半導(dǎo)體格局的新變化

日前，外媒semiaccurate表示，英特爾終止了10nm工藝的研發(fā)。這給產(chǎn)業(yè)界扔下了一個(gè)重磅炸彈。雖然消息出來沒多久，英特爾官方立刻否認(rèn)了相關(guān)報(bào)道，但這個(gè)留言毫無疑問地又將飽受制程推進(jìn)之苦的英特爾推向了風(fēng)口浪尖。

從22nm工藝以來，Intel就一直在延遲推出他們的最新工藝，尤其是到了現(xiàn)在的10nm工藝，英特爾已經(jīng)延誤多年，以至于在去年臺(tái)積電7nm工藝量產(chǎn)以后，代工巨頭終于歷史上首次超越了英特爾成為了全球集成電路工藝集成的領(lǐng)先者。

其實(shí)英特爾的這個(gè)窘境 是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的冰山一角。聯(lián)想到聯(lián)電和格芯先后宣布退出先進(jìn)工藝的研發(fā)，高通收購(gòu)NXP不成錯(cuò)失進(jìn)入汽車市場(chǎng)捷徑，Arm服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)的再進(jìn)一步，三星加碼晶圓代工和汽車電子，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的興起等一系列事件。

種種跡象表明，舊的半導(dǎo)體格局或?qū)⒈淮蚱?，一個(gè)新的時(shí)代正在開啟。下面我們從三大代表性廠商的現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)在的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，進(jìn)而闡述半導(dǎo)體世界改變的可能性。

半導(dǎo)體曾經(jīng)霸主的前途未卜

在英特爾于1971年推出為日本Busicom研發(fā)定制的4004處理器的時(shí)候，他們應(yīng)該也沒想到，這系列處理器產(chǎn)品開啟了他們輝煌的歷程。公司也從1992年開始，連續(xù)25年穩(wěn)居全球最大半導(dǎo)體公司的寶座，直至去年三星憑借存儲(chǔ)漲價(jià)將其取代，才25年來首次讓出龍頭的位置。但英特爾的今天，可以追索到10年前的蘋果iPhone發(fā)布。

眾所周知，由于在移動(dòng)處理器方面的后知后覺，英特爾在Arm陣營(yíng)已經(jīng)鞏固了移動(dòng)生態(tài)之后，才推出Atom想分一杯羹，但正如他們X86在PC和服務(wù)器市場(chǎng)的地位一樣，英特爾在花費(fèi)了幾十億美金之后，黯然退出了這個(gè)市場(chǎng)。雖然現(xiàn)在他們憑借Modem重新殺回了移動(dòng)市場(chǎng)，加上在新興的人工智能的布局，似乎也給他們“從云到端”的概念提供了強(qiáng)力的支持。但終端市場(chǎng)的變化，已經(jīng)讓他們失去了過往那種舍我其誰的號(hào)召力。

在PC時(shí)代，英特爾的X86處理器是市場(chǎng)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者，即使AMD在2003年左右憑借K7系列處理器一度讓英特爾感受到火燒眉毛的壓迫感，但芯片巨頭基于本身工藝制程的優(yōu)勢(shì)，將AMD逼退，重新鞏固了自己的地位。但對(duì)現(xiàn)在的英特爾來說，面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)是比當(dāng)時(shí)更復(fù)雜的環(huán)境。

一方面，是工藝制程方面已經(jīng)落后了。

正如前面所說，英特爾能夠有今天的地位，他們的工藝制程的領(lǐng)先功不可沒。但進(jìn)入了最近兩年，英特爾10nm一直停步不前，在臺(tái)積電7nm出來以后，已經(jīng)落后于全球最大的晶圓代工廠了。在面對(duì)這種困境，英特爾也將其制造業(yè)務(wù)分為技術(shù)發(fā)展部門、制造和營(yíng)運(yùn)部門、供應(yīng)鏈部門，重整他們的制造工藝計(jì)劃。這也是出現(xiàn)了文中開始那個(gè)流言的原因。

英特爾早幾年公布的路線圖，從22nm開始，公司工藝就開始延期
羅森布拉特（Rosenblatt Securities）證券公司的分析師Mosesmann在8月底的一份報(bào)告中則表示，處理器大廠英特爾（Intel）在半導(dǎo)體制程上的瓶頸不只是10納米節(jié)點(diǎn)的延期，而且需要許多時(shí)間來解決這個(gè)問題，因?yàn)檫@將造成英特爾制程劣勢(shì)持續(xù)5年、6年、甚至7年時(shí)間。

