7月24日,一場遠(yuǎn)在美國的法說會,宣告臺積電在高速運(yùn)算時代的大機(jī)會正式到來。這一天,英特爾執(zhí)行長史旺(Bob Swan)透露兩個重要的訊息:「我們7納米的處理器生產(chǎn)時程,會比原先預(yù)期的晚6個月?!顾又忉?,為了維持「英特爾產(chǎn)品在市場上的領(lǐng)導(dǎo)地位,將會在自家晶圓廠之外,采用其他晶圓代工廠產(chǎn)能生產(chǎn)先進(jìn)產(chǎn)品」。法說會后,英特爾27日立即開除從高通挖角來的首席工程師。
27日,這個消息讓臺積電的股價如觸電般狂飆,臺積電股價從每股386元跳上424元,直接漲停鎖死。同一時間,一直追趕英特爾的美國處理器大廠AMD(超微)股價漲幅更為驚人;7月23日,AMD股價為59.5美元,到7月30日,AMD股價站上78.2美元,7天內(nèi)市值暴漲3成。
制程能力超越英特爾5納米,強(qiáng)勁成長推進(jìn)3納米
為什么會這樣?以營收計(jì)算,英特爾依然是全球半導(dǎo)體龍頭。英特爾去年?duì)I收高達(dá)2兆元臺幣(下同),是臺積電的2倍;獲利約6900億元,比臺積電高出2500億元。英特爾依然是全球處理器之王,去年在終端和資料中心事業(yè)的營業(yè)額,則達(dá)1兆8000億元。

然而,英特爾執(zhí)行長這一次的發(fā)言,被投資法人視為臺積電制程能力超越英特爾的明確訊號。英特爾先進(jìn)制程進(jìn)度一再出問題,10納米制程原本預(yù)計(jì)2016年推出,卻到2019年才問世;今年初,英特爾財(cái)務(wù)長更公開承認(rèn),10納米的產(chǎn)能表現(xiàn)不如預(yù)期,無法大幅貢獻(xiàn)獲利。
反觀,臺積電先進(jìn)制程不斷推進(jìn)。盡管外界不斷質(zhì)疑摩爾定律已到盡頭,新制程愈來愈難做,但在今年7月16日,臺積電總裁魏哲家在法說會上卻明確表示:「今年下半年5納米制程將強(qiáng)勁成長,全年將貢獻(xiàn)8%的業(yè)績。4納米為5納米世代制程技術(shù)延伸,預(yù)計(jì)2022年量產(chǎn);3納米制程開發(fā)符合進(jìn)度,將于2022年下半年量產(chǎn)?!?/p>
大摩最新報(bào)告更指出,從去年底,臺積電推出7納米「強(qiáng)效版」制程后,臺積電在制造能力上已開始超越英特爾,在同樣面積里,能生產(chǎn)出更多電晶體。臺積電的7納米性能相當(dāng)于英特爾的10納米,但當(dāng)2022年英特爾7納米量產(chǎn)時,臺積電已進(jìn)入3納米時代。英國《金融時報(bào)》評論:「這標(biāo)志著英特爾長期領(lǐng)導(dǎo)地位的結(jié)束?!?/p>
最直接的證據(jù)是英特爾競爭對手的市占率數(shù)字。過去,AMD市場表現(xiàn)落后英特爾,2018年1月AMD一股只值11美元;但這一年,AMD委托臺積電制造CPU和繪圖芯片后,AMD不斷用效能挑戰(zhàn)英特爾,市占率節(jié)節(jié)高升,市值更在2年內(nèi)翻升8倍!

