日本專(zhuān)家分析：英特爾與臺積電對決，誰(shuí)將贏(yíng)得半導體戰爭？

日本楔形網(wǎng)4月20日刊登技術(shù)顧問(wèn)杉山和弘的文章，分析英特爾與臺積電誰(shuí)將贏(yíng)得半導體戰爭。

英特爾已經(jīng)宣布將投資2萬(wàn)億日元(約200億美元)建設新工廠(chǎng)，而臺積電則宣布將在三年內投資11萬(wàn)億日元。兩家公司之間的博弈越來(lái)越激烈。

臺灣半導體制造公司（TSMC）最近的新聞很多，股價(jià)從一年前的50美元低位飆升至2月份的140美元。為什么晶圓廠(chǎng)，即半導體制造公司，會(huì )吸引這么多的關(guān)注？事實(shí)上，全球半導體行業(yè)的王位即將被取代。與臺積電相比，長(cháng)期以來(lái)一直是衛冕冠軍的英特爾的股價(jià)在過(guò)去一年中一直徘徊在40至60美元之間。英特爾一直在獨立完成從半導體設計到制造的所有工作（垂直整合），而臺積電則是通過(guò)只專(zhuān)注于制造（水平分工）。英特爾的巨大投資會(huì )是一次換位思考嗎？

"活著(zhù)的傳奇"回歸英特爾

2月16日，59歲的帕特里克-格爾辛格，一個(gè)"活著(zhù)的傳奇"，成為英特爾的第八任CEO。格爾辛格18歲時(shí)加入英特爾，在公司工作期間獲得了斯坦福大學(xué)的學(xué)位，他領(lǐng)導了英特爾核心的開(kāi)發(fā)，即計算機中使用的MPU（中央處理單元）。在2009年離開(kāi)該公司之前，他還擔任過(guò)副總裁兼首席技術(shù)官（CTO）。為什么一名前雇員回到公司擔任總裁？這反映了英特爾所處的"困難局面"。

英特爾在半導體行業(yè)的統治是基于摩爾定律，該定律指出半導體密度將在18至24個(gè)月內翻倍，這一定律為英特爾創(chuàng )始人之一戈登-摩爾所倡導。然而，該公司在這一小型化過(guò)程中跌倒了。由于10納米（納米是十億分之一的基本單位）線(xiàn)寬工藝的延遲量產(chǎn)，英特爾已經(jīng)落后于臺積電和其他公司，而臺積電已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)7納米和5納米工藝，據說(shuō)英特爾已經(jīng)推遲到2023年。英特爾一直無(wú)法跟上摩爾定律的路線(xiàn)圖，而代工廠(chǎng)卻已經(jīng)把他們打敗了。

(資料來(lái)源：Wedge根據各種報告編撰)

英特爾的優(yōu)勢一直是它能夠獨立完成所有事情，包括自己的設計和自己的制造方法，這可以稱(chēng)為"英特爾規則"。

然而，隨著(zhù)智能手機和其他設備變得更加強大，有必要整合多種功能，包括用于圖像處理和存儲的圖形處理單元（GPU）。在這種情況下，GPU的規劃和設計開(kāi)始變得越來(lái)越重要。在這種背景下，出現了沒(méi)有工廠(chǎng)的無(wú)晶圓廠(chǎng)制造商，如專(zhuān)門(mén)從事GPU規劃和設計的英偉達。換句話(huà)說(shuō)，自行設計變得越來(lái)越困難。

由于前任總裁Bob Swan行為不當，他于2006年被任命為首席執行官，同時(shí)兼任首席財務(wù)官。然而，從那時(shí)起，公司一直無(wú)法趕上小型化的競賽，導致人們渴望有一個(gè)具有工程背景的高層管理人員，而格爾辛格被點(diǎn)名推薦。由工程師掌舵，就有可能在微型化路線(xiàn)圖與實(shí)際設計和制造過(guò)程之間取得平衡。人們對格爾辛格也有很高的期望，他通過(guò)在過(guò)去10年中擔任一家軟件公司的首席執行官的經(jīng)驗獲得了財務(wù)和會(huì )計方面的知識。

業(yè)內大趨勢正向"水平分工"轉變

《日本經(jīng)濟新聞》前些時(shí)候有一篇文章，題為"Mac市場(chǎng)的變化：專(zhuān)有CPU在二手市場(chǎng)造成的后果。眾所周知，蘋(píng)果公司的Mac筆記本電腦的價(jià)格即使在使用時(shí)也不會(huì )下降，但據說(shuō)價(jià)格正在下降。為什么？這是因為蘋(píng)果在去年11月發(fā)布了一款采用自己的CPU的機型，稱(chēng)為M1芯片，取代了之前由英特爾制造的CPU。用戶(hù)稱(chēng)贊它有更快的處理速度和更好的電池壽命。M1芯片是由蘋(píng)果公司根據半導體設計公司Arm的模型自行設計的。而且，它由臺積電生產(chǎn)。

