Intel在中國(guó)舉辦“精尖制造日”發(fā)布會(huì),在全球首次展示了Arm的10納米測(cè)試芯片晶圓。一年前,Intel晶圓代工部門宣布與Arm達(dá)成合作,基于Intel 10nm制程工藝開發(fā)Arm芯片及應(yīng)用。
如今,Intel將這一成果在中國(guó)展示,這里有全球25%的無晶園芯片企業(yè),是Intel開放代工業(yè)務(wù)之后的重要增長(zhǎng)空間。
晶圓制造幾乎是全球資金最密集、技術(shù)最尖端的領(lǐng)域。除了Intel、三星等少數(shù)芯片公司可以自建晶圓廠之外,包括芯片巨頭高通在內(nèi)的諸多芯片公司均難以負(fù)荷獨(dú)立建設(shè)晶圓廠的成本。
也正是因此,包括高通、蘋果、聯(lián)發(fā)科、華為、英偉達(dá)等企業(yè)大多把芯片設(shè)計(jì)方案交由臺(tái)積電、聯(lián)電、格羅方格等晶圓代工廠生產(chǎn)。臺(tái)積電是全球最大的晶圓代工廠,根據(jù)知名分析機(jī)構(gòu)Gartner統(tǒng)計(jì),2016年全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模約530億美元,臺(tái)積電以294.3億美元收入占比56%。
不過,為了保持摩爾定律,使得芯片內(nèi)晶體管數(shù)目保持每?jī)赡晏嵘槐兜男?,晶圓制程生產(chǎn)線的成本已經(jīng)攀升至天文數(shù)字,在14nm工藝之后,能夠仍然追隨摩爾定律的企業(yè)只剩下臺(tái)積電、Intel、三星三大巨頭。三星進(jìn)入代工業(yè)務(wù)晚于臺(tái)積電,目前年收入約48億美元,而Intel則從去年才開始正式開放代工業(yè)務(wù),三大巨頭開始角逐于晶圓代工的高端市場(chǎng)。
每年300億美元投資
2017年7月4日,三星公司發(fā)布聲明,稱將耗費(fèi)超過180億美元投資多個(gè)半導(dǎo)體生產(chǎn)線。今年的二季度,得益于存儲(chǔ)芯片大幅漲價(jià),三星半導(dǎo)體業(yè)務(wù)收入暴漲47%,首次超越Intel成為全球最大的半導(dǎo)體公司。此次180億美元投資仍將主要投資存儲(chǔ)芯片業(yè)務(wù)以擴(kuò)大產(chǎn)能。
同時(shí),180億美元中,有超過50億美元投資到晶圓代工廠。2017年5月,三星已經(jīng)正式把隸屬于系統(tǒng)LSI部門的晶圓代工業(yè)務(wù)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。在隨后的三星晶圓代工論壇上,三星相關(guān)負(fù)責(zé)人還表示:“今年的目標(biāo)是到年底,將晶圓代工的市占率從第四名提升到第二名。”此外,三星還計(jì)劃在五年內(nèi)將全球晶圓代工業(yè)務(wù)市場(chǎng)份額提升至25%。
根據(jù)IC insights數(shù)據(jù),近年來三星一直是半導(dǎo)體公司中資本支出最高的企業(yè),2015、2016年的資本支出分別為130億美元、110億美元,且預(yù)計(jì)2017年為125億美元。
與此同時(shí),臺(tái)積電財(cái)報(bào)顯示,2012年以來,臺(tái)積電資本支出分別為84.76、96.51、90.97、78.28、101.28億美元,累計(jì)452.41億美元,年均90.5億美元。從目前來看,2017年臺(tái)積電的資本支出仍將進(jìn)一步增長(zhǎng),2017年上半年,臺(tái)積電資本開支已達(dá)67.6億美元,同比2016年上半年的34.1億美元增長(zhǎng)98%。為了進(jìn)一步提升10nm產(chǎn)能,研發(fā)7nm、5nm工藝,其資本支出迅速增長(zhǎng)。
同樣,Intel財(cái)報(bào)顯示,2012年至今,Intel每年資本支出分別為110.27、107.11、101.05、73.26、96.25億美元,累計(jì)487.94億美元,年均98億美元。根據(jù)預(yù)算,2017年Intel資本支出約120億美元。Intel執(zhí)行副總裁Stacy Smith介紹,投資一個(gè)現(xiàn)代化的晶圓制造廠的成本已經(jīng)超過100億美元。
