2019年,在冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)的加持下,人們對(duì)于2022年充滿了無(wú)限期盼,那時(shí)候的人們應(yīng)該不會(huì)想到,美好的2022年會(huì)變成恐慌的“20餓餓年”。顯然,當(dāng)前的我們處在了一個(gè)瞬息萬(wàn)變的時(shí)代,除了不斷反復(fù)的疫情,貿(mào)易沖突、全球變暖、數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及戰(zhàn)爭(zhēng)的陰影,都讓未來(lái)充斥著巨大的不確定性。
2024年會(huì)變成怎么樣,我們無(wú)法預(yù)測(cè),但是不管人類社會(huì)的未來(lái)如何“神秘莫測(cè)”,科技卻依舊在按部就班的發(fā)展。2024年,在這個(gè)摩爾定律被提出的第59年,全球芯片產(chǎn)業(yè)又將呈現(xiàn)怎樣的局面?即將邁入“花甲之年”的摩爾定律能否“枯木逢春”?全球是否依舊在“芯荒”?
納米的終結(jié),埃米的開(kāi)始?
對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),最受關(guān)注的當(dāng)屬未來(lái)先進(jìn)制程應(yīng)該如何發(fā)展,是向著埃米時(shí)代邁進(jìn),還是會(huì)有一匹黑馬半路殺出,如同光刻機(jī)的“濕刻法”一樣,扭轉(zhuǎn)關(guān)鍵局面。當(dāng)然是否會(huì)有黑馬殺出,筆者沒(méi)有預(yù)知能力,故而無(wú)法告知,不過(guò)可以說(shuō)一說(shuō)2024年芯片產(chǎn)業(yè)以及行業(yè)巨頭們?cè)谙冗M(jìn)制程領(lǐng)域可能的進(jìn)展。
先說(shuō)芯片產(chǎn)業(yè)整體的情況,到了2024年,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)或許正在為進(jìn)入埃米時(shí)代馬不停蹄得研發(fā)相關(guān)材料、設(shè)備。從比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)去年公布的未來(lái)十年技術(shù)藍(lán)圖可以看到,他們預(yù)測(cè)2025年后,晶體管微縮化進(jìn)入埃米尺度,2025年A14、2027年為A10、2029年為A7(注意,這里的A代表的是Ångstrom,1納米等于10埃米)。(半導(dǎo)體行業(yè)招聘)
換句話說(shuō),2025年后先進(jìn)制程將進(jìn)入埃米時(shí)代,那么2024年或許就會(huì)成為芯片工藝制程史上至關(guān)重要的轉(zhuǎn)折年,在那一年,納米時(shí)代也許即將邁入終結(jié),而那時(shí)候的巨頭們是否早已“萬(wàn)事俱備,只欠東風(fēng)”?
ASML
無(wú)論先進(jìn)制程如何發(fā)展,光刻機(jī)總是至關(guān)重要的關(guān)鍵一環(huán)。埃米時(shí)代的到來(lái)意味著光刻機(jī)也要升級(jí)下一代的高NA(數(shù)值孔徑)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在的0.33 NA已無(wú)法滿足,0.55 NA才是3nm之后的工藝必備的條件。
從目前的消息來(lái)看,2024年ASML兩款0.55NA 光刻機(jī)都有望實(shí)現(xiàn)交付。根據(jù)ASML的路線圖,用于工藝研發(fā)的TWINSCAN EXE:5000在今年下半年就可以出貨,每小時(shí)可生產(chǎn)185片晶圓。而用于量產(chǎn)的第二代High-NA光刻機(jī)TWINSCAN EXE:5200則會(huì)在2024年底出貨,每小時(shí)可生產(chǎn)超過(guò)220片晶圓。
