超越英特爾,臺(tái)積電靠三項(xiàng)秘密武器沖上顛峰
2020-08-16 09:47:15 財(cái)訊(臺(tái))7月24日,英特爾執(zhí)行長(zhǎng)斯旺(Bob Swan)表示英特爾7納米將推遲半年。以及為了維持「英特爾產(chǎn)品在市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)地位,將會(huì)在自家晶圓廠之外,采用其他晶圓代工廠產(chǎn)能生產(chǎn)先進(jìn)產(chǎn)品。
這兩條消息讓臺(tái)積電的股價(jià)如觸電般狂飆,臺(tái)積電股價(jià)從每股386 元跳上424 元,直接漲停鎖死。同一時(shí)間,一直追趕英特爾的美國(guó)處理器大廠AMD(超微)股價(jià)漲幅更為驚人;7 月23 日,AMD 股價(jià)為59.5 美元,到7 月30 日,AMD 股價(jià)站上78.2 美元,7 天內(nèi)市值暴漲3 成。
為什么會(huì)這樣?以營(yíng)收計(jì)算,英特爾依然是全球半導(dǎo)體龍頭。英特爾去年?duì)I收近700億美元,是臺(tái)積電的2 倍;英特爾依然是全球處理器之王。
然而,英特爾CEO這一次的發(fā)言,被視為臺(tái)積電制程能力超越英特爾的明確信號(hào)。英特爾先進(jìn)制程進(jìn)度一再出問(wèn)題,10 納米制程原本預(yù)計(jì)2016 年推出,卻到2019 年才問(wèn)世;今年初,英特爾CFO更公開(kāi)承認(rèn),10 納米的產(chǎn)能表現(xiàn)不如預(yù)期,無(wú)法大幅貢獻(xiàn)獲利。
反觀,臺(tái)積電先進(jìn)制程不斷推進(jìn)。盡管外界不斷質(zhì)疑摩爾定律已到盡頭,新制程愈來(lái)愈難做,但在今年7 月16 日,臺(tái)積電總裁魏哲家在卻明確表示:「今年下半年5 納米制程將強(qiáng)勁成長(zhǎng),全年將貢獻(xiàn)8%的業(yè)績(jī)。4 納米為5 納米制程技術(shù)延伸,預(yù)計(jì)2022年量產(chǎn);3 納米制程開(kāi)發(fā)符合進(jìn)度,將于2022 年下半年量產(chǎn)?!?/p>
大摩最新報(bào)告更指出,從去年底,臺(tái)積電推出7 納米增強(qiáng)版制程后,臺(tái)積電在制造能力上已開(kāi)始超越英特爾,在同樣面積里,能生產(chǎn)出更多晶體管。臺(tái)積電的7 納米性能相當(dāng)于英特爾的10 納米,但當(dāng)2022 年英特爾7 納米量產(chǎn)時(shí),臺(tái)積電已進(jìn)入3 納米時(shí)代。英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》評(píng)論:「這標(biāo)志著英特爾長(zhǎng)期領(lǐng)導(dǎo)地位的結(jié)束?!?/p>
最直接的證據(jù)是英特爾競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的市占率數(shù)字。過(guò)去,AMD 市場(chǎng)表現(xiàn)落后英特爾,2018 年1月AMD 一股只值11 美元;但這一年,AMD 委托臺(tái)積電制造CPU 和GPU芯片后,AMD 不斷用性能挑戰(zhàn)英特爾,市占率節(jié)節(jié)高升,市值更在2 年內(nèi)翻升8 倍!
