7月24日，在英特爾的第二季財(cái)報(bào)會(huì)議上，首席執(zhí)行官Bob Swan宣布了兩則重要消息：7納米的處理器生產(chǎn)時(shí)間，會(huì)比預(yù)期晚6個(gè)月。而為了維持產(chǎn)品的競爭力，英特爾將會(huì)考慮外包芯片制造業(yè)務(wù)。

7納米芯片生產(chǎn)再度延遲，英特爾股價(jià)聞風(fēng)跌10%，臺(tái)積電和AMD的股價(jià)則接連大漲。會(huì)議結(jié)束后的7月27日，英特爾開除了首席工程師。相比敏感的股市和英特爾迅速做出的人事調(diào)整，更大的影響在產(chǎn)業(yè)界和輿論場擴(kuò)散開來。

坐7/5趕3追2 三雄爭霸高端制程

人人皆愛英雄末路敘事。英特爾7納米延遲消息一出，不僅使IDM（垂直整合制造）與Foundry（代工廠）模式孰優(yōu)孰劣的討論升溫，也使“英特爾掉隊(duì)”的聲音甚囂塵上。對英特爾及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，7納米制程及其延遲到底意味著什么？

推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的摩爾定律描述，晶體管容量大約每經(jīng)過24個(gè)月增加一倍，代表著芯片制造的微細(xì)化趨勢。28納米被視作先進(jìn)制程與成熟工藝的分水嶺，前文提到的7納米制程作為先進(jìn)制程，代表了芯片制造商的技術(shù)競爭力。

在產(chǎn)品端，先進(jìn)制程芯片用于打造高性能終端產(chǎn)品。蘋果最新推出的自研芯片M1采用了臺(tái)積電5納米制程，其集成的160億晶體管數(shù)量便被視作一大亮點(diǎn)。

近年，英特爾一直苦于先進(jìn)制程技術(shù)推進(jìn)受阻。摩根士丹利發(fā)布的報(bào)告稱，從去年底，臺(tái)積電推出7納米強(qiáng)效版制程后，臺(tái)積電在制造能力上已開始超越英特爾。除了喪失制造環(huán)節(jié)的優(yōu)勢地位，這也意味著，英特爾無法憑借自家芯片升級(jí)產(chǎn)品，而競爭對手AMD的7納米CPU已經(jīng)被多位客戶采用。

晶圓制造行業(yè)最高的回報(bào)率通過獲取領(lǐng)先技術(shù)獲得，這是業(yè)界已然形成的共識(shí)。由于先進(jìn)制程可以大幅提升芯片性能，且屬于稀缺資源，一旦先行研發(fā)成功將獲得溢價(jià)和先發(fā)優(yōu)勢。當(dāng)前，圍繞先進(jìn)制程的大戰(zhàn)正愈演愈烈。

受益于先進(jìn)制程優(yōu)勢，臺(tái)積電的毛利率遠(yuǎn)超其他同類廠商。按應(yīng)用劃分，臺(tái)積電營收主要來自手機(jī)和高性能計(jì)算產(chǎn)品，這兩個(gè)領(lǐng)域均以先進(jìn)制程為主。按制程劃分，近年臺(tái)積電16納米及更先進(jìn)制程的營收貢獻(xiàn)程度持續(xù)成長，7納米已成為重要引擎。這也是為什么臺(tái)積電先進(jìn)制程進(jìn)展備受投資者關(guān)注的原因之一。

中芯國際于科創(chuàng)版上市，就意在加速先進(jìn)制程。淳石資本業(yè)務(wù)合伙人兼私募證券投資部負(fù)責(zé)人楊如意曾在接受媒體采訪時(shí)直言，對于中芯國際來說，何時(shí)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制程突破是支撐其股價(jià)的靶點(diǎn)之一。

