Intel在中國舉辦“精尖制造日”發(fā)布會，在全球首次展示了Arm的10納米測試芯片晶圓。一年前，Intel晶圓代工部門宣布與Arm達成合作，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荷獨立建設(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、英偉達等企業(yè)大多把芯片設(shè)計方案交由臺積電、聯(lián)電、格羅方格等晶圓代工廠生產(chǎn)。臺積電是全球最大的晶圓代工廠，根據(jù)知名分析機構(gòu)Gartner統(tǒng)計，2016年全球晶圓代工市場規(guī)模約530億美元，臺積電以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)目保持每兩年提升一倍的效率，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)只剩下臺積電、Intel、三星三大巨頭。三星進入代工業(yè)務(wù)晚于臺積電，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。
每年300億美元投資
2017年7月4日，三星公司發(fā)布聲明，稱將耗費超過180億美元投資多個半導(dǎo)體生產(chǎn)線。今年的二季度，得益于存儲芯片大幅漲價，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芯片業(yè)務(wù)以擴大產(chǎn)能。
同時，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)獨立運營。在隨后的三星晶圓代工論壇上，三星相關(guān)負責(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?！贝送猓沁€計劃在五年內(nèi)將全球晶圓代工業(yè)務(wù)市場份額提升至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2017年為125億美元。
與此同時，臺積電財報顯示，2012年以來，臺積電資本支出分別為84.76、96.51、90.97、78.28、101.28億美元，累計452.41億美元，年均90.5億美元。從目前來看，2017年臺積電的資本支出仍將進一步增長，2017年上半年，臺積電資本開支已達67.6億美元，同比2016年上半年的34.1億美元增長98%。為了進一步提升10nm產(chǎn)能，研發(fā)7nm、5nm工藝，其資本支出迅速增長。
同樣，Intel財報顯示，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。
資本競賽愈演愈烈，由于整個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。
摩爾定律仍將持續(xù)10年
雖然目前市場份額占比極低，但Intel對接下來的競爭充滿信心，Intel公司執(zhí)行副總裁兼制造、運營與銷售集團總裁Stacy Smith稱：“我們領(lǐng)先競爭對手至少3年?！?/p>
通過公開數(shù)據(jù)對比，Intel 10nm制程生產(chǎn)的芯片在晶體管密度、能耗、金屬間距等多項指標(biāo)上遙遙領(lǐng)先于三星、臺積電的10nm工藝，Stacy Smith表示：“友商的10nm，其實只相當(dāng)于Intel的14nm。”三星、臺積電在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手機芯片在Intel代工，李力游認為，采用Intel制程使其芯片性能提升了約50%。
事實上，Intel最早在2010年成立ICF部門經(jīng)營晶圓代工業(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)先的制程工藝擴大X86架構(gòu)的影響力。當(dāng)時，晶圓代工客戶普遍是使用Arm架構(gòu)的移動通信企業(yè)，這一要求將大多數(shù)客戶拒之門外。在臺積電客戶結(jié)構(gòu)中，移動通信客戶占比超過60%。2016年，Intel通過與Arm的合作正式開放代工，放棄了此前的強制要求。
需要指出，近幾年，先進制程工藝的產(chǎn)能始終供不應(yīng)求。無論是三星還是臺積電，均把最新產(chǎn)能優(yōu)先提供給高通、蘋果兩大客戶。在臺積電，這兩大客戶貢獻收入占比超過了30%。即便是華為也經(jīng)常要排隊等待，而更多的客戶往往會等待二者產(chǎn)能充足之后才會進行最新工藝芯片的設(shè)計。
“Intel的制程很先進，肯定會有不少公司嘗試”，多位國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)人士告訴記者：“不過，Intel也比較貴。但Intel的入局肯定會給其他企業(yè)帶來較大的壓力，降低行業(yè)價格。”
目前，晶圓代工行業(yè)毛利潤較高。2016年，臺積電毛利率首次突破50%，達到50.1%。2002年以來，臺積電的收入、利潤、市值均增長了10倍以上。
而對Intel而言，PC市場近年來已經(jīng)持續(xù)5年下滑，也影響到了公司的業(yè)績。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，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，三巨頭之間是否會引發(fā)價格競爭，猶未可知。