臺(tái)積電和英特爾的市值走勢(shì)也是如此。2000 年時(shí),PC 是高科技世界的中心,當(dāng)時(shí),英特爾的市值可以買(mǎi)下6 家臺(tái)積電;但2001 年臺(tái)積電和ARM(安謀)合作,發(fā)展制造超省電處理器的能力,緊緊抓住手機(jī)芯片的制造商機(jī),英特爾在手機(jī)芯片市場(chǎng)一直難以發(fā)展?,F(xiàn)在臺(tái)積電的制程已足以生產(chǎn)最先進(jìn)的處理器芯片,跨進(jìn)最重要的云端、處理器、AI 等高性能運(yùn)算市場(chǎng),有機(jī)會(huì)讓臺(tái)積電再創(chuàng)高峰。
僅是英特爾,去年靠終端產(chǎn)品和數(shù)據(jù)中心,就貢獻(xiàn)了600億美元的生意,毛利率也和臺(tái)積電相當(dāng);如果英特爾擴(kuò)大對(duì)臺(tái)積電釋單,即使只釋出5%,恐怕都是百億元(新臺(tái)幣)起跳的大訂單。
臺(tái)積電原本做的是運(yùn)算能力較慢的手機(jī)芯片,為何能讓最頂尖的兩家處理器公司,都找臺(tái)積電制造高性能芯片?其實(shí),背后是臺(tái)積電一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的秘密布局。
▲ AMD CEO蘇姿豐與臺(tái)積電合作后,市占率節(jié)節(jié)高升。
2016 年5 月,劉德音在臺(tái)積電技術(shù)論壇上指出,未來(lái)臺(tái)積電將致力發(fā)展4 個(gè)新產(chǎn)品平臺(tái),包括移動(dòng)運(yùn)算、高性能運(yùn)算、汽車(chē)電子和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)?!高@是臺(tái)積電看到未來(lái)成長(zhǎng)最快的市場(chǎng)區(qū)間」,劉德音明確指出,高性能運(yùn)算的需求,到2020 年就會(huì)爆發(fā)。說(shuō)實(shí)話,當(dāng)時(shí)沒(méi)人把劉德音的預(yù)測(cè)當(dāng)一回事。
一位業(yè)界人士觀察,臺(tái)積電當(dāng)時(shí)已經(jīng)推算出兩件事:第1,沿著臺(tái)積電制程演進(jìn)的速度推斷,到2019~2020 年實(shí)力足以進(jìn)入處理器市場(chǎng);第2,AI 等趨勢(shì)出現(xiàn),高性能運(yùn)算芯片是高價(jià)又有規(guī)模的大市場(chǎng)。
「這幾年,處理器市場(chǎng)百花齊放,」這位業(yè)界人士解釋?zhuān)^(guò)去的處理器是「一顆芯片處理所有事」,但AI 出現(xiàn)后,「有專(zhuān)門(mén)處理語(yǔ)音的翻譯芯片,專(zhuān)門(mén)做人臉識(shí)別的影像識(shí)別芯片」。同一時(shí)間,高科技公司也都想發(fā)展自己的AI 芯片或處理器, Google 有自己的AI 芯片,蘋(píng)果今年也宣布推出Apple Silicon,要把蘋(píng)果電腦里的英特爾處理器換掉。英偉達(dá)更因?yàn)榘l(fā)展AI 芯片,4 年內(nèi)股價(jià)從22 美元翻漲到420 美元。
中國(guó)大陸也想發(fā)展自己的處理器,最有名的當(dāng)屬華為旗下海思。去年,海思就推出7 納米鯤鵬服務(wù)器芯片;如今即使海思被禁,中國(guó)還有飛騰等公司,持續(xù)投資中國(guó)自有的處理器芯片。
鎖定高性能運(yùn)算市場(chǎng),劉德音過(guò)去幾年培養(yǎng)出3 項(xiàng)秘密武器,從省電的手機(jī)處理器跨入高性能芯片的大市場(chǎng)。
