誰在「威脅」台積電?

編者按:本文來自微信公眾號「半導體行業觀察」(ID:icbank),作者:暢秋,36氪經授權發佈。

近些年,10nm及更先進製程「俱樂部」只剩下台積電、三星、英特爾這三個成員,而隨著英特爾10nm進展遲緩,其在先進製程圈子的存在感越來越弱,特別是在2020年,英特爾CEO對外承認7nm進程依然緩慢,不得不延遲至少半年,這一消息如同宣判在最先進製程領域,只剩下台積電和三星這兩個玩家,英特爾又被甩在後面了。

然而,就在上週,情況似乎又發生了變化,英特爾新任CEO帕特‧基辛格對外宣佈了該公司最新的「IDM 2.0」戰略,吸引了全球半導體業的目光。該戰略的重要一項,就是宣佈英特爾7nm製程進展順利,採用該製程節點工藝的Meteor Lake計算芯片預計在2021年第二季度開始tape in。

7nm利好消息的發布,似乎一下子又將英特爾拉回最先進製程「俱樂部」,台積電、三星、英特爾三強鼎立的局面依然存在。同時,這一消息對於英特爾來說很重要,因為在全球頂級半導體製造競爭陣營裡,英特爾是絕不會允許自己掉隊的,即使是短暫「走神」,也必須在最短的時間內補齊短板,只有這樣,才能真正在與台積電、三星的競爭當中有說服力,畢竟,對於這三家來講,最先進製程的量產才是硬道理,才能保持在行業內頂層的影響力。

在7nm利好消息的基礎上,英特爾還宣佈大規模擴產,計畫投資約200億美元,在美國亞利桑那州的Octillo園區新建兩座晶圓廠。新晶圓廠將為英特爾現有產品和客戶不斷擴大的需求提供支持,並為代工客戶提供所承諾的產能。同時,還組建了一個全新的獨立業務部門——英特爾代工服務事業部(IFS),以全面擴大晶圓代工業務。

廣告

談到英特爾的晶圓代工服務,要追溯到10年前了,大約是在2012年前後,當時,英特爾採用其20nm製程工藝為Altera代工生產FPGA,消息傳出後,業界一片嘩然,因為這位芯片行業霸主,經典的IDM大廠,在那之前的很多年內,都是看不上晶圓代工業務的,最起碼公開宣傳是這樣的。實際上,在為Altera代工生產芯片,也並不能證明該公司當時就完全改變了對晶圓代工的看法,很重要的一個原因應該是雙方有了深入的交流與戰略合作,之後,英特爾就收購了Altera,為其逐步成型的XPU產品戰略補上了FPGA關鍵一環。

也正是從為Altera代工生產FPGA開始,英特爾似乎也看到了晶圓代工這一商業模式的可取之處,特別是在2012年前後,以及之後的幾年裡,智能手機快速發展,高通就是憑藉其在3G方面的提前佈局,佔領了先機,在當時的市場風光無限,市值一度超過了英特爾。而手機相關芯片,特別是處理器是晶圓代工市場的龍頭產品,三星和台積電都因此大賺。這也刺激了英特爾,不但看到了代工生產芯片的巨大商機,從而進一步涉獵該領域,同時也大力度投入手機處理器的研發,無奈錯過風口,鎩羽而歸。

手機處理器沒有成功,晶圓代工業務進展也不順利,畢竟Foundry和傳統IDM的商業模式有很大區別,Foundry涉及到太多的客戶技術、產品、規格、PDK,以及長期的合作積累和信任關係,這些方面,以台積電為代表的各大晶圓代工廠積累了多年,英特爾要想贏得它們的客戶,難度極大。

在晶圓代工方面,英特爾經過這些年的積累,似乎有了更多心得。此次,藉著新CEO上任,以及全球芯片產能嚴重短缺的契機,這家傳統霸主推出了IDM2.0戰略,時機恰到好處。

靈活與執著

近些年,隨著應用需求、技術,以及市場格局的變化和發展,IDM也在發生著各種變化。如越來越多的傳統IDM廠商將其產能外包給Foundry,同時,IDM接單其它廠商的芯片外包代工業務也越來越普遍。另外,還有一些IDM將其芯片工廠全部或部分出售,減小體量,輕裝上陣,將精力和資源集中到最具競爭力的核心業務上,在過去一段時間內,業界傳聞,英特爾就有可能走上這條路,不過,這一傳聞被該公司否定了。

在IDM變化愈加多端的時候,各大Foundry的業務則愈加精進,市場需求也愈發反映出Foundry模式的正確性,台積電、聯電、格芯等廠商不斷在各自擅長的板塊精益求精,對其業務模式越來越自信。

英特爾的IDM2.0戰略正是在這種背景下推出的,IDM2.0這一概念,不禁讓我們想起了前兩年常被業界提起的CIDM和虛擬IDM等模式,特別是在中國大陸,由於半導體產業基礎較弱,缺乏有全球影響力的IDM,在政府的支持下,CIDM和虛擬IDM等模式應運而生,其涵義是包括IC設計公司在內的多家廠商或機構合作興建晶圓廠,共享其產能,從而實現資源的靈活和最大化利用,並攤薄每家廠商或機構的成本。

