[原创] 谁在“威胁”台积电？
2021-03-30
14:00:03
来源: 半导体行业观察
近些年，10nm及更先进制程“俱乐部”只剩下台积电、三星、英特尔这三个成员，而随着英特尔10nm进展迟缓，其在先进制程圈子的存在感越来越弱，特别是在2020年，英特尔CEO对外承认7nm进程依然缓慢，不得不延迟至少半年，这一消息如同宣判在最先进制程领域，只剩下台积电和三星这两个玩家，英特尔又被甩在后面了。
然而，就在上周，情况似乎又发生了变化，英特尔新任CEO帕特·基辛格对外宣布了该公司最新的“IDM 2.0”战略，吸引了全球半导体业的目光。该战略的重要一项，就是宣布英特尔7nm制程进展顺利，采用该制程节点工艺的Meteor Lake计算芯片预计在2021年第二季度开始tape in。
7nm利好消息的发布，似乎一下子又将英特尔拉回最先进制程“俱乐部”，台积电、三星、英特尔三强鼎立的局面依然存在。同时，这一消息对于英特尔来说很重要，因为在全球顶级半导体制造竞争阵营里，英特尔是绝不会允许自己掉队的，即使是短暂“走神”，也必须在最短的时间内补齐短板，只有这样，才能真正在与台积电、三星的竞争当中有说服力，毕竟，对于这三家来讲，最先进制程的量产才是硬道理，才能保持在行业内顶层的影响力。
在7nm利好消息的基础上，英特尔还宣布大规模扩产，计划投资约200亿美元，在美国亚利桑那州的Octillo园区新建两座晶圆厂。新晶圆厂将为英特尔现有产品和客户不断扩大的需求提供支持，并为代工客户提供所承诺的产能。同时，还组建了一个全新的独立业务部门——英特尔代工服务事业部（IFS），以全面扩大晶圆代工业务。
谈到英特尔的晶圆代工服务，要追溯到10年前了，大约是在2012年前后，当时，英特尔采用其20nm制程工艺为Altera代工生产FPGA，消息传出后，业界一片哗然，因为这位芯片行业霸主，经典的IDM大厂，在那之前的很多年内，都是看不上晶圆代工业务的，最起码公开宣传是这样的。实际上，在为Altera代工生产芯片，也并不能证明该公司当时就完全改变了对晶圆代工的看法，很重要的一个原因应该是双方有了深入的交流与战略合作，之后，英特尔就收购了Altera，为其逐步成型的XPU产品战略补上了FPGA关键一环。
也正是从为Altera代工生产FPGA开始，英特尔似乎也看到了晶圆代工这一商业模式的可取之处，特别是在2012年前后，以及之后的几年里，智能手机快速发展，高通就是凭借其在3G方面的提前布局，占领了先机，在当时的市场风光无限，市值一度超过了英特尔。而手机相关芯片，特别是处理器是晶圆代工市场的龙头产品，三星和台积电都因此大赚。这也刺激了英特尔，不但看到了代工生产芯片的巨大商机，从而进一步涉猎该领域，同时也大力度投入手机处理器的研发，无奈错过风口，铩羽而归。
手机处理器没有成功，晶圆代工业务进展也不顺利，毕竟Foundry和传统IDM的商业模式有很大区别，Foundry涉及到太多的客户技术、产品、规格、PDK，以及长期的合作积累和信任关系，这些方面，以台积电为代表的各大晶圆代工厂积累了多年，英特尔要想赢得它们的客户，难度极大。
在晶圆代工方面，英特尔经过这些年的积累，似乎有了更多心得。此次，借着新CEO上任，以及全球芯片产能严重短缺的契机，这家传统霸主推出了IDM2.0战略，时机恰到好处。
灵活与执着
近些年，随着应用需求、技术，以及市场格局的变化和发展，IDM也在发生着各种变化。如越来越多的传统IDM厂商将其产能外包给Foundry，同时，IDM接单其它厂商的芯片外包代工业务也越来越普遍。另外，还有一些IDM将其芯片工厂全部或部分出售，减小体量，轻装上阵，将精力和资源集中到最具竞争力的核心业务上，在过去一段时间内，业界传闻，英特尔就有可能走上这条路，不过，这一传闻被该公司否定了。
在IDM变化愈加多端的时候，各大Foundry的业务则愈加精进，市场需求也愈发反映出Foundry模式的正确性，台积电、联电、格芯等厂商不断在各自擅长的板块精益求精，对其业务模式越来越自信。
英特尔的IDM2.0战略正是在这种背景下推出的，IDM2.0这一概念，不禁让我们想起了前两年常被业界提起的CIDM和虚拟IDM等模式，特别是在中国大陆，由于半导体产业基础较弱，缺乏有全球影响力的IDM，在政府的支持下，CIDM和虚拟IDM等模式应运而生，其涵义是包括IC设计公司在内的多家厂商或机构合作兴建晶圆厂，共享其产能，从而实现资源的灵活和最大化利用，并摊薄每家厂商或机构的成本。
