資深高技術人才將成為最核心的“生產要素”。
“在后摩爾時代，國產芯片鏈下一個堪比“EDA軟件系統”的工業軟件：CIM系統，即將跑步入場。”天眼查顯示，這是一家跨界創業者創辦的年僅4歲的初創企業，此前主要是通過整合，“收編”了十幾家半導體智能化企業完成初步規模化。更令人驚訝的是，創辦4年斬獲6輪投資，融資超10億資金，其中不泛哈勃投資、深創投、比亞迪、高瓴創投、上海科創、以及經緯創投、策源資本等知名投資機構的身影。據悉，截止2023年c輪融資時其估值就達到60億元。需求大爆發近在咫尺，芯片制程端國產CIM系統進入“春天”
天眼查顯示，賽美特是一家國產智能制造軟件解決方案供應商，其自研的CIM解決方案已在多家12吋晶圓全自動化產線獲得量產驗證。半導體制造過程中的CIM系統，其實就是計算機集成制造系統。從產業鏈來看，這一軟件系統貫穿了芯片的整個制造過程，對芯片的制作進行管制、指引、監督、糾錯、改良。可以說目前國產半導體制造環節存在的四大難題：高工藝、高成本、高良率、高產量，都可以在這一整套系統輔助下得到改進。因此，它也可以說得上是“半導體制造環節的生命級系統”。根據在運作過程中執行的任務，CIM系統可大致分為三大類：“生產系統”，“設備系統”，“質量系統”，總共涵蓋數十種軟件系統，其中最為重要的分別就是提高工廠生產效率的“生產系統”，如最典型的制造執行系統（MES），和管控良率的“質量系統”，如SPC，YMS，FDC……等眾多周知，在后摩爾時代，大尺寸化、薄片化都是現下晶圓生產工藝的主流趨勢。當前全球晶圓尺寸正由過去的4吋、6吋、8吋變遷為當前主流的12吋，甚至14吋；而芯片制程技術更是突飛猛進，已微縮至納米級別的3nm，主流的也集中到14nm、10nm、7nm等不同規格。然而，不論哪一趨勢，都讓晶圓生產工藝的精細度日益提高，晶圓廠的工序數量也在急劇膨脹，良率的保持變得異常艱難，稍有不慎，可能就會跌入低谷。據CMC資本報告，報告透露，一條芯片生產線需要2000到5000道繁復工序，每一步都需精確至極，一絲不茍。95%的整體良率聽起來似乎不錯，但若工序達到3000道，每道工序良率都必須高達99.9983%，一旦降至99.9769%，整體良率便會跌至50%，甚至更差。而這帶來的將是十億級、百億量級晶體管的報廢。由此可知，在這樣精密至極的生產線上，可謂“差之毫厘，謬以千里”。因此，能夠對整個制造環節進行管控和改良的CIM軟件系統的重要性不言而喻。不過，這也側面反映了CIM軟件系統在半導體生產端的試錯成本之高，基于此過去國內大多芯片制造商出于謹慎考慮，一般不會輕易更換軟件供應商，且主要依賴海外頭部供應商。一方面，自芯片制裁事件后，半導體產業的國產化腳步持續加速中。資料顯示，中國半導體設備國產化率從2020年的7.2%飆升至2023年的11.7%，并有望在2024年達到13.6%。另一方面，智能電動汽車、智慧工廠和生成式AI等新興科技產業的快速發展，讓全球芯片需求激增，尤其是高性能芯片。而在這樣一輪需求結構性變化帶來的新周期，連芯片霸主美國，繼多次發布新規限制高算力芯片流向中國后，也開始重新加強產業鏈安全布局。3月22日，英特爾獲得近200億美元聯邦政府補貼，并宣布將投資千億美元在美擴建、新建半導體工廠，計劃2027年開始投產“全球最大的人工智能芯片制造基地”。而過去很多年來，其芯片代工一直都是臺積電等海外供應商的工作。國內也仍在加快步伐。據SEMI的預測報告，2024年中國將新增18個芯片生產項目，每月產能將突破800萬片，產能增長率將從2023年的12%增至2024年的13%，繼續位居世界之首。由此可預見，這一輪半導體產新發展周期將在需求的推動下，疊加復雜的外部環境，國內將進一步加快形成了良好的產業生態。這無疑將為國內芯片制造用的CIM系統提供了最佳發展時機。事實上，得益于芯片國產化進程的加速以及巨大需求推動的產能擴建潮，目前已有多家展露頭角的國產半導體CIM系統企業獲得資本的關注。僅2022年-2023年上半年就有年芯享科技、賽美特、哥瑞利、鎧鉑科技獲得一輪甚至多輪融資。包括華為、深創投等大型機構多次參與其中，這恰恰印證了CIM系統的國產化重要性以及成長空間。其中，賽美特的表現尤為搶眼，先后在蘇州、深圳、新加坡、馬來西亞、成都、北京、日本等海內外大都市成立子公司，營收規模在過去三年內實現加速擴張，截至2022年已破億，且一直處于盈利狀態。消息顯示，2023年12月賽美特已啟動科創板IPO工作。然而，雖然在“加速度”整合下，賽美特短短四年就取得了令人贊嘆的成績，但在半導體產業的大潮中，一切也才剛剛開始。?? ?