半導體格局的新變化 | 半導體行業觀察
來源：本文由 微信公眾號 半導體行業觀察（ID：icbank） 穆梓 原創，謝謝。
日前，外媒semiaccurate表示，英特爾終止了10nm工藝的研發。這給產業界扔下了一個重磅炸彈。雖然訊息出來沒多久，英特爾官方立刻否認了相關報道，但這個留言毫無疑問地又將飽受制程推進之苦的英特爾推向了風口浪尖。
從22nm工藝以來，Intel就一直在延遲推出他們的最新工藝，尤其是到了現在的10nm工藝，英特爾已經延誤多年，以至於在去年臺積電7nm工藝量產以後，代工巨頭終於歷史上首次超越了英特爾成為了全球積體電路工藝整合的領先者。
其實英特爾的這個窘境 是半導體產業的冰山一角。聯想到聯電和格芯先後宣佈退出先進工藝的研發，高通收購NXP不成錯失進入汽車市場捷徑，Arm伺服器晶片業務的再進一步，三星加碼晶圓代工和汽車電子，物聯網和人工智慧的興起等一系列事件。
種種跡象表明，舊的半導體格局或將被打破，一個新的時代正在開啟。下面我們從三大代表性廠商的現狀，結合現在的半導體產業現狀，進而闡述半導體世界改變的可能性。
半導體曾經霸主的前途未卜
在英特爾於1971年推出為日本Busicom研發定製的4004處理器的時候，他們應該也沒想到，這系列處理器產品開啟了他們輝煌的歷程。公司也從1992年開始，連續25年穩居全球最大半導體公司的寶座，直至去年三星憑藉儲存漲價將其取代，才25年來首次讓出龍頭的位置。但英特爾的今天，可以追索到10年前的蘋果iPhone釋出。
眾所周知，由於在移動處理器方面的後知後覺，英特爾在Arm陣營已經鞏固了移動生態之後，才推出Atom想分一杯羹，但正如他們X86在PC和伺服器市場的地位一樣，英特爾在花費了幾十億美金之後，黯然退出了這個市場。雖然現在他們憑藉Modem重新殺回了移動市場，加上在新興的人工智慧的佈局，似乎也給他們“從雲到端”的概念提供了強力的支援。但終端市場的變化，已經讓他們失去了過往那種捨我其誰的號召力。
在PC時代，英特爾的X86處理器是市場的絕對領導者，即使AMD在2003年左右憑藉K7系列處理器一度讓英特爾感受到火燒眉毛的壓迫感，但晶片巨頭基於本身工藝製程的優勢，將AMD逼退，重新鞏固了自己的地位。但對現在的英特爾來說，面對的競爭是比當時更復雜的環境。
一方面，是工藝製程方面已經落後了。
正如前面所說，英特爾能夠有今天的地位，他們的工藝製程的領先功不可沒。但進入了最近兩年，英特爾10nm一直停步不前，在臺積電7nm出來以後，已經落後於全球最大的晶圓代工廠了。在面對這種困境，英特爾也將其製造業務分為技術發展部門、製造和營運部門、供應鏈部門，重整他們的製造工藝計劃。這也是出現了文中開始那個流言的原因。
羅森布拉特（Rosenblatt Securities）證券公司的分析師Mosesmann在8月底的一份報告中則表示，處理器大廠英特爾（Intel）在半導體制程上的瓶頸不只是10奈米節點的延期，而且需要許多時間來解決這個問題，因為這將造成英特爾製程劣勢持續5年、6年、甚至7年時間。
雖然英特爾最近一直在強調其10nm工藝良率有了大的提高，且有望在明年推出，但Chris Caso在報告中表示，英特爾目前最大的問題就是10納米制程的延宕，因此預計未來兩年內英特爾都不會推出10奈米的伺服器處理器，而這樣10納米制程延後的問題，也為競爭對手打開了一扇窗，而且這扇窗可能永遠都不會關上。
反觀競爭對手AMD，因為格芯戰略性地放棄7nm，這讓他們能更好地擁抱臺積電，拿到了製程領先優勢。據之前的報道，AMD計劃在2019年1月舉辦的CES上釋出7nm高階CPU和GPU，這是他們搶佔英特爾市場的籌碼。
另一方面，新興的AI市場，優勢並沒有那麼明顯。
回看英特爾過往的產品，無論是DRAM或者X86處理器，英特爾都一度擁有過壓倒性的優勢，他們在產品轉型的時候，也能預先把握著市場潮流。但在AI時代，這個規律已經被打破了。在AI市場，英特爾沒有英偉達GPU那種絕對的領先產品，同時圍繞著AI晶片終端和雲端，也湧現出了很多競爭對手。尤其是像華為這些能夠提供“從端到雲”系統大廠商的出現，會給英特爾帶來無形的壓力。