與前最先進(jìn)的0.33NA平臺(tái)相比,下一代EUV 0.55 NA平臺(tái)具有更高數(shù)值孔徑的新型光學(xué)設(shè)計(jì),允許將芯片縮小1.7倍,分辨率從13nm升級(jí)到8nm,可以更快更好地曝光更復(fù)雜的集成電路圖案,同時(shí)密度增加2.9倍,全面支持3nm以下乃至埃米級(jí)工藝節(jié)點(diǎn)。
英特爾
筆者這里先聊英特爾,一方面,上述提到的ASML最新款光刻機(jī),英特爾是新一代NA 0.55首臺(tái)光刻機(jī)的用戶;另一方面,去年7月,英特爾在公布了最新的制程工藝和封裝技術(shù)路線圖的同時(shí),明確表示,計(jì)劃于2024年發(fā)布“20A”工藝,正式進(jìn)入埃米時(shí)代。
當(dāng)時(shí)消息顯示,英特爾計(jì)劃,于2024年上半年發(fā)布采用RibbonFET全新晶體架構(gòu)的英特爾20A,2025 年則會(huì)量產(chǎn)采用PowerVia技術(shù)的 18A 工藝。不過(guò),近期英特爾提前了第二代“埃”節(jié)點(diǎn)的時(shí)間,預(yù)計(jì)2024 年下半年就可以開(kāi)始制造英特爾 18A節(jié)點(diǎn)。
據(jù)英特爾稱,18A 開(kāi)發(fā)進(jìn)展順利,研發(fā)業(yè)務(wù)現(xiàn)在處于或領(lǐng)先于所有開(kāi)發(fā)里程碑,有信心在 2024 年底而不是 2025 年開(kāi)始制造基于工藝節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品按照最初的計(jì)劃。
這意味著,在2024年一年時(shí)間中,英特爾將發(fā)布Intel 20A和Intel 18A兩款先進(jìn)工藝。此外,英特爾還表示,2024年的Intel 3工藝節(jié)點(diǎn)將正式超越臺(tái)積電,成為晶圓代工技術(shù)最好的公司。
可以說(shuō),英特爾在先進(jìn)制程方面雄心勃勃,2024年或許也將成為其重回半導(dǎo)體龍頭寶座的關(guān)鍵一年。
臺(tái)積電
在先進(jìn)半導(dǎo)體工藝上,臺(tái)積電目前是無(wú)可爭(zhēng)議的老大,雖然此前傳出其在3nm工藝良率方面存在困難,但是從最新消息來(lái)看,臺(tái)積電決定如期在2022年推動(dòng)3納米芯片量產(chǎn)。
3nm成功量產(chǎn)后,目光自然將聚焦在2nm上。在2020年的時(shí)候,媒體大多報(bào)道臺(tái)積電2nm預(yù)計(jì)2023中下旬試產(chǎn),2024年就能步入量產(chǎn)階段。但隨著時(shí)間的推移,2nm的量產(chǎn)時(shí)間也開(kāi)始變得“飄忽不定”,臺(tái)積電首席執(zhí)行官魏哲家在去年10月回答有關(guān)臺(tái)積電2nm工藝的問(wèn)題時(shí)曾表示,他仍然有信心該公司的 2nm 制程將于 2025 年進(jìn)入量產(chǎn)。
總的來(lái)說(shuō),無(wú)論臺(tái)積電的2nm是2024年還是2025年量產(chǎn),可以肯定的是,在2024年的時(shí)候離量產(chǎn)應(yīng)該只差“臨門一腳”了。
三星
三星是目前唯一一家可以和臺(tái)積電在先進(jìn)工藝上一教高下的企業(yè)。根據(jù)三星此前的計(jì)劃,3nm工藝分為兩個(gè)版本,其中3GAE(低功耗版)將在2022年年初投入量產(chǎn),3GAP(高性能版)則會(huì)在2023年年初批量生產(chǎn)。而2nm工藝,三星高管曾表示會(huì)在2025年量產(chǎn)。
不過(guò)從近期的消息來(lái)看,三星3nm制程的進(jìn)展并不順利,前有相關(guān)專利缺乏,后有制造技術(shù)泄密。外媒semianalysis在去年6月表示,盡管三星圍繞3nm節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了大量營(yíng)銷和炒作,但它看起來(lái)越來(lái)越嚴(yán)峻,因?yàn)閷?duì)于商業(yè)代工合作伙伴來(lái)說(shuō),3nm節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在看起來(lái)像是推遲到 2024年。