資本競(jìng)賽愈演愈烈,由于整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)鏈都在追隨摩爾定律,每一代最新工藝可能在幾年之后就被淘汰。以Intel為例,2010年,Intel率先推出32nm制程工藝,當(dāng)時(shí)只有Intel自己的酷睿芯片使用了32nm工藝。但如今,在Intel的晶圓廠中,32nm已經(jīng)頻臨淘汰。20nm、14nm、10nm制程是Intel主打的產(chǎn)品。
每年百億美元的游戲,如今只剩下三個(gè)玩家,諸如格羅方格、聯(lián)電等公司,年收入均低于50億美元,已經(jīng)難以角逐高端市場(chǎng)。
摩爾定律仍將持續(xù)10年
雖然目前市場(chǎng)份額占比極低,但I(xiàn)ntel對(duì)接下來的競(jìng)爭(zhēng)充滿信心,Intel公司執(zhí)行副總裁兼制造、運(yùn)營(yíng)與銷售集團(tuán)總裁Stacy Smith稱:“我們領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手至少3年?!?/p>
通過公開數(shù)據(jù)對(duì)比,Intel 10nm制程生產(chǎn)的芯片在晶體管密度、能耗、金屬間距等多項(xiàng)指標(biāo)上遙遙領(lǐng)先于三星、臺(tái)積電的10nm工藝,Stacy Smith表示:“友商的10nm,其實(shí)只相當(dāng)于Intel的14nm?!比?、臺(tái)積電在2016年開始量產(chǎn)10nm芯片,而Intel在2014年初發(fā)布了14nm的產(chǎn)品。
發(fā)布會(huì)上,全球第三大通信芯片生產(chǎn)商展訊通信CEO李力游作為Intel目前公開的為數(shù)不多的客戶發(fā)言,展訊有兩款14nm的4G手機(jī)芯片在Intel代工,李力游認(rèn)為,采用Intel制程使其芯片性能提升了約50%。
事實(shí)上,Intel最早在2010年成立ICF部門經(jīng)營(yíng)晶圓代工業(yè)務(wù),但起初,Intel要求客戶必須使用自己的X86架構(gòu)——Intel希望借助遙遙領(lǐng)先的制程工藝擴(kuò)大X86架構(gòu)的影響力。當(dāng)時(shí),晶圓代工客戶普遍是使用Arm架構(gòu)的移動(dòng)通信企業(yè),這一要求將大多數(shù)客戶拒之門外。在臺(tái)積電客戶結(jié)構(gòu)中,移動(dòng)通信客戶占比超過60%。2016年,Intel通過與Arm的合作正式開放代工,放棄了此前的強(qiáng)制要求。
需要指出,近幾年,先進(jìn)制程工藝的產(chǎn)能始終供不應(yīng)求。無論是三星還是臺(tái)積電,均把最新產(chǎn)能優(yōu)先提供給高通、蘋果兩大客戶。在臺(tái)積電,這兩大客戶貢獻(xiàn)收入占比超過了30%。即便是華為也經(jīng)常要排隊(duì)等待,而更多的客戶往往會(huì)等待二者產(chǎn)能充足之后才會(huì)進(jìn)行最新工藝芯片的設(shè)計(jì)。
“Intel的制程很先進(jìn),肯定會(huì)有不少公司嘗試”,多位國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)人士告訴記者:“不過,Intel也比較貴。但I(xiàn)ntel的入局肯定會(huì)給其他企業(yè)帶來較大的壓力,降低行業(yè)價(jià)格?!?/p>
目前,晶圓代工行業(yè)毛利潤(rùn)較高。2016年,臺(tái)積電毛利率首次突破50%,達(dá)到50.1%。2002年以來,臺(tái)積電的收入、利潤(rùn)、市值均增長(zhǎng)了10倍以上。
而對(duì)Intel而言,PC市場(chǎng)近年來已經(jīng)持續(xù)5年下滑,也影響到了公司的業(yè)績(jī)。根據(jù)Garnter數(shù)據(jù),2017年第二季度全球PC出貨量同比下降4.3%,至6110萬臺(tái),創(chuàng)下自2007年以來的最低紀(jì)錄。受此影響,Intel PC芯片收入也在持續(xù)下滑,最新工藝晶圓廠產(chǎn)能過剩,Intel也迫切需要代工業(yè)務(wù)來擴(kuò)大收入。不過,近年來Intel一直維持在60%以上的毛利率,三巨頭之間是否會(huì)引發(fā)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),猶未可知。