臺積電和英特爾的市值走勢也是如此。2000年時,PC是高科技世界的中心,當(dāng)時,英特爾的市值可以買下6家臺積電;但2001年臺積電和ARM(安謀)合作,發(fā)展制造超省電處理器的能力,緊緊抓住手機(jī)芯片的制造商機(jī),英特爾在手機(jī)芯片市場一直難以發(fā)展。現(xiàn)在臺積電的制程已足以生產(chǎn)最先進(jìn)的處理器芯片,跨進(jìn)最重要的云端、處理器、AI等高性能運(yùn)算市場,有機(jī)會讓臺積電再創(chuàng)高峰。
僅是英特爾,去年靠終端產(chǎn)品和資料中心,就做了1兆8000億元臺幣的生意,毛利率也和臺積電相當(dāng);如果英特爾擴(kuò)大對臺積電釋單,即使只釋出5%,恐怕都是百億元起跳的大訂單。
臺積電原本做的是運(yùn)算能力較慢的手機(jī)芯片,為何能讓最頂尖的兩家處理器公司,都找臺積電制造高效能芯片?其實(shí),背后是臺積電一項(xiàng)長達(dá)數(shù)年的秘密布局。
2016年5月,劉德音在臺積電技術(shù)論壇上指出,未來臺積電將致力發(fā)展4個新產(chǎn)品平臺,包括行動運(yùn)算、高效能運(yùn)算、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)平臺?!高@是臺積電看到未來成長最快的市場區(qū)塊。」劉德音明確指出,高效能運(yùn)算的需求,到2020年就會爆發(fā)。說實(shí)話,當(dāng)時沒人把劉德音的預(yù)測當(dāng)一回事。
4個新產(chǎn)品平臺將發(fā)酵,劉德音靠3項(xiàng)秘密武器沖上顛峰
一位業(yè)界人士觀察,臺積電當(dāng)時已經(jīng)推算出兩件事:第1,沿著臺積電制程演進(jìn)的速度推斷,到2019~2020年實(shí)力足以進(jìn)入處理器市場;第2,AI等趨勢出現(xiàn),高效能運(yùn)算芯片是高價又有規(guī)模的大市場。
「這幾年,處理器市場百花齊放,」這位業(yè)界人士解釋,過去的處理器是「一顆芯片處理所有事」,但AI出現(xiàn)后,「有專門處理語音的翻譯芯片,專門做人臉辨識的影像識別芯片」。同一時間,高科技公司也都想發(fā)展自己的AI芯片或處理器,谷歌有自己的AI芯片,蘋果今年也宣布推出Apple Silicon,要把蘋果電腦里的英特爾處理器換掉。英偉達(dá)更因?yàn)榘l(fā)展AI芯片,4年內(nèi)股價從22美元翻漲到420美元。

中國大陸也想發(fā)展自己的處理器,最有名的當(dāng)屬華為旗下海思。去年,海思就推出7納米鯤鵬伺服器芯片;如今即使海思被禁,中國還有飛騰信息等公司,持續(xù)投資中國自有的處理器芯片。
鎖定高效能運(yùn)算市場,劉德音過去幾年培養(yǎng)出3項(xiàng)秘密武器,從省電的手機(jī)處理器跨入高效能芯片的大市場。
「臺積電從2012年開始,就培養(yǎng)自己的處理器團(tuán)隊(duì)?!挂晃粯I(yè)界人士觀察,劉德音過去對研發(fā)著力甚深,在他支持下,臺積電培養(yǎng)出全臺灣數(shù)一數(shù)二的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),「人數(shù)約有2 、3千人,而且這些人流動性不高,許多人一待就是10幾年」。
臺積電有能力設(shè)計(jì)出世界一流的IC參考設(shè)計(jì),但這些設(shè)計(jì),都留在自家供客戶選擇使用,不跟客戶競爭。業(yè)界人士觀察:「臺積電做這么多年的晶圓代工,光是電源管理用的IP,就有非常多的選擇。」這些設(shè)計(jì)早已經(jīng)過臺積電內(nèi)部千百次的試煉,只要客戶點(diǎn)頭,馬上就能上線生產(chǎn)?!溉荌P不夠多,要什么沒什么,很多都必須外購?!顾治?,IP正是臺積電看不見的秘密武器。
關(guān)鍵1:獨(dú)家IP 拿下AMD訂單的決勝武器之一
業(yè)界人士透露,臺積電拿下AMD訂單的關(guān)鍵,就與一個處理器專用的設(shè)計(jì)有關(guān),「以前AMD的單一核心,與英特爾相比,效能始終無法超越」。過去要設(shè)計(jì)多核處理器是非常復(fù)雜的技術(shù),但臺積電團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種全新的設(shè)計(jì),「讓芯片上資料交換的速度能達(dá)到全世界最快,而且只送不賣!」有了這個設(shè)計(jì)之后, AMD可以在短時間內(nèi)把處理器核心從4核發(fā)展成8核,甚至64核?!高@個過程里,祥碩的團(tuán)隊(duì)也有貢獻(xiàn)?!顾嘎丁?/p>
