在AMD利用臺積電代工“蠶食”英特爾CPU市場份額之際，后者不得不放下身段向臺積電提出生產(chǎn)需求。 如今，由于格芯已在巨大的成本壓力下放棄7nm工藝的研發(fā)，IBM公司8月17日宣布，其下一代數(shù)據(jù)中心處理器芯片將采用三星7nm EUV工藝制造，這也是該公司的首款7nm工藝處理器。 作為半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，目前美國國內(nèi)擁有眾多實力強悍的芯片設(shè)計企業(yè)，如高通、博通、賽靈思、蘋果等，但在美國制造的芯片僅一成左右，前述企業(yè)的芯片生產(chǎn)大都依賴于亞洲的芯片代工廠。 為減少科技產(chǎn)品制造對亞洲的依賴，過去兩個月，美國芯片行業(yè)正為大規(guī)模游說活動做準備，以期獲得數(shù)百億美元的政府資金用于擴大本土研發(fā)和制造業(yè)務，進而維持美國在芯片行業(yè)的領(lǐng)先地位。

今年二季度全球晶圓代工市場份額：臺積電51.5%，三星18.8%；GlobalFoundries（格芯）7.4%，聯(lián)電7.3%，中芯國際4.8%。數(shù)據(jù)來源：TrendForce

“擁有晶圓廠，才是真男人”“擁有晶圓廠，才是真男人?！?994年，AMD創(chuàng)始人杰里·桑德斯（Jerry Sanders）在建設(shè)晶圓廠時曾作出如此表述。事實上，IBM也曾經(jīng)擁有自己的晶圓廠，而英特爾目前還在堅持著IDM模式。 （觀察者網(wǎng)注：IDM模式是集芯片設(shè)計、制造、封裝和測試等多個環(huán)節(jié)于一身；Fabless只負責芯片的電路設(shè)計與銷售；Foundry只負責制造、封裝或測試的其中一個環(huán)節(jié)。） 但令人唏噓的是，AMD和IBM現(xiàn)在已將先進芯片的生產(chǎn)托付給亞洲代工廠商（Foundry）。即便強如英特爾，也不得不在先進制程一再“擠牙膏”的情況下，尋求第三方代工以緩解自己的產(chǎn)能不足。 就在當?shù)貢r間8月17日，IBM發(fā)布一款新型數(shù)據(jù)中心用處理器芯片——Power10。該公司透露，這款芯片將由三星電子生產(chǎn)，采用7nm EUV（極紫外光刻）工藝，其性能將是上一代的3倍。

IBM Power處理器技術(shù)路線 與現(xiàn)在尋求代工相比，IBM也曾在半導體制造領(lǐng)域擁有自己的高光時刻。1988年，IBM建設(shè)全球第一條200mm晶圓生產(chǎn)線，隨后投資超過25億美元，于2002年建設(shè)全球最先進的300mm生產(chǎn)線。 根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)“iSuppli”的統(tǒng)計報告，2003年IBM的晶圓代工服務已擠入世界前三強，以6.3%的市場份額緊隨臺積電、聯(lián)電之后。 當時，中芯國際3.65億美元的營收還不到IBM 8億美元的一半。 然而，雖然在2003年的晶圓代工市場表現(xiàn)亮眼，但時任IBM科技事業(yè)部技術(shù)制造服務總經(jīng)理約翰·阿科切拉（JohnAcocella）卻強調(diào)，該公司并不打算追隨臺積電或聯(lián)電的腳步成為晶圓代工大廠。 時間輾轉(zhuǎn)到了2014年10月，由于虧損嚴重，IBM不得不請求格芯（Global Foundries）收下其晶圓工廠，同時為避免支付更高額的遣散費與后續(xù)訴訟，前者還承諾在未來3年“倒貼”格芯15億美元現(xiàn)金。 除此之外，雙方當時還達成協(xié)議，格芯將在未來10年內(nèi)提供22nm、14nm及10nm技術(shù)給IBM，主要為后者供應Power處理器。

IBM的“Power10”CPU 圖片來源：IBM官網(wǎng)