從需求端來看，芯片制程從14納米走向5納米，手機(jī)和高性能運(yùn)算是重要驅(qū)動(dòng)力。半導(dǎo)體周期也不失為一個(gè)觀察視角，PC主導(dǎo)全球科技的時(shí)代落幕，未來將由5G和AI奏響市場主旋律。現(xiàn)階段，受益于5G、智能手機(jī)、HPC、AIoT等需求，7納米及以下先進(jìn)制程需求旺盛。

既是技術(shù)領(lǐng)先的代名詞，又有著旺盛的終端需求，先進(jìn)制程機(jī)遇十分明確。不過，由于先進(jìn)制程制造環(huán)節(jié)的資金、技術(shù)壁壘極高，這一紅利只有高端玩家吃得起。越來越多的參與者已經(jīng)“出局”，格芯在2018年宣布放棄7納米研發(fā)，聯(lián)電也在2018年宣布放棄12納米以下先進(jìn)制程投資。

通常來說，能夠提供7納米及以下先進(jìn)制程工藝的廠商僅有臺(tái)積電和三星。不過，28納米之后各家制程節(jié)點(diǎn)命名并不完全一致，考慮到英特爾的10納米性能大致相當(dāng)于臺(tái)積電的7納米，業(yè)界認(rèn)為英特爾實(shí)際上也已經(jīng)邁過7納米門檻。

在去年的一場研討會(huì)上，TrendForce集邦咨詢分析師徐韶甫將高端制程進(jìn)展形象地總結(jié)為坐7趕5追3。到今年，情況已經(jīng)發(fā)生較大轉(zhuǎn)變。英特爾、臺(tái)積電和三星均已走過7納米階段，其中臺(tái)積電在該節(jié)點(diǎn)取得了絕對優(yōu)勢。隨后，臺(tái)積電和三星在今年雙雙實(shí)現(xiàn)5納米量產(chǎn)。

3納米制程方面，臺(tái)積電宣布預(yù)計(jì)于2022年開始量產(chǎn)，三星也放話要在同年投產(chǎn)。近段時(shí)間，圍繞臺(tái)積電的2納米制程釋出不少催化消息。現(xiàn)階段，坐7/5趕3追2是較為恰當(dāng)?shù)拿枋觥?/p>

先進(jìn)制程拼什么？制程是技術(shù) 良率是關(guān)鍵

成功入圍制程競技高端局，接下來還要比拼什么？開創(chuàng)了晶圓代工模式并把臺(tái)積電打造成全球晶圓代工龍頭的張忠謀自然有發(fā)言權(quán)。

2016年，英特爾在年度開發(fā)者大會(huì)上首度表態(tài)，將為全球客戶提供晶圓代工服務(wù)。全球半導(dǎo)體營收冠軍要涉足晶圓代工，張忠謀倒是一點(diǎn)也不驚慌：相信英特爾會(huì)發(fā)現(xiàn)，水是很冰冷的。在張忠謀看來，產(chǎn)量、良率與背后的一連串應(yīng)援服務(wù)，才是晶圓代工真正的關(guān)鍵價(jià)值鏈。

晶圓代工本質(zhì)上屬制造業(yè)，制程是技術(shù)，良率才是關(guān)鍵，玩家首先必須跨過良率大關(guān)。原子的大小約為0.1納米，14納米的通道僅能供一百多顆原子通過，因此制作過程中只要有一顆原子缺陷、或者出現(xiàn)一絲雜質(zhì)，就會(huì)影響產(chǎn)品的良率。先進(jìn)制程下，良率的改善難度更是會(huì)大大增加。

在良率方面，臺(tái)積電絕對是佼佼者。今年下半年，臺(tái)積電創(chuàng)下了一個(gè)里程碑——生產(chǎn)10億個(gè)功能完備且無缺陷的7納米芯片。臺(tái)積電先進(jìn)制程事業(yè)發(fā)展處處長袁立本撰文指出：我們7納米制程大量生產(chǎn)的速度比公司之前任何的制程更快，能夠快速實(shí)現(xiàn)良率的提升。

