀情景:美國進一步升級封鎖,中芯國際設備材料供應收緊,實際量產製程卡在3到2納米之間。半導體歷史上,被封鎖的國家還沒有一個能在先進製程上追上領先者的。

  但我不會只說悲觀。2019年華為被列入實體清單時,行業里幾乎沒人相信華為能在2023年拿出國產7納米芯片。Mate 60 Pro打了所有人的臉。2023年的時候,也很少有人相信華為能在2026年宣佈1.4納米路線圖。

  中國半導體產業的進步有一個特點:它不是線性的。它是一個「被封鎖→加速→驗證→再加速」的正循環。華為是整個正循環的前沿——它攻下的每一個節點,都在為身后的國產設備廠、材料廠、EDA廠打開驗證窗口。

  2031年還很遠。誰也不敢説華為一定能追上。但如果你問我「華為能不能更接近臺積電」——我的回答是,會的。說白了,過去7年的數據已經證明,封鎖沒有讓華為停下來,反而讓它跑得更快。

  數據説明:製程節點量產時間、晶體管密度、產能數據綜合自臺積電/中芯國際公開財報、半導體諮詢機構(TrendForce/IC Insights)及產業鏈調研。華為LogicFolding技術細節為華為官方公佈信息。產能及良率數據中標記為「估」的為根據公開信息合理推算,非官方數據。

情景

LogicFolding進展

中芯國際進度

2031年結果

樂觀

實質突破,繞開EUV

2028年5nm量產

1.4nm成功量產

中性

實驗室可行,量產困難

2029年5nm量產

小批量1.4nm

悲觀

驗證周期拉長

卡在3-5nm

停留在PPT

  數據説明:製程節點量產時間、晶體管密度、產能數據綜合自臺積電/中芯國際公開財報、半導體諮詢機構(TrendForce/IC Insights)及產業鏈調研。華為LogicFolding技術細節為華為官方公佈信息。產能及良率數據中標記為「估」的為根據公開信息合理推算,非官方數據。

責任編輯:尉旖涵

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