[原创] 我对半导体行业现状的一些看法

编者按 ：标题的“我”指代原文作者，作为一个半导体行业的多年从业者，作者在这片文章里，从他的角度出发，对半导体行业的现状和一些趋势进行了分析，并对产业的未来发展给了一些他的建议，希望能够给大家提供帮助。

以下为文章正文：

前几天，我跟一位朋友喝了一杯，他之前在AMD工作，现在就职于某家闪存公司，我们很自然地就聊到了当今半导体的市场情况，如今的半导体市场的确是很严峻。DRAM（Dynamic Random Access Memory,即动态随机存取存储器）行情下跌，闪存也由于过度依赖智能手机市场而导致市场形势严峻。这位朋友边喝酒、边无奈地说：“由于5G时代的到来，这种情况可能会烟消云散，到时候再怎么增加产能也无法满足客户需求，客户又该生气了！”

在回家的路上，看到了“IHS调查--2018年第4季度半导体企业排名，Intel重归首位”这一新闻，虽然半导体行业的相关人员比起排名更关注销售额的多少，不过现在哪个行业都讲究排行榜。

据IHS调查，长时间以来“全球最大的半导体企业”这一头衔一直都属于Intel，不过自2017年第3季度以后这一头衔就被Samsung摘走了。随后正好1年以后，第一名的宝座又被Intel夺回了。从排行榜上来看，两家公司的销售额均为排名第3的SK Hynix的2倍左右，其遥遥领先的“寡头地位”并没有改变（但是，别的半导体品牌排行中并未包括TSMC）。有趣的是Samsung电子87%的销售额是存储半导体，Intel的存储半导体的比例仅为6%。那就意味着Intel主宰CPU、Samsung主宰存储这一局势还是没有变化。

存储和CPU有紧密关系

不言而喻，存储半导体和CPU有着紧密互补关系，虽然技术的方向性完全不一样，在计算机的历史长河里，这两个完全不同的技术领域的车轮互相创新的同时，都取得了快速的发展。

只要以运算和存储为基本构架的冯·诺依曼结构继续存在于当代计算机中， “高速CPU大量消耗存储”这一模式还会继续下去。如今，虽然存储和CPU的业界人士有着迥异的心态（Mentality），但是在过去的半导体业界，这些都相当混乱。

如今Intel的主要产品是CPU，但曾几何时，他们的销售额主力是DRAM、EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可编程只读存储器），这些产品后来被日本厂商赶上并超越之后，Intel摇身一变成为了CPU的主要厂商。

Intel创始人之一的戈登·摩尔（Gordon Moore）发表的 “摩尔定律”指出：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍”，这一定律即便在现在也是半导体业界的不成文的定律，对CPU、存储都适用。

其实笔者曾经就职的AMD当初也销售了很多DRAM、EPROM、SRAM（Static Random-Access Memory，静态随机存取存储器）等存储相关的产品，同Intel一样，这部分业务在日本企业的强势攻击之下节节败退，这也同样迫使AMD不得不将核心业务集中在CPU和闪存这两根支柱上。与Intel一样，AMD当时聚焦的闪存并不是今天作为存储设备而普及的NAND型，而是传输速度更快的NOR型（非易失闪存技术）。

当初，作为取代EPROM的“如梦境一样的不易失性存储”，在闪存业界里缔造了AMD、Intel的NOR型闪存和东芝、三星的NAND型存储对峙的局面，最终NAND型作为主存储设备而占据了上风。虽然在灵活运用高速访问的存储程序的非易失闪存技术方面，NOR型被广泛采用，但是，其市场规模比NAND型小得多。

但回想当年，AMD和富士通曽合资打造了一个NOR型闪存大型工厂FASL(Fujitsu AMD Semiconductor Ltd.)（后来的飞索）。 在工厂开幕式上，时任AMD CEO的杰里·桑德斯（Jerry Sanders）说道，“接下来我们将建设世界上最大的存储半导体工厂，2年后这个工厂将生产出不计其数的闪存半导体，希望两家公司可以不尽余力地全部销售出去”，当时AMD的营业高层Steve Zduriencik回应的一声“No Problem”响彻整个会场，那一幕至今我还记得，就像发生在昨天一样。