作為對抗摩爾定律的利器，先進(jìn)封裝被視作芯片制造商的新戰(zhàn)場。

進(jìn)入2020年，英特爾、三星、臺(tái)積電加速3D封裝技術(shù)的部署。英特爾Lake field采用Foveros，三星的X-Cube已經(jīng)在自家的7納米和5納米制程上通過驗(yàn)證，臺(tái)積電的3D封裝芯片也計(jì)劃在今年量產(chǎn)。

由于7納米及更先進(jìn)制程必須借助光刻設(shè)備轉(zhuǎn)印半導(dǎo)體電路圖案，EUV光刻機(jī)可視作觀察先進(jìn)制程大戰(zhàn)的一個(gè)指標(biāo)。光刻機(jī)龍頭ASML在2019年出售了26臺(tái)極紫外線EUV光刻設(shè)備，大概一半面向臺(tái)積電。三星若要加緊追趕步伐，必須確保光刻設(shè)備到位，為此三星掌門人李在镕前不久曾特意飛往ASML荷蘭總部。

值得一提的是，觀察光刻機(jī)這一維度也應(yīng)當(dāng)關(guān)注設(shè)備使用的熟練程度。由于先發(fā)優(yōu)勢，分析人士認(rèn)為臺(tái)積電在熟練使用的技術(shù)上領(lǐng)先近1年。當(dāng)然，隨著光刻設(shè)備趨于復(fù)雜精密，先發(fā)者也必須先于對手挑戰(zhàn)下一代光刻技術(shù)，并承擔(dān)制造過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

看過了前后道工序和上游的設(shè)備端，再往下游看自然是圍繞客戶也就是規(guī)模化訂單的搶奪。時(shí)間差是獲得規(guī)模化訂單的重要條件，在求新求快、贏家通吃的先進(jìn)制程戰(zhàn)場，時(shí)間就是生命的說法毫不夸張。換言之，搶客戶方面的能力，較大程度上取決于先發(fā)優(yōu)勢。

率先實(shí)現(xiàn)5納米量產(chǎn)的臺(tái)積電，制程一度由8家客戶爭搶。即使失去大客戶華為，臺(tái)積電5納米產(chǎn)能仍能滿載。三星5納米工藝趨穩(wěn)之際，市場尤其關(guān)注它能否填滿產(chǎn)能，從而補(bǔ)上投資黑洞。所幸，先進(jìn)制程需求強(qiáng)勁，吃下英偉達(dá)等訂單后，三星未來還有谷歌自研芯片等訂單在望。

對追逐先進(jìn)制程的廠商而言，規(guī)模化訂單也意味著學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。芯片生產(chǎn)同樣講究熟能生巧，如果搶到蘋果這樣的客戶，學(xué)習(xí)曲線將有機(jī)會(huì)變得尤其陡峭。臺(tái)積電原本擅長生產(chǎn)的Arm處理器，被認(rèn)為運(yùn)算效能無法與英特爾競爭。蘋果最近表態(tài)，計(jì)劃最早明年推出超越英特爾的處理器，對臺(tái)積電而言這無疑會(huì)是一個(gè)絕佳的炫技機(jī)會(huì)。

需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，我們慣以“大戰(zhàn)”這樣的軍事用語描述廠商如何進(jìn)行技術(shù)競賽。但是，需留意軍事戰(zhàn)略思想不一定適用于企業(yè)，例如軍事目的在于勝負(fù)，企業(yè)目的在于獲利。正如電子分析師賀茂飛所言：良好的盈利能力和穩(wěn)健合理的資本投入比形成良性循環(huán)，才是科技公司用技術(shù)創(chuàng)造價(jià)值的核心動(dòng)力。

成為頭號(hào)玩家 臺(tái)積電有這些秘密武器

資本投入、自研技術(shù)之外，無法量化的要素也構(gòu)成先進(jìn)制程大戰(zhàn)的重要競爭力。從只能制造性能較低的芯片產(chǎn)品到成為頭號(hào)玩家，揭示臺(tái)積電的秘密武器，有助于我們理解這一變動(dòng)。

