半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與合作是最受業(yè)界關(guān)注的,也是最具代表性和說服力的,在一定程度上體現(xiàn)著整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和趨勢(shì)。而在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上,相較于上游的設(shè)備、材料、EDA、IP,以及下游的封測(cè)企業(yè),處于中游位置的IDM、Foundry和Fabless這三類企業(yè)在市場(chǎng)規(guī)模、影響力、營(yíng)收等方面是最大的,它們之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作最受關(guān)注,也最具代表性。
最近幾年,IDM界的“天王”非英特爾和三星莫屬,雖然英特爾是傳統(tǒng)霸主,但自2017年起,憑借在存儲(chǔ)器市場(chǎng)的掌控力和營(yíng)收,三星曾在2017和2018這兩年的年終營(yíng)收排名榜單中超越英特爾,成為新龍頭。而從最近一季(2021年第二季度)的營(yíng)收來看,三星再一次超越了英特爾。
Foundry界的“天王”非臺(tái)積電莫屬,這一點(diǎn)毫無爭(zhēng)議和懸念,不必贅述。
Fabless界,按營(yíng)收算,高通和博通是傳統(tǒng)兩強(qiáng),但從最近幾年的發(fā)展和增長(zhǎng)勢(shì)頭,以及與其它三大“天王”英特爾、三星和臺(tái)積電的競(jìng)爭(zhēng)與合作關(guān)系來看,AMD無疑是最具代表性的,有更強(qiáng)的相關(guān)性。
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,IDM、Foundry和Fabless企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作更加變化多端,已經(jīng)不想早些年那么“單純”。而作為這三大業(yè)態(tài)的代表,上述“四大天王”的競(jìng)合更具看點(diǎn),在整個(gè)業(yè)界具有很強(qiáng)的代表性,且依然有新的變化發(fā)展。
現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)
這四家頭部企業(yè)現(xiàn)有的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系最清晰,也比較簡(jiǎn)單,也就是AMD與英特爾在CPU領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng),以及三星和臺(tái)積電在晶圓代工領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)。
CPU方面,雖然英特爾依然是霸主,但在AMD猛烈的進(jìn)攻態(tài)勢(shì)下,英特爾的形勢(shì)顯得越來越緊迫,特別是在PC用CPU方面,AMD摧城拔寨,勢(shì)如破竹。
過去這些年,作為半導(dǎo)體行業(yè)霸主,英特爾的年?duì)I收一直在700億美元上下,變化不大。然而,就在6年前,AMD年?duì)I收還徘徊在20億美元左右,而到了2020年,該公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收約98億美元,猶如坐上了火箭。剛剛公布的2021年第二季度財(cái)報(bào)顯示,英特爾被三星壓制,而AMD的季度營(yíng)收達(dá)到38億美元左右,此消彼長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)更加明顯。
此外,AMD正在收購(gòu)賽靈思,這在很大程度上就是在針對(duì)英特爾,重點(diǎn)就是要在服務(wù)器芯片市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)力,除了CPU和GPU之外,還要依靠FPGA的加速和通信優(yōu)勢(shì),強(qiáng)化其在服務(wù)器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