資料顯示，目前中國12吋約占到國內晶圓廠總數的60%，達40座；預計12吋晶圓月產能也占道總產能的15%。隨著12吋廠成為主流，這一占比仍將持續攀升。據悉，CIM系統大概占道晶圓廠總投資成本的5-8%，按12吋晶圓廠超過百億元的投資額粗略估計，即使在不考慮后期的巨額服務和技術支持費用外，國內僅12吋CIM系統的市場規模就超200億了，但這部分市場幾乎都掌握在兩大壟斷寡頭IBM和應材手中。原因就在于，CIM工業軟件，有著同芯片EDA軟件賽道一樣的“三座大山”：高技術含量、深度積累、高進入壁壘。故而，以賽美特為首的國產半導體CIM系統供應商想要從“雙巨頭”手下“奪食”，就必須必需逐步翻越這三座大山。首先，高進入壁壘其實很大程度是來源于深度的行業積累需求。半導體產業和工業軟件領域本身都是典型的Know-how行業。特別是芯片制造，這一對精密度要求極高的環節。正如上文所述，隨著晶圓制作工藝日趨復雜，產線控制和質量標準要求將隨之提高，決策時間大幅縮短。正如當下主流的12吋晶圓，其所需的CIM系統開發難度和技術門檻明顯被拔高，既要開發者掌握前沿技術，具備高超的軟件開發能力，又要擁有深厚的行業Know-how，以確保系統精準匹配芯片產線。畢竟系統一旦出錯，可能導致價值千億的代工生產線受損。也因此“先進的12吋代工廠不可能讓國產MES去做小白鼠去磨經驗，因這個代價太大了，但不經過磨煉，MES的能力就很難提升。”芯享科技董事長沈聰聰說。?? ?如此，這也就讓國內大多“草創”玩家，陷入一個難以自證的矛盾循環，進而過去多年這些玩家始終未能真正打開半導體供應鏈的大門。這個矛盾循環也并非不可破解。資料顯示，在主流的12吋晶圓制程中，賽美特已順利成為國內唯一經過多家12吋晶圓廠量產驗證的全自動化CIM解決方案供應商。官網資料顯示，其陸續為華天科技（天水/西安工廠）、通富微電、北方華創（半導體設備工廠）等企業提供CIM解決方案，甚至為國內排名第二的晶圓代工廠全資子公司華虹宏力1、2、3廠8吋產線以及華虹（無錫）7廠12吋全自動化產線提供了EAP、RMS等相關自動化系統。據悉，青島芯恩也是賽美特里程碑式的項目，目前8吋廠已經量產，12吋廠的系統也正式上線。此外，或許是為進一步積累更多的行業Know-how，賽美特“曲線救國”，在更泛的制造企業領域也同樣構建了一站式智能制造解決方案。截至目前，其已成功為超200家制造工廠提供國產智能制造軟件服務，涵蓋半導體、裝備制造、新能源、汽車零部件等多領域。這些足以說明賽美特在高壁壘的半導體CIM軟件、以及整個CIM軟件行業中取得的突破性進展。其他初創企業中，哥瑞利研發并落地低代碼平臺、新產品機器人代操系統，也成功落地半導體12吋CIM案例。其次，正如整個半導體產業領域一樣，CIM工業軟件也一個高技術含量細分賽道，此時人才，尤其是資深高技術人才將成為最核心的“生產要素”。?? ?但國內半導體行業發展晚，資深半導體數據工程師等高技術人才嚴重匱乏，即使過去多年早已培養了一大批這個的人才，多數都因為薪資等原因最終進入了海外頭部企業。不過，對于這一點，或許AI智能技術+數字化時代的到來，將為國內半導體CIM軟件廠商帶來彌補這一弊端，加快追趕國際壟斷同行的機遇。賽美特董事長李鋼江表示，正加碼引入大數據和AI技術，助力晶圓廠提升效率、良率和產能，同時降低運營成本，以實現國產半導體CIM軟件對國外廠商的超越。截至2023年其已建立一支技術人才占到80%的800人大型技術團隊。同應用材料一樣，賽美特同樣是以整合擴張的方式在短期內完成初步規模化，而其在技術突破、人才儲備上同樣表現不俗，如此也就可以理解為何它能在短短4年斬獲多家實力投資機構的青睞了。其實，相比海外壟斷企業，包括賽美特在內的國內CIM軟件廠商還擁有一個很獨特的優勢：在有利的大環境下，憑借對國內半導體“中西”雜糅現狀的理解，推出最適用國內復雜需要的軟件系統，加速進入晶圓大廠中，建立起自身行業壁壘。不過，這肯定離不開半導體全產業鏈生態的相互扶持，正如目前愈發多的半導體企業愿意驗證、采用國產芯片EDA軟件以及部分CIM系統。區別就在于這些賽道中，哪家國產芯片軟件廠商最先“跑出來”而已。而國內仍是“萌芽”的芯片CIM賽道中，賽美特已成立10億元產業基金來推動產業鏈投資整合，本質上其就是想完成先發，構建一個半導體軟件生態，以期真正進入國產半導體產業鏈中。雖然未來充滿變數，但君不見華為軟件生態系統所展現的巨大影響力？賽美特的努力也不容小覷，很有可能最先“跑出圈”。
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