首先是基因，它為臺(tái)積電構(gòu)建了爭奪客戶的比較優(yōu)勢。臺(tái)積電一直強(qiáng)調(diào)不與客戶競爭，實(shí)際上就是喊話給三星聽。三星的劣勢顯而易見，例如自營智能手機(jī)和CPU業(yè)務(wù)，會(huì)與蘋果、高通等廠商存在利益沖突。從先進(jìn)制程目前的應(yīng)用場景來看，智能手機(jī)廠商客戶扮演重頭戲，更能利好專注代工的企業(yè)。

后天習(xí)得方面，不得不提臺(tái)積電的制造管理強(qiáng)度，這與它引以為豪的良率和生產(chǎn)周期緊密相關(guān)。臺(tái)灣地區(qū)工研院電子與光電系統(tǒng)研究所所長吳志毅指出，一個(gè)先進(jìn)制程的步驟至少有1000道程序，要讓良率達(dá)到一定的水準(zhǔn)，并不是每一道都達(dá)到99.99％就好，因?yàn)檫@樣到最后可能連4成的良率都不到。

“幾乎讓多數(shù)步驟的良率達(dá)到百分之百的水準(zhǔn)，未來在導(dǎo)入EUV技術(shù)時(shí)，也才能有一定程度的良率表現(xiàn)，受客戶青睞。“

張忠謀曾在接受《天下》專訪時(shí)極言“生產(chǎn)周期”的重要性：當(dāng)前最先進(jìn)的IC，內(nèi)部結(jié)構(gòu)像是一個(gè)層層疊疊的千層蛋糕，做出每一層所花時(shí)間的平均，就稱為“生產(chǎn)周期”。他還表示：“我有一個(gè)夢想，以后要做到一層一天，不能再長。”

疫情催化下，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為國內(nèi)各行各業(yè)的熱點(diǎn)話題。事實(shí)上，產(chǎn)線的智能化升級(jí)也是臺(tái)積電進(jìn)一步提升管理能力的秘密武器。

臺(tái)積電在分享7納米經(jīng)驗(yàn)時(shí)提及，公司在設(shè)備中部署了大量的傳感器，確保能夠收集到每一個(gè)有用的數(shù)據(jù)，以借助人工智能和大數(shù)據(jù)改善制程。早在2017年，張忠謀就透露：臺(tái)積電先進(jìn)制造環(huán)境已采用“獨(dú)特的專家系統(tǒng)，先進(jìn)算法，類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自我學(xué)習(xí)的模式”。

同樣在制造管理方面，在分析臺(tái)積電競爭力時(shí)，“風(fēng)格”這個(gè)詞躍入筆者腦際，跑得不慢的臺(tái)積電實(shí)則有著穩(wěn)健的風(fēng)格。比如在導(dǎo)入EUV時(shí)，相比在技術(shù)不成熟時(shí)直接全面采用EUV的三星，臺(tái)積電則在沿用FinFET推出7納米產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，再推出EUV進(jìn)階版。

其次是設(shè)計(jì)能力。業(yè)界往往認(rèn)為，IDM有助于借助完整鏈條突破技術(shù)極限，以及提早測試更快推出技術(shù)。而臺(tái)積電作為Foundry代表則被貼上專注的標(biāo)簽。與此同時(shí)，堅(jiān)持純代工策略也被不少人視作臺(tái)積電的制勝關(guān)鍵。

事實(shí)上，IC參考設(shè)計(jì)能力也是臺(tái)積電較為隱秘的武器。業(yè)界人士觀察：臺(tái)積電做這么多年的晶圓代工，光是電源管理用的IP，就有非常多的選擇。這些設(shè)計(jì)經(jīng)過內(nèi)部測試，只要客戶點(diǎn)頭，馬上就能上線生產(chǎn)。尤其重要的是，設(shè)計(jì)都留在自家供客戶選擇使用，不與客戶競爭。

