日本專家分析：英特爾與臺積電對決，誰將贏得半導體戰(zhàn)爭？

日本楔形網4月20日刊登技術顧問杉山和弘的文章，分析英特爾與臺積電誰將贏得半導體戰(zhàn)爭。

英特爾已經宣布將投資2萬億日元(約200億美元)建設新工廠，而臺積電則宣布將在三年內投資11萬億日元。兩家公司之間的博弈越來越激烈。

臺灣半導體制造公司（TSMC）最近的新聞很多，股價從一年前的50美元低位飆升至2月份的140美元。為什么晶圓廠，即半導體制造公司，會吸引這么多的關注？事實上，全球半導體行業(yè)的王位即將被取代。與臺積電相比，長期以來一直是衛(wèi)冕冠軍的英特爾的股價在過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），而臺積電則是通過只專注于制造（水平分工）。英特爾的巨大投資會是一次換位思考嗎？

"活著的傳奇"回歸英特爾

2月16日，59歲的帕特里克-格爾辛格，一個"活著的傳奇"，成為英特爾的第八任CEO。格爾辛格18歲時加入英特爾，在公司工作期間獲得了斯坦福大學的學位，他領導了英特爾核心的開發(fā)，即計算機中使用的MPU（中央處理單元）。在2009年離開該公司之前，他還擔任過副總裁兼首席技術官（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(tǒng)治是基于摩爾定律，該定律指出半導體密度將在18至24個月內翻倍，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程中跌倒了。由于10納米（納米是十億分之一的基本單位）線寬工藝的延遲量產，英特爾已經落后于臺積電和其他公司，而臺積電已經開始量產7納米和5納米工藝，據(jù)說英特爾已經推遲到2023年。英特爾一直無法跟上摩爾定律的路線圖，而代工廠卻已經把他們打敗了。

(資料來源：Wedge根據(jù)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，這可以稱為"英特爾規(guī)則"。

然而，隨著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(guī)劃和設計開始變得越來越重要。在這種背景下，出現(xiàn)了沒有工廠的無晶圓廠制造商，如專門從事GPU規(guī)劃和設計的英偉達。換句話說，自行設計變得越來越困難。

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

業(yè)內大趨勢正向"水平分工"轉變

《日本經濟新聞》前些時候有一篇文章，題為"Mac市場的變化：專有CPU在二手市場造成的后果。眾所周知，蘋果公司的Mac筆記本電腦的價格即使在使用時也不會下降，但據(jù)說價格正在下降。為什么？這是因為蘋果在去年11月發(fā)布了一款采用自己的CPU的機型，稱為M1芯片，取代了之前由英特爾制造的CPU。用戶稱贊它有更快的處理速度和更好的電池壽命。M1芯片是由蘋果公司根據(jù)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。

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，臺積電已經成為一家領先的公司，生產全球市場上近50%的半導體。半導體制造需要大量投資以推進工藝和提高產能。許多曾經是"半導體強國"的日本公司已經消失，在投資戰(zhàn)中失敗。同時，為了減少投資風險，一些公司停止生產半導體，開始專門從事設計工作。代工廠，如臺積電，成為這一趨勢的接受者。

今天，代工廠不僅在數(shù)量上而且在技術上都處于領先地位。特別是，只有兩家公司，臺積電和三星，可以生產最先進的工藝，如7納米和5納米。蘋果和其他用戶每天都在爭先恐后地訪問代工廠，以確保生產線的安全。過去，英特爾率先決定個人電腦的接口，可現(xiàn)在卻正在向代工廠轉移。

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從美國的Global Foundries改為TSMC。通過這樣做，臺積電也就奪取了英特爾在PCCPU市場的份額。

在半導體制造商之間的這種分工繼續(xù)進行的同時，谷歌、蘋果、臉書和亞馬遜等GAFA有望利用它們充足的資金加速內部半導體設計。除了GAFA，旨在實現(xiàn)自動駕駛商業(yè)化的汽車制造商也可能會設計自己的半導體。隨著這種情況的發(fā)生，代工廠將變得越來越重要。

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)的皇冠將由代工廠或臺積電把持。

然而，代工廠并非沒有自己的擔憂。事實上，投資與銷售的比例正在增加，而情況仍然是非常危險的。一旦發(fā)生技術問題，就可能會致命。

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，如果它能在這里創(chuàng)造出創(chuàng)新技術，它將能夠與代工廠競爭。

據(jù)我猜測，英特爾未來也可能將其部分半導體外包給代工廠，目前，已經有一些類似的報道。盡管英特爾可能不愿意向代工廠透露其一直作為黑匣子的生產技術，但是，它將能夠通過使其生產工藝與代工廠的工藝兼容來規(guī)避風險。該公司可能會采取雙管齊下的策略，也就是一方面繼續(xù)自己的生產，同時又保護國內就業(yè)和技術。

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

導致半導體短缺的一個因素是，半導體制造已經成為少數(shù)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(xù)到2022年左右。正如新冠疫情災難導致了關于在國內生產關鍵醫(yī)療產品的必要性的討論一樣，看到半導體在某種程度上"在日本擁有生產設施"的舉措也不會令人驚訝。事實上，在3月份，歐盟（EU）宣布了一個增加該地區(qū)半導體制造的目標，旨在到30年時，按價值計算，占據(jù)下一代半導體的20%份額。此舉對在美國擁有生產設施的英特爾來說將是一個助推。

此外，在3月底，英特爾宣布將投資2萬億日元在亞利桑那州建立一個制造工廠。今年4月，臺積電宣布將在未來三年投資約11萬億日元，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。無論如何，半導體行業(yè)正處于一個重要的轉折點，未來幾年將出現(xiàn)一個新的局面。