晶圓代工方面,臺(tái)積電不斷鞏固領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),特別是在7nm以下先進(jìn)制程方面,總是領(lǐng)先三星半個(gè)世代,且良率優(yōu)勢(shì)明顯,使得其在優(yōu)質(zhì)客戶爭(zhēng)奪方面占盡了先機(jī)。目前,臺(tái)積電在全球晶圓代工市場(chǎng)的份額已經(jīng)達(dá)到56%左右,而排在第二的三星市占率為18%,這樣的差距在短時(shí)間內(nèi)難以縮短。
未來競(jìng)爭(zhēng)
除了現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)會(huì)延續(xù)和發(fā)展之外,由于英特爾將大力發(fā)展晶圓代工業(yè)務(wù),使得這四家的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系更加復(fù)雜了。英特爾不僅要面對(duì)AMD的強(qiáng)勢(shì)反擊,還要從在晶圓代工市場(chǎng)耕耘多年的臺(tái)積電和三星口中奪食,壓力不小。而從目前的情況來看,高通和谷歌已成為英特爾晶圓代工業(yè)務(wù)的首批客戶,在英特爾之前,這兩家一直是三星的長(zhǎng)期客戶,由此看來,英特爾的代工業(yè)務(wù)對(duì)三星的影響似乎更大。
合作更重要
相比于競(jìng)爭(zhēng),“四大天王”在合作方面更加緊密,且涉及的范圍更廣,變化也更多。
目前來看,這四家廠商形成了AMD->三星->英特爾->臺(tái)積電->AMD的合作關(guān)系,彼此環(huán)環(huán)相扣。
AMD與三星的合作,主要體現(xiàn)在GPU及相關(guān)授權(quán)方面。2019年,三星與AMD宣布達(dá)成多年戰(zhàn)略合作關(guān)系,三星獲得AMD的GPU IP授權(quán),允許三星在與AMD不發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的領(lǐng)域使用其GPU IP,如說手機(jī)、平板電腦等。而三星得到的IP不會(huì)出現(xiàn)在PC平臺(tái)上。
在今年5月舉辦的 2021 Computex 臺(tái)北電腦展上,AMD公司CEO蘇姿豐宣布將把自家的 RDNA 2架構(gòu)GPU帶到三星 Exynos SoC 上,代替原有的 Mali GPU。
7月,有消息認(rèn)識(shí)爆料,三星即將推出代號(hào)為“Pamir(帕米爾)”的Exynos 2200處理器,基于4nm工藝制程打造,集成了AMD GPU。根據(jù)此前披露的信息,三星Exynos 2200將采用RDNA2圖形微架構(gòu),這是PlayStation 5、Xbox Series X和AMD Radeon RX顯卡中使用的技術(shù)。不過,由于架構(gòu)和功耗的原因,三星Exynos與AMD GPU結(jié)合后的具體表現(xiàn)可能不會(huì)達(dá)到與游戲機(jī)和PC甚至筆記本電腦相同的水平,但它仍然可以使三星的Exynos在競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)。按照慣例,三星Galaxy S22系列預(yù)計(jì)會(huì)率先商用Exynos 2200處理器。
英特爾與三星和臺(tái)積電的合作一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。今年年初,英特爾先進(jìn)制程芯片外包計(jì)劃開始有新動(dòng)向:英特爾與臺(tái)積電、三星洽談,討論將其部分最先進(jìn)的芯片交由這兩家公司代工生產(chǎn)。
過去一年,英特爾已有部分測(cè)試晶圓項(xiàng)目在臺(tái)積電展開,包括今年上半年預(yù)計(jì)推出采用6nm制程的GPU,以及預(yù)估今年下半年量產(chǎn)并應(yīng)用在移動(dòng)平臺(tái)、采用5nm制程的Atom處理器。有機(jī)構(gòu)預(yù)估,今年大約有5%應(yīng)用在筆電的英特爾處理器將交由臺(tái)積電代工生產(chǎn)。另外,若英特爾與臺(tái)積電達(dá)成3nm制程處理器代工協(xié)議,則不排除今年臺(tái)積電的資本支出將再上調(diào)。
英特爾與三星的合作,更多體現(xiàn)在14nm制程的CPU方面,過去幾年,由于產(chǎn)能不足,英特爾的主力制程14nm一直給力,使得其CPU供不應(yīng)求,這也在客觀上給了AMD趕超的機(jī)會(huì)。而三星的14nm工藝在晶圓代工界是最為成熟的。關(guān)于這方面,過去幾年一直流傳著三星與臺(tái)積電的故事。