「臺(tái)積電從2012 年開(kāi)始,就培養(yǎng)自己的處理器團(tuán)隊(duì)」,一位業(yè)界人士觀察,劉德音過(guò)去對(duì)研發(fā)著力甚深,在他支持下,臺(tái)積電培養(yǎng)出全臺(tái)灣數(shù)一數(shù)二的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),「人數(shù)約有2 、3,000 人,而且這些人流動(dòng)性不高,許多人一待就是十幾年」。
臺(tái)積電有能力設(shè)計(jì)出世界一流的IC 參考設(shè)計(jì),但這些設(shè)計(jì),都留在自家供客戶選擇使用,不跟客戶競(jìng)爭(zhēng)。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?!惯@些設(shè)計(jì)早已經(jīng)過(guò)臺(tái)積電內(nèi)部千百次的試煉,只要客戶點(diǎn)頭,馬上就能上線生產(chǎn)?!溉荌P 不夠多,要什么沒(méi)什么,很多都必須外購(gòu)?!顾治?,IP 正是臺(tái)積電看不見(jiàn)的秘密武器。
業(yè)界人士透露,臺(tái)積電拿下AMD 訂單的關(guān)鍵,就與一個(gè)處理器專(zhuān)用的設(shè)計(jì)有關(guān),「以前AMD 的單一核心,與英特爾相比,性能始終無(wú)法超越」。過(guò)去要設(shè)計(jì)多核處理器是非常復(fù)雜的技術(shù),但臺(tái)積電團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種全新的設(shè)計(jì),「讓芯片上數(shù)據(jù)交換的速度能達(dá)到全世界最快,而且只送不賣(mài)!」有了這個(gè)設(shè)計(jì)之后, 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,「這個(gè)過(guò)程里,祥碩的團(tuán)隊(duì)也有貢獻(xiàn)」,他透露。
從此,AMD 改變策略,核心數(shù)愈多,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的性價(jià)比拉得愈高。同時(shí),由于臺(tái)積電能在同樣面積里創(chuàng)造出更大的運(yùn)算能力,AMD 開(kāi)始猛攻高端市場(chǎng)?!?a href="http://www.xebio.com.cn/cpu_soc" target="_blank" class="keylink">AMD 為了讓臺(tái)積電能順利代工,也與臺(tái)積電簽下授權(quán)協(xié)議」,過(guò)去臺(tái)積電曾為英特爾生產(chǎn)X86 手機(jī)處理器,但跟AMD 的合作,才讓臺(tái)積電正式跨入高性能X86 架構(gòu)PC 和服務(wù)器處理器市場(chǎng)。
「生產(chǎn)一顆處理器,從設(shè)計(jì)開(kāi)始,大約需要1 年半時(shí)間」,他觀察,從劉德音2016 年端出高效運(yùn)算平臺(tái)后,「臺(tái)積電派了一組人與AMD 一起設(shè)計(jì)處理器」,2018 年,AMD把所有處理器訂單都交給臺(tái)積電生產(chǎn)。他研判,這次英特爾CEO 宣布委外制造,臺(tái)積電團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)已與英特爾開(kāi)始合作。
▲ 臺(tái)積電南科廠將成3 納米重鎮(zhèn)。
業(yè)界人士觀察,AMD 和臺(tái)積電合作,今年下半年會(huì)端出殺手級(jí)的產(chǎn)品,「沒(méi)有意外的話,今年下半年AMD 會(huì)推出第一顆3D 封裝IC」。過(guò)去,英特爾在服務(wù)器市場(chǎng)的市占率超過(guò)95%,但現(xiàn)在已有人預(yù)測(cè),未來(lái)AMD 和英特爾在服務(wù)器市場(chǎng)的市占率,將達(dá)到3:7。
