ARM引起的行業(yè)大裂變
芯片生產通常分為設計、制造和封裝測試三個環(huán)節(jié)。早期的IC產業(yè)都是由整機廠商主導的,像通信廠商摩托羅拉自己就擁有規(guī)模相當大的半導體業(yè)務。上世紀70年代,英特爾這樣的集成器件制造廠商(IDM)開始主導芯片制造和封裝測試;到了80年代,在制造領域出現(xiàn)了臺積電這樣的代工廠(Foundry);進入90年代,IC設計領域又細分出了以ARM為代表的IP供應商。
芯片產業(yè)中代工生產和IP設計兩種業(yè)務的獨立,使得高通等第三方處理器廠商和蘋果等系統(tǒng)廠商采用SoC方式(片上系統(tǒng))自行定制處理器成為可能。根據(jù)半導體市場研究公司IC Insight對1999年~2012年全球半導體市場的統(tǒng)計,F(xiàn)abless(無生產線)廠商銷售復合增長率為16%,而同期IDM廠商銷售復合增長率僅為3%。2012年Fabless銷售額已占到半導體市場27.7%的份額,從而強勁地沖擊著IDM模式。
集成電路產業(yè)細分的一個獨有的驅動因素是半導體市場日益高昂的投資和日趨激烈的競爭。
芯片制造業(yè)是知識密集型和資本密集型行業(yè)。隨著集成電路加工線寬的不斷縮小,建造一條45nm半導體生產線的投資已經高達30億美元。高高的市場門檻讓中小半導體廠商望而興嘆。
線寬的不斷縮小,還意味著不同生產線的工藝寬容度的縮小。2002年三星生產的StrongARM處理器主頻已經做到1.2GHz,而ARM對外提供的處理器IP的頻率只有400MHz。這是因為三星在設計和制造環(huán)節(jié)做了相互優(yōu)化,進而顯著提升了芯片主頻。而ARM當時實力尚弱,難以對不同廠商的生產線進行優(yōu)化,因此,主頻自然上不去。
英特爾的核心競爭力在于同時擁有世界最強的設計團隊和最好的生產設施,便于兩者相互優(yōu)化,進而生產性能最佳的芯片。英特爾對工藝一致性的追求近乎苛刻,前CEO貝瑞特主導的“精確復制”計劃,就是為了讓英特爾分布在世界多個地方的工廠具有工藝一致的高水平制造環(huán)境。
英特爾用高昂的投資與芯片廠商AMD競爭,同時用設計與制造相互優(yōu)化來與缺少設計團隊的代工廠臺積電競爭。
在與AMD的競爭中英特爾賭贏了,2008年,AMD終于不堪投資的重負,將芯片制造業(yè)務剝離,成為Fabless企業(yè)。而在與臺積電的競爭中,臺積電不僅沒輸,還通過與ARM這樣的Chipless(無芯片)公司合作,實現(xiàn)了芯片設計與制造的相互優(yōu)化,在新的制程引入上與英特爾時間上相差不多,從而確保了代工芯片的高性能。
與此同時,ARM也發(fā)展壯大到足以針對特定代工企業(yè)的特定生產線進行優(yōu)化。如今,如果客戶要在臺積電代工,ARM則可以分別提供封裝基于臺積電性能優(yōu)化或功耗優(yōu)化的不同生產工藝的硬IP核,以滿足用戶對性能或者功耗的偏好。
爭奪平臺領導權
“標準為王”在整機產品上很大程度是通過對平臺的控制體現(xiàn)出來的??刂屏似脚_,就等于主導了市場,也就意味著豐厚的回報,因此,平臺控制權的爭奪便顯得格外重要了。
平臺控制權的爭奪在個人計算市場可謂精彩紛呈。
1981年PC問世,IBM憑借PC開放的體系架構擊敗蘋果,確立了其在個人計算市場大哥大的地位。但PC開放的架構使得系統(tǒng)廠商難以控制,因此IBM在1985年推出基于286處理器的PC時,在主板上引入了專有的微通道總線,試圖通過排他的總線架構來控制PC。
于是,英特爾與康柏聯(lián)手在1986年推出的基于386處理器的PC上引入開放的PCI總線,從而確保了PC的開放性。由于PCI總線是通過芯片組支持的,英特爾也第一次體會到平臺領導權的好處。
到了1991年,IBM提供RISC(精簡指令集)架構的POWERPC處理器技術、摩托羅拉負責制造、蘋果負責整機生產并提供兼容機授權的POWERPC聯(lián)盟成立,目標指向個人計算市場。聯(lián)盟成員個個出類拔萃,當時RISC架構較之x86的CISC(復雜指令集)架構具有一定的技術優(yōu)勢,摩托羅拉半導體部門1988年才從美國總統(tǒng)里根手上接過首個國家質量獎,而蘋果電腦Macintosh及其操作系統(tǒng)也都令PC和Windows望其項背。但這樣一個夢之
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