設(shè)計(jì)能力還曾幫助臺(tái)積電奪得過訂單。財(cái)訊的一篇報(bào)道援引知情人士稱，臺(tái)積電拿下AMD訂單的關(guān)鍵，就與一個(gè)處理器專用設(shè)計(jì)有關(guān)。借助該設(shè)計(jì)， AMD可以在短時(shí)間內(nèi)把處理器核心從4核發(fā)展成8核，甚至64核。

最后也是最為重要的人才，大家討論最多的是良將，一如專注研發(fā)多年，帶領(lǐng)上千團(tuán)隊(duì)的研發(fā)副總經(jīng)理曹敏，被視作臺(tái)積電先進(jìn)制程發(fā)展的重要推手。除了挑選好帶頭人，臺(tái)積電也著眼于如何吸引并留住年輕世代，比如拉高固定薪酬、專門設(shè)定降低新人離職率的目標(biāo)。

更進(jìn)一步則涉及如何提前培育先進(jìn)制程人才。自今年9月，臺(tái)積電在臺(tái)灣6所大學(xué)開設(shè)“臺(tái)積電半導(dǎo)體學(xué)程”。圍繞“公司最重要的資產(chǎn)”，臺(tái)積電展示出觀念與密集的基本動(dòng)作。

作為戰(zhàn)略資源的尖端半導(dǎo)體

所有的電子產(chǎn)品、先進(jìn)科技都需要半導(dǎo)體作為主要處理運(yùn)算的“大腦”，作為科技產(chǎn)業(yè)的底盤，半導(dǎo)體的戰(zhàn)略意義無需贅述。

Arm收購案推進(jìn)階段，創(chuàng)始人特意向英國政府請?jiān)阜駴Q。他認(rèn)為：既然美國總統(tǒng)愿意講全球技術(shù)主導(dǎo)地位武器化，英國也應(yīng)當(dāng)有自己的貿(mào)易武器，否則將成為沖突的附帶損失。

讓經(jīng)濟(jì)回歸經(jīng)濟(jì)，總是樸素假設(shè)，不同維度的交織，才是無法避免的現(xiàn)實(shí)。逆全球化的風(fēng)吹拂多時(shí)，后疫情時(shí)代，全球電子供應(yīng)鏈重整更是得到提速。

在世界半導(dǎo)體市場，以最大廠商英特爾為代表的美國企業(yè)的份額占到47%。而從產(chǎn)能來看，美國僅占世界的12%。英特爾首席執(zhí)行官Bob Swan近日刊登公開信，呼吁芯片制造回歸美國本土。眼下，美國為了推動(dòng)半導(dǎo)體的國內(nèi)生產(chǎn)，開始討論新投入250億美元規(guī)模的補(bǔ)貼。

美國芯片產(chǎn)業(yè)史上，類似Bob Swan的行動(dòng)其實(shí)有前例可援。上世紀(jì)80年代中期，美國芯片企業(yè)遭到日本企業(yè)圍剿，便向美國政府求助。結(jié)果之一是建立公私合伙關(guān)系以研發(fā)尖端制造技術(shù)，幫助美國在其開創(chuàng)的產(chǎn)業(yè)中重回正軌。

韓國一直希望能夠像此前搶奪存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)一樣，占據(jù)晶圓代工市場主導(dǎo)權(quán)。就在今年4月，韓國政府宣布了一系列2030年半導(dǎo)體強(qiáng)國目標(biāo)。著眼于晶圓代工領(lǐng)域，韓國的目標(biāo)是到2030年實(shí)現(xiàn)世界第一。

臺(tái)灣地區(qū)本就在晶圓制造和封測領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢。今年7月，臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)部又提出半導(dǎo)體先進(jìn)制程中心政策藍(lán)圖，確定發(fā)展四路：關(guān)鍵材料自主化、材料供應(yīng)在地化、外商設(shè)備制造在地化、先進(jìn)封裝設(shè)備國產(chǎn)化。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這是臺(tái)灣地區(qū)針對供應(yīng)鏈本土化趨勢的回應(yīng)。