從目前來(lái)看,2024年,三星是迎來(lái)3nm的量產(chǎn),還是2nm的試產(chǎn)還是未知數(shù)。
晶圓廠“遍地開(kāi)花”
近兩年芯片短缺之苦,想必已無(wú)需多言,相機(jī)離譜般的漲價(jià),筆記本漫長(zhǎng)的交期,新能源汽車的減產(chǎn)等都與缺芯息息相關(guān)。為了盡快走出產(chǎn)能不足窘境,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都卯足了勁,紛紛加入擴(kuò)產(chǎn)行業(yè)。
根據(jù)Ajit Manocha的統(tǒng)計(jì),在2020年到2024年間,總計(jì)將有25座8英寸與60座12英寸晶圓廠建成,投入晶圓制造。換句話說(shuō),到了2024年,全球?qū)⑿略?5座新建晶圓廠。筆者在此統(tǒng)計(jì)了將在2022年-2024年期間投片、量產(chǎn)的晶圓代工廠。
2022年-2024年間投片、量產(chǎn)的晶圓廠/產(chǎn)線
粗略統(tǒng)計(jì),2022年-2024年期間將有12座晶圓廠,1條臺(tái)積電南京新產(chǎn)線投片、量產(chǎn)。從工藝制程方面來(lái)看,成熟制程的晶圓廠最多,有8座,其中又屬28nm制程的晶圓廠數(shù)量最多;5nm及以下的晶圓廠有5座。
從地區(qū)上來(lái)看,亞洲地區(qū)以成熟工藝為主,主要集中在中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣,此外臺(tái)積電在日本也有一座新建晶圓廠。臺(tái)積電熊本晶圓廠涉及的工藝制程較多,從剛開(kāi)始宣布的22/28nm,到后續(xù)增加了12/16nm FinFET 工藝技術(shù)。而先進(jìn)工藝則集中在美國(guó),除了臺(tái)積電Fab 20 晶圓廠在中國(guó)臺(tái)灣竹科寶山外,其余4座都位于美國(guó)。
從企業(yè)來(lái)看,臺(tái)積電的數(shù)量最多,有4座新建晶圓廠以及南京的新建產(chǎn)線,其中Fab20工廠將分為4期廠房逐步動(dòng)工,前2期廠房預(yù)估會(huì)在2023年下半年完工并展開(kāi)裝機(jī)作業(yè),2024年下半年可望進(jìn)入量產(chǎn)階段,2nm工藝4期廠房全部完工量產(chǎn)要到2025~2026年,總月產(chǎn)能將逾10萬(wàn)片規(guī)模;
中芯國(guó)際其次,有3座新建的晶圓廠,都為成熟制程,雖然上海晶圓廠未公布投片時(shí)間,但是從開(kāi)工時(shí)間來(lái)看(2022年初上海臨港項(xiàng)目已破土動(dòng)工),在2024年之前投片概率很大,所以筆者將其列入其中;
供不應(yīng)求or供過(guò)于求?
從2020年“缺芯風(fēng)波”來(lái)襲,業(yè)界對(duì)于芯荒何時(shí)能解就做出了很多的猜想,在去年年底,我們整理了產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)對(duì)于缺芯的看法,從這篇文章可以看出,當(dāng)時(shí)大部分企業(yè)認(rèn)為芯片危機(jī)持續(xù)到2022年。但到了2022年,反復(fù)的疫情、俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)的陰影、地震、晶圓廠污染等各種意料之外的天災(zāi)人禍,以及不斷拉長(zhǎng)的交付周期,讓這場(chǎng)芯片危機(jī)看起來(lái)“遙遙無(wú)期”。
那么,到了2024年,全球的芯片產(chǎn)業(yè)又將呈現(xiàn)怎么樣的局面?是持續(xù)供不應(yīng)求,還是在晶圓廠陸續(xù)擴(kuò)建后,開(kāi)始供過(guò)于求?芯片價(jià)格又會(huì)不會(huì)在此影響下開(kāi)始大幅降價(jià)?