這幾年,外界多把焦點(diǎn)放在臺(tái)積電微縮制程的發(fā)展上,但是先進(jìn)封裝才是臺(tái)積電另一個(gè)重要的武器。以前一片主機(jī)板上,處理器要處理數(shù)據(jù),必須透過(guò)主機(jī)板上的線路,到存儲(chǔ)器里拿數(shù)據(jù),不管處理器跑得再快,主機(jī)板上數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,最快也只有每?0 G;處理器跑得再快,沒(méi)有數(shù)據(jù),也只能空轉(zhuǎn)。
但是,臺(tái)積電先進(jìn)封裝技術(shù),能把存儲(chǔ)器和處理器放進(jìn)同一顆芯片里。臺(tái)積電負(fù)責(zé)先進(jìn)封裝專(zhuān)家曾在論壇上表示,在同一顆芯片里,存儲(chǔ)器和處理器之間數(shù)據(jù)交換的速度,傳輸速度可以增加10 倍以上。業(yè)界人士觀察,AMD 要推出的新處理器,就會(huì)把存儲(chǔ)器和處理器包進(jìn)同一顆芯片,「性能提升會(huì)非??植溃 ?/p>
他說(shuō),臺(tái)積電與弘塑等設(shè)備商合作開(kāi)發(fā)3D 封裝用的新材料,在芯片上層再疊一層芯片,中間用特制的納米雙晶銅材料貫穿?!冈龠^(guò)3 年,臺(tái)積電就有能力把PC 主機(jī)板上的芯片,Type C、HDMI相關(guān)的芯片都放進(jìn)來(lái)。」他分析,一旦解決散熱的問(wèn)題,未來(lái)一塊芯片,就能完成現(xiàn)在一臺(tái)PC才能做的工作。
另一個(gè)值得注意的是,臺(tái)積電原本擅長(zhǎng)生產(chǎn)的ARM 處理器,被認(rèn)為運(yùn)算性能無(wú)法與英特爾競(jìng)爭(zhēng),但這幾年,臺(tái)積電和ARM 合作后,已經(jīng)可以和英特爾匹敵。
美國(guó)媒體觀察,臺(tái)積電代工生產(chǎn)的蘋(píng)果手機(jī)處理器芯片就是采用ARM 的技術(shù),「A10 就比前一代性能增加4 成」,接下來(lái),從A10 到A14,每一代性能都穩(wěn)定成長(zhǎng)。根據(jù)《MacWorld》的報(bào)導(dǎo),臺(tái)積電今年用5 納米打造的A14 處理器,性能已經(jīng)足以取代部分筆電處理器。
「ARM 早已稱(chēng)霸手機(jī),只剩下PC 和服務(wù)器的市場(chǎng)還沒(méi)吃下來(lái)」,業(yè)界人士觀察,ARM 和臺(tái)積電聯(lián)手研發(fā)新技術(shù),臺(tái)積電透過(guò)微縮制程增加運(yùn)算能力,ARM 透過(guò)修改指令集,增加運(yùn)算效率。今年,日本的富岳電腦就是用ARM 芯片,拿下全球超級(jí)電腦運(yùn)算力第一的寶座。
對(duì)蘋(píng)果來(lái)說(shuō),iPhone 芯片性能達(dá)到PC 水平后,蘋(píng)果就可以用自己設(shè)計(jì)的處理器取代英特爾處理器,不但成本更便宜,還能用同一套作業(yè)系統(tǒng)和服務(wù),通吃PC 和手機(jī),蘋(píng)果的營(yíng)收跟著水漲船高。
今年底Apple Silicon 訂單將涌進(jìn),AMD 也會(huì)追加訂單,明年到后年還有英特爾的高端訂單需求,這些芯片要的全是最先進(jìn)的制程,臺(tái)積電最近的投資手筆,反映對(duì)接下來(lái)的需求相當(dāng)樂(lè)觀。
現(xiàn)在,是臺(tái)積電在云端和高性能運(yùn)算商機(jī)爆發(fā)的前夕,投資人要關(guān)注臺(tái)積電是否真能按照時(shí)程推進(jìn)制造技術(shù),拉開(kāi)與英特爾的差距;如果一一實(shí)現(xiàn),臺(tái)積電將成為全世界處理器制造之王。高性能芯片時(shí)代,臺(tái)積電的未來(lái)會(huì)很不一樣。
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