三大巨頭均找外部代工2009年3月，格芯作為合資公司從AMD拆分出來，最大股東為阿布達比創(chuàng)投基金（ATIC），AMD在其中的持股比例為8.8%。 成立之初，源于和AMD的關(guān)系，格芯主要承接AMD處理器和繪圖芯片的生產(chǎn)訂單，之后才陸續(xù)開始承接其他半導體企業(yè)的外包訂單。 尷尬的是，2011年，AMD Bulldozer架構(gòu)的微處理器由格芯代工32nm制程時，因良率過低，造成原計劃當年一季度出貨的進度，一直延誤到四季度，使得后來AMD無奈將部分訂單轉(zhuǎn)交給臺積電。 作為格芯的最大股東，ATIC持續(xù)為格芯先進制程投入巨資，但后者的研發(fā)并不順利。2011年，臺積電已量產(chǎn)28nm制程，但格芯卻遲至2012年下半年才正式量產(chǎn)該工藝。 而在14nm FinFET工藝上，格芯2014年4月宣布從三星獲得該項技術(shù)專利。這不免讓人質(zhì)疑該公司在14nm工藝研發(fā)上遭遇挫折，研發(fā)能力也遭人詬病。 眾所周知的是，對于晶圓廠商而言，先進的工藝就是最核心的競爭力。但巨大的研發(fā)投入、昂貴的設(shè)備和折舊費用對格芯來說，像滾雪球一般，使其深陷財務泥潭，持續(xù)虧損。

圖自富途證券 由于無法負擔高昂的成本，格芯在2018年8月宣布退出7nm工藝的競賽。 雖然7nm工藝所需的巨額研發(fā)資金是格芯考慮退出的重要因素，但由于蘋果、高通、華為、英偉達等先后將7nm訂單交給臺積電，前者即使完成研發(fā)，能否“虎口奪食”也是其考慮的風險所在。 在格芯宣布放棄7nm工藝研發(fā)消息不久，其最大客戶AMD宣布將采用7nm工藝的Zen2處理器和7nm Vega/Nav i顯卡GPU芯片代工全部轉(zhuǎn)給臺積電代工。 而原本采用格芯工藝14nm生產(chǎn)Power處理器的IBM，在下一代產(chǎn)品上也只能另尋出路。 在此之前，曾有傳言稱IBM的Power10處理器將采用臺積電的7nm工藝。但在2018年12月，IBM、三星聯(lián)合宣布擴大戰(zhàn)略合作關(guān)系，三星將使用7nm EUV工藝為IBM代工Power處理器。 當時，由于三星7nm EUV工藝剛量產(chǎn)2個月，雙方合作的細節(jié)仍未敲定。根據(jù)IBM原來的規(guī)劃，下一代的Power 10處理器將使用10nm工藝，再下一代的Power 11才會使用7nm工藝。 韓國《中央日報》8月18日指出，三星此次獲得IBM服務器CPU的委托生產(chǎn)訂單，主要得益于兩家公司的長期合作。 報道認為，在與臺積電的競爭中一直處于劣勢的三星有望憑借這筆訂單實現(xiàn)反超。此前臺積電為AMD代工生產(chǎn)7nm CPU產(chǎn)品“Ryzen”，大幅提高市場份額，三星有望憑借IBM的訂單與其一較高下。 《中央日報》還特意提到，CPU市場的傳統(tǒng)王者英特爾目前還停留在14nm工藝，落后于三星與臺積電。

英特爾工藝研發(fā)進度 圖片來源：英特爾官網(wǎng) 在10nm經(jīng)過5年多的攻關(guān)才量產(chǎn)后，英特爾上個月在二季度財報電話會議上再次向市場釋放“壞消息”：由于生產(chǎn)上遇到“缺陷”，其7nm制程處理器的上市將推遲6個月，最晚要等到2023年。 對此，科技媒體“The Verge”在報道中毫不諱言地指出：如果以英特爾在14nm制程上不斷改進的歷史作為參考的話，接下來的幾年里將會看到該公司發(fā)布更多的10nm產(chǎn)品。 2019年，由于英特爾14nm制程工藝飽受產(chǎn)能不足困擾，遲遲不能交貨，使得戴爾、惠普和聯(lián)想等PC廠商不得不改變事先制定好的產(chǎn)品上市策略和節(jié)奏，甚至有企業(yè)開始轉(zhuǎn)向AMD。 為緩解產(chǎn)能不足的問題，英特爾也曾選擇“妥協(xié)”，將部分14nm訂單外包給三星生產(chǎn)。 路透社報道認為，由于IBM和AMD都使用外部芯片代工廠來與英特爾競爭，同時后者下一代制造技術(shù)將面臨延遲，這將使其競爭對手獲得市場份額。 《日經(jīng)新聞》也曾提到，除AMD和IBM，ARM也在和臺積電攜手研發(fā)數(shù)據(jù)中心芯片，各方聯(lián)手臺積電與英特爾的服務器芯片抗衡，未來后者賴以生存的服務器芯片市場的占有率可能逐漸流失。 壓力之下，英特爾CEO鮑勃·斯旺7月24日在二季度財報電話會議上透露，如果不能及時生產(chǎn)7nm芯片，英特爾將推出應急計劃，這可能包括使用第三方代工廠商制造芯片的情況。 隨后，7月27日，臺灣《工商時報》報道，英特爾已與臺積電達成協(xié)議，明年開始采用后者7nm的優(yōu)化版本——6nm制程量產(chǎn)處理器或顯卡，預計投片量將達到18萬片。