其實(shí)從去年巨頭們瘋狂砸錢擴(kuò)建開(kāi)始,人們對(duì)產(chǎn)能過(guò)剩的擔(dān)憂就未曾停止過(guò)。而近期綠到發(fā)光的半導(dǎo)體股票以及接連不斷地上市當(dāng)日就破發(fā)的半導(dǎo)體新股,更是讓人不禁懷疑,芯片產(chǎn)業(yè)是否即將入冬。
ICinsights預(yù)測(cè),半導(dǎo)體世界持續(xù)強(qiáng)勁的銷售增長(zhǎng)可能會(huì)在 2024 年碰壁。2024 年將是市場(chǎng)的下一個(gè)周期性低迷期,2025-2026 年將恢復(fù)增長(zhǎng)。此外,其還表示,半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)裂痕,隨著新工廠的上線,28nm 制造節(jié)點(diǎn)明年可能面臨供過(guò)于求的局面。
由此可見(jiàn),從目前的趨勢(shì)來(lái)看,到2024年,大部分芯片供應(yīng)應(yīng)該已恢復(fù)正常,但是先進(jìn)制程領(lǐng)域的芯片或許仍然供不應(yīng)求。至于會(huì)不會(huì)引起芯片價(jià)格大幅下降,第三方調(diào)研機(jī)構(gòu)Knometa Research最新發(fā)布的《2022年全球晶圓產(chǎn)能報(bào)告》則預(yù)測(cè),盡管近期半導(dǎo)體晶圓工廠在大幅提升產(chǎn)能,并可能在2024年導(dǎo)致一部分半導(dǎo)體產(chǎn)品降價(jià),但不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)市場(chǎng)的大幅降價(jià)產(chǎn)生。
五年前,英特爾的市值相當(dāng)于英偉達(dá)和AMD的總和。如今,英偉達(dá)的市值與另外兩家公司相當(dāng)。臺(tái)積電的股價(jià)也在飆升,反映出半導(dǎo)體行業(yè)在過(guò)去10年發(fā)生了巨大的變化。
就在不久前,英特爾公司還是美國(guó)芯片制造商中無(wú)可置疑的王者,也是市值最大的半導(dǎo)體公司。而且大多數(shù)計(jì)算都是通過(guò)個(gè)人電腦完成的。
從那以后,人們與科技互動(dòng)的方式發(fā)生了一系列變化,其他公司也開(kāi)始專門利用這些變化,導(dǎo)致英特爾逐漸落后。盡管該公司的市值與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD和英偉達(dá)的綜合不相上下,而如今英偉達(dá)的市值相當(dāng)于另外兩家公司(英特爾和AMD)市值加起來(lái)的總和,這是半導(dǎo)體行業(yè)估值的巨大變化,也反映出半導(dǎo)體行業(yè)本身的變化。
比如高通公司(Qualcomm),隨著手機(jī)的崛起,以及隨后黑莓(blackberry)、蘋果公司(Apple)iphone和其他移動(dòng)設(shè)備的崛起,高通開(kāi)始嶄露頭角。2005年前后,AMD與英特爾正面交鋒,獲得了四分之一的中央處理器(CPU)市場(chǎng)份額,這是英特爾的主要業(yè)務(wù),但后來(lái)AMD撤退,并在近年來(lái)在服務(wù)器領(lǐng)域采取了類似舉措。英偉達(dá)的圖形處理單元GPU)曾以優(yōu)化視頻游戲而聞名,但在發(fā)現(xiàn)其在機(jī)器學(xué)習(xí)方面的實(shí)用性后,GPU已經(jīng)開(kāi)始為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提供支持。臺(tái)積電已成長(zhǎng)為芯片制造商最大的尖端代工企業(yè),過(guò)去幾年,其架構(gòu)在過(guò)去幾年中超過(guò)了英特爾。
在費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)(PHLX Semiconductor Index)追蹤的30家公司中,英特爾是數(shù)十年來(lái)市值最高的公司,但在過(guò)去幾年,這種領(lǐng)先地位已經(jīng)消失。如今,它現(xiàn)在是第五大公司,其他公司爭(zhēng)相將其推到更遠(yuǎn)的位置。英特爾付出了慘痛的代價(jià)才認(rèn)識(shí)到,面對(duì)如此眾多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,它也需要不斷發(fā)展,而新任首席執(zhí)行長(zhǎng)Pat Gelsinger似乎也在實(shí)施這一計(jì)劃。
英偉達(dá)如何超越英特爾的?
