需求大爆发近在咫尺，芯片制程端国产CIM系统进入“春天”

天眼查显示，赛美特是一家国产智能制造软件解决方案供应商，其自研的CIM解决方案已在多家12吋晶圆全自动化产线获得量产验证。

而其最大的魅力就在于这个半导体CIM软件系统。

半导体制造过程中的CIM系统，其实就是计算机集成制造系统。从产业链来看，这一软件系统贯穿了芯片的整个制造过程，对芯片的制作进行管制、指引、监督、纠错、改良。可以说目前国产半导体制造环节存在的四大难题：高工艺、高成本、高良率、高产量，都可以在这一整套系统辅助下得到改进。

因此，它也可以说得上是“半导体制造环节的生命级系统”。

根据在运作过程中执行的任务，CIM系统可大致分为三大类：“生产系统”，“设备系统”，“质量系统”，总共涵盖数十种软件系统，其中最为重要的分别就是提高工厂生产效率的“生产系统”，如最典型的制造执行系统（MES），和管控良率的“质量系统”，如SPC，YMS，FDC……等

比如说，可以称得上是晶圆代工厂生命线的良率。

众所周知，在后摩尔时代，大尺寸化、薄片化都是现下晶圆生产工艺的主流趋势。

当前全球晶圆尺寸正由过去的4吋、6吋、8吋变迁为当前主流的12吋，甚至14吋；而芯片制程技术更是突飞猛进，已微缩至纳米级别的3nm，主流的也集中到14nm、10nm、7nm等不同规格。

然而，不论哪一趋势，都让晶圆生产工艺的精细度日益提高，晶圆厂的工序数量也在急剧膨胀，良率的保持变得异常艰难，稍有不慎，可能就会跌入低谷。

据CMC资本报告，报告透露，一条芯片生产线需要2000到5000道繁复工序，每一步都需精确至极，一丝不苟。95%的整体良率听起来似乎不错，但若工序达到3000道，每道工序良率都必须高达99.9983%，一旦降至99.9769%，整体良率便会跌至50%，甚至更差。而这带来的将是十亿级、百亿量级晶体管的报废。

由此可知，在这样精密至极的生产线上，可谓“差之毫厘，谬以千里”。因此，能够对整个制造环节进行管控和改良的CIM软件系统的重要性不言而喻。

图源：CMC资本发布的报告

不过，这也侧面反映了CIM软件系统在半导体生产端的试错成本之高，基于此过去国内大多芯片制造商出于谨慎考虑，一般不会轻易更换软件供应商，且主要依赖海外头部供应商。

但风云之下，局势正在悄然改变。

一方面，自芯片制裁事件后，半导体产业的国产化脚步持续加速中。资料显示，中国半导体设备国产化率从2020年的7.2%飙升至2023年的11.7%，并有望在2024年达到13.6%。

另一方面，智能电动汽车、智慧工厂和生成式AI等新兴科技产业的快速发展，让全球芯片需求激增，尤其是高性能芯片。

而在这样一轮需求结构性变化带来的新周期，连芯片霸主美国，继多次发布新规限制高算力芯片流向中国后，也开始重新加强产业链安全布局。

3月22日，英特尔获得近200亿美元联邦政府补贴，并宣布将投资千亿美元在美扩建、新建半导体工厂，计划2027年开始投产“全球最大的人工智能芯片制造基地”。而过去很多年来，其芯片代工一直都是台积电等海外供应商的工作。

国内也仍在加快步伐。据SEMI的预测报告，2024年中国将新增18个芯片生产项目，每月产能将突破800万片，产能增长率将从2023年的12%增至2024年的13%，继续位居世界之首。

由此可预见，这一轮半导体产新发展周期将在需求的推动下，叠加复杂的外部环境，国内将进一步加快形成了良好的产业生态。这无疑将为国内芯片制造用的CIM系统提供了最佳发展时机。

事实上，得益于芯片国产化进程的加速以及巨大需求推动的产能扩建潮，目前已有多家崭露头角的国产半导体CIM系统企业获得资本的关注。

仅2022年-2023年上半年就有年芯享科技、赛美特、哥瑞利、铠铂科技获得一轮甚至多轮融资。包括华为、深创投等大型机构多次参与其中，这恰恰印证了CIM系统的国产化重要性以及成长空间。

其中，赛美特的表现尤为抢眼，先后在苏州、深圳、新加坡、马来西亚、成都、北京、日本等海内外大都市成立子公司，营收规模在过去三年内实现加速扩张，截至2022年已破亿，且一直处于盈利状态。消息显示，2023年12月赛美特已启动科创板IPO工作。

然而，虽然在“加速度”整合下，赛美特短短四年就取得了令人赞叹的成绩，但在半导体产业的大潮中，一切也才刚刚开始。

CIM赛道“三座大山”，赛美特有所突破

资料显示，目前中国12吋约占到国内晶圆厂总数的60%，达40座；预计12吋晶圆月产能也占到总产能的15%。随着12吋厂成为主流，这一占比仍将持续攀升。

据悉，CIM系统大概占到晶圆厂总投资成本的5-8%，按12吋晶圆厂超过百亿元的投资额粗略估计，即使在不考虑后期的巨额服务和技术支持费用外，国内仅12吋CIM系统的市场规模就超200亿了，但这部分市场几乎都掌握在两大垄断寡头IBM和应材手中。