對英特爾來說，如何守護好最大的現金流市場——伺服器，是他們的首要任務。因為曾經的移動領域的競爭對手，對這個市場虎視眈眈，日前甚至還推出了新的產品線系列Neoverse和基於Arm架構的伺服器合規認證計劃——Arm ServerReady，幫助使用者安全、合規地部署Arm伺服器系統。
全球最大的IP廠商正在聯合其合作伙伴對Intel發動有史以來最猛烈的攻勢。如果英特爾稍有不慎，也許最後一塊自留地也會被攻陷。這對他們帶來的影響是不可想象的。
移動晶片巨頭的諸事不順
近日，移動晶片巨頭高通正在香港舉行他們一年一度的“4G/5G技術峰會”。在會上，他們不但重申了他們在移動市場的領導地位，還推出了全新的，使用三星11nm LPP工藝製造的驍龍675。同時，高通還披露了5G OEM合作伙伴、毫米波天線模組等一系列新進步。
當然，我們必然肯定，高通是移動晶片市場的絕對霸主。就算其QTL業務備受爭議，但我們也不能否認他們對整個智慧手機產品效能的進步和全球相應晶片市場的發展，甚至是人才培訓方面，都有其積極的貢獻所在。
市場分析機構Strategy Analytics早前釋出的2018年Q1全球蜂窩基帶處理器市場分析佈局顯示，在今年一季度，高通，三星LSI，聯發科，海思和UNISOC（展訊和RDA）奪下全球蜂窩基帶處理器營收前五。其中高通以52%的份額保持領先，緊隨其後的是是三星LSI和聯發科，市場份額分別為14％和13％。
如果智慧手機還能保持過去十年的成長態勢，高通憑藉現在和OPPO 、VIVO、小米和三星等一眾終端廠商建立的深厚關係，在他們的共同攜手下，繼續躺著掙錢，是毫無問題的。但現在一方面智慧手機的增長乏力；另一方面，越來越傾向於使用自有晶片的華為的市場份額的高漲，加上三星也在共同推進，對高通來說，在這塊業務上面也面臨不確定的挑戰。
根據中國通訊研究院15日釋出的資料顯示，2018年前9個月，中國手機市場出貨量3.05億部，同比下降17.0%。其中，9月份出貨量3902.2萬部，同比下降11.7%，環比增長19.7%。分析認為，市場飽和、智慧手機普及率提高以及零售價格攀升，抑制著整個手機市場的增長。
從全球來看，多家分析機構的統計顯示，2018年第二季度全球智慧手機出貨量，華為首次超過蘋果排名升至第二，成為全球第二大智慧手機廠商，落後於三星。從漲幅來看，蘋果漲幅為1%，而華為約為41%，而整體市場出貨出現下滑。其中華為手機出貨量達5420萬臺，超過蘋果的4130萬臺，居全球第二。
從以上資料可以看到，前三大手機廠商中，都有離開高通的可能，其中三星是想捧起自己的獵戶座系列；華為則開始逐步全盤使用自研的Kirin晶片；至於蘋果，因為和高通的糾紛，他們在最新的iPhone手機中已經全部用英特爾的基帶。在高通日前公佈的5G OEM合作廠商中，沒有看到這三家廠商的LOGO。雖然這是意料中的事情，但這這對於高通來說，也是一個不小的打擊。
另外，來到5G時代，因為華為等廠商的異軍突起，高通不再有之前3G和4G時代的專利池優勢，對於高通主要利潤貢獻源QTL業務來說，這也是一個不得不關注的一個方面。至於收購NXP流產，錯失進入汽車電子領域的捷徑；伺服器業務的失敗，也讓高通失去了很多潛在的籌碼。
至於現在高通正在主推的物聯網市場，和英特爾目前所專注的市場一樣，這塊的晶片市場並不能有一家獨大。中國各路晶片廠商的在NB-IoT市場的佈局，也使得高通在這個市場面臨前所未有的競爭壓力。
但我們也還是強調一點，WIFI和Aptx這兩個市場，尤其是後者，會是高通的一個重大發展機會，但與手機SoC等相比，在市場方面的份額是不能比。
格芯退出
先進製程競爭帶來的啟示
今年上半年的另一個重點事件，就是格芯退出了先進製程工藝的競爭。作為全球第二大的晶圓代工廠，格芯的這個決定，預兆著晶圓代工市場的競爭進入了一個全新的階段。在筆者看來，格芯的這個決定，將會對晶圓代工市場造成一個深遠的影響，晶圓代工市場或者將會重新洗牌，而這都是電晶體材料微縮面臨問題的後遺症。