无论是Intel或者AMD的存储，还是飞索的结局表明，半导体行业还是高风险、高回报（High Risk、High Return）的非常特殊的Capacity Business。

Fabless的CPU和无法做到Fabless的存储半导体

从文章开头的排行榜中来看CPU和内存的关系，似乎可以说是TOP2的Samsung和Intel两家公司的天下，可这并不能代表半导体这一巨大市场的整体形势。关于当今的半导体市场正在发生着以下这些变化，是我迄今为止都没有经历过的。

*在比电脑市场更大的智能手机市场方面，CPU几乎全数成为了Qualcomm这样的Fabless企业、Apple这样的智能手机终端企业的囊中之物,此处还有“吞噬”着全球50%Fabless产能的TSMC。

*尤其像GAFA（Google、Apple、Facebook、Amazon）这样的大型终端企业一旦在自己集团内从事半导体元件生产，实际出货的CPU数量和终端产品的出货数量是基本相同的。这一倾向不仅限于CPU,其他的ASIC（Application Specific Integrated Circuit）元件方面也很明显。最近看到一则新闻称，Facebook收购了Interconnect的IP公司Sonics，预计今后类似这样的收购还会越来越多。

*今后，虽说预计CPU、ASIC将不断地向Fabless转移，但是存储半导体则由本集团的运营大型Fab的、垂直统筹的IDM（Integrated Device Manufacturing）企业来负责，这是商业模式（Business Model）上的决定性的差异。

*随着半导体业务上的精细加工进一步发展，在汇集尖端技术的同时，大型设备的产业化也在不断发展。半导体品牌企业也在不断被淘汰。这样一来，岂止是HRHR（High Risk High Return，高风险、高收益），甚至有可能变成HRNR（High Risk No Return，高风险、无收益），所以掌管经营之舵的CEO就不得不时常做出大胆而又细心的判断了。

以前AMD的CEO桑德斯曾豪言说“半导体业界的真男人要有自己的晶圆厂”，他应该完全没有想到时过20年业界发展的如此之快。

回到CPU和存储的关系，我们可以看到，存储半导体和CPU在进行创新改革的同时，保持互补的关系，成为了半导体、电子、IT行业的牵引力。

作为一流的半导体二强厂家英特尔和三星分别以CPU和存储器为代表，今后应该也会为了保持当前的TOP地位，继续进行研发、设备投资。

行业重组以后，各领域的主要企业（Key Player）的情况都不是很乐观，而且这些企业可能面临着巨额投资带来的风险。

投资风险的增大导致了无法做到Fabless的存储半导体企业和快速发展Fabless的CPU（或者像ASIC这样的Logic Device）企业之间的商务模式（Business Model）差异。带动这一差异的就是当今掌握全球一半Foundry需求的TSMC。

引起半导体行业这一系列变化的独立企业是以GAFA（Google谷歌, Apple苹果, Facebook脸书,Amazon亚马逊）为代表的大型IT平台（Platform），而且他们的影响力在进一步扩大。这些大型IT企业分别形成了自己独特的经济圈，其对半导体产业的影响也在逐步扩大。

从独占到寡占，英特尔微妙的立场

现在x86系列的CPU市场由几家企业垄断着（寡占），所谓“寡占”说的是同一个市场里有2～3家供应商的情况，如果是一家供应商的话，就是“独占”。曾经的英特尔是CPU市场的霸主企业，为了打破其霸主地位，曾经有将近10家公司来挑战英特尔，结果只有AMD活下来了，所以英特尔和AMD两家公司的竞争一直持续到今天，可以说，两家公司的技术竞争使支撑电脑、服务器这些电子设备的CPU的性能实现了飞跃性的提高。