要不要堅(jiān)守市場主義，一直是前沿科技產(chǎn)業(yè)的重要議題。近年來國際政經(jīng)局勢趨緊，全球高科技產(chǎn)業(yè)的競技場上，卻看到頻繁出沒的政策制定者的身影。有分析指出，美國曾向尖端技術(shù)的研究開發(fā)等投入公共預(yù)算，但向工廠建設(shè)等直接投入補(bǔ)貼實(shí)屬罕見。

科技角力、日韓貿(mào)易戰(zhàn)等局勢下，各國都在學(xué)習(xí)如何自處。觀察先進(jìn)制程大戰(zhàn)，基于宏觀維度的考量不可或缺。與此同時(shí)，趨于復(fù)雜的政經(jīng)環(huán)境，也要求產(chǎn)業(yè)政策制定者拿出真正行之有效的方案。

跳出戰(zhàn)局

制程大戰(zhàn)不要求參賽者笑到最后，主動(dòng)出局者也不等同失敗者。放棄制程追趕也能夠獲得不錯(cuò)回報(bào)期，比如專注特色工藝的華虹半導(dǎo)體，再比如成功翻盤的聯(lián)電。

放棄最先進(jìn)工藝的比拼，玩家仍能夠通過差異化的市場定位形成比較優(yōu)勢；而對于先進(jìn)制程的堅(jiān)定追趕者而言，是以短期財(cái)務(wù)壓力為籌碼，爭取長期競爭力。

企業(yè)經(jīng)營猶如帆船比賽，必須同時(shí)關(guān)注產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向，競爭者的動(dòng)作以及本身的團(tuán)隊(duì)合作。獲取長期競爭力的關(guān)鍵之一，就在于預(yù)判好產(chǎn)業(yè)未來。一如臺(tái)積電現(xiàn)任董事長劉德音，能夠跳出固有賽道、看清賽局。劉德音曾表示，未來不只在拼制程微縮，而是以邏輯密度或運(yùn)算能力作為指標(biāo)。

產(chǎn)業(yè)未來是否有逆風(fēng)？不僅技術(shù)路線不能挑錯(cuò)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的人還要關(guān)注產(chǎn)業(yè)壽命。臺(tái)積電近年開始口徑一致，用“柳暗花明又一村”比喻摩爾定律并未消亡。一方面，意指廠商有許多不同的途徑可以繼續(xù)增加密度，持續(xù)推進(jìn)先進(jìn)制程；一方面，也代表市場應(yīng)用面夠廣，值得投入發(fā)展。

可是市場需求存在，技術(shù)就定然有生命力嗎？“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還有100年壽命”的專家預(yù)言會(huì)否過度自信。替代并不總具有積極內(nèi)涵，非典型競爭者可能用替代路徑讓其他玩家消失。目力所及之內(nèi)，量子計(jì)算即具有改寫半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的潛力。

一些人認(rèn)為，臺(tái)灣地區(qū)原有的半導(dǎo)體基礎(chǔ)，會(huì)成為接下來切入量子計(jì)算的優(yōu)勢。但也有說法稱，量子電腦興起后，臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體終將走上末路。關(guān)于當(dāng)前英特爾7納米制程放緩，一種較為激進(jìn)的解讀是，英特爾看到了量子計(jì)算的突破與樂觀前景。

2016年5月，劉德音在技術(shù)論壇上指出，臺(tái)積電將致力于發(fā)展移動(dòng)運(yùn)算、高性能運(yùn)算、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，這些布局正是現(xiàn)如今被驗(yàn)證的高成長市場——所有的故事都以時(shí)間為軸，誰說遠(yuǎn)見不是競爭力？這話適用于先進(jìn)制程大戰(zhàn)的每一位玩家。
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