雖然英特爾最近一直在強(qiáng)調(diào)其10nm工藝良率有了大的提高，且有望在明年推出，但Chris Caso在報(bào)告中表示，英特爾目前最大的問題就是10納米制程的延宕，因此預(yù)計(jì)未來兩年內(nèi)英特爾都不會(huì)推出10納米的伺服器處理器，而這樣10納米制程延后的問題，也為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手打開了一扇窗，而且這扇窗可能永遠(yuǎn)都不會(huì)關(guān)上。

反觀競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD，因?yàn)楦裥緫?zhàn)略性地放棄7nm，這讓他們能更好地?fù)肀_(tái)積電，拿到了制程領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。據(jù)之前的報(bào)道，AMD計(jì)劃在2019年1月舉辦的CES上發(fā)布7nm高端CPU和GPU，這是他們搶占英特爾市場(chǎng)的籌碼。

另一方面，新興的AI市場(chǎng)，優(yōu)勢(shì)并沒有那么明顯。

回看英特爾過往的產(chǎn)品，無論是DRAM或者X86處理器，英特爾都一度擁有過壓倒性的優(yōu)勢(shì)，他們?cè)诋a(chǎn)品轉(zhuǎn)型的時(shí)候，也能預(yù)先把握著市場(chǎng)潮流。但在AI時(shí)代，這個(gè)規(guī)律已經(jīng)被打破了。在AI市場(chǎng)，英特爾沒有英偉達(dá)GPU那種絕對(duì)的領(lǐng)先產(chǎn)品，同時(shí)圍繞著AI芯片終端和云端，也涌現(xiàn)出了很多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。尤其是像華為這些能夠提供“從端到云”系統(tǒng)大廠商的出現(xiàn)，會(huì)給英特爾帶來無形的壓力。

對(duì)英特爾來說，如何守護(hù)好最大的現(xiàn)金流市場(chǎng)——服務(wù)器，是他們的首要任務(wù)。因?yàn)樵?jīng)的移動(dòng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，對(duì)這個(gè)市場(chǎng)虎視眈眈，日前甚至還推出了新的產(chǎn)品線系列Neoverse和基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器合規(guī)認(rèn)證計(jì)劃——Arm ServerReady，幫助用戶安全、合規(guī)地部署Arm服務(wù)器系統(tǒng)。

全球最大的IP廠商正在聯(lián)合其合作伙伴對(duì)Intel發(fā)動(dòng)有史以來最猛烈的攻勢(shì)。如果英特爾稍有不慎，也許最后一塊自留地也會(huì)被攻陷。這對(duì)他們帶來的影響是不可想象的。

移動(dòng)芯片巨頭的諸事不順

近日，移動(dòng)芯片巨頭高通正在香港舉行他們一年一度的“4G/5G技術(shù)峰會(huì)”。在會(huì)上，他們不但重申了他們?cè)谝苿?dòng)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位，還推出了全新的，使用三星11nm LPP工藝制造的驍龍675。同時(shí)，高通還披露了5G OEM合作伙伴、毫米波天線模組等一系列新進(jìn)步。

當(dāng)然，我們必然肯定，高通是移動(dòng)芯片市場(chǎng)的絕對(duì)霸主。就算其QTL業(yè)務(wù)備受爭(zhēng)議，但我們也不能否認(rèn)他們對(duì)整個(gè)智能手機(jī)產(chǎn)品性能的進(jìn)步和全球相應(yīng)芯片市場(chǎng)的發(fā)展，甚至是人才培訓(xùn)方面，都有其積極的貢獻(xiàn)所在。

市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Strategy Analytics早前發(fā)布的2018年Q1全球蜂窩基帶處理器市場(chǎng)分析布局顯示，在今年一季度，高通，三星LSI，聯(lián)發(fā)科，海思和UNISOC（展訊和RDA）奪下全球蜂窩基帶處理器營(yíng)收前五。其中高通以52%的份額保持領(lǐng)先，緊隨其后的是是三星LSI和聯(lián)發(fā)科，市場(chǎng)份額分別為14％和13％。

                 2018年Q1基帶市場(chǎng)營(yíng)收份額
如果智能手機(jī)還能保持過去十年的成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，高通憑借現(xiàn)在和OPPO 、VIVO、小米和三星等一眾終端廠商建立的深厚關(guān)系，在他們的共同攜手下，繼續(xù)躺著掙錢，是毫無問題的。但現(xiàn)在一方面智能手機(jī)的增長(zhǎng)乏力；另一方面，越來越傾向于使用自有芯片的華為的市場(chǎng)份額的高漲，加上三星也在共同推進(jìn)，對(duì)高通來說，在這塊業(yè)務(wù)上面也面臨不確定的挑戰(zhàn)。