2019年全球服務器市場份額，IBM位居第四 數(shù)據(jù)來源：IDC

美政府欲重振境內(nèi)芯片制造作為全球半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，美國有一眾實力強悍的IDM和Fabless。除前文提到的三家企業(yè)外，高通、博通、英偉達、賽靈思等廠商均在芯片細分領(lǐng)域擁有一定地位。 但上述企業(yè)的芯片生產(chǎn)大部分都交由亞洲的Foundry，特別是臺積電生產(chǎn)。2019年年報顯示，臺積電其來自北美市場的營收占總營收的比例達到60%，中國大陸市場占比為20%。

臺積電2019年年報截圖 半導體制造明顯已成為美國產(chǎn)業(yè)鏈的短板。 8月3日，英國《金融時報》刊發(fā)文章指出，雖然美國對全球電子產(chǎn)業(yè)具備“卡脖子”的能力，并且許多先進芯片都在美國設(shè)計，但僅有大約12%的芯片在美國制造。 事實上，由于Foundry的技術(shù)和產(chǎn)線更新迭代速度以及應對市場需求變化的能力要好于IDM，在此背景下，不少美國IDM廠商越來越多地將芯片生產(chǎn)外包給Foundry，特別是中國臺灣地區(qū)的企業(yè)。 為減少在科技產(chǎn)品制造方面對亞洲的依賴，5月31日，《華爾街日報》指出，美國半導體工業(yè)協(xié)會（SIA）提出尋求370億美元國家資金扶持，包括為建設(shè)芯片工廠提供補貼，為尋求吸引半導體投資的州提供援助，以及增加研發(fā)經(jīng)費等。

《華爾街日報》截圖 美國商務部長羅斯表示：“通過支持國內(nèi)生產(chǎn)芯片，特朗普政府致力于確保美國擁有一個安全、有活力、具有國際競爭力的高科技生態(tài)系統(tǒng)?！?在美國國會中，一個由兩黨議員組成的小組，包括參議院少數(shù)黨領(lǐng)袖查克·舒默和印第安納州共和黨參議員托德·楊，已經(jīng)提議增加1100億美元的技術(shù)支出，其中將包括支持半導體研究。 美參議員湯姆·科頓（Tom Cotton)）也希望推出法案，以幫助滿足SIA的訴求。他表示：“先進的微電子技術(shù)對美國未來的技術(shù)領(lǐng)導地位至關(guān)重要，我們不能讓其他國家控制這些關(guān)鍵的供應鏈?！?《華爾街日報》認為，SIA的提議與擔心美國優(yōu)勢正在喪失的負面情緒有關(guān)，計算機芯片支撐著未來許多最重要的商業(yè)和國防技術(shù)，包括5G網(wǎng)絡和人工智能，特朗普政府希望在這兩個領(lǐng)域保持領(lǐng)先。 根據(jù)SIA的預測，到2030年，中國在全球芯片產(chǎn)能中的份額預計將增加近一倍，達到28%左右，不過這包括將總部設(shè)在中國的外國公司產(chǎn)能。 在美國半導體業(yè)界提出上述建議之前，特朗普政府曾向臺積電示好，后者表示將在明年至2029年期間斥資120億美元在亞利桑那州建立新的芯片工廠。 但許多美國芯片制造商和議員抱怨稱，這筆錢應該流向愿意建廠的美國公司，然后再惠及外國公司。例如，舒默和另外兩名議員就批評這筆投資不足以重建美國的微電子制造能力。 6月25日，多位美國兩黨議員共同提出《2020美國晶圓代工法案》。 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(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法案。若該法案獲批，美國將向各州芯片制造業(yè)、國防芯片制造業(yè)投入共計250億美元（約合人民幣1771億元）的資金。 對此，格芯美國業(yè)務總經(jīng)理羅恩.桑普森表示，美國政府對半導體制造業(yè)的投資達成越來越多的共識，他們已經(jīng)準備好快速跟進擴張計劃，加強美國在半導體制造業(yè)的領(lǐng)導地位。