從錯(cuò)失移動(dòng)市場(chǎng)到7納米延期 英特爾何去何從

  ICC訊  [ 有分析指出，英特爾在半導(dǎo)體制程上的瓶頸不只是7nm節(jié)點(diǎn)的延期，而是需要重整架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)翻身，這將造成英特爾在制程上的劣勢(shì)持續(xù)5年、6年，甚至7年的時(shí)間。 ]

  “老虎不發(fā)威，你以為是病貓嗎?!”

  3年前9月的一天，當(dāng)被第一財(cái)經(jīng)記者問及如何看待摩爾定律已經(jīng)失效的質(zhì)疑時(shí)，英特爾中國區(qū)總裁楊旭直接明了地亮出態(tài)度。而在當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)上，有關(guān)摩爾定律失效的“噪音”越發(fā)嚴(yán)重，加上被三星在營收上超越，被臺(tái)積電7nm(納米)趕超，這讓一直對(duì)半導(dǎo)體制程工藝有著高度自信的英特爾有些坐不住了。

  而轉(zhuǎn)折點(diǎn)也許就發(fā)生在這一年。臺(tái)積電過去3年在晶圓先進(jìn)制程工藝上一路狂飆，到了今年最新財(cái)季，臺(tái)積電已經(jīng)憑借著在5 nm上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)沖刺至全球市值前十的公司排行榜中。相較之下，英特爾在10 nm上連續(xù)受挫，而在最新的消息中，7 nm工藝良率更是低于預(yù)期導(dǎo)致相關(guān)芯片上市至少會(huì)推遲到2022年。受此消息影響，英特爾市值蒸發(fā)超過400億美元。

  作為曾經(jīng)主導(dǎo)全球PC市場(chǎng)的“Wintel”(Windows+Intel)聯(lián)盟成員之一，英特爾幾乎是摩爾定律的代名詞，在二十年前筆記本電腦所處的全盛時(shí)期，英特爾的微處理器可以說沒有對(duì)手。但在今天，半導(dǎo)體先進(jìn)制程賽道上是以智能手機(jī)以及各種新型終端為主導(dǎo)的選手。而錯(cuò)失移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)“黃金時(shí)代”的英特爾，此時(shí)面臨的不僅僅是份額的流失，還有新時(shí)代下游戲規(guī)則的變化。

  有分析指出，英特爾在半導(dǎo)體制程上的瓶頸不只是7nm節(jié)點(diǎn)的延期，而是需要重整架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)翻身，這將造成英特爾在制程上的劣勢(shì)持續(xù)5年、6年，甚至7年的時(shí)間。

  “擠牙膏式”推進(jìn)工藝

  2019年4月末的北京天氣微涼。北京環(huán)球貿(mào)易中心的英特爾辦公室，像往常任何一個(gè)普通工作日，電梯口處還擺放著一則招聘海報(bào)。一身藍(lán)色西服的司睿博(Bob Swan)走出電梯，進(jìn)入辦公室，開起了一個(gè)小型的工作會(huì)。

  沒有任何歡迎儀式，這位新任英特爾CEO的中國行低調(diào)而緊湊。兩天的時(shí)間里，他拜訪了多位政府官員、商業(yè)客戶，在中國開了一場(chǎng)員工大會(huì)，然后飛往下一個(gè)國家。

  2016年才加入英特爾的司睿博從臨時(shí)CEO正式“轉(zhuǎn)正”開始掌舵英特爾這艘51歲的科技巨輪，讓外界吃驚的是，這家全球最大的半導(dǎo)體廠商過去總是偏好從內(nèi)部選拔具有數(shù)十年技術(shù)背景的工程師擔(dān)任CEO，而司睿博是CFO出身。在戰(zhàn)略上，他選擇的是延續(xù)前任CEO科再奇的核心戰(zhàn)略，即“以PC為中心轉(zhuǎn)型到以數(shù)據(jù)為中心”。

  司睿博上任后多次強(qiáng)調(diào)執(zhí)行力，其中就包括了滿足客戶需求、解決14 nm產(chǎn)品供應(yīng)短缺問題以及交付10 nm產(chǎn)品線。

  2007年，英特爾推出了“Tick-Tock”(簡稱“嘀嗒”)戰(zhàn)略，每兩年為一個(gè)周期。Tick年升級(jí)工藝，Tock年升級(jí)處理器架構(gòu)。但在14nm工藝階段，這一戰(zhàn)略逐漸失效。早在2015年第一季度，英特爾就上線了首批14nm制程工藝處理器，架構(gòu)代號(hào)Broadwell。但之后的五年，英特爾卻在14nm上“深耕”，先后推出第六代Sky Lake、第七代Kaby Lake、第八代Kaby Lake-R/Coffee Lake/Whiskey Lake，及第九代Coffee Lake-R酷睿處理器。

