作爲美國芯片行業的門面,英特爾一直引領着全球芯片製造的發展。過去數十年,在始終堅持在美運營和自主生產的前提下,英特爾曾創造了一個輝煌的時代。但近年來,伴隨着其相繼關閉智能手機芯片等業務,不斷失去一些大客戶訂單,以及下一代芯片生產受阻,屬於英特爾的時代似乎正在走向終結。近期,英特爾宣佈7nm技術路線圖又一次推遲,這樣一來,AMD的市場份額將有可能增長。

據Wedbush Securities副總裁Matt Bryson表示,雖然AMD約有一半的銷售依賴臺積電的7nm製程生產,但到2021年,AMD幾乎所有的產量都將在臺積電的前沿節點生產。與此形成對比的是,英特爾再次推遲了預期,首款7nm產品要到2022年底或2023年初才能準備好。

2019年AMD x86 CPU市場份額的增長估計約爲15%,而英特爾爲84%。TIRIAS Research的首席分析師Kevin Krewell稱,英特爾在cpu領域唯一的重要挑戰者可能會獲得更多收益,因其利用合作伙伴臺積電向市場投放更多處理器。

Krewell在7月26日接受採訪時表示:“AMD已經做好了擴大市場份額的準備。”“AMD在chiplets上下了更大的賭注。”

2019年晚些時候,臺積電宣佈了它的第一批芯片,作爲封裝三維芯片的一部分,該芯片可以提高性能、功耗和晶體管密度,從而擺脫摩爾定律的束縛。

瑞士信貸副總裁Randy Abrams在7月24日提供的一份報告中稱,AMD將在2021年將其服務器芯片改爲5nm製程,2023年將升級到臺積電的3nm製程,因此AMD有了奪取市場份額的“跑道”。報告稱,如果英特爾的生產路線圖繼續下滑,英特爾將可以考慮在2023年前使用臺積電生產3nm製程。

今年9月,全球最大晶圓代工企業臺積電將結束爲華爲子公司海思半導體(HiSilicon)生產7nm晶圓芯片的工作。因爲海思半導體已被美國政府列入黑名單。今年第一季度,海思半導體的產量約佔臺積電總產量的14%。

Krewell表示,英特爾的Foveros封裝技術比臺積電的芯片解決方案更先進,因爲它涉及到3D堆疊。但英特爾在推廣這項技術方面進展緩慢。

Krewell表示,AMD的EPYC服務器處理器和Ryzen桌面處理器都是由臺積電開發的芯片製造而得。

可以肯定的是,英特爾在與AMD的競爭中仍享有一些關鍵優勢。

英特爾可以用更低的價格來吸引顧客。英特爾在架構上也保持一定領先,比如DL Boost指令和AVX512。Krewell補充道,AMD在更多核心和更多PCIe通道方面具有優勢。

轉移到代工廠

英特爾上週表示,可能會將更多的生產外包給臺積電(TSMC)等代工廠。英特爾使用臺積電生產使用傳統技術生產的芯片。這將是英特爾首次使用鑄造廠在先進節點(包括10nm及以下)進行生產。

在英特爾公佈季度財報後的電話會議上,自去年1月以來一直擔任英特爾首席執行長的Bob Swan對是否會將更多生產外包給代工廠表示懷疑。

Swan:”不同的是我們要很務實——如果以及什麼時候我們應該往裏走,還是往外走,確保我們有選擇餘地,在內部建造內外混合搭配,還是整體走出去。”

根據Krewell的說法,英特爾不太可能走多年前出售芯片設備成爲無生產線公司AMD的老路,將所有的生產外包出去。“英特爾將不得不決定他們是一家制造公司還是一家產品公司,他們仍然可以兩者兼得。”

Krewell表示,每個新流程節點都有挑戰,但如果出錯,可能會導致數月或數年的延遲。每一家依賴前沿節點的半導體公司都需要應急計劃,而且沒有一家公司能倖免。根據Krewell的說法,能夠將來自不同代工廠的芯片組合在一起,這將是英特爾未來可能採用的靈活配置方案的一部分。

重振美國工業

英特爾的掉鏈子預示着另一個跡象,表明美國經濟將面臨下行壓力,美國的芯片行業正在失去活力。

哈佛商學院(Harvard Business School)教授 Willy Shih在7月26日發表於《福布斯》雜誌的一篇文章中指出:英特爾外包更多生產的計劃應該會給美國敲響警鐘。