英特尔的IDM2.0，其中很重要的一环就是新建两座晶圆厂，并进一步深化代工业务，这与以上提到的CIDM和虚拟IDM有相同之处，那就是具有很好的灵活性，特别是在产能紧缺的当下以及未来几年，英特尔新扩充的产能进可攻，退可守。拓展的产能可以很好地为其新晶圆代工业务部门服务，发展顺利的话，可以进一步扩产，不顺利的话，由于其自身CPU的产能就很吃紧，多出的产能则可以用于生产自家CPU。
相对于英特尔的灵活，晶圆代工龙头台积电的业务发展则一直朝着纵深方向深入发展，产能拓展的针对性更强，这主要得益于其多年经营积累的技术和行业经验，特别是大量客户长年给予的各种产品、技术、市场和行业需求反馈，使其可以更加有的放矢地兴建新的晶圆厂和封测厂。例如，台积电正在建设当中的3nm和2nm制程产线，已经有相当一部分产能被预定，这就使其在技术和产能拓展方面更加胸有成竹。
竞争抓手
虽然英特尔发布IDM2.0战略并不是要与台积电争个高低，但如果该策略发展较为顺利的话，则在客观上必然会与台积电形成竞争关系。
谈到晶圆代工竞争，主要体现在技术和客户数量和关系上。在客户方面，有着30年深厚积累的台积电显然占据绝对优势地位。而在技术侧面，就制程而言，台积电同样具备很大优势，英特尔要新建两座晶圆厂，如果现在开始建造的话，估计最快也要2024年才能顺利开出产能，制程预计是7nm到3nm左右，而以台积电目前的先进制程技术来看，3nm制程最快在2022年中旬就可以开始量产，到了2024年，不仅2nm有望实现量产，还有可能实现1nm制程的试产。因此，在制程方面，台积电依然占据优势地位。
不过，在晶圆代工技术层面，英特尔并非全无竞争力。由于制程节点微缩进程受限，摩尔定律逐渐失效，近些年，在先进芯片制造方面，业界开始走chiplet路线，即先制造出多个单独的die，然后用特殊的封装工艺将它们整合在一起，形成介于SoC和SiP之间的芯片形态，相对来说，其对先进制程节点的要求没那么高，这显然是有利于英特尔的。而在当今的半导体界，英特尔、台积电和AMD是chiplet的最强代表。特别是英特尔和台积电，都有各自完整的chiplet芯片制造和封装技术，且各成一派，具体的技术名称和细节就不在此赘述了。总之，chiplet是行业发展的一个重要趋势，凭借在芯片制造和封装方面的传统优势，英特尔在这方面与台积电旗鼓相当。这在未来的晶圆代工市场很有竞争力。
实际上，英特尔已经开始将chiplet技术应用于其最先进的CPU了，而合作伙伴正是台积电。英特尔的CPU芯片块（tiles）将委托台积电代工，后者将代工生产CPU运算核心以外相对不重要的die，核心的单位仍由英特尔自家制造。由此来看，当下，这两大巨头的合作关系大于竞争关系。
真正的威胁
放眼未来，晶圆代工的市场规模有望进一步扩大（看一下目前全球芯片产能的短缺，以及各大晶圆代工厂飙升的业绩就可见一斑了）。此次英特尔大规模地深入晶圆代工业正是看到了这一发展态势。
然而，即使英特尔的晶圆代工业务在将来有很好的发展，也很难撼动台积电的地位。目前，在全球晶圆代工市场，有80％的产能集中在亚洲，15％在美洲，另有5％在欧洲，这样的格局，即便是英特尔这样的行业龙头，也很难打破，就像基辛格所说的，英特尔的晶圆代工特色，是要进一步开放美国和欧洲晶圆厂产能，吸引及争取有意在美国和欧洲当地生产芯片的客户订单。
在这种情况下，英特尔自有产能一定优先生产CPU，包括AMD、英伟达、赛灵思等竞争对手也不可能将订单交由英特尔生产，所以合作对象以微软、Google、亚马逊、思科等系统厂为主，订单类型少量多样。因此，即使未来英特尔的晶圆代工业务发展起来了，对台积电等晶圆代工大厂影响有限。
在纯晶圆代工领域已无对手，而像英特尔这样的传统霸主，也只能将晶圆代工作为副业去探索，市占率越来越高的台积电在未来还会有对手吗？或许在半导体业界很难找到，但是，半导体圈儿以外还有很大的空间，而这并不是半导体厂商能够控制的，就像在美国建5nm晶圆厂，从纯商业角度看，恐怕台积电不会做这样的选择。另外，在过去两年，华为海思一直是台积电的第二大客户，但2020年的一纸禁令，使得双方的合作戛然而止，也就是因为台积电具备绝对的技术优势，以及广大的客户关系，从而保证原本给华为海思的产能可以及时分配给候补上来的客户。如果同样的事情发生在一家中等水平的晶圆代工厂身上，恐怕会大伤元气。
然而，在未来，这样的风险有加剧的可能，相对于英特尔进军晶圆代工业务带来的竞争，这些产业外的因素，或许才是对如台积电这样的细分产业龙头最大的威胁。
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