原因就在于，CIM工业软件，有着同芯片EDA软件赛道一样的“三座大山”：高技术含量、深度积累、高进入壁垒。

故而，以赛美特为首的国产半导体CIM系统供应商想要从“双巨头”手下“夺食”，就必须逐步翻越这三座大山。

首先，高进入壁垒其实很大程度是来源于深度的行业积累需求。

半导体产业和工业软件领域本身都是典型的Know-how行业。特别是芯片制造，这一对精密度要求极高的环节。正如上文所述，随着晶圆制作工艺日趋复杂，产线控制和质量标准要求将随之提高，决策时间大幅缩短。

正如当下主流的12吋晶圆，其所需的CIM系统开发难度和技术门槛明显被拔高，既要开发者掌握前沿技术，具备高超的软件开发能力，又要拥有深厚的行业Know-how，以确保系统精准匹配芯片产线。

毕竟系统一旦出错，可能导致价值千亿的代工生产线受损。也因此“先进的12吋代工厂不可能让国产MES去做小白鼠去磨经验，因这个代价太大了，但不经过磨炼，MES的能力就很难提升。”芯享科技董事长沈聪聪说。

如此，这也就让国内大多“草创”玩家，陷入一个难以自证的矛盾循环，进而过去多年这些玩家始终未能真正打开半导体供应链的大门。

这个矛盾循环也并非不可破解。资料显示，在主流的12吋晶圆制程中，赛美特已顺利成为国内唯一经过多家12吋晶圆厂量产验证的全自动化CIM解决方案供应商。

官网资料显示，其陆续为华天科技（天水/西安工厂）、通富微电、北方华创（半导体设备工厂）等企业提供CIM解决方案，甚至为国内排名第二的晶圆代工厂全资子公司华虹宏力1、2、3厂8吋产线以及华虹（无锡）7厂12吋全自动化产线提供了EAP、RMS等相关自动化系统。据悉，青岛芯恩也是赛美特里程碑式的项目，目前8吋厂已经量产，12吋厂的系统也正式上线。

此外，或许是为进一步积累更多的行业Know-how，赛美特“曲线救国”，在更泛的制造企业领域也同样构建了一站式智能制造解决方案。截至目前，其已成功为超200家制造工厂提供国产智能制造软件服务，涵盖半导体、装备制造、新能源、汽车零部件等多领域。

这些足以说明赛美特在高壁垒的半导体CIM软件、以及整个CIM软件行业中取得的突破性进展。

其他初创企业中，哥瑞利研发并落地低代码平台、新产品机器人代操系统，也成功落地半导体12吋CIM案例。

其次，正如整个半导体产业领域一样，CIM工业软件也一个高技术含量细分赛道，此时人才，尤其是资深高技术人才将成为最核心的“生产要素”。

但国内半导体行业发展晚，资深半导体数据工程师等高技术人才严重匮乏，即使过去多年早已培养了一大批这个的人才，多数都因为薪资等原因最终进入了海外头部企业。

不过，对于这一点，或许AI智能技术+数字化时代的到来，将为国内半导体CIM软件厂商带来弥补这一弊端，加快追赶国际垄断同行的机遇。

赛美特董事长李钢江表示，正加码引入大数据和AI技术，助力晶圆厂提升效率、良率和产能，同时降低运营成本，以实现国产半导体CIM软件对国外厂商的超越。截至2023年其已建立一支技术人才占到80%的800人大型技术团队。

结语

同应用材料一样，赛美特同样是以整合扩张的方式在短期内完成初步规模化，而其在技术突破、人才储备上同样表现不俗，如此也就可以理解为何它能在短短4年斩获多家实力投资机构的青睐了。

其实，相比海外垄断企业，包括赛美特在内的国内CIM软件厂商还拥有一个很独特的优势：在有利的大环境下，凭借对国内半导体“中西”杂糅现状的理解，推出最适用国内复杂需要的软件系统，加速进入晶圆大厂中，建立起自身行业壁垒。

不过，这肯定离不开半导体全产业链生态的相互扶持，正如目前愈发多的半导体企业愿意验证、采用国产芯片EDA软件以及部分CIM系统。区别就在于这些赛道中，哪家国产芯片软件厂商最先“跑出来”而已。

而国内仍是“萌芽”的芯片CIM赛道中，赛美特已成立10亿元产业基金来推动产业链投资整合，本质上其就是想完成先发，构建一个半导体软件生态，以期真正进入国产半导体产业链中。

虽然未来充满变数，但君不见华为软件生态系统所展现的巨大影响力？赛美特的努力也不容小觑，很有可能最先“跑出圈”。

赛美特估值已超60亿，芯片制程端CIM系统国产化“春天”来了？