要了解芯片行業(yè)是如何走到這一步的,一種方法是看看目前重量級(jí)的、SOX指數(shù)中最有價(jià)值的半導(dǎo)體公司——英偉達(dá),其市值約為5800億美元。英偉達(dá)在增長(zhǎng)最快的芯片領(lǐng)域的兩個(gè)相關(guān)領(lǐng)域取得了成功:數(shù)據(jù)中心,來(lái)自亞馬遜微軟和谷歌等公司的云計(jì)算服務(wù)的增長(zhǎng),都要求在耗電更少的情況下實(shí)現(xiàn)更高的性能和人工智能功能。
首先,英偉達(dá)展示了GPU可以幫助提高數(shù)據(jù)中心的能力,而數(shù)據(jù)中心長(zhǎng)期以來(lái)都是由CPU運(yùn)行的。CPU可以快速地處理需要用戶或系統(tǒng)交互的任務(wù),而GPU可以將復(fù)雜的問(wèn)題分解成數(shù)百萬(wàn)個(gè)單獨(dú)的任務(wù),并在同一時(shí)間進(jìn)行處理,這就是所謂的并行處理。
然后,英偉達(dá)試圖以400億美元收購(gòu)Arm公司,以壟斷基于Arm的處理器市場(chǎng),但在監(jiān)管壓力下,該交易最終被撤回。Arm使用的架構(gòu)不同于英特爾在計(jì)算領(lǐng)域早期構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)的x86架構(gòu)。雖然英偉達(dá)不能直接運(yùn)營(yíng)Arm,但它與Arm有20年的許可證。
Lopez Research首席分析師Maribel Lopez在接受MarketWatch采訪時(shí)表示:“我認(rèn)為,很多人對(duì)英特爾不感興趣的原因之一是,英特爾要想取得成功,必須打造的產(chǎn)品的廣度是巨大的。”“例如,沒(méi)有人看到高通時(shí)說(shuō),他們預(yù)計(jì)高通會(huì)在數(shù)據(jù)中心取代英偉達(dá)的GPU。”
“與此同時(shí),像英偉達(dá)這樣的公司,必須在數(shù)據(jù)中心構(gòu)建一些CPU以配合GPU使用” Maribel Lopez說(shuō)。“這是一個(gè)整體認(rèn)識(shí),如果你想在更大的領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng),你就必須進(jìn)行收購(gòu)。”
此外,英特爾在另一個(gè)領(lǐng)域要趕上英偉達(dá)還有很長(zhǎng)的路要走:軟件。多年來(lái),英偉達(dá)已經(jīng)建立了一個(gè)牢固的軟件生態(tài)系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行他們的芯片,這促使一些分析師將其與軟件公司進(jìn)行比較。
分析師表示,英偉達(dá)在軟件領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于英特爾和其他公司,但英特爾正在努力追趕。英特爾最近宣布,它正在收購(gòu)以色列的Granulate云解決方案有限公司,但沒(méi)有透露收購(gòu)金額,盡管TechCrunch援引“知情人士”透露的消息報(bào)道稱,這筆交易的價(jià)值約為6.5億美元, Granulate開(kāi)發(fā)云優(yōu)化軟件,幫助提高現(xiàn)有硬件的性能。
這與英特爾在今年7月放棄基于納米的命名慣例的理由是一致的,因?yàn)楦吖軅兿M_(kāi)始將芯片的“每瓦性能”作為衡量標(biāo)準(zhǔn),而不僅僅是在給定的空間中可以容納多少個(gè)晶體管。
不僅僅是英特爾。最近,AMD和高通都宣布將擴(kuò)大他們?cè)谲浖I(lǐng)域的影響力。AMD表示,它將以近20億美元的價(jià)格收購(gòu)廣泛使用的數(shù)據(jù)中心服務(wù)平臺(tái)Pensando,恰好略低于該公司在假日季獲得的22.4億美元的企業(yè)、嵌入式和半定制芯片業(yè)務(wù)(即數(shù)據(jù)中心和游戲機(jī)部門)收入。
另一方面,高通表示,已經(jīng)完成了從SSW Partners手中收購(gòu)Arriver全部股份的交易。此前,高通和SSW Partners以45億美元的價(jià)格聯(lián)合收購(gòu)了Veoneer。Arriver是高通與Veoneer共同創(chuàng)建的駕駛自動(dòng)化軟件公司。高通計(jì)劃使用Arriver為其Snapdragon Ride平臺(tái)構(gòu)建一個(gè)全自動(dòng)駕駛堆棧。
芯片生產(chǎn)商博通(Broadcom)。相比之下,AVGO在擴(kuò)大其軟件資產(chǎn)方面走得比較早,該公司在2018年收購(gòu)了賽門鐵克(Symantec)的企業(yè)安全業(yè)務(wù),并在2017年底以55億美元收購(gòu)了博科通信系統(tǒng)公司(Brocade Communications Systems Inc.)。這些收購(gòu)一度令分析師感到困惑,但截至上一季,Broadcom 77.1億美元的季度營(yíng)收中約有四分之一來(lái)自軟件銷售。
