CIM 究竟是做什么的?在芯片产业链中如何掌控晶圆生产的大脑？

2021年已经落下帷幕，过去一年半导体产业饱受“缺芯”困扰，供需也迎来结构性变化，这使得半导体产业链中游的芯片制造环节备受关注。

回顾2021年芯片制造领域发展，半导体需求短缺大环境下，企业产能满载，晶圆代工巨头加足马力纷纷扩产;与此同时，并购作为半导体产业长期热门话题，也在芯片制造领域频繁上演，助力半导体产业发展。

在MIT科技评论看来，未来一年对半导体企业来说已是艰难的一年。众所周知，芯片行业的定义是需求上升和下降的周期，随着消费电子产品的需求停滞不前，预计今年的增长将放缓。

但对经济周期的担忧——以及与制造更先进芯片相关的挑战——很容易被地缘政治所掩盖。

近几个月来，美国对哪些芯片可以卖给中国以及谁可以为中国公司工作实施了有史以来最广泛的限制。与此同时，它瞄准了芯片行业的供应端，推出慷慨的联邦补贴，以吸引制造业回流美国。主要芯片公司所在地的欧洲和亚洲其他政府也出台了类似的政策，以保持自己在行业中的地位。

随着这些变化在 2023 年继续生效，它们将给一个长期依赖全球分布式供应链和相当大的自由决定与谁做生意的行业带来新的不确定因素。

在芯片产业链中，被国外垄断的技术和产品，不止光刻机，也不止 EDA。芯片制造过程中必需的工业软件，也曾被国际巨头垄断了将近 40 年，它就是芯片制造的大管家：CIM(Computer Integrated Manufacturing，计算机集成制造)。

01.掌控晶圆生产的大脑

CIM 是掌控半导体制造的生命级系统，被行业称为制造的大脑，可以简单地将它理解为制造相关工业软件的集合体。它覆盖了产品整个生命周期，由 MES(生产执行系统)、EAP(装备控制平台)、SPC(统计过程控制)、YMS(良率分析控制系统)、APC(先进过程控制)、PDC(故障侦测及分类)、RTS(FAB 实时调度排产系统)等数十种软件系统组成。

整个 CIM 系统中，MES 尤为重要，决定了整个代工厂的发展水平，成本约占 CIM 系统的 15%，一旦该系统出现问题，将会导致上亿元的损失。MES 是指挥芯片制造的一套智慧经营系统，包含产品流定义、设备管理、材料移动管理、制品跟踪与工艺数据管理几个部分。由于 MES 核心地位，行业通常在提及 CIM 时连带 MES，即 CIM / MES。

说了这么多，CIM 究竟是做什么的?

一是统筹管理制造生产流程，提升生产良率和效率;

二是实现自动化的智能制造，帮助制造商快速部署系统，增强在成本、质量和生产周期上的竞争。

造芯，是资本的游戏。一座晶圆厂拔地而起，是数以百亿美元计的投入，当晶圆厂投入生产，就如同每分每秒都不停歇的印钞机，少运转几分就少赚几份钱。而一颗芯片要经历将近上千道制造工序，任何环节都容不得差错。CIM 便是将这一切安排妥当的管家，服务着生产良率和效率，降低每颗芯片的成本，从而获取更多利润。

众所周知，如今芯片的重要性已经上升到了非常高的位置，诚如华为那样研发实力雄厚、技术功底扎实的科技企业，可一旦没有了芯片，就只能不尴不尬的卖着4G手机，芯片的重要性已不言而喻。

当年的华为麒麟芯片何等风光，无论是在AI效能还是功耗，哪怕是现在也都是行业的第一梯队，像是搭载麒麟9000的华为mate40，如今不仅一机难求，其价格更是超过了新品mate50，归根结底，这就是消费者们对麒麟9000芯片的喜爱。

而要说到国内芯片的短板，华为用亲身经历告诉大家，在芯片设计领域，我们是不输高通、苹果等国际巨头的，而我们真正的短板，主要集中在芯片制造领域，而且越高端的制造技术，越集中于少数几个玩家手中，就拿台积电来说，因为其高端制程工艺稳定、成熟，所以苹果、高通、华为、英伟达、AMD都有求于台积电，可见芯片制造的重要性，芯片制造也是我们未来几年的主要发力方向。

日前，国内另一家大规模晶圆代工厂将在中芯国际之后登陆科创板，他就是媒体眼中一直被低估的华虹半导体。11月4日晚间，华虹半导体向科创板递交了招股书，将发行不超过4.34亿的新股，拟募集资金180亿元。

说起华虹半导体，有些人会觉得有点陌生，但不能因此就小看这家公司。

在大陆地区，华虹半导体仅次于中芯国际，是大陆第二大晶圆代工厂，正因如此，华虹半导体准备在国内科创板上市的消息，绝对算得上是一个喜讯!当年中芯国际登陆科创板后，获得了大量资金支持，实现了14nm提速和7nm研发，有鉴于中芯国际的亲身示范，华虹半导体也可以有样学样，只要顺利上市，华虹半导体就会获得大量资金支持，进一步增强我国在芯片制造方面的技术实力。