根據(jù)中國(guó)通信研究院15日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018年前9個(gè)月，中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)出貨量3.05億部，同比下降17.0%。其中，9月份出貨量3902.2萬部，同比下降11.7%，環(huán)比增長(zhǎng)19.7%。分析認(rèn)為，市場(chǎng)飽和、智能手機(jī)普及率提高以及零售價(jià)格攀升，抑制著整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

從全球來看，多家分析機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)顯示，2018年第二季度全球智能手機(jī)出貨量，華為首次超過蘋果排名升至第二，成為全球第二大智能手機(jī)廠商，落后于三星。從漲幅來看，蘋果漲幅為1%，而華為約為41%，而整體市場(chǎng)出貨出現(xiàn)下滑。其中華為手機(jī)出貨量達(dá)5420萬臺(tái)，超過蘋果的4130萬臺(tái)，居全球第二。

                 2018年Q2全球手機(jī)出貨量對(duì)比
從以上數(shù)據(jù)可以看到，前三大手機(jī)廠商中，都有離開高通的可能，其中三星是想捧起自己的獵戶座系列；華為則開始逐步全盤使用自研的Kirin芯片；至于蘋果，因?yàn)楹透咄ǖ募m紛，他們?cè)谧钚碌膇Phone手機(jī)中已經(jīng)全部用英特爾的基帶。在高通日前公布的5G OEM合作廠商中，沒有看到這三家廠商的LOGO。雖然這是意料中的事情，但這這對(duì)于高通來說，也是一個(gè)不小的打擊。

   高通 X50 5G NR modem的合作OEM名單，沒有高通、華為和三星
另外，來到5G時(shí)代，因?yàn)槿A為等廠商的異軍突起，高通不再有之前3G和4G時(shí)代的專利池優(yōu)勢(shì)，對(duì)于高通主要利潤(rùn)貢獻(xiàn)源QTL業(yè)務(wù)來說，這也是一個(gè)不得不關(guān)注的一個(gè)方面。至于收購(gòu)NXP流產(chǎn)，錯(cuò)失進(jìn)入汽車電子領(lǐng)域的捷徑；服務(wù)器業(yè)務(wù)的失敗，也讓高通失去了很多潛在的籌碼。

至于現(xiàn)在高通正在主推的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，和英特爾目前所專注的市場(chǎng)一樣，這塊的芯片市場(chǎng)并不能有一家獨(dú)大。中國(guó)各路芯片廠商的在NB-IoT市場(chǎng)的布局，也使得高通在這個(gè)市場(chǎng)面臨前所未有的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

但我們也還是強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，WIFI和Aptx這兩個(gè)市場(chǎng)，尤其是后者，會(huì)是高通的一個(gè)重大發(fā)展機(jī)會(huì)，但與手機(jī)SoC等相比，在市場(chǎng)方面的份額是不能比。

格芯退出

先進(jìn)制程競(jìng)爭(zhēng)帶來的啟示

今年上半年的另一個(gè)重點(diǎn)事件，就是格芯退出了先進(jìn)制程工藝的競(jìng)爭(zhēng)。作為全球第二大的晶圓代工廠，格芯的這個(gè)決定，預(yù)兆著晶圓代工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。在筆者看來，格芯的這個(gè)決定，將會(huì)對(duì)晶圓代工市場(chǎng)造成一個(gè)深遠(yuǎn)的影響，晶圓代工市場(chǎng)或者將會(huì)重新洗牌，而這都是晶體管材料微縮面臨問題的后遺癥。

現(xiàn)在無論是GPU、CPU、或者超算，都對(duì)7nm等先進(jìn)工藝有很強(qiáng)烈的需求，但進(jìn)入這些先進(jìn)工藝，在成本方面無疑會(huì)給廠商帶來巨大的挑戰(zhàn)。

一方面，每臺(tái)上億美元的EUV光刻機(jī)購(gòu)買會(huì)帶來成本壓力；另一方面，材料的研發(fā)，也會(huì)帶來成本的增加。更不用說在工程師和軟件方面的投入。以三星為例，在今年年初，他們?yōu)?nm工藝投入了56億美元升級(jí)南韓華城市(Hwaseong)的晶圓新廠。這些巨大的投入，對(duì)于格芯來說，是一筆難以承擔(dān)的支出。

而這個(gè)結(jié)果是先進(jìn)制程帶來更多的收入造成的。

IC Insights最新的報(bào)告指出，臺(tái)積電2018年平均每晶圓收入預(yù)計(jì)為1,382美元，比GlobalFoundries的1,014美元高出36％；聯(lián)電2018年每片晶圓的平均收入預(yù)計(jì)僅為715美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，臺(tái)積電是四大中唯一一家預(yù)計(jì)2018年將比2013年產(chǎn)生更高的每晶圓收入（9％以上）的晶圓代工廠。相比之下，GlobalFoundries，聯(lián)電和中芯國(guó)際2018年每晶圓平均收入預(yù)計(jì)將較2013年下滑1％，10％和16％。