臺積電于1987年由張忠謀在臺灣成立，他曾是德州儀器的工程師，從事半導體制造和設計。在此后的30年里，臺積電已經(jīng)成為一家領(lǐng)先的公司，生產(chǎn)全球市場(chǎng)上近50%的半導體。半導體制造需要大量投資以推進(jìn)工藝和提高產(chǎn)能。許多曾經(jīng)是"半導體強國"的日本公司已經(jīng)消失，在投資戰中失敗。同時(shí)，為了減少投資風(fēng)險，一些公司停止生產(chǎn)半導體，開(kāi)始專(zhuān)門(mén)從事設計工作。代工廠(chǎng)，如臺積電，成為這一趨勢的接受者。

今天，代工廠(chǎng)不僅在數量上而且在技術(shù)上都處于領(lǐng)先地位。特別是，只有兩家公司，臺積電和三星，可以生產(chǎn)最先進(jìn)的工藝，如7納米和5納米。蘋(píng)果和其他用戶(hù)每天都在爭先恐后地訪(fǎng)問(wèn)代工廠(chǎng)，以確保生產(chǎn)線(xiàn)的安全。過(guò)去，英特爾率先決定個(gè)人電腦的接口，可現在卻正在向代工廠(chǎng)轉移。

與英特爾競爭多年的Advanced Micro Devices（AMD）也在7納米工藝之后將其代工廠(chǎng)從美國的Global Foundries改為T(mén)SMC。通過(guò)這樣做，臺積電也就奪取了英特爾在PCCPU市場(chǎng)的份額。

在半導體制造商之間的這種分工繼續進(jìn)行的同時(shí)，谷歌、蘋(píng)果、臉書(shū)和亞馬遜等GAFA有望利用它們充足的資金加速內部半導體設計。除了GAFA，旨在實(shí)現自動(dòng)駕駛商業(yè)化的汽車(chē)制造商也可能會(huì )設計自己的半導體。隨著(zhù)這種情況的發(fā)生，代工廠(chǎng)將變得越來(lái)越重要。

半導體行業(yè)的標準將是"水平分工"？

從我們目前看到的情況來(lái)看，半導體行業(yè)的標準將是"橫向分工"，行業(yè)的皇冠將由代工廠(chǎng)或臺積電把持。

然而，代工廠(chǎng)并非沒(méi)有自己的擔憂(yōu)。事實(shí)上，投資與銷(xiāo)售的比例正在增加，而情況仍然是非常危險的。一旦發(fā)生技術(shù)問(wèn)題，就可能會(huì )致命。

微型化的競賽也正在達到其物理極限：一旦你達到7、5和3納米，就不可能再細了。這就是"疊加"的意義所在。英特爾正在研究一種名為EMIB的新堆疊技術(shù)，如果它能在這里創(chuàng )造出創(chuàng )新技術(shù)，它將能夠與代工廠(chǎng)競爭。

據我猜測，英特爾未來(lái)也可能將其部分半導體外包給代工廠(chǎng)，目前，已經(jīng)有一些類(lèi)似的報道。盡管英特爾可能不愿意向代工廠(chǎng)透露其一直作為黑匣子的生產(chǎn)技術(shù)，但是，它將能夠通過(guò)使其生產(chǎn)工藝與代工廠(chǎng)的工藝兼容來(lái)規避風(fēng)險。該公司可能會(huì )采取雙管齊下的策略，也就是一方面繼續自己的生產(chǎn)，同時(shí)又保護國內就業(yè)和技術(shù)。

此外，中美貿易戰和新的冠狀病毒感染導致的數碼產(chǎn)品需求激增，也刺激了工業(yè)領(lǐng)域的半導體短缺。3月中旬，豐田宣布臨時(shí)關(guān)閉其在墨西哥的工廠(chǎng)，本田也暫停了在美國和加拿大的生產(chǎn)。

導致半導體短缺的一個(gè)因素是，半導體制造已經(jīng)成為少數公司的寡頭壟斷，包括臺積電。作者認為，半導體的短缺將持續到2022年左右。正如新冠疫情災難導致了關(guān)于在國內生產(chǎn)關(guān)鍵醫療產(chǎn)品的必要性的討論一樣，看到半導體在某種程度上"在日本擁有生產(chǎn)設施"的舉措也不會(huì )令人驚訝。事實(shí)上，在3月份，歐盟（EU）宣布了一個(gè)增加該地區半導體制造的目標，旨在到30年時(shí)，按價(jià)值計算，占據下一代半導體的20%份額。此舉對在美國擁有生產(chǎn)設施的英特爾來(lái)說(shuō)將是一個(gè)助推。

此外，在3月底，英特爾宣布將投資2萬(wàn)億日元在亞利桑那州建立一個(gè)制造工廠(chǎng)。今年4月，臺積電宣布將在未來(lái)三年投資約11萬(wàn)億日元，以提高其制造能力，兩家公司一直在以令人目眩的速度前進(jìn)。無(wú)論如何，半導體行業(yè)正處于一個(gè)重要的轉折點(diǎn)，未來(lái)幾年將出現一個(gè)新的局面。