  此外，按照最初規(guī)劃，英特爾10nm工藝產(chǎn)品應(yīng)在2016年推出，但在實(shí)際發(fā)布時(shí)卻一再延期，而臺(tái)積電、三星等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手早已開始量產(chǎn)7nm產(chǎn)品。

  對(duì)于10nm產(chǎn)品時(shí)間的延遲，英特爾當(dāng)時(shí)給出的回應(yīng)是14nm制程還有提升的空間。但由于英特爾已經(jīng)在10nm上停留了太長時(shí)間，也一定程度上影響了市場(chǎng)對(duì)其的信心。

  研究機(jī)構(gòu)Canalys分析師賈沫表示，英特爾一再延遲的10nm制造工藝給AMD帶來了替代的機(jī)會(huì)。而所有這一切都轉(zhuǎn)化為AMD十年來首次獲得市場(chǎng)份額的歷史性機(jī)遇。

  作為英特爾在CPU上的老對(duì)手，AMD憑借著臺(tái)積電的“助力”而趕超英特爾進(jìn)入7 nm時(shí)代。不久前更是有消息稱，AMD已與臺(tái)積電簽訂了每月供貨20000片5 nm晶圓的訂單。

  在7月28日美股盤后，AMD公布了今年二季度財(cái)報(bào)，營收為19.3億美元，同比增26%，高于分析師預(yù)期的18.6億美元，凈利潤為1.57億美元，遠(yuǎn)高于去年同期的3500萬美元。同時(shí)，AMD上修全年?duì)I收預(yù)測(cè)，顯示其正在從對(duì)手英特爾獲利豐厚的服務(wù)器芯片市場(chǎng)搶占訂單。今年以來，AMD的股價(jià)已經(jīng)累計(jì)上漲47%。

  IDM模式VS Foundry模式

  晶圓代工是典型的資本密集、人才密集和技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)。制程越先進(jìn)，需要的資本投入就越大。

  根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IBS統(tǒng)計(jì)，隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，集成電路制造的設(shè)備投入呈大幅上升的趨勢(shì)。以5nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)為例，其投資成本高達(dá)數(shù)百億美元，是14nm的兩倍以上，28nm的四倍左右。即使是全球晶圓純代工行業(yè)排名第二和第三的格芯和聯(lián)華電子，面臨高昂的資本投入和技術(shù)壁壘，也相繼宣布放棄研發(fā)7nm制程工藝，而龍頭臺(tái)積電則穩(wěn)坐第一把交椅。

  臺(tái)積電的商業(yè)模式是典型的“代工廠”模式，只選擇了利潤空間的一環(huán)即晶圓體代工環(huán)節(jié)，這種模式的優(yōu)勢(shì)在于可以將資金集中投資到新制程研發(fā)從而拓寬自己的護(hù)城河。而基于這種Foundry(代工廠)模式，包括高通、聯(lián)發(fā)科以及海思在內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)廠商不斷興起，它們可以只負(fù)責(zé)芯片電路設(shè)計(jì)，生產(chǎn)、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)都可以外包，反向促進(jìn)了臺(tái)積電的不斷壯大。

  而英特爾代表的則是IDM模式(Integrated Device Manufacture，整合設(shè)備制造)，芯片從設(shè)計(jì)到成品的整個(gè)過程都由制造商負(fù)責(zé)，這種模式可以保證產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造環(huán)節(jié)的一體性。但從迭代效率和成本來看，目前Foundry模式更為主流。

  英特爾也嘗試過將代工范圍擴(kuò)大。英特爾執(zhí)行副總裁Zane Ball曾對(duì)記者表示，英特爾是全球少數(shù)可以做高尖端晶圓代工的廠商，可以更快更低成本地調(diào)整生產(chǎn)線。

  但業(yè)內(nèi)人士指出，不同于傳統(tǒng)電子消費(fèi)代工遵循的低毛利路徑，臺(tái)積電的毛利率可以達(dá)到50%，這是因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)滿足不同客戶的定制化需求?！芭_(tái)積電有258種制程，480個(gè)客戶，9920種產(chǎn)品，這是一般企業(yè)難以想象的。”該人士說。

