合久必分的半導體
這個夏天,半導體行業的跌宕故事不斷上演。
7月23日,英特爾宣佈將已經落後對手一年的7nm製程處理器再向後推遲至少六個月,並在數日後被爆出,將使用台積電的7nm優化版本6nm製程為英特爾生產部分芯片,並預訂了台積電明年18萬片6nm產能。
8月5日,高通原本交給三星代工的5nm製程旗艦芯片驍龍875,因開發進度問題重新投放給台積電生產。
8月7日,華為宣佈在台積電斷供之後,麒麟9000會是海思最後一款高端手機芯片……
如果説英特爾是半導體行業這一製造業王者頭頂的王冠,這個夏天,台積電親手搶下來這頂王冠,並將三星踢出領跑賽道,將華為逼下半導體舞台。
要理解華為、英特爾和台積電的愛恨情仇,半導體行業合久必分的歷史不可不知。
1957年,著名的八叛徒(八人同時從晶體管之父肖克利的企業逃離)創立了硅谷歷史上最重要的企業之一——仙童半導體公司。他們設計並製造了世界上第一款商用集成電路,開啓了人類的電子時代。
更重要的是,仙童自由、反叛、創新的精神,隨着其拆分和後續衍生的幾十家企業遍佈硅谷,成為了硅谷未來幾十年共同的價值認同。其衍生的企業中也不乏後來的半導體行業巨頭,比如英特爾。
1971年,英特爾設計並製造了歷史上第一塊CPU芯片Intel-4004,並隨後和微軟形成Wintel聯盟,推動了全球範圍內PC機的廣泛流行,自己也成為了半導體行業的巨頭。
與此同時,成為行業標準的還有英特爾所代表的IDM 生產模式。
IDM即垂直整合製造(Integrated Device Manufacture),也就是公司業務囊括芯片的設計、生產、封裝、測試等全流程。這一模式幫助半導體廠商將全部環節掌握在了自己手裏,從而控制了技術發展、產品週期、品牌傳播等核心要素。
IDM模式是八十年代世界半導體產業發展的金科玉律,後晉主流玩家無不以此獲得成功。
1976年,日本成立“VLSI 技術研究所”,利用十餘年時間建立起晶圓製造、光刻機制造、光罩生產、後端材料等完整產業鏈,並構建了成熟的半導體生態,培養出信越、TOPPAN、京瓷、東京電子、尼康等一系列世界領先的上下游企業,一度超越美國,成為了世界半導體行業霸主。
1983年,韓國三大財團三星、金星社和現代,聯合韓國政府合力投入數十億美元,助力韓國企業進入芯片大規模集成生產時代,孕育了三星、海力士等半導體巨鱷,在90年代進入世界半導體產業第一梯隊。
然而,模仿英特爾模式的日韓半導體企業發家史中卻透露着類似的不易:耗時、費錢。需要集全國科研之力的芯片設計、動輒幾百億投資的產品生產線、還有在摩爾定律催促下不斷升級的製造工藝,無不對以“合”為綱的IDM企業有着極高的要求。
八十年代中葉,ASIC(專用集成電路)的出現為半導體行業吹響了“分”的號角。
ASIC大量使用標準化門陣列與標準元件,使得工程師不必瞭解晶體管線路設計的細節部分,而可以利用邏輯門對芯片進行抽象化設計,從而催生了僅關注芯片電路設計的無晶圓生產廠商(Fabless)的出現。
與此同時,英國一家叫ARM的小企業於1985年開發出了他們首款芯片,並在5年後決定不再生產芯片,而是將自己的芯片架構作為知識產權授權給其他公司使用(Design House),以賺取IP授權。
1987年,從另一家IDM巨頭德州儀器離開的張忠謀成立了台積電,同樣不生產芯片,相反專注於製造工藝,只為其他芯片設計廠商生產半導體產品(Foundry)。
這三種類型企業的出現極大地降低了半導體行業的准入門檻,推動了行業的活躍度,激發了創新潛能,使半導體成為了人類信息時代飛速發展的真正基石。
這個夏天,僅為產業鏈一環的台積電甚至取代了舊王英特爾,成為了半導體行業發展的新風向標,而其中奧秘,則會在下一篇文章中細細道來。