雖然預(yù)計(jì)今年四大代工廠每片晶圓的平均收入為1,138美元，但產(chǎn)生的數(shù)量在很大程度上取決于IC加工的微型化技術(shù)。在2Q18，每片晶圓0.5μ200mm（370美元）和每片晶圓20nm300mm（6,050美元）之間的差異超過16倍。

又因?yàn)槟壳跋冗M(jìn)制程基本只有臺(tái)積電能做，那就使得先進(jìn)制程加劇向頭部企業(yè)集中，拉大了這個(gè)差距。臺(tái)積電CEO魏哲家在18日的投資者大會(huì)上披露，預(yù)計(jì)到今年底，臺(tái)積電用7nm工藝完成流片的芯片設(shè)計(jì)將超過50款，而到明年底會(huì)有100多款芯片采用其7nm和增強(qiáng)版7nm EUV。那就意味著對(duì)于后面的追趕的廠商來說，只有喝湯的份。正是在這重重因素的影響下，除了格芯外，聯(lián)電也退出了先進(jìn)制程的追逐，聚焦在現(xiàn)有制程的優(yōu)化更新。

現(xiàn)在的頭部玩家中，除了臺(tái)積電外，唯有三星在存儲(chǔ)貢獻(xiàn)的巨大收入的支持下，繼續(xù)推進(jìn)先進(jìn)工藝的研發(fā)。半導(dǎo)體晶圓代工的新格局也初見雛形。

中國(guó)將成為半導(dǎo)體市場(chǎng)的X因素

正所謂不破不立，從目前的半導(dǎo)體格局來看，中國(guó)未來會(huì)成為一個(gè)重要的X因素。這是中國(guó)本身的地位和市場(chǎng)發(fā)展的必然。

首先在AI方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)聚齊了華為、寒武紀(jì)、商湯、地平線、比特大陸、云天勵(lì)飛和遂原等一大批新創(chuàng)公司，他們也在圍繞著安防、汽車等市場(chǎng)加緊布局。聯(lián)想到中國(guó)市場(chǎng)的龐大，還有國(guó)內(nèi)在安防領(lǐng)域的全球影響力，加上本土造車廠的快速興起，這就給國(guó)內(nèi)AI的芯片廠商帶來了很多可能性。

其次在物聯(lián)網(wǎng)方面，國(guó)內(nèi)也同樣有了華為、中興、匯頂、ASR和樂鑫等一批廠商，無論是高通或者是英特爾，在這塊市場(chǎng)直面國(guó)內(nèi)的群狼，壓力無疑是巨大的。

至于晶圓代工方面，中芯國(guó)際在梁孟松的帶領(lǐng)下，正在一步步提升了28 nm High K的良率，14nm FinFET工藝突破在即。在去年，中芯國(guó)際方面談到了公司在7nm方面的研發(fā)。和格芯和聯(lián)電不一樣，中芯國(guó)際無論從戰(zhàn)略地位或者是資金支持方面，都有著他們無法比擬的優(yōu)勢(shì)。多方支持下的中芯國(guó)際，有朝一日必然會(huì)成為先進(jìn)晶圓代工市場(chǎng)的一個(gè)攪局者。

來到Arm服務(wù)器芯片方面，國(guó)內(nèi)華為、華芯通和飛騰的陣型，也正在對(duì)英特爾發(fā)起沖擊。無限的可能正在前面招手。

中國(guó)存儲(chǔ)更是一個(gè)重要的X因素。

在之前的文章，我們對(duì)包括DRAM和NAND Flash在內(nèi)的存儲(chǔ)格局有過很詳細(xì)的分析，而國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫和福建晉華的重大進(jìn)展，他們未來的發(fā)展將會(huì)給中國(guó)半導(dǎo)體乃至全球的半導(dǎo)體市場(chǎng)帶來深遠(yuǎn)的影響。

其他無論是模擬芯片、數(shù)字芯片、EDA工具，國(guó)內(nèi)也都在加緊布局。中國(guó)或許將會(huì)成為全球半導(dǎo)體一個(gè)重要角色，但我們也應(yīng)該看到背后的風(fēng)險(xiǎn)。

在中國(guó)發(fā)展的過程中，美國(guó)方面以專利和威脅為由，加大了對(duì)中國(guó)的技術(shù)出口限制，通過增加關(guān)稅，也進(jìn)一步抑制了本土集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)來說，要想蛻變，陣痛是免不了。

也許韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣才是這波半導(dǎo)體格局轉(zhuǎn)變的最大贏家。