目前,試圖將英特爾從第五名的寶座上拉下來(lái)的是AMD,該公司在最近幾周的市值有時(shí)超過(guò)了英特爾,這是十年前跟蹤該行業(yè)的少數(shù)人當(dāng)時(shí)可能會(huì)相信的。多年來(lái),AMD一直生活在英特爾的陰影下,英特爾在數(shù)據(jù)中心和個(gè)人電腦芯片市場(chǎng)的市值被稱為“較小”的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,但隨著兩家公司爭(zhēng)奪市場(chǎng)位置,情況已不再是這樣。
在AMD完成以350億美元收購(gòu)芯片制造商Xilinx的股票交易后,兩家公司之間的價(jià)差大幅收窄。這筆交易使AMD的估值首次超過(guò)英特爾。在2月15日收盤時(shí),AMD股價(jià)的上漲使其市值達(dá)到1,976.3億美元,當(dāng)日收盤價(jià)為121.47美元,而英特爾的收盤價(jià)為4844美元,市值為1,972.5億美元,兩者相差約3.8億美元。
此后,這一領(lǐng)先地位幾經(jīng)反復(fù),AMD在2月28日以約62億美元的價(jià)格獲得了迄今為止最大的領(lǐng)先地位。不過(guò),隨著AMD股價(jià)最近的下跌,英特爾目前領(lǐng)先約340億美元。
一個(gè)晶圓廠統(tǒng)治所有
當(dāng)芯片制造商尋求多樣化來(lái)競(jìng)爭(zhēng)時(shí),有一個(gè)背景因素導(dǎo)致了實(shí)際上的壟斷,那就是硅晶體管的制造。Raymond James 分析師 Chris Caso告訴MarketWatch,無(wú)論單個(gè)芯片制造商多么多元化,如果你沒(méi)有硅片的制造能力,多元化就沒(méi)有什么意義,而這使得該行業(yè)受惠于臺(tái)積電。
Caso表示:“幾乎沒(méi)有一件電子產(chǎn)品不含臺(tái)積電的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容,而且來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣。臺(tái)積電接觸一切。”
臺(tái)積電擁有為芯片制造商生產(chǎn)硅片的制造工廠。晶圓廠是一項(xiàng)巨大的資本投資,由于其復(fù)雜性,通常需要兩到三年的時(shí)間來(lái)建設(shè)。
臺(tái)積電的市值在2017年3月首次超過(guò)英特爾,然后在接下來(lái)的三年時(shí)間里反復(fù)較量,直到2020年6月才開(kāi)始加速,距離英特爾宣布其下一代芯片將推遲發(fā)布近兩個(gè)月。就在此之前,英偉達(dá)開(kāi)始與英特爾展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng),在英特爾宣布推遲上市后,英偉達(dá)也與英特爾拉開(kāi)了距離。
雖然三星電子(Samsung Electronics)和GlobalFoundries也提供第三方代工服務(wù)。三星雖然擁有領(lǐng)先的產(chǎn)能,但在代工領(lǐng)域的規(guī)模比臺(tái)積電小,而且“更有選擇性”,而GlobalFoundries則迎合了那些生產(chǎn)落后但仍有必要的技術(shù)的芯片制造商。
就連以擁有自己的晶圓代工廠而自豪的英特爾,也在尋求通過(guò)提供第三方晶圓服務(wù)進(jìn)入臺(tái)積電的市場(chǎng)。該公司的一些需要更高晶體管密度的尖端產(chǎn)品,也要依賴臺(tái)積電。該公司在2020年7月的延期公告中表示,其制造過(guò)程中的“缺陷模式”是延遲的根本原因,其應(yīng)急計(jì)劃將使用“別人的代工廠”,人們普遍認(rèn)為這就是臺(tái)積電。
"這更像是一個(gè)全行業(yè)的問(wèn)題,如果臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣本土的生產(chǎn)能力出現(xiàn)問(wèn)題,那么幾乎整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)、整個(gè)電子行業(yè),坦白地說(shuō),整個(gè)世界經(jīng)濟(jì)都將面臨一些大問(wèn)題," Caso稱。
"我認(rèn)為,成為許多廠商的晶圓代工廠的理念非常成功," Lopez在談到臺(tái)積電時(shí)說(shuō)。“這是英特爾戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的原因之一。它能讓你一直保持滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。”