  2012年，臺(tái)積電的制造研發(fā)能力還落后于英特爾和三星。但隨著智能手機(jī)的普及，手機(jī)功能的日新月異，客戶對(duì)于芯片的要求也越來越高?？梢哉f，臺(tái)積電在過去的7~10年中，更多是受到手機(jī)芯片客戶所驅(qū)動(dòng)，包括蘋果、高通、聯(lián)發(fā)科以及海思等。通過客戶的訂單，不斷地進(jìn)行研發(fā)投入，從而提升自身實(shí)力。一個(gè)例子來自于與蘋果的合作，2015年，三星雖然開發(fā)出了14nm芯片，但是臺(tái)積電的16nm卻被用在了蘋果的A9處理器上，這也促使臺(tái)積電拿下了蘋果A10到A14的所有訂單。隨著蘋果產(chǎn)品的熱銷，臺(tái)積電的工藝也在不斷向前推進(jìn)。

  做晶圓代工廠第二名基本不賺錢

  無論是芯片廠商還是晶圓代工廠商，越往“金字塔”走，承擔(dān)的壓力就越大。

  中芯國際聯(lián)席CEO趙海軍曾在一次論壇中指出：“做晶圓代工廠第一名賺錢，第二名基本不賺錢，第三名虧錢，所以一定要爭(zhēng)做前兩名?！?

  可以看到，臺(tái)積電毛利率遠(yuǎn)高于同行。從2017年到2019年，臺(tái)積電毛利率分別為51%、48%和46%;中芯國際分別為25%、23%和21%。有媒體報(bào)道，為了提高市場(chǎng)占有率，三星也正以降低晶圓代工價(jià)格爭(zhēng)奪客戶。

  但實(shí)際上，全球四大晶圓代工廠每片晶圓的平均營收在2014年已經(jīng)觸頂，達(dá)到1149美元，之后一路緩跌至2017年。調(diào)研機(jī)構(gòu)ICInsights指出，制程技術(shù)的先進(jìn)與否，影響了每片晶圓營收的高低，0.5μ8英寸矽晶圓每片平均營收只有370美元，20nm以下12英寸晶圓每片平均營收卻達(dá)6050美元。若以平方英寸平均營收來看，0.5μ制程技術(shù)與20nm以下制程技術(shù)，前者的平均營收為7.41美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如后者的53.86美元。

  出于市場(chǎng)的壓力，部分晶圓代工巨頭開始選擇“停下腳步”，檢討不斷“燒錢”投入先進(jìn)工藝帶來的后果。

  此前，格芯(GLOBALFOUNDRIES，原名格羅方德)正式對(duì)外宣布擱置7nmFinFET項(xiàng)目，并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來支持強(qiáng)化的產(chǎn)品組合方案。在第一財(cái)經(jīng)記者獲得的一份資料中，格芯表示，在裁減相關(guān)人員的同時(shí)，一大部分頂尖技術(shù)人員將被部署到14/12nmFinFET衍生產(chǎn)品和其他差異化產(chǎn)品的工作上。

  “我們非常了解做這一行要靠什么競(jìng)爭(zhēng)，我們?cè)谥匾牡胤蕉甲龅轿唬杭夹g(shù)一定要領(lǐng)先、制造一定要優(yōu)越、跟客戶的伙伴關(guān)系和信任關(guān)系，這三件事情就是Foundry的基本面。這三樣?xùn)|西做好，別人放馬過來。”臺(tái)積電前企業(yè)信息資深處長孫又文在去年接受采訪時(shí)告訴第一財(cái)經(jīng)記者。

  在5nm和3nm工藝的最新進(jìn)展方面，臺(tái)積電總裁兼副董事長魏哲家表示，5nm制程已經(jīng)開始量產(chǎn)，“受5G手機(jī)和HPC應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，5nm需求非常強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)今年下半年5nm制程增長強(qiáng)勁。2020年5nm制程收入將貢獻(xiàn)營收的8%?！毕乱淮?nm制程預(yù)計(jì)在2021年進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)，2022年下半年將量產(chǎn)。與5nm制程相比，3nm的密度提升70%，速度提升10%~15%，功耗降低25%~30%。

  有分析指出，英特爾芯片廠長期以來代表美國先進(jìn)制造業(yè)的高點(diǎn)，象征美國在關(guān)鍵技術(shù)的主導(dǎo)地位，但現(xiàn)在“情況已不再如此”。

  被臺(tái)積電超過后，英特爾市值在今年7月初又被英偉達(dá)超越。截至北京時(shí)間7月29日，芯片設(shè)計(jì)公司英偉達(dá)市值為2513億美元，英特爾為2094億美元，臺(tái)積電則高達(dá)3989億美元。