從此,AMD改變策略,核心數(shù)愈多,與競爭對手的性價比拉得愈高。同時,由于臺積電能在同樣面積里創(chuàng)造出更大的運(yùn)算能力,AMD開始猛攻高階市場。「AMD為了讓臺積電能順利代工,也與臺積電簽下授權(quán)協(xié)議?!惯^去臺積電曾為英特爾生產(chǎn)X86手機(jī)處理器,但跟AMD的合作,才讓臺積電正式跨入高性能X86架構(gòu)PC和伺服器處理器市場。
「生產(chǎn)1顆處理器,從設(shè)計(jì)開始,大約需要一年半時間。」他觀察,從劉德音2016年端出高效運(yùn)算平臺后,「臺積電派了一組人與AMD一起設(shè)計(jì)處理器」,2018年,AMD把所有處理器訂單都交給臺積電生產(chǎn)。他研判,這次英特爾CEO宣布委外制造,臺積電團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)已與英特爾開始合作。
業(yè)界人士觀察,AMD和臺積電合作,今年下半年會端出殺手級的產(chǎn)品,「沒有意外的話,今年下半年AMD會推出第一顆3D封裝IC」。過去,英特爾在伺服器市場的市占率超過95%,但現(xiàn)在已有人預(yù)測,未來AMD和英特爾在伺服器市場的市占率,將達(dá)到3:7。
這幾年,外界多把焦點(diǎn)放在臺積電微縮制程的發(fā)展上,但是先進(jìn)封裝才是臺積電另一個重要的武器。以前一片主機(jī)板上,處理器要處理資料,必須透過主機(jī)板上的線路,到記憶體里拿資料,不管處理器跑得再快,主機(jī)板上資料傳輸?shù)乃俣龋羁煲仓挥忻棵胧瓽;處理器跑得再快,沒有資料,也只能空轉(zhuǎn)。
關(guān)鍵2:先進(jìn)封裝技術(shù)業(yè)界人士:效能提升「會非??植?!」
但是,臺積電先進(jìn)封裝技術(shù),能把記憶體和處理器放進(jìn)同一顆芯片里。臺積電負(fù)責(zé)先進(jìn)封裝專家曾在論壇上表示,在同一顆芯片里,記憶體和處理器之間資料交換的速度,傳輸速度可以增加10倍以上。業(yè)界人士觀察,AMD要推出的新處理器,就會把記憶體和處理器包進(jìn)同一顆芯片,「效能提升會非常恐怖!」

他說,臺積電與弘塑等設(shè)備商合作開發(fā)3D封裝用的新材料,在芯片上層再疊一層芯片,中間用特制的納米雙晶銅材料貫穿。「再過3年,臺積電就有能力把PC主機(jī)板上的芯片,Type C、HDMI相關(guān)的芯片都放進(jìn)來?!顾治觯坏┙鉀Q散熱的問題,未來一塊芯片,就能完成現(xiàn)在一臺PC才能做的工作。
另一個值得注意的是,臺積電原本擅長生產(chǎn)的ARM處理器,被認(rèn)為運(yùn)算效能無法與英特爾競爭,但這幾年,臺積電和ARM合作后,已經(jīng)可以和英特爾匹敵。
美國媒體觀察,臺積電代工生產(chǎn)的蘋果手機(jī)處理器芯片就是采用ARM的技術(shù),「A10就比前一代效能增加4成」,接下來,從A10到A14,每一代效能都穩(wěn)定成長。根據(jù)《MacWorld》的報(bào)導(dǎo),臺積電今年用五納米打造的A14處理器,效能已經(jīng)足以取代部分筆電處理器。
關(guān)鍵3:手機(jī)處理器具直接挑戰(zhàn)PC處理器能力
「ARM早已稱霸手機(jī),只剩下PC和伺服器的市場還沒吃下來?!箻I(yè)界人士觀察,ARM和臺積電聯(lián)手研發(fā)新技術(shù),臺積電透過微縮制程增加運(yùn)算能力,ARM透過修改指令集,增加運(yùn)算效率。今年,日本的富岳電腦就是用ARM芯片,拿下全球超級電腦運(yùn)算力第一的寶座。
對蘋果來說,iPhone芯片效能達(dá)到PC水平后,蘋果就可以用自己設(shè)計(jì)的處理器取代英特爾處理器,不但成本更便宜,還能用同一套作業(yè)系統(tǒng)和服務(wù),通吃PC和手機(jī),蘋果的營收跟著水漲船高。
這也能解釋,為什么臺積電在劉德音出任董事長之后,不斷加大資本支出,推動新廠建設(shè)案,總投資規(guī)模超過1兆元臺幣。因?yàn)榻衲甑譇pple Silicon訂單將涌進(jìn),AMD也會追加訂單,明年到后年還有英特爾的高階訂單需求,這些芯片要的全是最先進(jìn)的制程,臺積電的投資手筆,反映對接下來的需求相當(dāng)樂觀。
現(xiàn)在,是臺積電在云端和高效能運(yùn)算商機(jī)爆發(fā)的前夕,投資人要關(guān)注臺積電是否真能按照時程推進(jìn)制造技術(shù),拉開與英特爾的差距;如果一一實(shí)現(xiàn),臺積電將成為全世界處理器制造之王?,F(xiàn)在,外資對臺積電的目標(biāo)價,幾乎全是4字頭起跳,最高喊到530元;高效能芯片時代,臺積電的未來會很不一樣。