從規(guī)模上看,在費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)30家公司的3萬(wàn)億美元市值中,英偉達(dá)和臺(tái)積電目前合計(jì)占三分之一以上(1.1萬(wàn)億美元)。相比之下,英特爾和AMD的總市值約占該指數(shù)的12%。
中國(guó)臺(tái)灣清華大學(xué)榮譽(yù)教授李家同日前撰文稱,臺(tái)灣仍然缺少半導(dǎo)體人才,因此幾個(gè)頂尖大學(xué)也都設(shè)立半導(dǎo)體學(xué)院,希望能產(chǎn)生大量的半導(dǎo)體人才。但他強(qiáng)調(diào),工業(yè)界需要的絕對(duì)不是普通的技術(shù)人員,而是希望有高級(jí)的半導(dǎo)體研發(fā)人才。
在他看來(lái),半導(dǎo)體工業(yè)絕對(duì)不僅僅是制造芯片的工業(yè),因?yàn)槲覀兪紫刃枰軌蛟O(shè)計(jì)芯片。很少人知道臺(tái)灣有一個(gè)非常好的特色,那就是芯片設(shè)計(jì)公司相當(dāng)之多,有些非常有名,有些不有名。雖然臺(tái)灣有很多芯片設(shè)計(jì)公司,而且有好幾家也都在國(guó)際上享有名聲,但是在芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)上,我們?nèi)匀槐炔簧蠚W美。這當(dāng)然不是容易解釋的事情,相信專家們都會(huì)同意。
所以臺(tái)灣如果要在半導(dǎo)體工業(yè)上再上一層樓,芯片設(shè)計(jì)的人才是值得政府重視的。芯片設(shè)計(jì)是相當(dāng)難的,牽涉到芯片的制造,而且在線路設(shè)計(jì)時(shí),需要比較深的物理觀念。
芯片的制造需要非常精密的設(shè)備,有的設(shè)備賣價(jià)高達(dá)1億美元,在這方面,我們已經(jīng)有在努力,但是最貴重的儀器設(shè)備都被歐美日所控制。希望大家了解,韓國(guó)有野心,他們?cè)谶@方面的努力絕對(duì)是超過(guò)我們的,中國(guó)大陸也很注意這個(gè)項(xiàng)目。
這種設(shè)備不僅僅牽涉到電子,其實(shí)所需要的知識(shí)和技術(shù)都是相當(dāng)多元的。比方說(shuō),光學(xué)就在這些設(shè)備中扮演了重要的角色。半導(dǎo)體設(shè)備不僅和半導(dǎo)體有關(guān),也和精密工業(yè)有非常密切的關(guān)系。
制造半導(dǎo)體的過(guò)程中,需要非常高級(jí)的特用化學(xué)品和材料,感光劑當(dāng)然是必須的。但是臺(tái)灣半導(dǎo)體工業(yè)所要用到的感光劑,仍依賴外國(guó)。
臺(tái)灣已經(jīng)有相當(dāng)多化工系和材料系畢業(yè)的工程師,如果臺(tái)灣有好的研發(fā)計(jì)劃,總可以慢慢地在特用化學(xué)品和材料上擺脫對(duì)外國(guó)的依賴。
半導(dǎo)體制造工廠當(dāng)然是講究自動(dòng)化的,半導(dǎo)體制造過(guò)程中需要用到不同種類的氣體和液體,它們的輸送都是相當(dāng)不容易的,不能有任何差錯(cuò)。這些系統(tǒng)也是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中不可缺乏的設(shè)備。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要很多感測(cè)器,感測(cè)器和物理及化學(xué)有關(guān),尤其是物理中的光學(xué)。我們可以說(shuō),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要各式各樣的人才,不論是哪一種人才,最重要的是,他們必須在物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)上有很好的基礎(chǔ),而且在精密工業(yè)所需要的技術(shù)上,也有好的經(jīng)驗(yàn)。
為此,在他看來(lái),與其設(shè)立半導(dǎo)體學(xué)院,還不如通盤地提高臺(tái)灣工學(xué)院和理學(xué)院的學(xué)生水準(zhǔn)。
臺(tái)灣芯片工程師美中想搶
香港南華早報(bào)報(bào)導(dǎo),隨著美國(guó)和中國(guó)大陸加緊推動(dòng)提高國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)能的計(jì)劃,雙方可能很快展開(kāi)對(duì)臺(tái)灣工程師的搶人大戰(zhàn):大陸估計(jì)到明年欠缺20萬(wàn)名半導(dǎo)體專家;美國(guó)晶圓廠也缺有經(jīng)驗(yàn)的人,必須跨海到臺(tái)灣和南韓找。這意味半導(dǎo)體的國(guó)際搶人才大戰(zhàn)一觸即發(fā)。