這一系列事件和決策的衝擊,導致外界對於英特爾的信心不斷下跌,截至上週五(7月24日),其股價更是大跌超過了16%。不過,這卻給另一家芯片代工巨頭提供了機會,那就是臺積電。因爲據市場普遍預計,英特爾可選的代工對象只有臺積電、三星等幾家,而作爲業界尖子生,臺積電無疑是首選之一。

Shih:" 由於AMD擁有由臺積電生產的設計精良的產品,導致英特爾在x86微處理器市場輸給了AMD。英特爾唯一能趕上AMD的地方就是臺積電,因此他們將業務外包給臺積電的壓力將非常大(英特爾已經是AMD的一個重要客戶)。”

畢竟相較於三星電子當前5nm工藝良率不佳,3nm工藝也成謎的發展來說,臺積電的優勢要明顯的多。根據媒體報道,臺積電3nm製程預計將於2021年風險量產,2022年下半年全面量產,並且2nm也將在2023至2024推出。與此同時,目前臺積電股價處於不斷上漲階段,市值已經暴漲超過3000億元。

美國在芯片製造業的排名已從最初的第一下滑至第五,領先於美國的公司正在積極投資。美國芯片工具製造商也一直在將生產轉移到亞洲,因爲那裏是他們的客戶所在。

Willy Shih表示,美國政府爲恢復美國製造業競爭力所作出的努力很少。他建議,政府應該在補貼生產的同時,爲創造需求提供資金,以確保美國芯片行業的可持續性。

7月2日,參議院以96票贊成、4票反對的結果通過了一項對《國防授權法案》(NDAA)的修正案,以支持美國的芯片產業。該修正案結合了早期的《美國代工廠法》(AFA)和《CHIPS》(Creating Helpful incentive to Produce semiconductor (CHIPS) for America Act)。Shih說,一份幾乎完全相同的提案已經提交到議會委員會,這是一個好兆頭。但投票不會爲這些政策授權或提供適當的資金,它只會創建政策框架。

延伸閱讀——美國半導體新法案出爐,1800億謀求芯片製造振興

多位美國兩黨議員共同提出《2020美國晶圓代工法案(AFA,The American Foundries Act Of 2020)》。該法案是6月份以來,美國兩黨議員提出的第二項刺激國內芯片產業發展的法案。如果法案獲批,美國將向各州芯片製造業、國防芯片製造業投入共計250億美元(約合人民幣1771億元)的資金。

2019年,中國的高端芯片製造能力首次超越北美,目前全球78%的高端芯片製造產能位於亞洲。這種現狀引起美國擔憂,爲了在全球半導體產業保持領先地位,美國正着力刺激本國芯片產業發展。

AFA法案中特別提及,禁止中國政府擁有、控制或以其他方式施加影響的企業獲取該法案的資助。

一、AFA法案:砸250億美元,佈局各州芯片製造和國防半導體

AFA法案提出五項振興美國國內芯片產業的措施,涉及250億美元資金。五大措施具體如下:

1、支持商業微電子學項目。法案授權美國商務部向各州撥款150億美元,以幫助微電子學的“製造、組裝、測試、先進封裝、先進研發設置的建設、擴張或現代化”。

2、支持安全微電子學項目。法案授權美國國防部撥款50億美元,主要用於建設安全微電子產品生產設施。法案寫道:“建立、擴大、現代化一個或更多有商業競爭力的和可持續發展的微電子學制造設施或先進研發設施,用於生產可衡量安全性和專業性的微電子產品。”

3、資助研發。法案授權50億美元的研發支出,以確保美國在微電子領域的領導地位。這筆資金分配情況如下:美國DARPA的電子學復興計劃獲得20億美元,美國國家科學基金會獲得15億美元,美國能源部獲得12.5億美元,美國國家標準和技術研究所獲得2.5億美元。

接受這筆資金的機構需要“制定政策,儘可能地以國內生產或微電子研發的任何知識產權作爲結果”。

4、國家微電子學研究計劃。法案規定成立一個總統科學技術委員會的小組委員會。該小組委員會將每年編寫一份報告,“用於爲下一代微電子學研究和技術提供指導和協調資助資金、加強國內微電子學勞動力,並鼓勵政府與產業界、學術界的合作”。

5、安全措施。法案禁止中國政府擁有、控制或以其他方式施加影響的企業獲取資助。

隨着中國乃至亞洲在全球芯片產業中佔據越來越重要的地位,美國多番出手,試圖保證其在全球半導體領域的領先地位。

2020年以來,美國一方面加大對我國芯片技術進出口的管制力度,另一方面積極部署國內芯片技術研發和生產,以減少美國芯片產業對亞洲的依賴。前些日,美國兩黨議員的兩度攜手提案、此前臺積電宣佈美國建廠的計劃均反映出這一趨勢。

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