但是，关于CPU的市场，如果把另一个应用设备――智能手机的市场考虑进去并进行扩大的话，将会是一个更大的市场，此处竞争智能手机市场主导权的主要有Qualcomm及其他企业，并形成了以Qualcomm为首的群雄割据的状态。英特尔在智能手机市场上基本没有什么存在感。但是，智能手机这一巨大市场的主要因素（Key Component）不仅仅是CPU，随着5G时代的到来，高速Modem（调制解调器）将和CPU一样重要，在这一领域拥有多年技术积累的Qualcomm在技术上略高一筹。

反过来看看服务器市场，对数据中心CPU来说，其标准是当今的x86,而Amazon的AWS（Amazon Web Services，亚马逊公司旗下的云计算服务平台）在快马加鞭地进军数据中心（Data Center）市场。在Amazon运营的数据中心应该不会永远使用x86作为主力CPU的。Amazon在股价市值(Market Capitalization)方面是美国最大的企业，同时也是全球最大的运营数据中心企业。Amazon应该在考虑在自家公司的数据中心上使用自主研发的CPU，他们早前的发布的Arm服务器芯片就是一个尝试。

最近，有报道说，Facebook收购了高速互联技术集团的Sonics公司，不久前， NVIDIA以69亿美金（约人民币470亿元）的高价收购了拥有高速互联技术的Mellanox公司，NVIDIA通过控制HPC的接口（Interface），虎视眈眈地力求提高在这一市场上的存在感。

在当今大型Logic半导体企业里，只有英特尔采取了垂直统筹型的商业模式（Business Model），即最尖端工艺技术开发、对Fab的设备投资、统筹尖端结构（Architecture）的CPU和ASIC设备的开发，这些全部在集团内部进行。列举这些事例只是为了说明，英特尔的立场变得相当微妙。

对半导体产业来说，重要的战略是要分散风险

与其他行业相比，半导体产业之所以有不同的特质是因为两方面的因素，其一，半导体行业的设备需要巨额的投资；其二，需要果断地、迅速地研发、创新。虽然半导体行业比较大，但是永远都有发展空间，而且史无前例可以参考。各家半导体企业通过分散这种史无前例的经济风险，来进行风险对冲（Risk Hedge）。但是，也未必会一直都顺利。

Qualcomm曾一时想通过开发用于Arm Core服务器的芯片来破坏英特尔的“大本营”，不过最终以失败告终。失败的原因既有技术方面的问题，也有资金问题。

技术方面，Qualcomm设定了灵活运用Arm Core特有的节能特点、同时发挥其高性能的优势的目标，不过实际却比计划的难得多，以失败告终。

另外，在资金方面，正好赶上中美贸易摩擦，NXP收购受挫，从而不得不向NXP支付违约金，因而无法继续进行大规模的服务器项目。

从这个意义上来说，拥有半导体Foundry这一巨大市场50%以上份额的TSMC是顺利回避风险的“代表”，其资金不是集中于尖端工艺技术的开发、也不是集中于Fab的设备增加，而且致力于把英特尔以外的有名的半导体Fabless 企业当作自己的客户。

即使某些尖端构架（Architecture）的CPU和ASIC的方向性不被实际市场接受，在市场上的其他有竞争力的优秀构架（Architecture）仍旧可以被客户购买，以此来达到有效的风险对冲。

很多大型客户集中于TSMC，并与其实现“吴越同舟”。TSMC的这种商务模式（Business Model）是其最大特点。对品牌半导体企业来说，知识产权是最重要的资产，一般认为无法在同一个工厂里生产竞争对手的产品，但半导体行业的传奇人物张忠谋（Morris Chang）则设计了Foundry这一商业模式，可谓是商业的先锋（Business Pioneer）。

挑战比3nm更精细的加工技术的物理极限、再扩大对研发和设备的投资将是今后整体业界的挑战。