現在無論是GPU、CPU、或者超算，都對7nm等先進工藝有很強烈的需求，但進入這些先進工藝，在成本方面無疑會給廠商帶來巨大的挑戰。
一方面，每臺上億美元的EUV光刻機購買會帶來成本壓力；另一方面，材料的研發，也會帶來成本的增加。更不用說在工程師和軟體方面的投入。以三星為例，在今年年初，他們為7nm工藝投入了56億美元升級南韓華城市(Hwaseong)的晶圓新廠。這些巨大的投入，對於格芯來說，是一筆難以承擔的支出。
而這個結果是先進製程帶來更多的收入造成的。
IC Insights最新的報告指出，臺積電2018年平均每晶圓收入預計為1,382美元，比GlobalFoundries的1,014美元高出36％；聯電2018年每片晶圓的平均收入預計僅為715美元。據統計，臺積電是四大中唯一一家預計2018年將比2013年產生更高的每晶圓收入（9％以上）的晶圓代工廠。相比之下，GlobalFoundries，聯電和中芯國際2018年每晶圓平均收入預計將較2013年下滑1％，10％和16％。
雖然預計今年四大代工廠每片晶圓的平均收入為1,138美元，但產生的數量在很大程度上取決於IC加工的微型化技術。在2Q18，每片晶圓0.5μ200mm（370美元）和每片晶圓20nm300mm（6,050美元）之間的差異超過16倍。
又因為目前先進製程基本只有臺積電能做，那就使得先進製程加劇向頭部企業集中，拉大了這個差距。臺積電CEO魏哲家在18日的投資者大會上披露，預計到今年底，臺積電用7nm工藝完成流片的晶片設計將超過50款，而到明年底會有100多款晶片採用其7nm和增強版7nm EUV。那就意味著對於後面的追趕的廠商來說，只有喝湯的份。正是在這重重因素的影響下，除了格芯外，聯電也退出了先進製程的追逐，聚焦在現有製程的優化更新。
現在的頭部玩家中，除了臺積電外，唯有三星在儲存貢獻的巨大收入的支援下，繼續推進先進工藝的研發。半導體晶圓代工的新格局也初見雛形。
中國將成為半導體市場的X因素
正所謂不破不立，從目前的半導體格局來看，中國未來會成為一個重要的X因素。這是中國本身的地位和市場發展的必然。
首先在AI方面，國內已經聚齊了華為、寒武紀、商湯、地平線、位元大陸、雲天勵飛和遂原等一大批新創公司，他們也在圍繞著安防、汽車等市場加緊佈局。聯想到中國市場的龐大，還有國內在安防領域的全球影響力，加上本土造車廠的快速興起，這就給國內AI的晶片廠商帶來了很多可能性。
其次在物聯網方面，國內也同樣有了華為、中興、匯頂、ASR和樂鑫等一批廠商，無論是高通或者是英特爾，在這塊市場直面國內的群狼，壓力無疑是巨大的。
至於晶圓代工方面，中芯國際在梁孟鬆的帶領下，正在一步步提升了28 nm High K的良率，14nm FinFET工藝突破在即。在去年，中芯國際方面談到了公司在7nm方面的研發。和格芯和聯電不一樣，中芯國際無論從戰略地位或者是資金支援方面，都有著他們無法比擬的優勢。多方支援下的中芯國際，有朝一日必然會成為先進晶圓代工市場的一個攪局者。
來到Arm伺服器晶片方面，國內華為、華芯通和飛騰的陣型，也正在對英特爾發起衝擊。無限的可能正在前面招手。
中國儲存更是一個重要的X因素。
在之前的文章，我們對包括DRAM和NAND Flash在內的儲存格局有過很詳細的分析，而國內長江儲存、合肥長鑫和福建晉華的重大進展，他們未來的發展將會給中國半導體乃至全球的半導體市場帶來深遠的影響。
其他無論是模擬晶片、數字晶片、EDA工具，國內也都在加緊佈局。中國或許將會成為全球半導體一個重要角色，但我們也應該看到背後的風險。
在中國發展的過程中，美國方面以專利和威脅為由，加大了對中國的技術出口限制，通過增加關稅，也進一步抑制了本土積體電路產業的發展。對於中國相關產業來說，要想蛻變，陣痛是免不了。
也許韓國和中國臺灣才是這波半導體格局轉變的最大贏家。