臺(tái)積電與AMD的合作就更搶眼了。近一年來,對(duì)臺(tái)積電產(chǎn)能需求增長(zhǎng)最快的非AMD莫屬了,特別是7nm訂單,由于AMD的ZEN 2 和即將推出的ZEN 3架構(gòu)CPU都是基于7nm制程的,而該公司在CPU市場(chǎng)的增長(zhǎng)勢(shì)頭非常猛。另外,AMD的GPU也由臺(tái)積電代工生產(chǎn),且依然是以7nm制程為主。由于AMD的CPU和GPU在索尼和微軟新一代游戲機(jī)中占有非常重要的位置,而疫情使得市場(chǎng)對(duì)這些新游戲機(jī)的需求量大漲,這為AMD提供了絕佳的商機(jī)。據(jù)悉,無論是索尼的PlayStation 5,還是微軟的XBOX Series X,都采用了AMD定制的8核Zen 2架構(gòu)CPU,GPU則采用了AMD的RDNA 2架構(gòu)產(chǎn)品。
AMD即將推出的新一代處理器將采用5nm制程,也已經(jīng)在臺(tái)積電那里排好隊(duì)了。目前來看,在最先進(jìn)制程方面,AMD很有希望成為臺(tái)積電的第二大客戶,僅次于蘋果。
Foundry成為產(chǎn)業(yè)重心
以上,從AMD->三星->英特爾->臺(tái)積電->AMD的合作關(guān)系可以看出,每相隔的兩家都是直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,而連接它們的紐帶,都是晶圓代工業(yè)務(wù),這也從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)出代工業(yè)在當(dāng)下半導(dǎo)體界愈加突出的作用和地位,而體現(xiàn)這一點(diǎn)的不止以上這些合作,它幾乎遍布當(dāng)下半導(dǎo)體業(yè)的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
例如,產(chǎn)業(yè)鏈下游的封測(cè)業(yè)務(wù)越來越向上游的IDM和Foundry廠商聚攏,臺(tái)積電、三星和英特爾都在開發(fā)各自的封裝技術(shù)絕活兒。
早些年,IDM產(chǎn)能有余量的時(shí)候,會(huì)向外提供晶圓代工服務(wù),但最近這些年,隨著產(chǎn)能需求的大幅增長(zhǎng),以及創(chuàng)新應(yīng)用、芯片、工藝的涌現(xiàn),傳統(tǒng)IDM產(chǎn)能外包服務(wù)幾乎無法滿足市場(chǎng)需求了,而專業(yè)的晶圓代工服務(wù)在市場(chǎng)上的地位愈加突出,這也是英特爾下定決心大舉進(jìn)攻Foundry業(yè)的根本原因。實(shí)際上,該公司多年前就開始涉足Foundry業(yè)務(wù)了,但一直沒有真正給予重視和投入,使其在市場(chǎng)上幾乎沒有競(jìng)爭(zhēng)力。今年,IDM 2.0的推出,體現(xiàn)出了該公司發(fā)展代工業(yè)務(wù)的決心。不過,未來十年內(nèi)趕上臺(tái)積電幾乎是不可能的,與三星爭(zhēng)奪一下市場(chǎng)份額和客戶希望較大,但困難也不小,就像三星那樣,在原有IDM基礎(chǔ)上發(fā)展Foundry業(yè)務(wù),會(huì)困難重重。
在合作模式方面,F(xiàn)oundry廠商也成為了創(chuàng)新發(fā)源地。以聯(lián)電為例,近一年,市場(chǎng)對(duì)其成熟制程的需求暴增,使得一些IDM和Fabless客戶為了預(yù)定其今后幾年的產(chǎn)能,不惜自掏腰包購(gòu)買半導(dǎo)體設(shè)備,提供給聯(lián)電,以這種新穎的合作模式綁定產(chǎn)能。這在以前是不可想象的。
以外,在當(dāng)下產(chǎn)能需求大爆發(fā)的賣方市場(chǎng),全球都在向高水平的Foundry廠商拋橄欖枝,代表企業(yè)自然是臺(tái)積電,美國(guó)、日本和歐洲都在極力爭(zhēng)取該公司去當(dāng)下建設(shè)先進(jìn)制程晶圓廠,三星同樣不甘人后,也在積極布建韓國(guó)以外地區(qū)的晶圓廠。
結(jié)語
“四大天王”的競(jìng)合關(guān)系是整個(gè)半導(dǎo)體界的代表和縮影。目前,全球Fabless企業(yè)多如牛毛,特別是中國(guó)大陸地區(qū),近年來,F(xiàn)abless如雨后春筍般破土而出,對(duì)產(chǎn)能需求大增。同時(shí),IDM的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)正在淡化,更多的合作關(guān)系使得Foundry成為了產(chǎn)業(yè)的重心。在這種情勢(shì)下,有些地區(qū)大力發(fā)展IDM的策略,是否還具有光明的前途呢?