英特爾的IDM2.0,其中很重要的一環就是新建兩座晶圓廠,並進一步深化代工業務,這與以上提到的CIDM和虛擬IDM有相同之處,那就是具有很好的靈活性,特別是在產能緊缺的當下以及未來幾年,英特爾新擴充的產能進可攻,退可守。拓展的產能可以很好地為其新晶圓代工業務部門服務,發展順利的話,可以進一步擴產,不順利的話,由於其自身CPU的產能就很吃緊,多出的產能則可以用於生產自家CPU。

相對於英特爾的靈活,晶圓代工龍頭台積電的業務發展則一直朝著縱深方向深入發展,產能拓展的針對性更強,這主要得益於其多年經營積累的技術和行業經驗,特別是大量客戶長年給予的各種產品、技術、市場和行業需求反饋,使其可以更加有的放矢地興建新的晶圓廠和封測廠。例如,台積電正在建設當中的3nm和2nm製程產線,已經有相當一部分產能被預定,這就使其在技術和產能拓展方面更加胸有成竹。

競爭抓手

雖然英特爾發佈IDM2.0戰略並不是要與台積電爭個高低,但如果該策略發展較為順利的話,則在客觀上必然會與台積電形成競爭關係。

談到晶圓代工競爭,主要體現在技術和客戶數量和關係上。在客戶方面,有著30年深厚積累的台積電顯然佔據絕對優勢地位。而在技術側面,就製程而言,台積電同樣具備很大優勢,英特爾要新建兩座晶圓廠,如果現在開始建造的話,估計最快也要2024年才能順利開出產能,製程預計是7nm到3nm左右,而以台積電目前的先進製程技術來看,3nm製程最快在2022年中旬就可以開始量產,到了2024年,不僅2nm有望實現量產,還有可能實現1nm製程的試產。因此,在製程方面,台積電依然佔據優勢地位。

不過,在晶圓代工技術層面,英特爾並非全無競爭力。由於製程節點微縮進程受限,摩爾定律逐漸失效,近些年,在先進芯片製造方面,業界開始走chiplet路線,即先製造出多個單獨的die,然後用特殊的封裝工藝將它們整合在一起,形成介於SoC和SiP之間的芯片形態,相對來說,其對先進製程節點的要求沒那麼高,這顯然是有利於英特爾的。而在當今的半導體界,英特爾、台積電和AMD是chiplet的最強代表。特別是英特爾和台積電,都有各自完整的chiplet芯片製造和封裝技術,且各成一派,具體的技術名稱和細節就不在此贅述了。總之,chiplet是行業發展的一個重要趨勢,憑藉在芯片製造和封裝方面的傳統優勢,英特爾在這方面與台積電旗鼓相當。這在未來的晶圓代工市場很有競爭力。

實際上,英特爾已經開始將chiplet技術應用於其最先進的CPU了,而合作夥伴正是台積電。英特爾的CPU芯片塊(tiles)將委託台積電代工,後者將代工生產CPU運算核心以外相對不重要的die,核心的單位仍由英特爾自家製造。由此來看,當下,這兩大巨頭的合作關係大於競爭關係。

真正的威脅

放眼未來,晶圓代工的市場規模有望進一步擴大(看一下目前全球芯片產能的短缺,以及各大晶圓代工廠飆升的業績就可見一斑了)。此次英特爾大規模地深入晶圓代工業正是看到了這一發展態勢。

然而,即使英特爾的晶圓代工業務在將來有很好的發展,也很難撼動台積電的地位。目前,在全球晶圓代工市場,有80%的產能集中在亞洲,15%在美洲,另有5%在歐洲,這樣的格局,即便是英特爾這樣的行業龍頭,也很難打破,就像基辛格所說的,英特爾的晶圓代工特色,是要進一步開放美國和歐洲晶圓廠產能,吸引及爭取有意在美國和歐洲當地生產芯片的客戶訂單。

在這種情況下,英特爾自有產能一定優先生產CPU,包括AMD、英偉達、賽靈思等競爭對手也不可能將訂單交由英特爾生產,所以合作對象以微軟、Google、亞馬遜、思科等系統廠為主,訂單類型少量多樣。因此,即使未來英特爾的晶圓代工業務發展起來了,對台積電等晶圓代工大廠影響有限。

在純晶圓代工領域已無對手,而像英特爾這樣的傳統霸主,也只能將晶圓代工作為副業去探索,市佔率越來越高的台積電在未來還會有對手嗎?或許在半導體業界很難找到,但是,半導體圈兒以外還有很大的空間,而這並不是半導體廠商能夠控制的,就像在美國建5nm晶圓廠,從純商業角度看,恐怕台積電不會做這樣的選擇。另外,在過去兩年,華為海思一直是台積電的第二大客戶,但2020年的一紙禁令,使得雙方的合作戛然而止,也就是因為台積電具備絕對的技術優勢,以及廣大的客戶關係,從而保證原本給華為海思的產能可以及時分配給候補上來的客戶。如果同樣的事情發生在一家中等水平的晶圓代工廠身上,恐怕會大傷元氣。

然而,在未來,這樣的風險有加劇的可能,相對於英特爾進軍晶圓代工業務帶來的競爭,這些產業外的因素,或許才是對如台積電這樣的細分產業龍頭最大的威脅。

本文經授權發布,不代表36氪立場。

如若轉載請註明出處。來源出處:36氪