事實(shí)上,人才荒幾乎是所有半導(dǎo)體廠當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn),包括臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音、聯(lián)發(fā)科董座蔡明介、日月光半導(dǎo)體執(zhí)行長(zhǎng)吳田玉等臺(tái)灣半導(dǎo)體三巨頭都曾公開(kāi)呼吁政府要重視人才議題。
劉德音不諱言:「人才短缺是臺(tái)灣直接的挑戰(zhàn)」,并點(diǎn)出臺(tái)積電最欠現(xiàn)場(chǎng)操作、設(shè)備及研發(fā)工程師等三大類員工,期盼更開(kāi)放的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,進(jìn)而吸引更多全球半導(dǎo)體人才。吳田玉更直言,半導(dǎo)體人才短缺,未來(lái)十年將會(huì)是常態(tài)。
大陸力拼芯片供貨能達(dá)成自給自足的目標(biāo),根據(jù)半官方機(jī)構(gòu)去年11月發(fā)布的預(yù)測(cè)報(bào)告,大陸到2023年的半導(dǎo)體人才缺口達(dá)到20萬(wàn)人,大約是整個(gè)行業(yè)總就業(yè)人數(shù)的四分之一。
中芯國(guó)際創(chuàng)辦人張汝京去年演講時(shí)表示,大陸半導(dǎo)體發(fā)展的最大挑戰(zhàn)不是缺乏資金或政策支持,而是缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富的人才。
為緩解人才荒,大陸在境內(nèi)各地廣設(shè)半導(dǎo)體工程學(xué)校,另外,上海市在內(nèi)的地方政府提供慷慨誘因,吸引半導(dǎo)體人才到當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?/p>
在太平洋彼岸,拜登政府也努力提振國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)量,因此創(chuàng)造出新的人力需求。美國(guó)智庫(kù)CSET分析師William Hunt說(shuō),美國(guó)很難找到具晶圓代工廠經(jīng)驗(yàn)的人才,求才范圍有必要擴(kuò)大到臺(tái)灣和南韓。根據(jù)CSET,未來(lái)十年,美國(guó)可能創(chuàng)造出27,000個(gè)晶圓廠職缺,其中大約3,500個(gè)需靠外國(guó)人填補(bǔ)。
CSET在之前發(fā)布的報(bào)告里,建議為半導(dǎo)體制程相關(guān)高技能勞工設(shè)立專門類別的簽證,加速其移民途徑-也許該針對(duì)愿赴美國(guó)新晶圓廠工作的臺(tái)灣或南韓人。
這對(duì)大陸不利,尤其是臺(tái)灣已修訂新法,對(duì)于竊取或泄露智財(cái)權(quán)給大陸或香港的「經(jīng)濟(jì)間諜罪」,可處以12年刑期、得并科最高1億元罰金。
在美國(guó)受教育、經(jīng)臺(tái)積電等晶圓廠培訓(xùn)出來(lái)的臺(tái)灣工程師,向來(lái)是大陸半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展的重要助力來(lái)源,然而,這一類人才由臺(tái)灣流向大陸的速度放緩。2020年,各行各業(yè)包括在內(nèi),臺(tái)灣人出境赴陸港澳工作的人數(shù)連七年下降。(高芯圈)
寫(xiě)在最后
未來(lái)的世界仍然存在許多不確定性,這是我們當(dāng)下唯一可以確定的。誰(shuí)也無(wú)法保證,2024年是芯片產(chǎn)業(yè)的“春天”還是“冬天”,面對(duì)越來(lái)越多的黑天鵝事件,唯有擁抱長(zhǎng)期主義,以不變應(yīng)萬(wàn)變,才是這個(gè)多變時(shí)代的生存指南。
而對(duì)于中國(guó)大陸來(lái)說(shuō),或許如何保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭才是關(guān)鍵。SIA曾分析,如果中國(guó)大陸在未來(lái)三年保持 30% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率,并假設(shè)其他國(guó)家/地區(qū)的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率保持不變,到 2024 年,中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的年收入可能達(dá)到 1160 億美元,超過(guò) 17.4 % 的全球市場(chǎng)份額,僅次于美國(guó)和韓國(guó)。但顯然,在美國(guó)不斷加大的芯片制裁力度下,中國(guó)大陸半導(dǎo)體企業(yè)身上的擔(dān)子也將愈發(fā)沉重。